La scienza di base alla prova delle sirene pragmatiste

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C’è un’idea di politica della ricerca che si sta facendo strada in Italia e anche in Europa: dobbiamo fare come negli Stati Uniti d’America. Farci guidare dalla legge dura ma efficiente del mercato. Niente più lussi, dunque. Niente più ozi intellettualmente appaganti. Per far crescere l’economia occorre rinunciare a finanziare la “bella” scienza di base, che produce conoscenze non immediatamente utili, e finanziare con fondi pubblici, mobilitando gli scienziati pagati con soldi pubblici, lo sviluppo rapido di prodotti innovativi che possono essere immediatamente messi sul mercato. Il tutto sarà anche esteticamente meno appagante, ma è molto più redditizio.

Questa idea è quasi sempre solo abbozzata. È più uno slogan che un piano. Tuttavia produce effetti concreti. Anche perché molti economisti e soprattutto molti commentatori di economia, più o meno autorevoli, pensano che non c’è migliore regolatore possibile, anche in fatto di produzione di nuova conoscenza, che il mercato. Sebbene sia solo abbozzata, sebbene sia poco più che uno slogan, quest’idea produce effetti concreti. In Italia, per esempio, i finanziamenti alla ricerca di base – o, come si dice oggi curiosity-driven – tendono a diminuire fino a rischiare di scendere, in molti settori, sotto la soglia della sopravvivenza, come ha denunciato tra gli altri e con più forza degli altri Fernando Ferroni, il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) proprio mentre i suoi ricercatori ottenevano risultati scientifici di assoluto valore, contribuendo in maniera determinante a quella “cattura” del bosone di Higgs di cui ha parlato il mondo intero. Ma l’idea sta producendo effetti concreti anche in Europa. A questa filosofia pragmatista, infatti, è largamente ispirato Horizon 2020, il piano di investimenti dell’Unione Europea che dovrà sostituire, a partire dal 2014 e fino, appunto, al 2020, il VII Programma Quadro.

Ebbene, questa idea è tre volte sbagliata. Predica il falso quando afferma che, per muovere l’economia, occorre un investimento pubblico e una mobilitazione degli scienziati accademici nello sviluppo rapido di prodotti innovativi da immettere sul mercato. Predica il falso quando dice che la ricerca di base o curiosity-driven è un lusso che non possiamo permetterci in tempi di vacche magrissime. E predica il falso, infine, quando sostiene che questo è il modello market-oriented che ha successo negli Stati Uniti d’America.

Scienzainrete ha, anche di recente, cercato di smascherare i primi due falsi, quelli relativi al valore decisivo, anche economico, della scienza di base finanziata con fondi pubblici. Conviene ora smascherare il terzo falso, quello secondo cui negli Stati Uniti la grande capacità di innovazione tecnologica è il frutto di investimenti diretti da parte del governo federale. È vero, invece, il contrario. Dall’immediato dopoguerra a oggi negli Stati Uniti c’è stato un patto chiaro tra governo federale e imprese: lo stato finanzia la scienza di base o curiosity-driven e le imprese finanziano lo sviluppo tecnologico.

Da oltre sei decenni il patto funziona. Il governo federale investe ormai ogni anno in ricerca ben oltre 100 miliardi di dollari. Le imprese investono in sviluppo tecnologico ben oltre 200 miliardi di dollari. Gli investimenti pubblici riguardano sia la ricerca militare che quella civile. Limitiamoci, per semplicità, a quella civile. Il governo federale ha due agenzie principali attraverso cui finanza la ricerca di base o curiosity-driven: il National Institutes of Health (NIH), che seleziona e finanzia progetti in ambito biomedico e la National Science Foundation (NSF) che seleziona e finanzia i progetti di ricerca nell’ambito delle altre discipline scientifiche. 
Sono questi le due più grandi officine di produzione di nuova conoscenza negli Stati Uniti e nel mondo. Il meccanismo di finanziamento è semplice. Tutti possono presentare progetti: gruppi e singoli che lavorano in università e laboratori, pubblici e privati. I progetti vengono finanziati sulla base della loro qualità scientifica, non sulla base delle loro possibili applicazioni immediate. La competizione per i grants (per i finanziamenti) è durissima, ma tutti sanno che la selezione è fondata sul merito. Il combinato disposto di grandi risorse disponibili e di efficacia della selezione garantisce un’elevata qualità media della ricerca. In campo biomedico, per esempio, il 90% delle formule completamente nuove nella produzione dei farmaci sono state prodotte, come rileva Marcia Angell, per molti anni alla direzione del New England Journal of Medicine, da ricercatori finanziati dagli NIH, sebbene gli investimenti in ricerca e sviluppo delle imprese private sia quasi dieci volte superiore. 

Perché allora le imprese investono ben oltre 200 miliardi di dollari ogni anno in ricerca e, soprattutto, sviluppo? Beh, perché cercano di tradurre in beni commerciali le nuove conoscenze fondamentali prodotte dagli scienziati con fondi pubblici. 

In realtà il cerchio dell’innovazione si chiude anche perché lo stato federale, al di là dei finanziamenti a NIH e NSF, propone in continuazione grandi progetti – dalla conquista spaziale negli anni ’60 alla guerra contro il cancro degli anni ’70 alla costruzione di nuovi sistema d’arma – che evocano una formidabile domanda di alta tecnologia. Domanda che le imprese sono stimolate a soddisfare. Ne deriva che proprio nella patria del liberismo economico la ricerca scientifica è sostanzialmente sottratta alla logica del mercato. Non è market-oriented. È lo sviluppo tecnologico che, invece, è lasciato al mercato, anche se la mano pubblica è tutt’altro che invisibile e tutt’altro che leggera.

Se dunque in Italia e in Europa si intende seguire il modello americano, è questo modello niente affatto pragmatista e niente affatto liberista che dovrebbe essere realizzato.

In realtà anche negli Stati Uniti, come in tutto il mondo, le sirene pragmatiste cantano. E, secondo alcuni, il loro canto sta ottenendo risultati concreti. Il professor Paolo Bianco, del Dipartimento di Medicina Molecolare dell’università La Sapienza di Roma, su Il Sole 24 Ore ha fatto di recente notare, per esempio, che la pressione delle grandi imprese farmaceutiche (Big Pharma) sta portando il governo federale lungo una strada inesplorata: il finanziamento dello «sviluppo rapido di prodotti rapidamente commerciabili, direttamente da parte di ricercatori accademici e startup companies create ad hoc». Ne sono un esempio il finanziamento, per 14 milioni di dollari, di strategie che rendano possibile l’acquisto della sequenza del proprio genoma con appena 1.000. O anche la nascita del National Center for Advancements in Translational Science (NCATS), con un bilancio di ben 2 miliardi di dollari per anno, il cui obiettivo è proprio quello di ottenere quello che le imprese private non riescono più a fare: la realizzazione di beni immediatamente utilizzabili e commerciabili.

L’approccio pragmatista sembra essere quello prevalente anche tra le potenze scientifiche emergenti (Cina, India, Brasile). Il rischio è evidente: è come se si portassero sempre nuovi cavalli ad abbeverarsi a una fiume (il fiume delle nuove conoscenze), mentre a monte si costruisce una diga sempre più alta. Prima o poi il fiume si inaridisce. E i cavalli non avranno più nulla da bere.

Non è un’ipotesi di scuola. In passato è già avvenuto. Come ha raccontato Lucio Russo in un bel libro di qualche anno fa, La rivoluzione dimenticata, l’eccesso di pragmatismo dei romani ha ucciso la scienza ellenistica. E mentre il delitto si consumava nessuno aveva più gli occhi per avvedersene. La fine della scienza è stata tra le cause della crisi economica plurisecolare che ha investito l’Europa in quelli che oggi chiamiamo i “secoli bui” del Medio Evo.

Sono passati quasi due millenni prima che la scienza venisse riscoperta. E l’economia ripartire.

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Canaletto e Bellotto: pittori o geometri?

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Canaletto, Campo Santi Giovanni e Paolo, 1738 circa.

Dovendo scegliere tra un pittore e un topografo, a chi affidereste il compito di rappresentare realisticamente ed efficacemente un determinato paesaggio, urbano o rurale? Ipotizziamo che decidiate di affidare il lavoro a un artista con cui pattuite l’esecuzione di un dipinto a olio su tela. E se l’artista che avete incaricato facesse uso di mezzi tecnici, ad esempio di apparecchiature ottiche, in un certo senso invadendo il campo e appropriandosi dei trucchi del mestiere e delle competenze della concorrenza? Denuncereste la violazione del patto - non scritto - che ha stipulato con voi e lo giudichereste un artista che bara o addirittura un artista dimezzato?

È questo il dubbio che devono essersi posti, già nella prima metà del Settecento, Antonio Canal, detto Canaletto e suo nipote Bernardo Bellotto (pure lui per un certo periodo noto come Canaletto, diciamo per mere ragioni di marketing). I due, infatti, il primo essendo maestro del secondo, fecero ampio e documentato uso di un’apparecchiatura ottica nota come camera obscura senza peraltro mai molto sbandierare questo loro “segreto industriale”: la utilizzarono costantemente come sussidio per tracciare con sicurezza le linee portanti dei volumi dei loro dipinti e le sagome dei monumenti e degli edifici che hanno rappresentato negli affascinanti dipinti a olio presenti in musei, gallerie e collezioni di enti e di privati in tutto il mondo. Sono stati, Canaletto e Bellotto, tra i primi e certamente i più noti esponenti del cosiddetto vedutismo, genere pittorico nato a Venezia nel primo Settecento. Molti loro schizzi (“scaraboti”) e disegni preparatori, a matita e penna su carta, sono arrivati fino a noi e sono conservati, raccolti in quaderni, in vari musei, tra cui le Gallerie dell’Accademia a Venezia.

La camera oscura portatile in legno appartenuta secondo alcuni studiosi a Canaletto. Si può vederla all'ingresso della mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, alle Gallerie d’Italia in Piazza della Scala a Milano.

Come porsi, dunque, di fronte alla legittimità e opportunità dell’uso intensivo della camera obscura da parte di quei pittori? Si tratta semplicemente di un utile strumento ausiliario o è invece una criticabile pratica tecnica che, se applicata in modo pedissequo nella realizzazione dei dipinti, minaccia di ostacolare e compromettere la creazione artistica, esponendo così il pittore al rischio di vedersi relegato nell’angusto e sgradito ruolo esecutivo di “geometra dell’ufficio tecnico”?

Per rispondere a questa domanda, serve forse chiedersi perché  alcuni pittori, soprattutto settecenteschi, abbiano sentito l’esigenza di utilizzare la camera obscura, o camera ottica. La risposta molto probabilmente va cercata nel clima culturale dell’epoca di cui stiamo parlando: con l’Illuminismo, infatti, si impone un nuovo sguardo sulla realtà, più oggettivo, più scientifico e l’esattezza della rappresentazione pittorica del paesaggio è solo uno dei campi in cui questa nuova visione del mondo si manifesta.

Questa tematica complessa, di cui cercheremo di fornire qualche utile elemento di conoscenza e di riflessione, colpisce immediatamente il visitatore della bella mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, alle Gallerie d’Italia in Piazza della Scala a Milano. Nelle quasi cento opere in mostra si possono ammirare le precise rappresentazioni (quanto precise effettivamente siano, tra poco lo scopriremo) di palazzi e canali, campi (nel senso veneziano della parola) e piazze di città del centro Europa, campagne e scorci di ruderi dell’antichità talmente dettagliate da sembrare fotografie, il tutto sempre sapientemente illuminato da luci oblique e radenti, perfettamente adatte a scolpire la tridimensionalità degli edifici. Per meglio comprendere il senso di queste immagini si rende necessario, però, un salto indietro nella storia della scienza e della tecnica.

La conquista della prospettiva

Nel corso degli ultimi tre millenni, non sono mancati studi teorici e sperimentazioni pratiche per cercare di risolvere un problema, sia concettuale, sia concreto: quello della rappresentazione della realtà tridimensionale su una superficie piana, bidimensionale. Problema che stava a cuore a due categorie apparentemente assai distanti tra loro di esseri umani: i matematici e i pittori, vale a dire, in un senso più ampio, gli scienziati e gli artisti.

Precisiamo, per quanto possa sembrare a questo punto scontato, che stiamo parlando di “prospettiva” e di “geometria proiettiva”. Nelle prime testimonianze visive arrivate fino a noi, quelle raffiguranti scene di caccia rinvenute nei dipinti rupestri delle grotte paleolitiche, i nostri antenati non sembrano essere stati sfiorati dal desiderio di suggerire un senso di profondità alle loro immagini. Occorre quindi fare un balzo temporale in avanti di parecchi millenni per vedere qualche tentativo di rappresentazione prospettica del reale: in qualche disegno di epoca egizia, duemila anni prima di Cristo, appaiono molto timidamente i concetti della similitudine e della prospettiva, con edifici rappresentati in pianta e alzato, per quanto, a dire il vero, la maggior parte delle immagini egizie giunte fino a noi raffigurino piuttosto una realtà prevalentemente bidimensionale (di profilo). Nemmeno l’epoca della cultura Assiro Babilonese sembra sentire l’urgenza di descrivere un mondo a tre dimensioni e, ad esempio, i bassorilievi di leoni e altri animali presenti sulle pareti della Porta di Ishtar (sec. VI a.C.), conservata al Pergamon Museum di Berlino, ci appaiono nella loro fissità, isolate e di profilo su uno sfondo uniforme, privo di profondità. In estremo oriente la prospettiva, almeno a livello di studi teorici, sembra far capolino solamente in un trattato cinese per la determinazione delle ombre del IV secolo a.C., ma risalente secondo alcuni storici addirittura al 1100 a.C.

Ma è solo con i grandi matematici greci che inizia uno studio rigoroso delle regole di rappresentazione geometrica dello spazio. Spicca tra tutti il nome di Euclide, vissuto ad Alessandria (allora una colonia greca) a cavallo tra quarto e terzo secolo a.C., noto per la sua imponente opera Elementi grazie alla quale è passato alla storia della matematica.  Nell’Ottica, suo meno noto trattato, Euclide pone invece le fondamenta della geometria descrittiva, chiamata poi, a partire dal diciannovesimo secolo, “geometria proiettiva”.

Proseguendo nella nostra carrellata storica, la civiltà romana sembra da un lato orientata alla sperimentazione pittorica, dall’altro lato alla teorizzazione. Sul versante pratico, attraverso dipinti e mosaici (ad esempio nel mosaico pompeiano di Alessandro alla battaglia di Isso), si assiste alla rappresentazione della tridimensionalità, pur essendo chiaro che non era ancora maturata una consapevolezza precisa delle regole della convergenza verso un unico punto. Dall’altro lato, quello più teorico, attraverso gli scritti di Vitruvio (architetto e scrittore del primo secolo a.C.) si approfondiscono i problemi legati alla scenografia e alla rappresentazione degli edifici.

Il più antico disegno pubblicato noto di una camera oscura si trova nel trattato "De Radio Astronomica et Geometrica" (1545) del medico, matematico e costruttore di strumenti olandese Gemma Frisius (nato Jemme Reinerszoon), in cui l'autore descrive ed illustra come ha usato la camera oscura per studiare l'eclissi solare del 24 gennaio 1544.

Prima di arrivare al Rinascimento italiano, nel XIV secolo, durante il quale architetti/pittori/matematici, da Filippo Brunelleschi a Leon Battista Alberti e da Piero della Francesca fino a Leonardo da Vinci, applicando rigorosi metodi matematici hanno definito in maniera fino ad allora sconosciuta le regole della prospettiva, è necessario menzionare altri studiosi medievali che li hanno preceduti. Tra questi vale la pena ricordare in particolar modo lo scienziato/filosofo arabo Al-Kindi (IX secolo) e soprattutto  il matematico, fisico, medico e filosofo Alhazen (XI secolo), nato a Bassora ma trasferitosi presto al Cairo. A quest’ultimo, autore del trattato in sette volumi sull’Ottica Kitab al-Manazir, tradotto in latino da Gherardo da Cremona nella seconda metà del XII secolo, sono attribuite le prime osservazioni relative al passaggio dei raggi di luce attraverso un foro e al loro viaggiare in linea retta senza mai confondersi, generando su una superficie, posta al di là del piano contenente il foro, immagini rovesciate direttamente corrispondenti alle forme degli oggetti dai quali la luce proviene.

Bellissime scientifiche finzioni

Si tratta esattamente della descrizione del principio della camera obscura (o camera oscura, detta anche camera ottica) strumento che finalmente ci porta a parlare del lavoro di Bellotto e Canaletto, noti soprattutto per le vedute di Venezia, ma attivi anche in altre città d’Italia e d’Europa visitate durante viaggi di lavoro o in alcuni casi diventate luogo di residenza (Roma, Firenze, Verona, la Lombardia, Londra, Dresda, Vienna, Monaco di Baviera, Varsavia). All’ingresso della mostra delle Gallerie d’Italia di Milano (visitabile fino al 5 marzo), il primo oggetto che ci accoglie, racchiuso entro una teca trasparente, è proprio una camera oscura portatile in legno appartenuta forse (ma secondo alcuni studiosi probabilmente no) a Canaletto. Il primo quadro della mostra, una tela di Canaletto, è il Campo Santi Giovanni e Paolo (circa 1738), di cui sono arrivati a noi anche gli schizzi preparatori (visibili in mostra su un monitor), fatti certamente con l’ausilio di una camera obscura.

Schizzi preparatori per la tela Campo Santi Giovanni e Paolo (circa 1738) di Canaletto.

Quello che colpisce a prima vista nel quadro è una precisione e un apparente realismo “di qualità fotografica”, ma un confronto diretto con quell’angolo di Venezia, tutt’oggi conservato quasi esattamente come all’epoca del dipinto, permette di scoprire che l’artista ha, sì, operato partendo da una ricognizione fatta per mezzo della camera ottica, ma ha anche arbitrariamente spostato il suo punto di osservazione tra uno schizzo e l’altro, tra una seduta di disegno e l’altra. Così facendo, ma ricomponendo con maestria più “riprese” fatte da punti di osservazione distinti, come dimostrato nel 1959 dallo storico dell’arte e massimo studioso della prospettiva Decio Gioseffi, Canaletto crea l’illusione di un punto di vista unico, più lontano, ma oggettivamente impossibile da realizzare nella pratica per la presenza di edifici al di qua del canale, il Rio dei Mendicanti, che si trova in primo piano nel quadro. Nelle parole della curatrice della mostra, Bożena Anna Kowalczyk: “un’immagine altamente sofisticata, irreale nelle proporzioni dei monumenti e nelle distanze, ma di grande bellezza.”

E qui torniamo alla domanda con cui abbiamo aperto l’articolo: per rappresentare la realtà del mondo preferiamo un pittore o un topografo, un artista o un geometra? La risposta, visti i risultati e soprattutto considerati i procedimenti e le strumentazioni utilizzate, sembra essere meno netta del previsto. Svelato il mistero dell’utilizzo “creativo” di uno strumento di conoscenza oggettiva come la camera ottica opteremmo per un tipo particolare di artista, come appunto Bellotto e Canaletto, che abbia fatta sua un’impostazione come quella qui ben descritta:

“Quelli che s’innamorano della pratica senza la scienza, sono come i nocchieri che entrano in naviglio senza timone o bussola, che mai hanno certezza dove si vadano. Sempre la pratica dev’essere edificata sopra la buona teorica, della quale la prospettiva è guida e porta, e senza questa nulla si fa bene” . Leonardo da Vinci – Trattato della Pittura, parte seconda - 77. Dell'errore di quelli che usano la pratica senza la scienza.

 

Cover: Antonio Canal, detto il Canaletto, Campo santi Giovanni e Paolo, 1738 ca, olio su tela, 46,4x78,1 cm, Londra, Royal Collection. Prestato da Sua Maestà Elisabetta II e visibile nella mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, dal 25 novembre 2016  al 5 marzo 2017 alle Gallerie d’Italia, Piazza della Scala, Milano.