martedì 9 giugno 2009

la scienza si confronta con la complessita'

da Domenica del Sole24ore  del 7/6/09

di Mark Buchanan (giornalista americano , divulgatore scientifico) Nel 1972 il fisico americano Philip Anderson, futuro premio Nobel, pubblicò sul settimanale «Science» un articolo intolato «More is different», su ciò che accade quando interagiscono parecchi elementi, atomi o molecole, ma anche formiche o essere umani. Le interazioni, com'è ovvio, portano a una interdipendenza disordinata e rendono più difficile capire cosa succede e perché. In sostanza Anderson scriveva che le interazioni portano anche a una "emergenza", alla comparsa spontanea di nuovi tipi di ordine e di organizzazione, ad aspetti che non si possono far risalire al carattere delle singole parti. Studiate finché volete la struttura e le proprietà di un'unica molecola d'acqua, per esempio, e non riuscir ete lo stesso a concepire che a i ° C un insieme di quelle molecole formerà un liquido e un solido a -i°C. Il brusco cambiamento da uno stato all'altro non implica alcuna alterazione delle molecole di per sé, cambia la sottile organizzazione della rete delle loro interazioni. È vero anche per un ecosistema o un'economia. Non importa quante informazioni si raccolgano al livello di una sola specie o di un solo agente economico, non c'è verso di determinare le configurazioni orgànizzative che consentono al collettivo di funzionare in quanto tale. Come interagiscono migliaia di semplici geni e proteine per creare l'organismo umano in tutta la sua complessità e con tutte le sue capacità? E una colonia di formiche per organizzare i suoi membri, privi di intelligenza, in una comunità intelligente, capace di localizzare fonti di cibo e di orchestrare, con sbalorditiva raffinatezza, attacchi collettivi per respingere gli invasori? Domande come queste, e molte altre a esse collegate, sono l'oggetto dalla scienza detta dei "sistemi complessi" o della complessità con la quale siamo passati dal tentativo di identificare e di capire le singole parti a quello di capire la funzione collettiva dei sistemi dai quali dipendiamo, dai molteplici ecosistemi del mondo in cui miriadi di specie interagiscono, al clima e all'economia globale. Un tempo, erano sistemi indagati esclusivamente da ricercatori strettamente specializzati. Oggi tuttavia è chiaro che si possono capire soltanto accorpando svariati saperi scientifici, con i fisici che prestano idee e metodi agli economisti, con biologi che collaborano con informatici e matematici. Questa scienza recente ha rivelato, ed è stata una scoperta importante, che molti sistemi all'apparenza senza nulla in comune mostrano profonde similitudini. Per esempio, semplici regolarità matematiche note come legge di potenza, descrivono.statisticamente nel tempo l'andamento dei terremoti e, con pari accuratezza, le fluttuazioni del mercati finanziari, la distribuzione della ricchezza nella maggior parte delle nazioni, e i flussi delle informazioni su internet. In sistemi cosìdiversi, sembrano essere all'opera processi organizzativi molto generali. Si sono fatti progressi immensi nel descriverli e i modelli' migliori sull'andamento dei terremoti appaiono notevolmente simili ai modelli dei mercati finanziari o del comportamento di internet. Un'altra scoperta è che, in linea generale, nella maggior parte dei sistemi complessi il cambiamento non assume la forma di tendenze lineari o di cicli regolari, al contrario: è per lo più erratico e imprevedibile. gli eventi dirompenti, per esempio, avvengono molto più spésso di quanto tendiamo a immaginare, e hanno effetti sproporzionati. Sull'arco di un decennio, la mezza dozzina dei terremoti più gravi produce più danni ai beni e alle personedi tutti gli altri messi insieme.  Allo stesso modo, sull'arco di un anno la maggior parte del movimento di un dato titolo di borsa è spesso dovuta a cambiamenti repentini in pochi giorni precisi. Tipicamente, in un qualsiasi sistema complesso il ritmo del cambiamento presenta oscillazioni selvagge, con rari picchi che risaltano sullo sfondo di calma relativa, con transizioni improvvise violente in mezzo a periodi dì quiescenza. In un mondo complesso, l'imprevedibilìtà è normale. L'idea sottostante alla scienza dei sistemi complessi è che tutto sta nell'organizzazione. Nel nostro mondo, .questa prende forme che la scienza classica non lascia presagire, concentrata comè sulla ricerca delle leggi stabili ed immutabili che descrivono l'universo , basti  pensare alla teoria  quantistica o alla cosmologia. Ma la scienza odierna e' andata oltre, Non è più ossessionata'dalla previsione esatta e dal controllo. Ha imparato ad accettare che l'imprevedibilità è un aspetto inevitabile ed a volte persino benefico del mondo, una risorsa da cui è possibile - ogni tanto - trarre vantaggio. Sappiamo ormài che alcune delle verità più profonde sul nostro mondo riguardano le sue organizzazioni complesse, e che se vogliamo viverci meglio e usarne saggiamente, la conoscenza di queste verità ci è indispensabile, i (traduzione di Sylvie Coyaud)

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