L’ipotesi tissotropica
Introduzione
Una fiala di vetro sigillata contenente una sostanza oscura sconosciuta, presumibilmente il sangue coagulato di San Gennaro (San Januarius), viene mostrata più volte all’anno a una folla gremita nel Duomo di Napoli (Napoli). Mentre il contenitore viene maneggiato durante una solenne cerimonia, la massa solida si liquefa improvvisamente sotto gli occhi di tutti[1] [2].Questo fenomeno ben documentato è ancora considerato inspiegabile [3] sia dai credenti che dagli scettici. Il noto parapsicologo Hans Bender lo ha definito il fenomeno paranormale con la migliore documentazione storica; [4] anche il fisico Enrico Fermi sembra aver espresso interesse.
È anche uno dei pochi “miracoli” fisici non medici ricorrenti che potrebbero essere studiati scientificamente.
San Genuario
La tradizione vuole che San Gennaro sia stato vescovo di Benevento (una città vicino a Napoli) per poi morire martire cristiano decapitato per mano dell’imperatore Diocleziano, nel 305 d.C. a Pozzuoli.
Le cerimonie in suo onore furono istituite dall’arcivescovo Orsini di Napoli nel 1337[1].[1] Non si parlò però del sangue liquefatto fino al 1389, quando, il 17 agosto, il fenomeno fu denunciato per la prima volta. Una cronaca di Napoli del 1382[5] descrive il culto gianuariano, ma non fa ancora menzione né del miracolo né della reliquia. È molto probabile che “il sangue di Gianuario” sia una delle tante reliquie che si sono materializzate nel Medioevo[6].
Oggi il rito è ancora incoraggiato da un lato (viene eseguito dall’arcivescovo nella cattedrale di Napoli), dall’altro non è mai stato dichiarato ufficialmente un miracolo dalla Chiesa cattolica, che lascia gli scienziati liberi di esprimere le loro opinioni[7].
La reliquia e la Cerimonia
La reliquia è un’antica fiala di vetro sigillata, rotonda e appiattita, di un volume stimato di 60 ml, riempita a metà con la sostanza scura sconosciuta. La fiala, insieme a una più piccola vuota, è racchiusa tra le due pareti di vetro arrotondate del reliquiario portatile in argento.
Durante la cerimonia il reliquiario viene ripetutamente raccolto, spostato e rovesciato per verificare se la liquefazione è avvenuta. In caso affermativo, la massa scura viene vista fluire liberamente nella fiala. La liquefazione a volte avviene quasi immediatamente, o può richiedere ore, anche giorni.
Si sostiene che altri fenomeni avvengono all’interno del reliquiario. Si dice che la massa liquida bolle o schiuma, il colore cambia da marrone scuro a marrone rossastro, il volume e persino il peso aumenta.[8] Una parte della massa (il globo) si vede a volte rimanere solida e galleggiare nel liquido.
Verso un approccio razionale
Quando il sangue viene prelevato da un corpo vivente e versato in un contenitore, il fibrinogeno proteico sierico solubile forma una rete di fibrina insolubile, che a sua volta lega gli eritrociti dando luogo ad un coagulo gelatinoso. Questo coagulo può essere scomposto meccanicamente, ma una volta fatto questo, la coagulazione non può ripresentarsi. Pertanto, la risolidificazione di un campione di sangue sarebbe ancora più sorprendente della sua prima liquefazione. Il processo di ricoagulazione della reliquia di Napoli avviene generalmente quando le fiale sono al sicuro all’interno del loro caveau chiuso a chiave.
Nel corso degli anni sono state avanzate diverse spiegazioni, oltre all’intervento di un potere soprannaturale. Sono stati messi in gioco punteggi di influenze del tutto infondate: forze “magnetiche” del Vesuvio (il vicino vulcano), psicocinesi della folla, effetti di tipo poltergeist e spiritualistico, per citarne solo alcuni.
Altre ipotesi erano solo provocazioni o pseudoscienze. [1]
Il miracolo è un trucco magico, una beffa eseguita consapevolmente dalla Chiesa (questo lascerebbe spiegare come si fa il trucco, e come il suo segreto possa essere mantenuto per sei secoli).Il contenuto della fiala è una sostanza fotosensibile che cambia il suo stato da solido a liquido sotto l’influenza della luce (non è mai stato proposto alcun esempio di tale materiale).La sostanza sconosciuta è una crescita periodica di microrganismi: (come sopra, e non è possibile all’interno di un contenitore sigillato).La sostanza è un solido igroscopico deliquescente, che diventa liquido quando assorbe umidità dall’aria (questa ipotesi spiegherebbe anche la presunta variazione di peso, ma richiederebbe una fiala aperta. Inoltre, gli aumenti di temperatura necessari per riportare il materiale idratato allo stato anidro sarebbero probabilmente completamente al di fuori della gamma di quelli a cui la reliquia è mai stata esposta).
Sono state provate anche alcune simulazioni reali:
Nel 1890, Albini utilizzò miscele di cioccolato in polvere e zucchero in acqua, o caseina e sale nel siero del latte. [9] Queste sospensioni torbide di solidi in liquido denso si separano per formare una crosta spessa in superficie, che agisce come un tappo, abbastanza solido da impedire alla parte liquida più pesante sottostante di scorrere liberamente all’interno del contenitore, facendola apparire solida. Quando vengono agitati, i due componenti si mescolano, simulando così un cambiamento di stato. Per quanto interessante, questo tentativo è stato piuttosto rozzo e non è riuscito a impressionare gli osservatori che hanno familiarità con la reliquia.Un suggerimento più solido era che la sostanza sconosciuta è semplicemente una miscela con un basso punto di fusione. Solida se conservata in un luogo un po’ più fresco, si scioglierebbe se portata sull’altare più caldo, vicino a candele accese, in mezzo a una folla fervente. Questa ipotesi è stata registrata per la prima volta già nel 1826 [10] ed è stata rapidamente supportata da numerose ricette, per lo più a base di cere, grassi o gelatine (più coloranti adatti)[11] Una pratica, non anacronistica, è stata recentemente suggerita da Nickell e Fisher[12] Tuttavia, miscele come queste, hanno un punto di fusione costante, mentre la cerimonia di liquefazione del sangue può essere eseguita a diverse temperature ambiente (maggio, settembre, dicembre). Questo e il problema di indurre il cambiamento di temperatura per produrre il “miracolo” (le candele, per esempio, non vengono più portate vicino alla reliquia) rimangono i limiti fondamentali di questa ipotesi.
L’ipotesi tissotropica
La tissotropia potrebbe rivelarsi una buona ipotesi per spiegare questo “miracolo”[13] [14] [15] La tissotropia denota la proprietà di certi gel di diventare più fluidi, anche da solidi a liquidi, quando vengono mescolati, vibrati o comunque disturbati meccanicamente, e di solidificarsi quando vengono lasciati a riposo. Esempi comuni di tali sostanze sono il catsup, la maionese e alcuni tipi di vernici e dentifrici.
Così, l’atto stesso di maneggiare il reliquiario, capovolgendolo ripetutamente per verificarne lo stato, potrebbe fornire lo stress meccanico necessario per indurre la liquefazione. Un’esecuzione riuscita del rito, quindi, non ha bisogno di un imbroglio consapevole, pur non escludendone il verificarsi, in quanto movimenti dolci o bruschi possono certamente controllare i tempi della liquefazione.
Infatti, nel corso dei secoli, sono state spesso osservate liquefazioni inaspettate durante la gestione del caso della reliquia per le riparazioni[1].
A sostegno dell’ipotesi tissotropica, abbiamo costituito dei campioni le cui proprietà assomigliavano a quelle della reliquia. Abbiamo usato sostanze che sarebbero state disponibili anche nel XIV secolo. Dopo alcuni test con argille bentonitiche (producendo un gel tissotropico ma sgradevolmente simile al fango) [16], ci siamo accontentati di una soluzione colloidale di FeO (OH) di colore bruno-rossastro[17] (vedi riquadro).
Questo gel è la giusta tonalità di marrone senza l’aggiunta di alcun colorante; diventa perfettamente liquido quando viene agitato Vedi Fig. 1 ) e, proprio come la reliquia, può anche produrre il globo e le bolle sulla sua superficie lucida (La vera ebollizione anche di un liquido volatile in un recipiente chiuso in tali condizioni è del tutto insostenibile).
GEL TISSOTROPICO DI IDROSSIDO DI FERRO ALLO STATO SOLIDO (A SINISTRA) E LIQUIDO (A DESTRA).
Tutti i composti per questo intruglio avrebbero potuto essere facilmente disponibili per un artista o un alchimista napoletano del 1300. Anche il CaCO3 (dal gesso, cioè dal calcare, o dai gusci d’uovo schiacciati) costituiva la base di molti pigmenti pittorici bianchi. Era noto anche il K2CO3, disponibile in cenere di legno, che può essere utilizzato al posto del CaCO3.
L’unica fonte di FeCl3 a quel tempo era un minerale chiamato molisite, che si trova naturalmente solo in prossimità di vulcani attivi. In particolare, Napoli si trova vicino al Vesuvio. Inoltre, dopo che il sangue di Januarius si liquefece miracolosamente nel 1389, un certo numero di miracoli simili si verificarono a Napoli e dintorni, anche se la maggior parte di essi sembra essere fallita dopo qualche tempo. Queste coincidenze potrebbero essere state semplicemente delle imitazioni, oppure sono il risultato della presenza di molisite in quella particolare zona.
L’unico passo discutibile potrebbe essere la dialisi, dato che le prime notizie (salamoia che passa attraverso la vescica) risalgono ai primi anni del 1600.[18] Si potrebbe comunque ricordare che nel Medioevo i coloranti venivano conservati in sacchetti di budello o vesciche (magari anche sott’acqua, per ritardare l’ossidazione). Questa pratica si protrasse fino all’introduzione dei tubi metallici, intorno al 1840. Questi materiali (così come la pergamena) erano utilizzati come tipiche membrane per dialisi prima dell’età dei polimeri. Inoltre, una pratica comune era quella di precipitare i laghi aggiungendo allume o composti basici ai coloranti, e filtrandoli attraverso un tubo di feltro (manicotto di Ippocrate). Queste pratiche sono a un passo dalla nostra; un artista medievale che sperimentava i pigmenti potrebbe essere incappato in questa pratica.
Nel 1389, il Duomo di Napoli era in costruzione e artisti provenienti da tutta Italia erano presenti. A quel tempo il re era Roberto d’Angiò, una persona pia, che sarebbe stato certamente contento di una “sacra reliquia di sangue”.
A quei tempi era diffuso il bisogno di reliquie e i tentativi di falsificarle. Il sudario di Torino è stato datato al carbonio a quegli stessi anni.
La tissotropia fu denunciata per la prima volta nel 1863 e nominata nel 1927. Per quanto ne sappiamo, la prima menzione della tissotropia in relazione a Januarius è una comunicazione personale di E. Newton Harvey a Henry Green e Ruth N. Weltmann, collaboratori di un libro del 1946, che l’ha riportata in una nota. [19] Questa interessante citazione, completamente ignorata da tutta la letteratura scettica o credente che si occupa del miracolo [20] [11] è stata rivalutata circa un anno dopo la nostra comunicazione da colleghi chimici scettici.
Test e analisi
Stranamente, la possibilità di indagare su un fenomeno ricorrente e inspiegabile, ha suscitato pochissima sperimentazione scientifica.
Poiché la Chiesa cattolica ha sempre proibito l’apertura dei contenitori sigillati, un’analisi spettroscopica è stata effettuata per la prima volta nel 1902 [21]. Lo strumento era uno spettroscopio a prisma, la fonte di luce era una candela con granelli di sale sullo stoppino che forniva le linee D del sodio. La luce veniva fatta passare attraverso un sottile strato di “sangue” fluido e quattro strati di vetro (le due pareti dell’ampolla più i due del contenitore della reliquia). È stato riportato che sono state rilevate le caratteristiche bande di assorbimento dell’emoglobina.
La stessa analisi è stata replicata nel 1989 [20] utilizzando lo stesso tipo di spettroscopio a prisma. Questa volta la sorgente luminosa e le linee D sono state fornite da lampade elettriche, e gli spettri sono stati registrati fotograficamente. Anche in questo caso, è stata riportata la rilevazione dell’emoglobina. Questo test è sempre indicato come la “prova scientifica” della presenza di sangue nella fiala. Tuttavia, devono essere considerati i seguenti fatti:
a) I risultati non sono stati presentati ad una rivista specializzata, ma stampati privatamente dalla Curia napoletana. Il libretto è in vendita presso la Libreria della Cattedrale.
b) Non è chiaro perché sia stato utilizzato uno spettroscopio a prismi vecchio stile invece di un più affidabile spettrofotometro elettronico moderno.
c) Nessun composto incolore e/o sospensione di solidi opachi apparirà in uno spettro visibile.
d) Gli Autori stessi riconoscono che altri coloranti rossi potrebbero essere scambiati per emoglobina.
e) Le misurazioni sono state effettuate su vetro simile a quello vecchio per escludere deformazioni o bande di assorbimento anomale. Il metodo corretto sarebbe stato quello di effettuare misurazioni a due diversi spessori di liquido e determinare lo spettro del contenuto del reliquiario per differenza (il vecchio vetro è noto per contenere a volte impurità nella regione di interesse).
f) Durante il test, si è detto che le bande dell’ematina e dell’emocromogeno apparivano (dopo 3 e 9 minuti) e si sovrappongono alle bande dell’emoglobina, come se si registrasse un “miracolo in corso”. Vale la pena sottolineare che, in ogni caso, al momento del test la massa era già liquefatta da ore.
g) Se si adottano misure visive (con un limite a circa 400 nm) non è possibile rilevare il massimo diagnostico della banda di sangue Soret a 410 nm; recenti indagini [22] hanno dimostrato che in queste condizioni il nostro gel di FeO(OH) ha spettri molto simili a quelli del sangue vecchio, poiché in quest’ultimo mancano le bande caratteristiche dell’ossiemoglobina a 545 e 575 nm a causa della decomposizione dell’ossiemoglobina in metaemoglobina e altri derivati. (Vedi Fig. 2)
ASSORBANZA DI SANGUE VECCHIO (LINEA SOLIDA) E SANGUE SIMULATO (LINEE TRATTEGGIATE).
h) Gli spettri non mostrano alcuna calibrazione della lunghezza d’onda, e sembrano essere di qualità estremamente scadente, mostrando alcune anomalie insolite, come il contrasto di colore molto netto e la distribuzione spettrale distorta. Infatti, nella riproduzione stampata non è possibile identificare alcuna banda di assorbimento chiara.
In sintesi, supponiamo che l’affermazione “scientifica” secondo cui il reliquiario contiene sangue si basi su basi molto inconsistenti.
Le variazioni di volume del “sangue” sono semplicemente affermazioni aneddotiche: non sono disponibili registrazioni (ad es. del livello di conservazione della reliquia rispetto a una scala) per questa affermazione. Potrebbero essere dovute alla massa viscosa che si attacca alle pareti, o a asimmetrie nella forma della fiala.
Anche le variazioni di colore non sono documentate. In ogni caso, una massa scura mostra tonalità di colore diverse quando è vista in trasparenza (cioè come una pellicola liquida sul vetro) o quando è riflessa (cioè come un solido); questo è visibile anche nel nostro gel FeO(OH).
Variazioni di peso irregolari sono state registrate nel 1900 e nel 1904 (con un aumento fino a 28 g su una quantità stimata di “sangue” di 30 ml,[23] ma il 3% del peso totale del contenitore della reliquia. [12] Anche in questo caso, questi dati sono stati pubblicati solo su una rivista religiosa (non sono state riportate condizioni sperimentali o modelli di equilibrio). Inoltre, anche un opuscolo pubblicato dalle Autorità ecclesiastiche e disponibile presso la Libreria del Duomo,[24] recita: “I test effettuati negli ultimi cinque anni con l’utilizzo di bilance elettriche non hanno confermato alcuna variazione di peso”.Conclusioni
Ulteriori test per indagare la reale natura del “sangue” sacro senza aprire la fiala vengono subito in mente: ad esempio, assorbimenti molecolari e spettroscopia a fluorescenza, e misure di dispersione Raman, effettuate con moderni strumenti elettronici da spettroscopisti qualificati. Anche gli incrementi controllati della temperatura e le prove d’urto rappresentano metodi analitici non distruttivi con i quali si possono verificare o confutare le nostre ipotesi o quelle alternative. Se questi semplici test potranno essere effettuati dipende interamente dalla Chiesa cattolica. Attualmente, però, dato che il fenomeno è stato replicato, sarebbe troppo ingenuo considerarlo irriproducibile o inspiegabile.
Riconoscimenti. Ringraziamo il Prof. Steno Ferluga per l’incoraggiamento nella fase iniziale di questo progetto e la signora Gillian Jarvis per il suo aiuto nella versione inglese del documento.
Referenze
1) G. B. Alfano and A. Amitrano, Il miracolo di S. Gennaro: documentazione storica e scientifica. Napoli: Scarpati, 1924.2) M. L. Straniero, Indagine su San Gennaro. Milano: Bompiani, 19913) Encyclopaedia Britannica 15th Edn, vol 6, p 495. 1985.4) H. Bender, Verbogene Wirklichkeit, Olten: Walter-Verlag AG, 1973.5) A. Altamura ed., Cronaca di Partenope (1382). Napoli, 1974.6) J. Bentley, Restless Bones: The story of Relics. London: Constable, 1985.7) M. Giordano, p 10 in Atti del convegno nel VI centenario della prima notizia della liquefazione del sangue(1389-1989)Napoli, 16 dic. 1989, Torre del Greco (Napoli), 1990.8) P. R. Smith, Chem. Br., 1993, 29, 116)9) G. Albini, Rendiconto della Reale Accademia delle scienze fisiche e matematiche (Napoli), 1890, Feb., 24.10) E. Salverte, Des sciences occultes ou essai sur la magie, les prodiges et les miracles. Paris: Baillière, 1826.11) H. Broch, Le Paranormal, p 109. Paris: Seuil, 1989.12) J. Nickell and J. Fisher, Mysterious Realms, p 159. Buffalo, N.Y.: Prometheus Books, 199313) L. Garlaschelli, F. Ramaccini and S. Della Sala, Nature, 1991, 353, 507.14) R. Meadows, Chem Matters, 1993, 11, 12.15) L. Garlaschelli, F. Ramaccini and S. Della Sala, Skeptical Enquirer, 1993, 17, 209.16) S. Della Sala and F. Ramaccini, CICAP, 1990, 2(1), 9.17) E. Schalek and A. Szegvary, Kolloid – Zeitschr., 1923, 32, 31818) J. R. Partington, A history of chemistry, vol 2. London: MacMillan, 196119) H. Green and R. Weltmann in Colloid Chemistry, (J. Alexander ed), vol 6, p 328. New York: Reinhold Publishing Co., 1946. For a slightly later reference, see:
A. E. Alexander and P. Johnson, Colloid Science, p 586. Oxford: Clarendon, 1949. (See also P. D. Lark, Chem. Br., 1992, 28, 781)20) F. D’Onofrio, P. L. Baima Bollone and M. Cannas, p 55, in Ref. 7.21) G. Sperindeo, Il Miracolo di S. Gennaro, p 67 Napoli: D’Auria, 1901.22) M. Epstein and L. Garlaschelli, J. Sc. Exploration, 1992, 6, 233.23) P. Silva, La Civiltà Cattolica, 1905, 3, 535.24) E. Moscarella, Proculus (Pozzuoli, Napoli), 1989, 4, 401.
Fonte: Cicap