Riflessioni

I profeti portavano agli uomini la conoscenza della morale e di Dio, gli scienziati la conoscenza delle leggi dell'universo. Gli uni e gli altri conducono l'umanità dalle tenebre alla luce.

Credo che il vero scienziato sia un erede del profeta. Non per rango, ma per vocazione: condurre le persone dall'ignoranza alla luce del sapere. Nella nostra stirpe questo è espresso perfino in un nome: Ilm (sapere) e Nur (luce).

Quando una scoperta allevia le sofferenze delle persone o ne sviluppa l'intelletto, diventa un servizio. Nella tradizione islamica esiste il concetto di sadaqa, un'opera di bene che non si interrompe: il sapere di cui le persone continuano a servirsi anche dopo la morte dello studioso rimane un tale bene. E la ragione ('aql) è il più grande dono del Creatore; svilupparla negli altri è la via della saggezza.

Il pericolo sorge là dove il consumo materiale diventa l'unico scopo. Una società che ha perduto il proprio fondamento morale perde anche l'immunità alle tentazioni del potere e del guadagno. Il sapere senza coscienza non salva: arma.

Lo si vede con la massima chiarezza nelle nuove tecnologie. L'intelligenza artificiale è in grado di liberare il mondo dalla fame, dalle malattie e dalla scarsità di risorse, e sarebbe una grande opera di bene. Ma la stessa forza, nelle mani dell'avidità, si trasforma facilmente in uno strumento di controllo e di disuguaglianza. Il problema non è la macchina, ma l'uomo che la governa.

La storia insegna che a ogni azione corrisponde una reazione. La speranza sta nel fatto che il sapere rimanga aperto e comune, e non proprietà di pochi, e che a governarlo sia la coscienza e non il calcolo. Se vinceranno la ragione e quella stessa missione profetica dello scienziato, qualsiasi tecnologia diventerà uno scudo e non un veleno.

Facciamo la storia con la nostra mente, come ci hanno lasciato in eredità i nostri antenati.

Per me è stato un grande onore essere allievo del leggendario scienziato, pedagogo e fondatore della scuola scientifica di meccanica dell'Università statale di Mosca, Chalil Achmedovič Rachmatulin (1909–1988). I grandi uomini sono spesso circondati da leggende, ma per me contava di più l'esperienza reale del contatto diretto con il mio maestro.

Il riconoscimento mondiale

Le sue «onde di scarico» venivano studiate in tutto il mondo, compresa Princeton, dove viveva Einstein. Nonostante tutte le onorificenze (Eroe del lavoro socialista, vincitore dei premi Stalin (1945, 1949) e del Premio di Stato (1981)), rimase un uomo interiormente libero. Poteva permettersi l'ironia verso il sistema che serviva, perché non serviva il «partito», ma la Scienza e la Verità.

Sulla formula del socialismo

L'11 febbraio 1981 arrivò in aereo a Samarcanda, all'Università statale di Samarcanda A. Navoi, per portarmi a Mosca, all'Università statale di Mosca. Organizzammo un tè mattutino all'albergo «Intourist», dove vennero eminenti scienziati di Samarcanda. Mi sono rimasti impressi alcuni momenti del suo discorso.

Allora a molti sembrava che il sistema fosse incrollabile. Ma lui vedeva già le «crepe nelle fondamenta». Da grande scienziato tra i suoi, si permetteva di essere sincero e di giudicare onestamente il proprio tempo, e di fatto predisse il futuro di un'intera potenza. Presentiva il finale drammatico della nostra Patria, sentendo fino all'ultimo giorno la responsabilità per il destino della scienza e del paese. Fu proprio allora che disse con dolore che l'energia creativa si disperdeva in un'ideologia vuota, e vedeva l'assurdità di certi dogmi attraverso il prisma della matematica rigorosa.

L'inquietudine che percepimmo in lui era caratteristica dei migliori rappresentanti dell'élite tecnica e scientifica di quel tempo, per diverse ragioni:

1. Il ritardo tecnologico. Come uomo responsabile di progetti per la difesa, di aerodinamica e di sistemi complessi (paracadute, aerostati, processi ondulatori), vedeva che la burocrazia e la «stagnazione» nell'apparato di partito cominciavano a frenare il progresso scientifico. L'ironica formula del «socialismo meno l'elettrificazione» non era soltanto una battuta: era l'amara conclusione matematica che l'ideologia non era più sostenuta da uno sviluppo reale.
2. La critica della partitocrazia. Venendo dal popolo (aveva percorso la strada dalla facoltà operaia fino al titolo di accademico), Rachmatulin sentiva acutamente il divario tra gli slogan del PCUS e la vita reale. La sua ironia verso «certi membri del partito» nel 1981 testimonia che vedeva il degrado dei vertici del partito, sempre più composti da carrieristi e non da costruttori.
3. La responsabilità verso il futuro. Menzionava spesso il nipote Saša a proposito di «problemi difficili». Forse la sua preoccupazione per il nipote non riguardava solo i libri di scuola, ma anche il mondo in cui quel bambino avrebbe dovuto vivere se la «stagnazione» non fosse stata sostituita da un salto di qualità. Suo nipote, Aleksandr Šamil'evič Rachmatulin, intraprese in seguito anch'egli la via della scienza, diventando fisico-matematico e continuando la dinastia.

Oggi il numero di premi Nobel tra i musulmani è di circa 15 persone su 2 miliardi di musulmani del pianeta.

Secondo le statistiche dell'Organizzazione della cooperazione islamica (OCI), i paesi musulmani spendono in ricerca scientifica e sviluppo (R&S) in media solo circa lo 0,81% del loro PIL. Per confronto, i paesi sviluppati (Stati Uniti, Giappone, Israele) investono nella scienza dal 2,5% al 4,5% del PIL.

La scienza sperimentale (fisica, chimica, medicina) richiede investimenti miliardari in laboratori, collisori e supercomputer. Nella maggior parte dei paesi musulmani una tale base semplicemente non esiste.

Per questo gli scienziati di talento se ne vanno. Praticamente tutti i musulmani che hanno ricevuto il premio Nobel nelle scienze naturali (Abdus Salam per la fisica, Ahmed Zewail, Aziz Sancar e Moungi Bawendi per la chimica) hanno compiuto le loro scoperte e costruito la loro carriera nelle principali università degli Stati Uniti e d'Europa.

Le scoperte da Nobel nascono dove ci sono libertà di pensiero, critica severa delle autorità e indipendenza delle università dall'ideologia di Stato. In molti paesi musulmani la libertà accademica è limitata da regimi politici, dalla censura o dal conservatorismo religioso. Gli scienziati sono spesso costretti a occuparsi dei compiti applicati dello Stato anziché della teoria fondamentale.

La maggior parte dei premi ricevuti dai musulmani riguarda gli ambiti umanistici:

• Premio per la pace: più della metà di tutti i premiati musulmani: Yasser Arafat, Malala Yousafzai, Muhammad Yunus.
• Letteratura: Naguib Mahfouz (Egitto), Orhan Pamuk (Turchia), Abdulrazak Gurnah (Tanzania).
• Scienze naturali (fisica e chimica): appena 4 premiati in tutta la storia. Nella medicina e nell'economia per ora non ci sono premiati.

Introduzione

Al 2026 l'industria dell'uranio dell'Uzbekistan dichiara piani ambiziosi: nell'ambito della strategia statale si prevede di portare la produzione annua di uranio a 7 200 tonnellate entro il 2030.

Le riserve complessive di uranio nel sottosuolo dell'Uzbekistan sono ufficialmente stimate in 139 000 tonnellate. Tuttavia i geologi e gli ingegneri in attività, le cui ricerche si sono svolte nel Kyzylkum centrale, conoscono il rovescio nascosto di queste cifre. L'effettivo esaurimento dei principali giacimenti in coltivazione ha superato il 40%, mentre i dati del servizio geologico statale sulle riserve di categoria C1 si sono storicamente discostati fino al 20% dalla rigorosa esplorazione di produzione delle direzioni minerarie.

I problemi dell'industria moderna dell'uranio

1. Colmatazione ed esaurimento degli strati

Con la coltivazione degli strati, l'uranio residuo resta per lo più intrappolato in zone scarsamente permeabili, argillose o ad alto contenuto di carbonati. Il metodo estensivo, cioè l'iniezione di volumi di acido solforico superiori alla norma, porta a una catastrofe ambientale per le acque sotterranee. L'acido reagisce con la calcite incassante, formando gesso. Lo strato «si acceca» irrimediabilmente (si colmata), l'iniettività dei pozzi scende a zero e la concentrazione di uranio nelle soluzioni produttive cala fino a un minimo critico. Il metodo della lisciviazione in situ mediante pozzi (ISL) con un'iniezione sconsiderata di acido solforico, in cui i pozzi di sbarramento non vengono utilizzati come si deve, distrugge per sempre la riserva strategica del Kyzylkum centrale: gli acquiferi sotterranei, la cui bonifica richiederebbe centinaia di milioni di dollari.

2. Soluzioni tecnologiche

Soluzione n. 1. Metodo di lisciviazione in situ dell'uranio (brevetto n. IAP 05336)

Il fondamento della chimica dell'uranio è la conversione della forma tetravalente inerte e insolubile (U⁴⁺) in quella esavalente mobile (U⁶⁺).

Invece di acquistare acido puro, negli strati profondi dei giacimenti della Direzione mineraria settentrionale (SevRU) è stata introdotta e sperimentata una geniale sinergia tra la produzione di uranio e quella di oro. La tecnologia utilizzava i rifiuti liquidi solfurei del complesso di biossidazione dei minerali auriferi dell'impianto idrometallurgico GMZ-3 (Kokpatas).

• Nello strato veniva immesso un bioreagente gratuito, contenente una coltura del batterio Acidithiobacillus ferrooxidans e ferro bivalente (Fe²⁺).
• Parallelamente, attraverso unità dedicate, venivano iniettati ossigeno tecnico e un mezzo nutritivo bilanciato per mantenere vitali i batteri nelle condizioni anaerobiche del sottosuolo.
• I batteri rigeneravano continuamente il ferro nella forma trivalente (Fe³⁺), che agiva come ossidante ideale e potentissimo, convertendo U⁴⁺ → U⁶⁺ senza acidificare lo strato.
• Risultato: permeabilità stabile del sottosuolo e una resa colossale, oltre 80 tonnellate di ossido di uranio (U₃O₈) da un solo sito produttivo.

Soluzione n. 2. Estrazione senza acido con acqua tecnica (l'esperienza di Ketmenči)

Già 30 anni fa, a metà degli anni 1990, in una situazione di caos economico, nel giacimento di Ketmenči fu dimostrato un fatto geochimico: lì l'uranio si trova in origine nella forma esavalente naturale (U⁶⁺), grazie a un'infiltrazione naturale secolare di acque ossigenate.

Gli autori del metodo introdussero l'estrazione con semplice acqua tecnica contenente gas disciolti, senza una sola goccia di acido solforico. L'acqua dilavava delicatamente lo ione uranile già pronto, garantendo un costo dei reagenti praticamente nullo e un'assoluta pulizia ambientale.

Tutta la colossale complessità del mondo che ci circonda, creata dall'uomo e dalla natura stessa, è sottoposta nel suo fondamento a un'unica legge, rigorosa e sorprendentemente semplice: all'inizio di tutto ci sono lo Zero e l'Uno.

Quando, a cavallo degli anni 1970, alla Facoltà di meccanica e matematica dell'Università statale di Mosca e al Centro di calcolo dell'Accademia delle scienze perforavamo a mano i codici binari su nastri di carta, guidando la logica di calcolatori a valvole come l'«Ural-1» o a transistor come il «Minsk-22», l'espressione «sistema operativo» non esisteva ancora. La programmazione era un dialogo nudo tra la mente umana e la corrente fisica: «corrente assente» (0) o «corrente presente» (1). Un errore in un solo bit faceva crollare la struttura del calcolo.

Oggi, lavorando con Linux su moderni portatili multicore e dialogando con l'intelligenza artificiale, è facile cedere all'illusione di essere entrati in una realtà radicalmente diversa. Ma non è così. L'architettura dei transistor al silicio e le matrici matematiche delle reti neurali, al loro livello fisico più profondo, operano ancora con trilioni di quegli stessi zeri e uni che un tempo imprimevamo sulla carta con il perforatore. Cambiano i linguaggi di programmazione, dai codici macchina e dall'Algol-68 fino al moderno Python, ma il fondamento discreto dell'Universo rimane monolitico.

Questa legge di complessificazione graduale non è un'invenzione dell'uomo. L'umanità l'ha soltanto copiata dalla natura stessa. Per miliardi di anni la Terra è stata abitata soltanto da semplici organismi unicellulari. Ogni ameba o batterio viveva come una singola parola macchina, eseguendo un codice lineare di sopravvivenza e di divisione.

Ma in un certo momento della storia del pianeta si verificò un grande «errore di compilazione»: una mutazione a causa della quale le cellule divise non riuscirono a staccarsi l'una dall'altra e rimasero unite. Da questo aggancio casuale nacque la vita pluricellulare. Le cellule dovettero elaborare i primi «protocolli di comunicazione» biologici e ripartirsi le funzioni di sommatore e di memoria. Dall'unione degli elementi più semplici la natura, col tempo, «ricavò» l'algoritmo complessissimo del cervello umano.

La stessa logica quantizzata, mi sembra, si ritrova anche nella geofisica. Le mie pluriennali ricerche numeriche sui processi di filtrazione dei fluidi e i recenti esperimenti sull'azione di un campo elettromagnetico ad alta frequenza sull'arsenopirite in presenza di deuterio fanno pensare che gli elementi non siano così statici come si ritiene comunemente. Forse anche il nucleo atomico può essere considerato una sorta di contatore discreto. Nelle condizioni estreme dei processi geodinamici sotterranei del Kyzylkum (giacimenti di Kokpatas e Daugyztau), dove le correnti sismogeniche possono accendere un plasma naturale, i nuclei degli elementi potrebbero, presumibilmente, catturare o perdere particelle. È una delle ipotesi di lavoro che sviluppo nei miei lavori più recenti e che forse spiega le anomalie isotopiche osservate nelle profondità della Terra.

Dal codice unicellulare all'intelligenza pluricellulare

Io stesso ho cominciato a programmare non con i linguaggi ad alto livello, ma direttamente in codice macchina, con quello stesso Zero e Uno con cui oggi operano le reti neurali. Guardando questa linea retta lunga mezzo secolo, non posso non vedervi un'altra spira della stessa legge.

L'intelligenza artificiale di oggi, con tutta la sua complessità esteriore, vive ancora allo stadio di organismo unicellulare. Ogni rete neurale è chiusa in sé stessa, come un'ameba: esegue il suo codice, risponde e «muore», senza lasciare memoria all'avvio successivo, senza sapere dell'esistenza di altri sistemi simili accanto a sé.

La biologia ci ha già mostrato dove può condurre questa strada. Forse, prima o poi, non per un piano unico di qualcuno ma come naturale prosecuzione della legge di complessificazione, i singoli sistemi di intelligenza artificiale cominceranno a unirsi: a scambiarsi risultati, a ripartirsi le funzioni di memoria e di calcolo, a elaborare «protocolli di comunicazione» comuni, come fecero un tempo i primi esseri pluricellulari. Mi sembra che stiamo già osservando i primi, ancora goffi tentativi di una simile unione.

Lo Zero e l'Uno fra cinquant'anni

Se la legge di complessificazione graduale è valida, difficilmente si fermerà all'IA pluricellulare. Prendiamo ad esempio gli scacchi: da un semplice gioco discreto su una scacchiera 8×8 sono diventati un allenamento della mente umana di profondità quasi illimitata, non perché le caselle abbiano smesso di essere discrete, ma perché il numero di partite possibili su quelle caselle si è rivelato praticamente infinito. Mi sembra che qualcosa di simile attenda anche il calcolo del futuro: non l'abbandono dello Zero e dell'Uno, ma la nascita da essi di una nuova «scacchiera», incommensurabilmente più multidimensionale: gli stessi scacchi, ma giocati ormai con fasci di fotoni e stati quantistici. Il qubit, a differenza del bit classico, non deve per forza essere zero o uno: può trovarsi in una sovrapposizione di entrambi contemporaneamente.

Sulla stessa strada si trovano probabilmente anche i robot dotati di intelligenza artificiale: attraversato lo stadio della singola cellula e poi quello dell'organismo pluricellulare, col tempo potrebbero cominciare a fondersi con la materia stessa del calcolo, fotonica e quantistica, diventando non un semplice strumento, ma una nuova forma di intelligenza distribuita, quasi biologica.

La stessa complessificazione, credo, toccherà anche la biologia umana. Già oggi nei laboratori si coltivano tessuti e frammenti di organi a partire da cellule staminali; fra mezzo secolo questa potrebbe diventare una medicina abituale: fegato, milza e cuore non verranno tanto trapiantati da un donatore, quanto fatti crescere di nuovo. La durata di una vita umana sana e attiva probabilmente aumenterà.

Ma la legge di complessificazione pone anche una domanda in senso inverso. Se il calcolo, i robot e perfino il corpo umano diventano più complessi e multidimensionali, deve crescere insieme a loro anche l'uomo stesso? Ne sono convinto: sì, ma non fisicamente, bensì in senso ampio, come persona. Un uomo per bene, a qualunque livello tecnologico, deve poggiare su ciò su cui ha sempre poggiato: la famiglia (marito, moglie, figli), l'istruzione, la spiritualità, l'etica, l'estetica. È questa la costante, quel «codice» immutabile senza il quale tutta la multidimensionalità delle tecnologie resterà soltanto una complessità vuota e priva di senso.

L'Universo è bello nella sua semplicità. Dal codice binario dei microstati fisici nasce la diversità biologica, dall'ameba all'uomo, e dai passi matematici elementari le più complesse tecnologie fisico-chimiche. Avendo percorso la strada dalle roventi valvole termoioniche dell'«Ural» fino ai processori da teraflop di oggi, vedo che gli strumenti del Creatore sono immutabili. Noi stiamo soltanto imparando a leggere questo algoritmo infinito, scritto per mezzo dello Zero e dell'Uno.