La Trilogia di Nessie

thumb“Una lamentela frequente che ricevo dai miei amici non scienziati è che la fisica contemporanea parli di cose che fanno girare la testa, come le extra dimensioni (una materia oscura che non si è mai riusciti a vedere), stringhe invisibili, universi paralleli, buchi neri che evaporano, ponti di Einstein-Rosen eccetera, nonostante la maggior parte di queste ipotesi non abbia molte prove sperimentali oppure osservative (se mai ne hanno una) a supporto della propria esistenza. Eppure fenomeni come la telepatia e la precognizione sono sperimentati da migliaia di persone, e gli scienziati continuano a rifiutarle e a considerarle delle sciocchezze. Non stanno forse usando due pesi e due misure? Una volta sono stato sfidato: «Come puoi negare l’esistenza dei fantasmi quando accetti quella dei neutrini, che sono molto più elusivi e non sono mai stati visti da nessuno?». La risposta breve a questa domanda è: grazie alla regola di Bayes.”

Questo intrigante passo è tratto da un saggio di Paul Davies, fisico e cosmologo di gran fama. Attualmente a capo di uno dei dipartimenti del progetto SETI, potremmo dire che Davies è stato uno degli illustri scienziati che hanno raccolto lo scettro di Carl Sagan, facendo della divulgazione scientifica uno degli obiettivi primari della propria attività. Importantissimo, tale divulgazione non consiste solo nella spiegazione dei metodi, della storia e dei risultati della scienza (compiti già lodevoli), ma anche nella comunicazione della meraviglia che si può arrivare a provare rimirando gli sconfinati e intricati panorami della ricerca. Lo stesso Sagan più di una volta si era esposto sulla questione che Davies cerca affrontare nel passo riportato, riassumendo la propria posizione con le parole: fatti straordinari richiedono prove straordinarie. Che cosa significa questo? Cosa è la regola di Bayes? Come possiamo dare per scontato qualcosa che non è mai stato osservato e considerare ridicole molte altre cose che invece ricevono credito da milioni se non miliardi di persone?

Quei materialisti che pensano di adottare un punto di vista neutro e distaccato nel giudicare quel che li circonda non potrebbero essere più in errore: i nostri giudizi sul mondo sono solo per metà guidati dai fatti, l’altra metà consiste in supposizioni guidate da premesse di tipo euristico. Un dato evento può essere interpretato in una moltitudine di modi, a differenza delle cause che gli attribuiamo e dell’importanza che gli diamo, per cui non è per nulla vero che i fatti da soli hanno la capacità di condurre alla verità.
Immaginate che il campanello del cancello condominiale d’un tratto squilli, ma quando andate a verificare chi è alla porta non risponda nessuno. Cosa pensate? Che i ragazzi del quartiere sono dei perdigiorno maleducati? Che vostra moglie ancora una volta ha citofonato per poi rendersi conto di avere le chiavi con sé? Che la solita sciura del terzo piano ha suonato a 7 persone senza rendersene conto ed è entrata appena ha potuto? Che si è ripresentato nuovamente quel fastidioso guasto alla centralina? Che il citofonatore è stato rapito dagli alieni? Sono (quasi) tutte ipotesi possibili, ma è davvero raro che ciascuna di esse attiri la nostra attenzione cognitiva, dal momento che tutti noi sappiamo quale delle opzioni è più plausibilenella nostra vita. Se la sciura che abita al terzo piano del vostro condominio è un po’ rimbambita e parecchie volte finisce per citofonare a caso penserete che il motivo dello scampanellio a vuoto sia lei. Il nostro amico materialista potrebbe obiettare è sufficiente fare un calcolo statistico per scegliere la migliore ipotesi, ma spesso le cose non sono così limpide. Se aveste appena visto un servizio in tv su dei rapinatori che si introducono nei condomini suonando a tutti gli inquilini allora la vostra buona vecchia amigdala squillerebbe ben più forte del citofono, mettendovi in guardia e distorcendo il vostro giudizio. È inutile mettersi ad elencare le questioni dubbie su cui si ancorano i nostri pareri in maniera ben più sottile (per esempio, Caterina Simonsen parla della ricerca sulle malattie rare: c’è chi la considera una ragazza coraggiosa e determinata e chi invece una marionetta al soldo dei perfidi ricercatori).

Iniziate a capire? Ogni volta che veniamo a contatto con un fatto o un’affermazione noi formuliamo delle ipotesi di causalità a cui assegniamo delle probabilità di verosimiglianza. L’ipotesi che ottiene il maggior punteggio vince ed entra a fare parte delle nostre convinzioni. Questo punteggio è la probabilità a priori postulata da Bayes. Nella maggior parte dei casi le ipotesi vincenti appaiono così autoevidenti che non c’è bisogno di alcuna verifica e ci accontentiamo di minimi indizi al loro sostegno.
Ma può captare di essere messi di fronte a ipotesi nuove e sospette, improbabili se messe in relazione con il nostro sistema di credenze, cioè dotate di bassa probabilità a priori. Ed eccoci a Sagan: fatti straordinari richiedono prove straordinarie, vale a dire che per sconfiggere certezze radicate servono ripetute violazioni e un nuovo sistema che possa accoglierle.

Abbiamo detto più volte che la scienza è un senso comune che non si accontenta di sospetti ma pretende prove. La scienza è coerente e, anche se non è ancora consistente (cioè in grado di spiegare tutto) i suoi confini si stanno allargando sempre più – curiosamente più si allargano meno ipotesi strampalate ci stanno dentro. Nella scienza la probabilità a priori non è un soggettivo sentore di cosa sia vero e cosa sia falso a partire da imput percettivi e categorizzazioni euristiche, ma è una precisa indicazione che deriva da certezze comprovate e condivise. Neutrini, materia oscura e singolarità fisiche non sono astrazioni accessorie, ma conseguenze necessarie di quel che abbiamo scoperto osservando e manipolando il mondo con rigorosità e per questo i fisici assegnano loro probabilità a priori che permettano di considerarle vere anche in mancanza di prove conclusive. Al contrario concetti come il ruolo delle cellule gliali nella computazione celebrale o l’importanza del junk dna per la codifica genetica sono solo plausibili: non potendoli dare per scontati i ricercatori all’opera in questi campi al momento assegnano loro probabilità a priori intorno al 50% e di conseguenza si danno da fare per trovare prove della loro significatività.
E quindi… cosa dire fantasmi, dei dinosauri subacquei e delle divinità? Dal momento che i nostri modelli scientifici non ne prevedono l’esistenza (vale e dire che le spiegazioni rigorose che ci diamo su come funzionano le cose non hanno bisogno di spiriti, mostri e dei), la loro probabilità bayesiana si può considerare prossima allo zero. Per cui, seguendo Sagan, diventano necessarie evidenze definitive perché le certezze scientifiche possano essere ampliate ad includere eventi ed entità estranee. Inutile dirlo tali evidenze al momento sono alquanto esili.

Una controprova. La natura della coscienza umana è al momento totalmente estranea alla scienza, ma la sua esistenza è pervasiva, essendo sperimentata in prima persona da ciascuno di noi. Ergo la coscienza esiste anche se non può essere ancora spiegata scientificamente: potete dire lo stesso per Dio?

Con questo articolo si conclude la Trilogia di Nessie sulle credenze e sui Nessi causali. Sarà una trilogia in n volumi, visto che sicuramente in futuro tratterò l’argomento da nuovi punti di vista, ma per ora ci prendiamo una pausa.
Au Revoir!

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Se lo dice la mamma…

Nello spassoso documentario Religiolus (che ho già citato in questo articolo) Bill Mahler gira gli Stati Uniti intervistando decine e decine di persone riguardo le loro credenze religiose, con risultati esilaranti ma, va detto, anche abbastanza deprimenti. Visto che tra le tematiche affrontate non poteva mancare il miracolo, a un certo punto Bill si ferma a fare qualche domanda sull’argomento a Steve, un pingue signore ebreo proprietario di un negozio di articoli sacri cristiani - egli  si definisce orgogliosamente un Jew for Jesus. Tale conversione fu, a suo dire, causata dall’aver assistito più volte a miracoli fatti da Dio in nome di Cristo. “Mi faccia un esempio” gli chiede Bill. Steve con compostezza racconta di quando una volta aveva pregato il Signore di far piovere ed era stato immediatamente esaudito. La reazione di Bill non è esattamente educata, ma per me è stata tanto liberatoria. Chi macina un po’ di inglese la può trovare insieme a tutta la scena nel video qui sotto.

Perchè la maggior parte di noi non crede che sia stata una divinità a far piovere quella volta in cui l’abbiamo desiderato con tutto il cuore ? Beh, tanto per cominciare conosciamo tutti grossolanamente quali sono i motivi per cui piove (a differenza dei nostri cugini preistorici), e anche se proprio non avessimo idea del fatto che pressione e umidità interagendo secondo pattern temporali precisi arrivino a causare perturbazioni, ci sono un mucchio di persone esperte pronte a garantirci che una spiegazione esiste e non vi è nulla di magico in questo fenomeno. In secondo luogo è bene possedere un minimo di informazioni circa la storia dell’episodio che si vuole analizzare. Non siamo scienziati – non dobbiamo testare la verità assoluta delle nostre ipotesi ma ci basta esserne genericamente convinti – per cui non c’è bisogno di arrivare a parlare di replicabilità, ma almeno un minimo di evidenza statistica a favore di una correlazione vogliamo di solito averla. Questo ovviamente è sufficiente a cestinare la pretesa del buon Steve riguardo il miracolo della pioggia: non è vero che esiste una nesso causale tra preghiera e risposta divina. (Certamente il cristianesimo risolve questa incongruenza a modo suo, e infatti le credenze religiose non sono falsificabili).

Bisogna dire comunque che non sempre possediamo un recipiente pieno di situazioni paragonabili con cui confrontare il fenomeno in indagine. In questo caso con un minimo di impegno possiamo utilizzare uno strumento logico detto modus tollens, che ci consente di mettere alla prova le nostre credenze in modo diverso dal solito: in pratica ci rendiamo conto che non è sufficiente che ad un evento A ne segua uno B per poter dire che B è causato da A (questo è il modus ponens), ma dobbiamo ugualmente verificare che in assenza di B neanche A avviene. In questo modo non solo evitiamo di dover ricorrere a contenitori statistici ampi, ma mettiamo ulteriormente alla prova la correlazione attraverso una manipolazione delle variabili, abbandonando il paradigma in cui A e B vanno insieme per confrontarlo con un caso in cui uno dei due non è presente.
Per orientarci in queste indagini, o, se siamo persone meno rigorose, per arrivare rapidamente a un giudizio sul fatto che due fenomeni siano o no collegati, facciamo infine riferimento al nostro sistema di credenze, che esprime la probabilità soggettiva di un nesso causale mettendola in relazione con la nostra visione del mondo. È miope pensare di non essere influenzati dalle proprie convinzioni quando si definisce il grado di attendibilità di un’ipotesi: come Steve guardava gli avvenimenti attraverso le lenti distorcenti della religione nel ritenere probabile che un dio stesse ascoltando la sua preghiera, Bill stava facendo altrettanto mentre rideva di questa idea.

Nell’articolo di settimana scorsa ho spiegato come la fallacia della correlazione illusoria, o errata connessione causa-effetto, non sia esclusivo della nostra specie. Nel farlo ho paragonato il fenomeno di avversione al gusto studiato da Garcia nei ratti con le preoccupazioni della mamma circa la nocività del prosciutto vecchio di tre giorni. Vediamo di rileggere questo familiare evento alla luce degli strumenti logici appena discussi.
Partiamo da conoscenze e credenze. Il prosciutto avariato può provocare mal di stomaco, è risaputo, anche se chiaramente non esiste una correlazione esatta tra questi eventi. Inoltre la mamma non sa esattamente lo stato di queste particolari fette di prosciutto e non ha idea se in effetti tre giorni nel frigo sono sufficienti a renderlo pericoloso. Le sue conoscenze non sono sufficienti per poter affermare che sia stato il prosciutto a farci male. Che dire delle credenze? Beh alcune madri sono più prudenti, altre meno, ma generalmente esse tendono ad esagerare riguardo a queste cose, per cui possiamo dire che esse sono spinte ad accusare il prosciutto più di quanto lo sarebbero in un’altra situazione.
Proseguendo dobbiamo dire che l’evidenza statistica non va molto a favore della mamma, visto che di solito il salume incriminato viene mangiato anche da qualcun altro, nello stesso pasto, in precedenza o successivamente. Ugualmente sarebbe errato saltare a conclusioni sulla nocività del prosciutto nel caso nessuno abbia osato toccare quell’insidioso pacchetto di carta stagnola. Il modus tollens qui si starebbe sgolando: ASSAGGIA TU IL PROSCIUTTO, ASSAGGIA TU IL PROSCIUTTO! Se non c’è B allora non ci deve essere neanche A!”. Povero modus tollens, così spesso ignorato. Ma che ci vogliamo fare se il nostro cervello fa così fatica a concepire una prova di falsificazione?

In psicologia sociale esiste una teoria che descrive le persone come tattici motivati, vale a dire macchine da ragionamento fantastiche quando è presente il giusto stimolo. È un vero peccato che in effetti siamo raramente motivati a capire davvero una cosa, e frequentemente selezioniamo l’informazione per arrivare a credere quel che preferiamo. Le correlazioni, specie quando non vengono replicate, sono davvero spesso illusorie, gli strumenti logici che possediamo per metterle alla prova sono faticosi da utilizzare e nella maggior parte dei casi neanche ci interessa utilizzarli perchè il collegamento in questione ci piace molto e non abbiamo alcuna intenzione di metterlo in dubbio (qualcuno ha detto omeopatia?).
Ricordate le parole di Bill Mahler: le coincidenze esistono, non fatevi ingannare.

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