È esperienza comune e condivisa l’essere affascinati, come sospesi, di fronte a opere pittoriche caratterizzate da forte regolarità, ordine, proporzione tra le parti. Esiste però un nesso causale tra il fascino che la simmetria ci comunica nelle rappresentazioni figurative e la presenza di simmetria nella natura fisica, chimica e biologica? Per il professor Marco Sola, dell’Università di Modena e Reggio Emilia, primo relatore dei Caffè Scienza di quest’anno, la risposta è sì.
In fisica la simmetria è stata fondamentale per ipotizzare modelli interpretativi del mondo infinitamente grande e di quello infinitamente piccolo; alcuni esempi sono il principio di relatività galileiana, il principio della relatività ristretta e la conservazione dell’energia. Sono però altrettanto importanti in fisica anche le rotture di simmetria, come il bosone di Higgs e lo sbilanciamento tra materia e antimateria.
La simmetria in chimica è pervasiva, visto che i moti degli elettroni e la formazione dei legami chimici sono simmetrici. Si nota però che, mentre la struttura delle piccole molecole è generalmente simmetrica, all’aumentare delle dimensioni la simmetria spesso si perde, tanto che, ad esempio, l’asimmetria chirale delle macromolecole biologiche come proteine e acidi nucleici è fondamentale per la vita. In chimica quindi possiamo parlare di un’equazione “semplicità = simmetria”.
In biologia, simmetria e asimmetria coesistono senza chiara prevalenza. Lo sviluppo embrionale è una successione continua di rotture di simmetria ma nel loro complesso gli organismi sono solitamente simmetrici. Infatti, la costruzione di organismi simmetrici richiede una minore quantità di informazione genica perché le parti del sistema sono in relazione: più l’organismo è primitivo e ha un piccolo genoma, più le sue proteine sono simmetriche. Questo significa che l’equazione semplicità = simmetria è valida anche nei sistemi biologici. D’altra parte, la natura non è tutta simmetrica perché la funzione biologica richiede complessità, cioè assenza di vincoli e asimmetria.
Nella geometria euclidea le operazioni di simmetria sono la rotazione attorno a un asse di simmetria, la riflessione attorno a un piano di simmetria e l’inversione attorno a un centro di simmetria. Nelle opere pittoriche, è stato molto utilizzato il piano di simmetria, che genera due parti equivalenti riflesse, perché i nostri neuroni sono molto sensibili a questa simmetria e il rilevamento è velocissimo ed efficiente. La centrosimmetria è diffusa in natura, per esempio nei cristalli di neve, ma nelle opere pittoriche è più vincolante e si adatta male alla prospettiva; un esempio lo si può trovare approssimativamente nella Creazione di Adamo.
La simmetria contiene in sé i concetti di ripetizione e stabilità, rappresentando uno stato percettivo del cervello a basso consumo di energia che dà piacere e rassicura; la simmetria è quindi stata utilizzata per ritrarre i valori ideali e l’eterno. La formula del “bello” però non riguarda la sola simmetria: è una concezione trasversale a tutte le culture che il “bello” si trovi all’interno di una simmetria globale che però contenga elementi di rottura di simmetria. Ci sono numerosi esempi di opere pittoriche che ci colpiscono emotivamente utilizzando la simmetria con rotture di simmetria per veicolare i loro messaggi. Un’eccessiva simmetria trasmette sensazioni irreali mentre l’eccessiva asimmetria può far perdere di valore al messaggio laico o religioso di stabilità e conforto. Ad esempio “La città ideale”, attribuita a Bramante, è molto simmetrica ma non risulta irreale perché sullo sfondo ci sono rotture di simmetria, che servono anche a far intuire che lo spazio è vissuto dall’uomo, sebbene non direttamente rappresentato. D’altra parte, in Caravaggio la simmetria è pari a zero, perché il pittore ha sfruttato altri elementi, come la luce.
Poiché simmetria e rotture di simmetria si ritrovano in numerose culture anche molto diverse e distanti, questo concetto del “bello” deve essere qualcosa di costitutivo e innato. Probabilmente la replica a questa osservazione è che nella formula del “bello” riconosciamo inconsciamente quello che si trova nella natura fisica, chimica e biologica e quindi in noi stessi, cioè simmetria e asimmetria insieme. Le neuroscienze affermano che esiste un cervello razionale che discrimina l’asimmetrico e un cervello più primitivo e simmetrico che omogenizza; per trovare qualcosa “bello” dobbiamo soddisfare entrambi i criteri.