Fisicamente

di Roberto Renzetti

https://it.wikipedia.org/wiki/Giorgio_Parisi

Giorgio Parisi (Roma4 agosto 1948) è un fisico e accademico italianopremio Nobel per la fisica nel 2021 per i suoi studi sui sistemi complessi[1].

Attivo in fisica teorica, soprattutto nel campo della fisica statistica e in teoria dei campi, è uno dei quattro fisici italiani membri della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America.[2]

Indice

Biografia[modifica | modifica wikitesto]

Nato a Roma, ha origini per un quarto umbre, un quarto piemontesi, un quarto siciliane e un quarto romane da sette generazioni[3]. Ha ottenuto la maturità scientifica presso il Liceo “San Gabriele” di Roma nel 1966 per poi laurearsi in fisica all’Università “La Sapienza” di Roma nel 1970, sotto la guida di Nicola Cabibbo, con una tesi sul bosone di Higgs.

È stato quindi ricercatore prima del CNR, poi dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN) presso i Laboratori nazionali di Frascati dal 1971 al 1981, quando ha conseguito l’ordinariato in fisica teorica. Presentato da Sidney David Drell[4] a Tsung-Dao Lee, ha anche lavorato presso la Columbia University (1973-1974) e, in seguito, presso l’Institut des Hautes Études Scientifiques (1976-1977) e l’École Normale Superieure di Parigi (1977-1978), quindi è ritornato in Italia in qualità di ricercatore dell’INFN.

Docente ordinario di fisica teorica dal 1981 all’Università di Tor Vergata, nel 1992 è passato alla stessa cattedra de La Sapienza di Roma, dove ha tenuto diversi insegnamenti, fra cui fisica teoricateorie quantistichefisica statisticaprobabilità. Ha partecipato anche al progetto APE100 per lo studio delle teorie di gauge su reticolo.

Nel 2008 è stato tra i docenti che si sono opposti all’iniziativa di far intervenire papa Benedetto XVI all’inaugurazione dell’anno accademico de La Sapienza, in difesa della laicità delle istituzioni pubbliche.[5]

Andato in quiescenza nel 2018, nello stesso anno è stato eletto presidente dell’Accademia Nazionale dei Lincei, della quale era socio dal 1988, mantenendo la presidenza fino a luglio 2021.[6]

Nel febbraio 2021 ha vinto il Premio Wolf[7] e nell’ottobre dello stesso anno si è aggiudicato il premio Nobel per la fisica.[8]

Vita privata[modifica | modifica wikitesto]

Sposato con Daniella, è padre di due figli, Lorenza, docente universitaria di Internet Studies e Social Media Management, e Leonardo, ricercatore presso l’Istituto dei Sistemi Complessi del CNR.[9]

È uno dei principali promotori della campagna “Salviamo la ricerca italiana”,[10] volta a far aumentare i fondi a disposizione della ricerca scientifica in Italia.

Contributi[modifica | modifica wikitesto]

I risultati che lo hanno reso noto a livello internazionale riguardano principalmente la fisica statistica, la teoria dei campi, i sistemi dinamici, la fisica matematica e la fisica della materia condensata dove ha introdotto i cosiddetti vetri di spin (anche noti come spin glass),[11][12][13] una classe di modelli di meccanica statistica di cui lo stesso Parisi ha fornito numerose applicazioni in teoria dell’ottimizzazionebiologia e medicina (immunologia, in particolare). Inoltre, insieme a Ying-Sheung Wu, ha formulato la cosiddetta quantizzazione stocastica, ovvero un metodo funzionale di quantizzazione basato sulla teoria delle fluttuazioni di Edward Nelson, attraverso cui un sistema fisico classico, in dimensione {\displaystyle n+1}, soggetto a fluttuazioni, è reso formalmente equivalente a un ben preciso sistema fisico quantistico in dimensione {\displaystyle n}.[14]

Ha apportato contributi anche nel campo della fisica delle particelle elementari, in particolare in cromodinamica quantistica e teoria delle stringhe. Ha introdotto, insieme a Guido Altarelli, le cosiddette equazioni di Dokshitzer–Gribov–Lipatov–Altarelli–Parisi che, tra l’altro, forniscono delle correzioni di ordine superiore alla libertà asintotica.[15] Nel campo della fluidodinamica è noto per aver introdotto, assieme a Uriel Frisch, i modelli multifrattali per descrivere il fenomeno dell’intermittenza nei flussi turbolenti.[16] Nell’ambito della biologia matematica, a lui si deve l’elaborazione di un’equazione differenziale stocastica per i modelli di crescita per la random aggregation, che ha portato al cosiddetto modello Kardar-Parisi-Zhang.[17] Sempre dal punto di vista dei sistemi complessi, si è occupato del moto collettivo degli animali (come sciami e stormi).[18] Assieme ai fisici Roberto BenziAlfonso Sutera e Angelo Vulpiani, che hanno introdotto la risonanza stocastica, ha applicato tale concetto nello studio dei cambiamenti climatici.[19] Indirettamente, i suoi studi hanno avuto un impatto rilevante in molti altri campi del sapere, quali l’antropologia, le scienze cognitive, la finanza, la biologia e le scienze sociali in genere, la qual cosa lo rende di fatto una delle personalità più influenti del panorama scientifico internazionale.

Premi e riconoscimenti[modifica | modifica wikitesto]

Il Presidente della Repubblica Sergio Mattarella con Giorgio Parisi, premio Nobel per la fisica 2021

Per i suoi contributi alla fisicamatematica e alla scienza in generale, ha ricevuto numerosi riconoscimenti internazionali, fra cui:

«La medaglia Boltzmann 1992 è assegnata a Giorgio Parisi per i suoi contributi fondamentali alla fisica statistica ed in particolare per aver fornito la soluzione nel campo dei vetri di spin

«Per il suo contributo nel campo della cromodinamica quantistica e dei vetri di spin

«Il premio, istituito nel 2007, viene conferito agli scienziati che abbiano maggiormente contribuito allo sviluppo della scienza della complessità nei più diversi ambiti della conoscenza.»

«Per i suoi importanti contributi teorici nella fisica delle particelle elementari, nella teoria quantistica dei campi e nella fisica statistica, in particolare nello studio dei sistemi con disordine quenched e dei vetri di spin

«Per lo sviluppo di una teoria di campo probabilistica per la dinamica di quark e gluoni, consentendo una comprensione quantitativa di collisioni ad alta energia che coinvolgono adroni.»

«Per il lavoro pionieristico sull’applicazione del concetto di vetro di spin a gruppi di problemi computazionali, fornendo sia una nuova classe di algoritmi efficienti, che nuove prospettive sulla struttura e sulla complessità delle transizioni di fase.»

«Per le sue scoperte pionieristiche nella teoria quantistica dei campi, in meccanica statistica e nei sistemi complessi.»[7]

«Per la scoperta dell’interazione fra disordine e fluttuazioni nei sistemi fisici dalla scala atomica a quella planetaria.»[1]

Accademie[modifica | modifica wikitesto]

Onorificenze[modifica | modifica wikitesto]

Commendatore Ordine al merito della Repubblica Italiana
— Roma, 27 dicembre 2005. Di iniziativa della Presidenza del Consiglio.[26]
Medaglia d’oro ai benemeriti della scienza e della cultura
— 27 maggio 1998[27]

Opere principali[modifica | modifica wikitesto]

  • Marc Mézard, Giorgio Parisi, Miguel Angel VirasoroSpin glass theory and beyond, Singapore, World Scientific, 1987, ISBN 9971-5-0115-5.
  • Giorgio Parisi, La chiave, la luce e l’ubriaco. Come si muove una ricerca scientifica, Roma, Di Renzo Editore, 2006, ISBN 88-8323-149-X.
  • Giorgio Parisi, Statistical Field Theory, New York, Addison-Wesley Publishing Company, 1988, ISBN 0-7382-0051-4.
  • Gennaro Auletta, Mauro Fortunato, Giorgio Parisi, Quantum Mechanics, Cambridge (UK), Cambridge University Press, 2009, ISBN 978-0-521-86963-8.
  • Giorgio Parisi, Pierfrancesco Urbani, Francesco Zamponi, Theory of Simple Glasses, Cambridge (UK), Cambridge University Press, 2020, ISBN 9781108120494.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Salta a:a b (ENThe Nobel Prize in Physics 2021, su NobelPrize.org. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  2. ^ Gli altri sono Carlo RubbiaMichele Parrinello e Maria Cristina Marchetti
  3. ^ Giorgio Parisi, fisico e ballerino: “La mia doppia vita di accademico”, su la Repubblica, 15 febbraio 2021. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  4. ^ Laura Bonolis, Intervista a Giorgio Parisi, su Università degli Studi di Roma “La Sapienza”. URL consultato il 12 febbraio 2016. ]
  5. ^ Giorgio Parisi, Sapienza: una lettera di Giorgio Parisi, su blog.uaar.it, UAAR, 20 gennaio 2008. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  6. ^ Parisi, Giorgio, su lincei.it. URL consultato il 6 ottobre 2021.
  7. ^ Salta a:a b Wolf Prize per la Fisica 2021, premiato lo scienziato Giorgio Parisi per le scoperte nella teoria quantistica dei campi, su ilfattoquotidiano.itIl Fatto Quotidiano, 9 febbraio 2021.
  8. ^ Il fisico italiano Giorgio Parisi vince il Nobel per la fisica, su la Repubblica, 5 ottobre 2021. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  9. ^ Giorgio Parisi, fisico e ballerino: “La mia doppia vita di accademico”, su roma.repubblica.it, 15 febbraio 2021. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  10. ^ #salviamolaricerca, Salviamo la ricerca italiana, su http://www.salviamolaricerca.it. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  11. ^ Giorgio Parisi, Order Parameter for Spin-Glasses, in Physical Review Letters, vol. 50, n. 24, 13 giugno 1983, pp. 1946–1948, DOI:10.1103/PhysRevLett.50.1946. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  12. ^ G. Parisi, Infinite Number of Order Parameters for Spin-Glasses, in Physical Review Letters, vol. 43, n. 23, 3 dicembre 1979, pp. 1754–1756, DOI:10.1103/PhysRevLett.43.1754. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  13. ^ G Parisi, The order parameter for spin glasses: a function on the interval 0-1, in Journal of Physics A: Mathematical and General, vol. 13, n. 3, 1º marzo 1980, pp. 1101–1112, DOI:10.1088/0305-4470/13/3/042. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  14. ^ G. Parisi e Y. S. Wu, Perturbation theory without gauge fixing, 1981. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  15. ^ (EN) G. Altarelli e G. Parisi, Asymptotic freedom in parton language, in Nuclear Physics B, vol. 126, n. 2, 8 agosto 1977, pp. 298–318, DOI:10.1016/0550-3213(77)90384-4. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  16. ^ Uriel Frisch e Giorgio Parisi, On the singularity structure of fully developed turbulence, appendix to Fully developed turbulence and intermittency by Uriel Frisch (PDF), in Proc. Int. Summer School Phys.Enrico Fermi.
  17. ^ Mehran Kardar, Giorgio Parisi e Yi-Cheng Zhang, Dynamic Scaling of Growing Interfaces, in Physical Review Letters, vol. 56, n. 9, 3 marzo 1986, pp. 889–892, DOI:10.1103/PhysRevLett.56.889. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  18. ^ (EN) M. Ballerini, N. Cabibbo e R. Candelier, Interaction ruling animal collective behavior depends on topological rather than metric distance: Evidence from a field study, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, n. 4, 29 gennaio 2008, pp. 1232–1237, DOI:10.1073/pnas.0711437105. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  19. ^ Roberto Benzi, Giorgio Parisi, Alfonso Sutera, Angelo Vulpiani, A Theory of Stochastic Resonance in Climatic Change, in SIAM Journal on Applied Mathematics, vol. 43, n. 3, 1º giugno 1983, pp. 565–578, DOI:10.1137/0143037. URL consultato il 6 ottobre 2021.
  20. ^ Premi Feltrinelli 1950-2011, su lincei.it. URL consultato il 17 novembre 2019.
  21. ^ Le motivazioni per la Medaglia Dirac sono state le seguenti: «Giorgio Parisi si è distinto per i suoi contributi originali ed approfonditi in molte aree della fisica che spaziano dallo studio delle scaling violations nei deep inelastic processes (equazioni di Altarelli-Parisi), alla proposta del modello di superconductor’s flux confinement come meccanismo per il quark confinement, all’uso della supersimmetria per i sistemi classici statistici, all’introduzione dei multifractals in turbulence, all’equazione differenziale stocastica per i modelli di crescita per la random aggregation (il modello Kardar-Parisi-Zhang) e per la sua analisi innovativa del metodo di replica che ha permesso un importante passo in avanti nella nostra comprensione dei sistemi di vetri (glassy systems) e che ha dimostrato essere strumentale all’intera area dei sistemi disordinati.»
  22. ^ Prof. Giorgio Parisi, su premiogalilei.it. URL consultato il 26 febbraio 2019 (archiviato dall’url originale il 31 luglio 2016).
  23. ^ Conferito a Giorgio Parisi il premio ENS
  24. ^ Premio alla vita. Il Premio viene assegnato ogni anno in un paese diverso dalla rivista scientifica Nature.
  25. ^ Distinciones y Honores — Portal de la UEX – Bienvenido a la Universidad de Extremadura, su http://www.unex.es. URL consultato il 9 dicembre 2021.
  26. ^ quirinale.ithttps://www.quirinale.it/onorificenze/insigniti/162148. URL consultato il 5 ottobre 2021.
  27. ^ Conferimento onorificenza quirinale.it/

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Luisa Bonolis, Maria Grazia Melchionni, Fisici italiani del tempo presente: storie di vita e di pensiero, Venezia, Marsilio, 2003, ISBN 88-317-8228-2.

Nobel Parisi, ecco la teoria folle che ha cambiato la scienza

Applicazioni dalla fisica teorica all’intelligenza artificiale

https://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/fisica_matematica/2021/12/08/nobel-parisi-ecco-la-teoria-folle-che-ha-cambiato-la-scienza-_62740ae9-1d76-4201-a2a8-fb476cac9bdb.html

 (Di Enrica Battifoglia)  

09 dicembre 2021

Giorgio Parisi nella conferenza Nobel (fonte: Nobel Foundation) – RIPRODUZIONE RISERVATA

Era un’idea “folle”, ma l’unica in grado di uscire da quel vero e proprio labirinto che alla fine degli anni ’70 il problema della complessità rappresentava per la scienza: così il fisico Giorgio Parisi ha definito i primi passi della sua teoria nella sua conferenza Nobel.

Elaborata nel 1979, quella che oggi è nota come ‘teoria di Parisi’ ha avuto e continua ad avere una portata rivoluzionaria che investe tutti i campi della ricerca: dalla fisica alla biologia, fino all’intelligenza artificiale. Registrata da remoto a causa della pandemia, la conferenza è stata trasmessa sul sito della Fondazione Nobel.


I nomi dei 317 ricercatori con i quali Parisi ha collaborato e che ha ringraziato nella sua conferenza Nobel (fonte: Giorgio Parisi)

Con la semplicità che lo contraddistingue, ma con un linguaggio a tratti decisamente tecnico imposto dalla circostanza, Parisi ha raccontato la storia delle ricerche sulla complessità come un percorso accidentato: la scommessa era trovare il modo di orientarsi in quello che i modelli fisici descrivevano come un “paesaggio corrugato”, fatto di monti e vallate profonde.

La strada è nota oggi come ‘teoria di Parisi’, o ‘teoria degli equilibri multipli’, come il Nobel ha preferito chiamarla nella sua conferenza.

All’inizio degli anni ’70 i biologi avevano toccato il problema con mano nel descrivere il percorso dell’evoluzione, ma gli esempi erano molteplici nei campi più diversi: dagli ecosistemi al comportamento animale, all’economia. Per la fisica il problema del disordine e della complessità era nei cosiddetti ‘vetri di spin’ ed è lavorando su questi, ha detto Parisi, che nel 1979 ha avuto un’intuizione “folle”, ma che “alla fine non si è rivelata affatto tale”. Tuttavia, “all’inizio non era chiaro che cosa fosse la funzione che avevo introdotto e cominciai a studiare altri problemi, in attesa di un’ispirazione per ulteriori progressi”.

Quel momento arrivò nell’autunno 1982, quando Parisi si rese conto che “nei vetri di spin comparivano stati di equilibrio multipli. Ripresi a lavorare sul problema e trovai la formula!”. È stato allora che divenne chiaro il valore che la sua teoria aveva per la fisica: una sorta di strumento di classificazione delle proprietà che definiscono l’equilibro di un sistema, proprio come la tassonomia, ossia la classificazione gerarchica degli essere viventi lo era per la biologia. Il passaggio definitivo arrivò molto tempo dopo, quando nel 2001 “i matematici arrivarono in soccorso”, dimostrando la correttezza della teoria di Parisi. Da allora è stato chiaro che la teoria era un’autentica “cornucopia” per la comprensione di molti sistemi fisici, e non solo. Le ricadute erano numerose quanto fondamentali in molti altri settori della ricerca: dalle reti neurali artificiali all’apprendimento, fino alla neurobiologia e all’informatica.

È stata una strada difficile, che Parisi ha percorso in compagnia di ben 317 colleghi, che ha ringraziato tutti nell’immagine che comprende tutti i loro nomi, le cui dimensioni corrispondono al numero di lavori scritti in collaborazione. Fra tutti, spicca il nome del fisico teorico Enzo Marinari, che con Parisi ha scritto più di cento lavori scientifici e che ha presentato la ricerca del Nobel nella cerimonia di consegna del Premio avvenuta il 6 dicembre nell’Università Sapienza di Roma.

RIPRODUZIONE RISERVATA © Copyright ANSA

Associate

Giorgio Parisi: semplice, eppure complesso

di Jacopo Mengarelli

https://www.scienzainrete.it/articolo/giorgio-parisi-semplice-eppure-complesso/jacopo-mengarelli/2021-12-24

Pubblicato il 24/12/2021

Sono da poco usciti due brevi libri che raccolgono le testimonianze di una vita dedicata alla ricerca fisica, quella di Giorgio Parisi: In un volo di storni. Le meraviglie dei sistemi complessi (Rizzoli, Saggi, 2021) e la seconda edizione del libro La chiave, la luce e l’ubriaco (Di Renzo Editore, Dialoghi, 2021). Due scritti per riflettere sui temi della complessità, delle relazioni tra fisica e altre discipline, dell’importanza del finanziamento alla ricerca e finanche dei criteri estetici nelle teorie fisiche.

Immagine (rielaborazione di Sergio Cima): Laura Sbarbori, The Nobel Prize medal and diploma were presented to physics laureate Giorgio Parisi at Sapienza University in Rome, Italy on 6 December 2021. Giorgio Parisi – Photo gallery. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2021. Sat. 18 Dec 2021.

Se volete conoscere meglio Giorgio Parisi, fisico italiano insignito del premio Nobel, dovreste leggere questi due libri da poco usciti, che raccolgono storie, aneddoti, ma anche curiosità sui sistemi complessi e sulla scienza in generale. In un volo di storni. Le meraviglie dei sistemi complessi (Rizzoli, Saggi, 2021), 128 pagine 14€, dedicato alla moglie Daniella Ambrosino, e la seconda edizione del libro La chiave, la luce e l’ubriaco (Di Renzo Editore, Dialoghi, 2021), 80 pagine 12€.

I due libri sono una raccolta di scritti e interviste che tracciano un percorso nella fisica teorica del secolo scorso e sulle ripercussioni che questa ha avuto e sta avendo sul presente. Tra tutti il tema della complessità, sotto i riflettori del grande pubblico per lo meno dal recente premio Nobel assegnato allo scienziato italiano assieme a due climatologi. Atmosfera e vetri di spin, tra le altre cose, sono infatti accomunate dall’essere gli ormai noti sistemi complessi. Ma come si può definire un sistema complesso, rispetto a uno speculare sistema “semplice”, o “elementare”? Giorgio Parisi spiega che un sistema complesso è un sistema descritto da leggi fenomenologiche che non discendono immediatamente dalle leggi che descrivono il comportamento dei singoli componenti.

L’esempio ormai più noto, e che dà il titolo al primo dei due libri, sono gli stormi di storni. Fantasmagoriche forme che si muovono in cielo – quello di Roma al tramonto, si scrive nel libro – il cui comportamento collettivo non è deducibile banalmente dalla somma dei comportamenti dei singoli volatili. Giorgio Parisi racconta quanto coinvolgente fosse capire e definire le condizioni sperimentali per ricreare i voli di storni al computer, in particolare come passare da filmati (tantissimi) bidimensionali a simulazioni in 3D. Probabilmente l’aspetto più affascinante in tutto questo è che mentre l’uomo si ingegna, l’animale prosegue a comportarsi in modo “naturalmente” complesso.

Spesso vicino agli storni appare il falco pellegrino, che cerca la sua cena; se non ci si fa caso passa inosservato […]. Nonostante il falco pellegrino sia un rapace con un’apertura alare di un metro, che può raggiungere in picchiata velocità superiori ai 200 chilometri l’ora, gli storni non sono una facile preda. Una collisione in volo con uno storno, infatti, potrebbe provocare una frattura nelle fragili ali del falco, incidente sicuramente mortale. Il falco non osa quindi entrare dentro lo stormo e cerca di acchiappare gli esemplari isolati ai bordi […]. Alcune delle evoluzioni più spettacolari degli storni sono proprio causate dai loro tentativi di sottrarsi ai ripetuti attacchi del falco pellegrino, che deve farne un gran numero prima di catturare una preda.

Nel caso degli stormi di storni, i singoli componenti sono già esseri viventi essi stessi complessi, e tuttavia la complessità dei sistemi emerge anche considerando costituenti molto più basilari, come i neuroni. Si conosce molto di questi: se ricevono un segnale elettrico sufficiente si eccitano e mandano a loro volta segnali ai neuroni vicini, e questo è anche facilmente simulabile al computer. Ma quando si mettono insieme miliardi di neuroni in un cervello umano emergono comportamenti del tutto inaspettati: pensieri, emozioni, pazzie, malattie, memoria, possibilità di essere psicanalizzato, e via dicendo. Proprietà estremamente complesse, anzi, forse molto più complesse di quelle di una galassia, come ripeteva spesso la nota astrofisica italiana Margherita Hack.

Si può dire che trovare le leggi che descrivono i sistemi complessi è essa stessa un’impresa complessa. Come caricare i bagagli in macchina. Anzi, questa è forse la metafora che si avvicina di più ai famigerati vetri di spin, dice Parisi. Il tempo che impiegano le molecole di alcuni materiali vetrosi a raggiungere un punto di equilibrio è analogo concettualmente a quello che si impiega per capire qual è il modo ottimale di sistemare le valigie nel baule della macchina.

La cosa davvero coinvolgente è che la fisica dei sistemi complessi permea una moltitudine di fenomeni molto comuni della vita quotidiana, oltre che esotici vetri di spin. Giorgio Parisi ne porta infatti una rassegna, che potrebbe idealmente allungarsi a piacere. È un problema di fisica complessa, per esempio, capire in che modo si accartoccia un foglio di carta, e comprendere come mai il volume della sfera di carta ottenuta appallottolandolo non è uguale alla somma del volume delle due sferette che si hanno se si appallottolano le due metà di foglio. È complesso capire cosa cambia se al posto della carta si usa l’alluminio. È complesso riuscire ad arrivare a delle formulazioni matematiche che descrivano la propagazione dell’acqua in uno scottex. È complesso capire come si comportano le dune di sabbia. Per poi arrivare al comportamento dei metalli, del DNA, dei mercati finanziari e delle connessioni neuronali del nostro cervello. Tutte cose che quotidianamente occupano la nostra vita, più o meno.

Nel capitolo Come nascono le idee, Giorgio Parisi affronta anche il modo in cui gli scienziati arrivano a una intuizione, citando Henri Poincaré e Jacques Hadamard:

C’è una prima fase di preparazione in cui si studia il problema, si legge la letteratura scientifica, si fanno i primi infruttuosi tentativi di soluzione. Dopo un periodo che può essere compreso tra una settimana e un mese, questa fase si esaurisce in quanto non vengono fatti progressi. C’è poi un periodo d’incubazione in cui il problema viene abbandonato (almeno consciamente). L’incubazione termina di colpo con un momento d’illuminazione; questa avviene spesso in una situazione non correlata al problema che si vuole risolvere, ad esempio parlando con un amico, anche di argomenti non connessi.

Chiaramente dopo è necessario passare alla dimostrazione rigorosa vera e propria, ma è significativo come l’intuizione sia sostanzialmente paragonabile a quella che si verifica in campo artistico, dalla poesia alla musica. Ancora su questo, Giorgio Parisi scrive quanto poi «in fisica e in matematica è impressionante la sproporzione tra lo sforzo per capire una cosa nuova per la prima volta e la semplicità e naturalezza del risultato una volta che i vari passaggi sono stati compiuti». Così come non è percepibile il lavoro di mesi o anni dietro la Gioconda di Leonardo o la Nona sinfonia di Beethoven.

Nel primo come nel secondo libro, La chiave, la luce e l’ubriaco, vengono riportate numerose esperienze personali. Gradevole da ricordare è l’aneddoto che Giorgio Parisi racconta, a proposito del comportamento – complesso, ovviamente – delle farine.

Se mischiamo sabbia e farina, i singoli granelli avranno proprietà diverse […]. In Italia, il fenomeno è stato persino al centro di una disputa giudiziaria: una ditta che forniva e lavorava grano duro mi contattò telefonicamente per cercare un aiuto per dimostrare la propria buona fede. Quando si lavora il grano, bisogna separare il tipo tenero da quello duro, utilizzato per fare la pasta. A livello commerciale, è ammesso solo un 5% di grano tenero in quello duro […].

E continua:

A un controllo della Guardia di Finanza, è risultato che un campione di grano raccolto da uno dei silos di questa ditta conteneva il 10% di grano tenero. Il grano veniva tutto da un produttore, che garantiva meno del 3% di grano, il quale aveva sentito un mio intervento televisivo nel quale spiegavo che due elementi disomogenei se agitati tendono a separarsi. Secondo il produttore era evidente che il campione era stato prelevato da una zona ad alta concentrazione di grano tenero! I finanzieri non avrebbero dovuto affidarsi a un singolo campione, preso da un unico punto. La spiegazione era molto ragionevole, ma declinai di fare una perizia legale in quanto erano necessari un certo numero di esperimenti per verificare la correttezza di questa ipotesi e il tutto mi avrebbe portato via molto tempo.

Che si tratti di farine o di galassie, la descrizione fisica delle cose è, tra le scienze, probabilmente la più intrisa di matematica, assolutamente necessaria per individuare dei formalismi che descrivano il meglio possibile il pezzo di realtà che si sta studiando. Un processo del tutto analogo a un’eventuale descrizione, a parole, di un quadro. Si possono individuare delle leggi fondamentali, come si diceva poco fa, che descrivono le caratteristiche di base (se il quadro è una natura morta, un autoritratto, …) così come si possono ottenere delle leggi fenomenologiche che vogliono descrivere aspetti più specifici e più complessi (tutte le possibili differenze tra la grandissima varietà di nature morte o di autoritratti che esistono).

Ecco, di qualunque tipo di legge si tratti, un fatto che può sembrare assurdo, ma in realtà particolarmente presente tra i fisici, è l’attribuzione di un valore estetico alle leggi stesse. Come ricorda Giorgio Parisi, le due teorie della relatività di Einstein (ristretta e generale) sono teorie esteticamente tra le più belle. Non si sta parlando solo di un bello “esteriore”, diciamo così, come quello che molti matematici possono scrutare nella famosa formula di Eulero: e + 1 = 0. Il bello che “conta” (visto che parliamo anche di matematica) è un bello di tipo funzionale. In altre parole, un formalismo bello è anche quel formalismo che permette molto facilmente di spostarsi dalla realtà alla matematica astratta – quella che si può scrivere solo “con carta e matita” – fare i vari conti e ritrasferire il risultato al mondo reale per interpretare cosa abbiamo ottenuto. Idealmente, ma neanche tanto, ci si può tranquillamente dimenticare del fenomeno che si sta studiando e fare solo matematica, grazie a un bel formalismo. Un bello dal doppio valore quindi. Come gli antichi greci avevano il “bello e buono” (kalòs kai agathòs) sul piano morale, così i fisici hanno un “bello e buono” sul piano funzionale, operativo.

Su questo, entra a gamba tesa anche il ruolo dei calcolatori che, indubitabilmente, accelerano moltissimo quei conti che se si facessero solo scrivendo su un foglio di carta, quest’ultimo finirebbe spesso appallottolato assieme a un grande cumulo di sferette di carta – pronte a loro volta per essere studiate. Diamo nuovamente la parola a Giorgio Parisi sul tema del formalismo e dei calcolatori:

I legami che l’oggetto di una ricerca ha con il mondo esterno contribuiscono a renderlo pesante e complicato da manovrare. Il formalismo, viceversa, ci permette di portare gli oggetti a un livello di astrazione matematica che rende agevole la ricerca. Mi ha molto colpito una frase, di cui non ricordo l’autore, che diceva: «Quando i calcolatori saranno intelligenti e capaci di associare automaticamente a un numero la forma del simbolo con cui è rappresentato, ad associarvi il suono nelle varie lingue che conosciamo, a rammentarci tutte le volte che lo abbiamo incontrato nel passato […], allora i calcolatori diventeranno lenti come gli umani a fare le operazioni aritmetiche».

Ma il libro racconta anche della miriade di legami che la fisica ha con il resto delle discipline, tra tutte la biologia, che aveva interessato lo stesso Schrödinger. Non si riesce a capire, per esempio, come da singole cellule di cui si conosce il comportamento, si possa arrivare alla complessità di un gatto, e se questo si possa studiare con gli stessi strumenti matematici della fisica, come la meccanica statistica. Giorgio Parisi fornisce una possibile spiegazione su questa sorta di incompatibilità tra fisica e biologia, affermando che «la fisica è una scienza assiomatica (con assiomi selezionati dagli esperimenti), in cui tutte le leggi sono deducibili, sia pur faticosamente, da pochi principi primi, mentre la biologia è una scienza storica, in cui si studiano i prodotti della storia su questo pianeta».

Temi, questi, estremamente interessanti, tanto i più legati a moti di curiosità («se dobbiamo occuparci di problemi che non ci divertono, che cosa li facciamo a fare»), quanto i più protesi a ricadute applicative. Tutto questo, come si sostiene spesso, non può essere precarizzato da una scarsa attenzione verso la scienza e la ricerca. Non poteva infatti che terminare su questi argomenti il libro-intervista a Giorgio Parisi: sul problema che gli studenti universitari italiani «non hanno tempo di riflettere» a causa di un numero eccessivo di corsi, sulla necessità che i dottorati siano assorbiti da società (dalle imprese, dalla pubblica amministrazione) e che non abbiano come unico obiettivo le permanenza nell’accademia, infine – e non ci stancheremo mai di ripeterlo neppure qui dalle pagine virtuali di Scienza in rete – sulla necessità di aumentare i finanziamenti alla ricerca di base e applicata.

Rispondi

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: