Einstein fece “ricerche di base”. Ecco cosa significa quel termine

Alcuni anni fa, un’agenzia scientifica governativa ha condotto un sondaggio per cercare di capire la percezione del pubblico del lavoro che ha finanziato. Una delle più grandi sorprese è stata l’opinione delle persone riguardo ai finanziamenti pubblici per la “ricerca di base”. La maggior parte delle persone riteneva che il governo non dovesse assolutamente spendere i soldi delle tasse per la ricerca di base. Invece, quei fondi dovrebbero essere destinati alla ricerca avanzata.

Questa è stata una sorta di battuta finale per il funzionario che ha parlato a me e ai miei colleghi del sondaggio durante un discorso che ha tenuto all’Università di Rochester. I risultati hanno mostrato un chiaro divario tra ciò che gli scienziati intendono per ricerca di base e ciò che quasi tutti gli altri pensano che significhi. Data l’importanza della ricerca di base per la scienza, vale la pena soffermarsi a considerare cosa significa veramente il termine e quali attività descrive.

Einstein il fisico “di base”.

Per gli scienziati, ricerca di base significa davvero fondamentale ricerca. Ma per capirne ancora meglio il significato, occorre contrapporre l’idea di “base” con quella di “applicato”. Non c’è applicazione immediata per i frutti della ricerca di base. Non diventeranno immediatamente un aggeggio nella tua prossima macchina o una molecola nella tua prossima medicina. Invece, il punto della ricerca di base è qualcosa di molto meno tangibile: la pura comprensione. Ecco perché lo chiamiamo fondamentale. L’obiettivo è comprendere alcuni aspetti di un argomento al suo livello più essenziale.

La storia della ricerca scientifica è ricca di esempi utili. Nel 1905, ad esempio, Albert Einstein pubblicò il suo documento epocale sulla teoria della relatività speciale, che si concentrava sui concetti più basilari che la fisica usa per capire tutto: materia, movimento ed energia. Le versioni di quei concetti che ancora prevalevano a quel tempo erano state sviluppate qualche centinaio di anni prima da Isaac Newton. Ma Einstein vide quanto fossero limitate le descrizioni di Newton di questi fondamentali giocatori in fisica. Le relazioni descritte dalla fisica newtoniana tra, diciamo, energia e movimento (cioè, velocità) non raccontavano l’intera storia. Einstein sviluppò una comprensione più basilare e più fondamentale di tali relazioni e, nel processo, diede alla fisica nuove equazioni come E = mc2.

Quando Einstein stava lavorando a questo articolo, non pensava a come queste formule sarebbero state applicate a un particolare settore o al campo medico. Era senza dubbio consapevole che le sue idee avrebbero trovato tali applicazioni. Erano troppo importanti per non diventare la base per nuove macchine e nuove tecniche che avrebbero influenzato la vita di tutti i giorni. Ma le applicazioni non erano semplicemente ciò che stava facendo o il motivo per cui lo stava facendo.

La ricerca di base è fondamentalmente la chiave

La ricerca di base di Einstein ha cambiato il mondo per sempre. Potrei facilmente fare un elenco lungo quanto il tuo braccio delle effettive applicazioni a valle di quel documento del 1905. Comprenderebbe di tutto, dalla radioterapia ai satelliti GPS iper-accurati.

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Questo esempio mostra che la ricerca di base è, in effetti, molto avanzata. In effetti, è la più avanzata di tutti i tipi di ricerca là fuori, perché spinge alle frontiere della conoscenza. Nel mondo di oggi, tale ricerca di base assume molte forme. In cosmologia, si tratta di comprendere i primi istanti dopo il big bang. Nella scienza planetaria, si tratta di capire come si forma il nucleo di un mondo e porta a campi magnetici protettivi. In biologia, si tratta di capire come la vita utilizza le informazioni per svolgere i suoi compiti più elementari. Nelle scienze cognitive, si tratta di capire come il cervello ordina i suoi numerosi input in ciò che è rilevante e ciò che non lo è.

Il punto più importante della ricerca di base è che è quasi sempre la chiave per una ricerca applicata all’avanguardia, il tipo che genera posti di lavoro e ricchezza e si aggiunge al PIL di una nazione. Una solida infrastruttura scientifica nazionale, con una buona dose di finanziamenti per la ricerca di base, è il motore che cambia il mondo. Il laser proveniva dalla ricerca di base. Internet è nato dalla ricerca di base. I vaccini mRNA che hanno domato il COVID provenivano dalla ricerca di base. Tutta la ricerca applicata specifica che ha portato a miliardi di meraviglie tecnologiche che incontriamo ogni giorno è iniziata con qualcuno che ha posto una domanda molto semplice, applicata al nulla. Altrettanto importante, le conoscenze e le tecnologie che introdurranno il futuro dell’energia e aiuteranno a bilanciare il clima terrestre avranno anche le loro radici in qualcuno che pone domande di base e fondamentali.

La ricerca più elementare è la più avanzata. Questo è il tuo koan zen della scienza per oggi.

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