“The Value of Science”, il premio Nobel per la Fisica Giorgio Parisi a Trieste

22.10.2021 – 17.15 – Questa mattina la comunità scientifica della SISSA e dell’ICTP si è riversata nell’Auditorium di Via Beirut a Grignano per il colloquium “The Value of Science”. Il colloquium, frutto della collaborazione dei due istituti, è stato organizzato in onore del professor Giorgio Parisi. Il premio Nobel per la Fisica 2021 è stato dunque a Trieste per dare la sua prospettiva della scienza e per dialogare con i nostri ricercatori. Nonostante si tratti di campi estremamente specifici, i suoi contributi nel campo dei sistemi complessi e delle equazioni di evoluzione della materia nucleare erano passati anche per quelle aule rivolte sul golfo, nelle discussioni di studenti e professori.

Con la flemma mai disincantata dei suoi argomenti, il professore ha sottolineato questioni spinose per la scienza nel nostro presente, come la consapevolezza dei propri limiti; un atto che permette alla comunità scientifica di produrre contributi utili alla società e, soprattutto, di presentarsi onestamente al grande pubblico; un tema, quello della percezione della scienza tra i non addetti ai lavori, che torna sempre più spesso in un mondo in cui la comunicazione è sempre più orizzontale e polverizzata nell’universo dei social network e dei media virtuali. Abbiamo bisogno di presentare la scienza come cultura, ma per farlo dobbiamo raccontare cos’è la scienza e quali sono le sue metodologie.Il rapporto tra scienza e società ha infatti ancora dei nodi problematici, e lo vediamo in questi ultimi mesi con i temi dei vaccini e della fiducia riposta dalle persone nelle risposte della scienza. Secondo Parisi, la soluzione non è riportare la scienza al di sopra del pubblico, ma trovare modi efficaci di comunicarla; demistificarla non vuol dire necessariamente schiacciarla tra posizioni pseudoscientifiche, ma permettere al pubblico di validarla. È dalla conoscenza delle metodologie che le persone inizieranno a discernere le posizioni e a fare valutazioni di senso. “Gli scienziati hanno la responsabilità di spingere l’opinione verso una percezione non-magica della scienza, ha proseguito Parisi. Sì, perché la magia interpreta la realtà attraverso strumenti che sfuggono alla ragionevolezza; al contrario, i metodi e le categorie della scienza non discendono da un altrove impalpabile, ma ci sono comunicate per mezzo di un linguaggio accessibile a tutti – con una buona dose di impegno. Scardinare l’elitarismo dalla percezione della scienza: qui la grande sfida del rapporto tra scienza e società.

 “Per i loro contributi innovativi alla nostra comprensione dei sistemi fisici complessi”

Il 5 ottobre scorso Giorgio Parisi, insieme a Syukuro Manabe e Klaus Hasselmann, ha ricevuto il Nobel per la Fisica 2021. Le ragioni del Nobel sono legate ai loro contributi alla teoria dei sistemi complessi, utili rivelatori di dinamiche drammaticamente vicine a noi.
Uno dei modi più classici e antichi con cui la fisica modellizza la meccanica è attraverso i sistemi dinamici. Che cos’è un sistema dinamico? Si tratta di un modello matematico che spiega l’evoluzione nel tempo di un dato oggetto attraverso una legge deterministica, ovvero tale che, conoscendo la legge che lo muove e la sua posizione in un certo istante di tempo, siamo in grado di stabilire con precisione, quasi come se lo avessimo programmato, dove questo oggetto si troverà in un istante successivo.

I sistemi complessi rientrano in questa teoria. Un sistema complesso è un sistema dinamico costituito da una molteplicità di sottosistemi che interagiscono tra loro tramite relazioni non-lineari. Cosa vuol dire? Una proprietà essenziale degli oggetti che la matematica solitamente giudica “belli” è la linearità: il determinante di una matrice è lineare, ovvero rispetta certe relazioni particolarmente generali e particolarmente utili dal punto di vista sintattico e non solo; in analisi funzionale una trasformazione è detta lineare se preserva delle proprietà di somma e di moltiplicazione per delle costanti; in algebra il prodotto scalare, alla base di una gran parte dell’analisi e della geometria, è detto lineare per dei motivi molto simili.
Una funzione è detta lineare nel tempo se il suo variare nel tempo è descritto da una legge lineare, per cui il suo grafico nel piano è quello di una retta con una certa pendenza: dopo le costanti, le funzioni lineari, descritte dai polinomi di primo grado, sono le più semplici possibili; in questa semplicità sono incluse delle proprietà di continuità, differenziabilità, integrabilità che in analisi sono requisiti preziosi per analizzare un sistema o un oggetto che si muove; più un oggetto obbedisce a leggi lineari, più l’analisi è semplice, più informazioni siamo in grado di trarre dalla sua dinamica.
Quando il rapporto tra due oggetti sfugge le belle caratteristiche della linearità – ed è definito, apputo, non-lineare – l’analisi si complica; se poi ad essere non-lineare è l’interazione tra sistemi, che già da soli sottostanno a relazioni e leggi, si entra nell’ambito dei sistemi complessi.

Un’altra proprietà dei sistemi complessi è il cosiddetto comportamento emergente: il comportamento che il sistema nel suo insieme è in grado di esprimere non è desumibile da una mera sommatoria dei singoli sottosistemi che lo compongono, ma riguarda la loro interazione, ossia qualcosa che, se ci si limita ad analizzare le singole parti, sfugge sempre; pertiene alla sintesi delle parti, alla loro interazione in un unico oggetto. Questa affascinante proprietà dei sistemi complessi ha invitato gli addetti ai lavori a indagini di tipo olistico, dal greco ὅλος, “globale”, secondo cui “il tutto è maggiore della somma delle singole parti”.

Per la loro essenziale caratteristica di imbrigliare così bene la complessità delle interazioni tra sistemi, la teoria dei sistemi complessi straborda nei più disparati saperi: la fisica atomica e quella teorica, la finanza, le neuroscienze.

Campi di fondamentale interesse per la società odierna, oltre che suo specchio matematico: la complessità è cifra caratterizzante del mondo in cui viviamo, costruito su reti di network dal primo momento della giornata, quando riattiviamo il wi-fi e torniamo in contatto con la realtà tramite il mondo virtuale. Si tratta di un mondo che si è avverato non solo per mezzo di scelte politiche e astratte rivoluzioni copernicane, ma anche grazie al contributo di singole persone che continuano a farsi carico ogni giorno del proprio tassello di scienza con tutto il proprio corpo e le proprie debolezze, con le proprie abitudini e i propri vizi. Un’altra lezione di questa visita: le idee, le discussioni e i risultati della scienza nascono dalle persone. Nessun artificio magico, né vocazione spirituale né chiamata pitagorica: solo il bisogno di “seguir virtute e canoscenza”. Come ha citato oggi Parisi, gigante sulle spalle dei giganti.

di Rossella Marvulli