Il fascino del caos

Scritto da in data Ottobre 7, 2021

Il 5 ottobre: Giorgio Parisi vince il premio Nobel per la fisica 2021.

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Poche cose nella vita credo che riescano a equiparare l’emozione di un così importante riconoscimento. Il premio Nobel celebra l’impegno e riconosce studi e ricerche di anni, lunghi spesso un’intera carriera.
E quest’anno il premio tra i più ambiti nel mondo scientifico arriva anche in Italia: è il Nobel per la fisica.

Il professor Göran K. Hansson, segretario generale dell’Accademia reale svedese delle scienze, il 5 ottobre, ha annunciato l’assegnazione del premio Nobel per la fisica 2021 “per i contributi innovativi alla comprensione dei sistemi complessi”.

Uno dei vincitori è Giorgio Parisi, professore ordinario di Fisica teorica all’Università La Sapienza di Roma nonché ricercatore associato presso l’Istituto nazionale di fisica nucleare, INFN.
Classe 1948, romano di nascita, Parisi ha conseguito la laurea presso l’ateneo della sua città nel 1970 da dove ha iniziato una lunga carriera condotta tra Italia, Stati Uniti e Francia.
Si è occupato di diverse aree della fisica: da quella delle particelle alla meccanica statistica, dalla fluidodinamica ai vetri di spin e alla materia condensata, fino ai supercomputer. È autore di numerosi studi e articoli scientifici, di libri, ed è stato più volte premiato per i suoi contributi alla scienza. Dal 2018 al 2021 è stato anche presidente dell’Accademia dei Lincei, dove oggi ricopre la carica di vicepresidente.

Nobel per la fisica 2021: cosa sono i sistemi complessi

L’accademia svedese lo ha premiato per i suoi studi sui sistemi complessi e per gli importanti contributi che ha apportato alla teoria dei materiali disordinati e dei processi casuali.

La scienza dei sistemi complessi è un campo di studi specifico della fisica moderna che si è sviluppato, in particolar modo, negli ultimi decenni.
I sistemi complessi riguardano le più svariate aree di competenza: dalla fisica alla biologica, dalla meteorologia alla matematica fino alle neuroscienze e al machine learning, e così via. In sostanza ne troviamo traccia in tutta la realtà che ci circonda.
Come suggerisce il loro stesso nome sono eterogenei e spesso anche complicati. Sono composti da diversi sottoinsiemi che interagiscono tra loro e che li fanno evolvere nel tempo; si dice, non a caso, che sono sistemi dinamici. Il loro comportamento pare essere governato, almeno in apparenza, dal caos.
Pensiamo in natura a un qualsiasi fenomeno, composto da innumerevoli parti che formano il tutto. Ogni più piccola variazione nell’interazione tra queste parti genererà un cambiamento nel fenomeno stesso. Un sistema complesso è, per esempio, proprio il sistema climatico, studiato tra l’altro dai neo vincitori del premio Nobel.

I sistemi complessi sono caratterizzati appunto dalla casualità e dal disordine.
Parisi, con i suoi studi già a partire dagli anni Ottanta, ha scoperto però che esistono dei motivi nascosti in questo disordine ed è riuscito a offrire una chiave di lettura per svelarne e comprenderne il funzionamento. In particolare ha identificato nuovi metodi, considerati addirittura rivoluzionari, che permettono non solo di descrivere il funzionamento dei sistemi complessi, ma persino di prevederne il comportamento a lungo termine. Modelli matematici e fisici che vi possono essere applicati e che consentono di leggerli.

Un premio diviso in due

Il professor Parisi però non è l’unico destinatario del Nobel per la fisica 2021. Condivide il riconoscimento con altri due scienziati: Syukuro Manabe, meteorologo senior presso la Princeton University (Stati Uniti), e Klaus Hasselmann, professore presso l’Istituto Max Planck di meteorologia di Amburgo (Germania).
I due, premiati congiuntamente, hanno sviluppato modelli fisici del clima terrestre su cui si basano gli attuali modelli climatici e sono stati in grado di determinare la variabilità del clima e di prevedere in modo affidabile il riscaldamento globale, in cui interagiscono fenomeni naturali e attività umane.
In sostanza la ricerca attuale sui cambiamenti climatici trova fondamento nei modelli sviluppati da questi due scienziati nel corso degli anni.

I due premi sono dunque distinti ma nel contempo legati tra loro, perché partono dallo studio del caos e di quelle che sono definite le fluttuazioni casuali per spiegare i fenomeni che governano il mondo in cui viviamo. Non solo, spiegano anche come tali fenomeni siano variabili per comprendere, in ultima analisi, come prevederli.
Teorie che quindi entrano molto nel pratico, perché riguardano i diversi aspetti della vita delle persone e del pianeta. Applicati al clima diventano strumenti per comprendere la causa dei cambiamenti climatici in corso e come intervenire per contrastarli.

Il riconoscimento dell’Accademia svedese prevede un premio in denaro di 10 milioni di corone svedesi, pari a oltre 980.000 euro, che andrà quindi metà a Manabe e Hasselmann, e metà a Parisi.
Oltre alla soddisfazione e alle congratulazioni al professor Parisi da parte di tutta la comunità scientifica e non solo, la speranza è che questo riconoscimento dimostri, una volta di più, quanto sia importante investire nella ricerca.

Musica: “Big Bang Theory” (soundtrack “The Big Bang Theory”) – Barenaked Ladies
Foto di copertina: Niklas Elmehed – Nobel Prize Outreach

 

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