La teoria delle stringhe ci offre una visione del mondo che sfida le nostre percezioni tradizionali esattamente come la meccanica quantistica e i principi dello Zen.
Insieme ci invitano ad andare oltre le apparenze, suggerendo - e in parte dimostrando - che la realtà non è fatta di oggetti separati, ma di relazioni e interconnessioni profonde.


Nella meccanica quantistica questa interconnessione si vede attraverso la sovrapposizione degli stati e il ruolo dell'osservazione mentre nella teoria delle stringhe prende forma nelle vibrazioni fondamentali che danno origine alle particelle. Nella musica tutto questo si manifesta in modo immediato nell'armonia, nella risonanza e nel ritmo.
Lo Zen, con il suo centro nell'esperienza diretta e nel presente, risuona con l'idea quantistica che l'osservatore non è esterno alla realtà ma fa parte del fenomeno osservato.
In questo dialogo, la musica diventa il mezzo privilegiato per sentire intuitivamente quello che la fisica descrive matematicamente: un universo in cui la vibrazione, la percezione e il significato si intrecciano infinitamente.

Immaginiamo per un momento il mondo descritto nel libro "Flatlandia", un mondo perfettamente bidimensionale abitato da esseri che conoscono solo lunghezza e larghezza. Per loro non esiste nè il "sopra" né il "sotto" e gni movimento possibile avviene lungo la superficie, ogni distanza è misurata dentro il piano, ogni incontro deve rispettare le leggi di quel mondo e quindi per andare da un punto A a un punto B bisogna chiaramente attraversare lo spazio che separa A da B.

Poi arriva un essere tridimensionale.

Per lui il mondo di Flatlandia è interamente visibile, non deve "entrare" nel piano per vedere cosa accade perché lo guarda dall'alto nella sua totalità e può toccare due punti lontani del piano con due dita (una di una mano e una dell'altra) e agli abitanti di Flatlandia quei due contatti apparirebbero ovviamente come due eventi separati, come due aperture improvvise, come due "buchi" nel loro spazio. Eppure dal punto di vista tridimensionale quei due punti sono collegati da un solo gesto, da due mani della stessa persona e potremmo dire "dalla stessa realtà superiore". Quelllo che per il mondo bidimensionale sono eventi distanti per il mondo tridimensionale possono essere lo stesso evento.

Questa immagine è potente perché non richiede la teoria delle stringhe, non richiede Calabi-Yau o le dimensioni compattificate, ma nasce da una semplice intuizione geometrica perché una dimensione in più può trasformare radicalmente il significato di distanza, di separazione e soprattutto quella della comunicazione.

Trasferiamo questa intuizione all'interno del nostro cervello: abbiamo che i microtubuli sono minuscole strutture cilindriche presenti nelle cellule (anche nei neuroni), in biologia sono i componenti del citoscheletro che organizzano, sostengono e guidano i trasporti intracellulari e partecipano alla dinamica della cellula. Ci sono ricercatori che hanno ipotizzato che potrebbero essere delle strutture capaci di sostenere processi vibrazionali coerenti e persino quantistici.

Possiamo quindi fare una bellissima considerazione: se gli abitanti di un mondo a due dimensioni non possono comprendere il collegamento tra due punti realizzato attraverso la terza dimensione, noi che siamo abitanti di un mondo "apparentemente" tridimensionale potremmo quindi non comprendere i collegamenti che avvengono attraverso una quarta dimensione spaziale. In questo caso non parliamo del tempo come quarta dimensione relativistica ma parliamo di una quarta direzione spaziale non percepibile direttamente ma capace di mettere in collegamento quello che per noi appare lontano.

In questa ipotesi i microtubuli potrebbero essere immaginati come strutture sensibili non soltanto alle relazioni locali del nostro spazio tridimensionale ma anche a una geometria più ampia. Non comunicherebbero "magicamente" a distanza e non invierebbero segnali più veloci della luce ma piuttosto potrebbero essere parte di una struttura più estesa che noi dal nostro punto di vista tridimensionale vediamo solo come "frammentata".

Dato che le due dita dell'essere tridimensionale appaiono agli abitanti di Flatlandia come due punti separati, così due microtubuli potrebbero in una geometria superiore appartenere a una stessa continuità e noi vedremmo due strutture lontane separate mentre "quadridimensionalmente" invece potrebbero essere più vicine di quanto appaiano, due "buchi" nel nostro piano percettivo collegati altrove e direttamente collegati.

Nella nostra realtà si possono osservare i neuroni, i dendriti, gli assoni, le sinapsi e i microtubuli. Si possono misurare le distanze, i tempi di conduzione, i segnali elettrici e le trasmissioni chimiche. Tutto questo noi lo facciamo quotidianamente per esempio per certi esami clinici. Ma forse queste potrebbero essere solo la proiezione tridimensionale di una struttura ben più ricca, così come un cubo che attraversa Flatlandia apparirebbe ai suoi abitanti come una sequenza mutevole di figure piane, così una struttura quadridimensionale potrebbe apparire a noi come una rete dinamica di eventi separati. In questa visione i microtubuli diventano candidati a una funzione particolare: non semplici tubi cellulari ma "punti di contatto" tra la geometria ordinaria e una geometria più ampia.

Una domanda può essere: perché proprio i microtubuli?
E la risposta può essere: perché hanno forma ordinata, ripetitiva e cilindrica, e perché sono distribuiti in modo capillare, ma anche perché vivono dentro cellule nervose che già lavorano sul confine tra l'informazione, la forma e il tempo, e sembrano strutture capaci di trasformare la geometria statica in dinamica. Un microtubulo visto così potrebbe essere una soglia e potrebbe rappresentare un punto in cui "l'altrove geometrico" lascia una impronta locale come il dito dell'essere tridimensionale che tocca il mondo di Flatlandia mentre l'abitante bidimensionale vede solo un cerchio che appare ma non vede la mano.

Forse anche noi vediamo solo il cerchio, forse lo vediamo come attività neurale, come trasmissione sinaptica, come campi elettrici o come dinamiche cellulari, se esistesse una dimensione spaziale ulteriore alcune correlazioni potrebbero non essere generate nel nostro spazio ma solo manifestarsi qui. Sarebbero eventi locali per noi ma aspetti di una una geometria superiore più ampia.

E se la applichiamo alla coscienza questa idea potrebbe diventare ancora più interessante: la coscienza potrebbe non essere semplicemente "prodotta" da singoli neuroni, né localizzata un punti del cervello ma potrebbe invece essere il modo in cui una nostra rete tridimensionale percepisce dall'interno una coerenza che ha radici in una struttura più ampia. In altre parole: ciò che chiamiamo esperienza potrebbe essere la proiezione interna di una connessione che nella nostra geometria appare distribuita in molti singole manifestazioni, ma che in una dimensione ulteriore potrebbe essere anche solo un singolo evento/oggetto.

Come in Flatlandia due punti separati del piano possono essere toccati dalla stessa mano, nel cervello due microtubuli potrebbero essere intersezioni tridimensionali di una stessa struttura quadridimensionale, e potrebbe anche essere che due (o una serie di) microtubuli in due cervelli diversi (ovvero in due persone distinte) potrebbero essere realmente "collegati" (pensiamo a certi comportamenti dei gemelli omozigoti...).

Naturalmente tutto questo non è una teoria scientifica stabilita perché non c'è la prova di una quarta dimensione spaziale accessibile alla biologia e per ora non ci sono ancora prove che i microtubuli comunichino attraverso dimensioni superiori. Ma la scienza è fatta prima di tutto da domande e poi da successive ipotesi e non dobbiamo aver paura a formulare ipotesi perché questa è l'unica strada per poter avanzare nella conoscenza del mondo dove viviamo.

Nel mondo bidimensionale di Flatlandia il quadrato non può immaginare la sfera ma può incontrarne le sezioni e quindi allo stesso modo noi potremmo non immaginare una struttura quadridimensionale ma potremmo incontrarne le sezioni biologiche. E forse ogni microtubulo potrebbe essere una di queste sezioni: la coscienza come superficie attraversata da una dimensione che non sappiamo vedere. Un abitante di Flatlandia davanti a due cerchi che appaiono improvvisamente in punti lontani del suo mondo potrebbe pensare a un miracolo e solo l'essere tridimensionale saprebbe invece che non è un miracolo ma sono due tita di una mano, e quindi allo stesso modo quello che noi chiamiamo "integrazione cosciente" potrebbe apparirci misterioso perché lo osserviamo da dentro il piano, vediamo cioè i punti e non la mano, vediamo i "correlati neurali" e non necessariamente la geometria completa che li rende parte dello stesso gesto.

La versione più estrema di queste ipotesi potrebbe essere che la coscienza non sarebbe un "oggetto" dentro il cervello ma il modo in cui una struttura tridimensionale viene attraversata da una continuità più ampia e i microtubuli sono i punti di contatto.
L'esperienza quindi potrebbe essere quello che accade quando il piano viene "toccato" e forse il "sé" potrebbe non essere niente altro che il tentativo da parte di un abitante del piano bidimensionale di dare un nome alla mano che non può vedere.

Ci tengo ancora a sottolineare che questa è una metafora speculativa e non una teoria verificata. La fisica di oggi non richiede di spiegare la coscienza con una quarta dimensione spaziale e la neuroscienza lavora con modelli locali, dinamici e informazionali riconosciuti. Ma il valore di questa ipotesi sta nel fatto che ci costringe certamente a riformulare la domanda: non più "dove si trova la coscienza?" ma "in quante dimensioni dobbiamo pensare una relazione perché essa possa apparire dall'interno come esperienza?"

Nel mondo bidimensionale di Flatlandia il mistero non è il piano, il mistero è quello che il piano non può contenere e da cosa può essere attraversato. E forse la coscienza è proprio questo: non una fuga dalla materia, ma una materia attraversata da una geometria più grande di quella che la nostra geometria conosciuta può descrivere.

Dire "dimensioni extra" potrebbe essere facile ma immaginare cosa significa fisicamente non lo è proprio. Nella teoria delle stringhe le dimensioni aggiuntive sono richieste dalla coerenza matematica della teoria e vengono poi "compattificate" (cioè arrotolate) su spazi microscopici (per esempio su strutture come le varietà di Calabi-Yau).

Immaginiamo una dimensione extra come un cerchio di raggio r. Se un campo fisico può "muoversi" lungo quel cerchio il suo moto non può assumere qualunque valore perché diventa quantizzato come una corda musicale che può vibrare solo in certe armoniche. Questo produce una vera e propria "torre di stati" (i modi di Kaluza-Klein) e oltre allo stato "base" compaiono eccitazioni sempre più energetiche separate da intervalli legati a 1/r. Questo significa che se r è veramente minuscolo, eccitare quei modi richiede energie enormi e quindi le dimensioni extra sembrano invisibili, sembra cioè che non esistano, ma solo perché non abbiamo ancora... diciamo... la "nota" giusta per farle risuonare.

La differenza decisiva tra le particelle e le stringhe è che una particella puntiforme può solo avere un impulso lungo la dimensione compatta mentre una stringa chiusa può anche avvolgersi attorno al cerchio come un elastico che fa uno o più giri e quindi, oltre ai modi di impulso (Kaluza-Klein), compaiono anche i modi di avvolgimento.

In altre parole in uno spazio compatto le stringhe non "sentono" solo la distanza ma sentono anche la topologia, ovvero quante volte possono girare attorno a ciò che è arrotolato.

Ed è qui che la teoria delle stringhe compie una mossa quasi zen... esiste infatti una simmetria chiamata T-dualità che dice che una stringa su un cerchio di raggio r può essere fisicamente equivalente a una stringa su un cerchio di raggio proporzionale a 1/r e quindi che nella dualità ciò che in una descrizione è un "impulso quantizzato" nell'altra descrizione diventa un "avvolgimento" (e viceversa).

È come se l’universo ci dicesse: "Puoi distinguere il grande dal piccolo solo se sei una particella. Invece se sei una stringa le due cose possono essere la stessa storia raccontata con parole diverse."

Ne va da sè che le dimensioni extra sono necessarie e vengono compattificate in geometrie che selezionano le vibrazioni possibili, ma manca spesso il passaggio di "che cosa produce" fisicamente una dimensione arrotolata e la risposta è che produce "spettri" (i modi di Kaluza-Klein) e produce anche simmetrie profonde (come la T-dualità) in cui la nozione stessa di scala perde rigidità.

Questo dovrebbe chiarire perché quando si parla di 10 dimensioni e poi di 11 (la M-theory) non stiamo solo "aggiungendo coordinate" ma stiamo cambiando il modo in cui lo spazio viene definito.
Diciamo che il punto cruciale è che le dimensioni extra non sono un "arredamento esotico" del cosmo ma sono una "grammatica nascosta" e la T-dualità è "forse" la sua frase più inquietante: lo spazio potrebbe non essere una "cosa" ma solo un modo di descrivere le vibrazioni.

Quindi se l'universo è musica allora una dimensione compatta è una cassa armonica invisibile che non vedi ma che decide quali note possono esistere.

"Chi sono io?" Chiese un giovane ad un maestro di spiritualità.
"Te lo spiego con una piccola storia" rispose il saggio.

Un giorno, dalle mura di una città, verso il tramonto si videro sulla linea dell'orizzonte due persone che si abbracciavano.

"Sono un papà e una mamma", pensò una bambina innocente.
"Sono due amanti", pensò un uomo dal cuore torbido.
"Sono due amici che s'incontrano dopo molti anni", pensò un uomo solo.
"Sono due mercanti che hanno concluso un buon affare", pensò un uomo avido di denaro.
"E' un padre che abbraccia un figlio di ritorno dalla guerra", pensò una donna dall'anima tenera.
"E' una figlia che abbraccia il padre di ritorno da un viaggio", pensò un uomo addolorato per la morte di una figlia.
"Sono due innamorati", pensò una ragazza che sognava l'amore.
"Sono due uomini che lottano all'ultimo sangue", pensò un assassino.
"Chissà perché si abbracciano", pensò un uomo dal cuore arido.
"Che bello vedere due persone che si abbracciano", pensò un uomo di Dio.

"Ogni pensiero", concluse il maestro, " rivela a te stesso quello che sei.

"Esamina di frequente i tuoi pensieri: ti possono dire molte più cose su di te di qualsiasi maestro.

La scienza in alcuni casi è veramente potente, è possibile misurare le oscillazioni neurali, è possibile tracciare le reti di connessione, spegnere selettivamente aree con l'anestesia o la stimolazione, prevedere con buona accuratezza quando "un certo contenuto" entrerà nella nostra mente e quando invece resterà "sotto soglia". Possiamo persino descrivere in termini funzionali che cosa fa il nostro cervello: integra informazioni, le seleziona, rende disponibili i contenuti al linguaggio, alla memoria, alla decisione...

Sembra quindi che la scienza ci possa dire tutto, e invece ci sono cose che non sa spiegare.

Immaginiamo di ascoltare un pezzo musicale. Non importa quale, va bene anceh una melodia semplice o anche un solo accordo. Nel nostro cervello accadono molte cose che la scienza può descrivere perfettamente: le onde sonore vengono trasformate in segnali elettrici che passano per le vie uditive e si distribuiscono nelle reti corticali intrecciandosi con la memoria e l'aspettativa. Possiamo anche trovare molte correlazioni: abbiamo che alcune attività aumentano quando riconosciamo il brano mentre altre si attivano se proviamo commozione ed altre ancora si amplificano quando il ritmo "cattura" il nostro corpo. La scienza ci dice anche che senza alcune importanti strutture non potremmo avere la percezione musicale mentre senza "certe dinamiche" non può esserci l'ascolto, ma questo lo sappiamo.

Però c'è una domanda fondamentale: perché una specifica elaborazione d'ascolto è accompagnata da quella specifica "esperienza"? Cioè: perché quando il cervello elabora per esempio una melodia, si "prova davvero" (ovvero si "sente davvero") quella melodia? E sto intendendo "sentire" nel senso più interiore del termine...

Questo riguarda la correlazione tra due punti di vista che sembrano appartenere a mondi diversi: il primo punto è esterno ed è in terza persona, è quello dove da fuori noi vediamo i neuroni, le sinapsi e le oscillazioni mentre il secondo punto di vista è invece interno ed è in prima persona, è cioè visto da dentro, ed è la vita, ed è proprio lì dove "sentiamo" la musica. E qui la parola "musica" non descrive un oggetto fisico tangibile ma più profondamente un modo di essere colpiti da una forma, da qualcosa che nasce nel tempo, come dire... da una qualità vissuta...

La scienza ci può spiegare benissimo perché riconosciamo quella melodia, perché la anticipiamo, perché ci può far commuovere. La scienza può spiegare il ruolo della memoria, della previsione, della ricompensa, delle emozioni e può persino simulare molti aspetti del comportamento associato all'ascolto, ma resta fuori una domanda che non è né poetica né mistica, e questa domanda è: perché tutto questo non è quindi solo un sistema meccanico che discrimina pattern sonori ma qualcosa invece che "sente"?

C'è chi pensa che continuando a studiare e capire sempre di più i meccanismi del cervello questo problema verrà risolto: "esperienza e dinamica neurale saranno riconosciute come una stessa cosa e la differenza sarà solo perché saranno descritti con linguaggi diversi".
C'è chi dice invece che l'esperienza sia una sorta di illusione generata da un modello interno dove il cervello si racconta di provare qualcosa, e quella narrazione è ciò che chiamiamo coscienza.
C'è poi chi sostiene che l'esperienza emerge quando l'informazione diventa sufficientemente "integrata" e "ricorrente" come fosse una "proprietà collettiva".
E c'è chi infine, più radicalmente, sospetta che la coscienza non sia un prodotto della materia ma un ingrediente fondamentale che la materia "organizza".

Ognuna di queste strade prova a rispondere alla stessa domanda: perché la musica non è solo un evento fisico nell'aria e nel cervello, ma un universo che si apre dall'interno?

Una partitura è perfettamente descrivibile, perfettamente misurabile e perfettamente replicabile, mentre l'ascolto è un fatto profondo, quindi il problema non è scegliere quale dei punti di vista sia vero, il problema è capire invece come possano essere lo stesso fenomeno visto solo da lati diversi.

Noi potremo descrivere sempre meglio "il meccanismo" ma resterà sempre difficile capire perché a un certo livello di organizzazione "il meccanismo diventa esperienza".

E quando questo accade (e accade sempre) il "suono" scompare e... "appare" la musica.