Il premio Nobel per la Fisica 2021 è stato assegnato a Syukuro Manabe (USA), Klaus Hasselmann (Germania) e Giorgio Parisi (Italia) “per i rivoluzionari contributi alla comprensione dei sistemi fisici complessi”.

I primi due, negli anni ‘60 e ‘70 del ‘900, posero le basi “per la modellazione fisica del clima della Terra” cosa che, nel tempo, ha consentito ai climatologi di quantificarne la variabilità e prevedere il riscaldamento globale.

Giorgio Parisi, che non ha bisogno di presentazioni, è stato premiato “per la scoperta dell’interazione tra disordine e fluttuazioni nei sistemi fisici che vanno dalla scala atomica alla scala planetaria”.

In sintesi, l’Accademia svedese ha voluto giustamente dare riscontro ai tanti scienziati che progressivamente stanno svelando i segreti della complessità, a cominciare da quelli del mondo della Fisica, assegnando alla complessità la natura di “scienza fondamentale”, prima riconosciuta solo agli studi cosmologici e delle particelle elementari.

Ancorché dei modelli matematici introdotti da Parisi ai più sia rimasta impressa solo l’analisi delle evoluzioni degli storni nei cieli della capitale, è noto che essi hanno un’estensione interdisciplinare. Ciò nel senso che, al variare di specifici parametri ed assegnando alle variabili significati pertinenti, alcuni scenari risultanti da tali modelli possono descrivere anche particolari comportamenti umani e animali, singoli o collettivi. Ad esempio, le transizioni anomale della direzione dei “magnetini” che compongono i “vetri di spin”, sottoposti ad un campo esterno, ricordano i comportamenti delle “minoranze frustrate”: i “no vax” in un acclarato contesto di successo dei vaccini oppure i sovranisti a fronte di una inconfutabile stabilità economica apportata dall’unione europea e dalla moneta unica (al riguardo, sarebbero da divulgare capillarmente le quattro categorie di persone proposte dallo storico dell’economia Carlo Cipolla insieme alle sue “leggi fondamentali della stupidità umana”).

Storicamente, sono state proprio le analogie comportamentali di eventi inquadrati in discipline distinte che, stimolando la curiosità di filosofi e scienziati, hanno indotto gli studi sulla complessità. Curiosità accompagnata dalla tensione di risolvere tali analogie in un quadro concettuale comune. Al riguardo, nel n.109 del Caos Management abbiamo visto come, durante il ‘900, insieme alle innovative speculazioni filosofiche di Edgar Morin sul “pensiero complesso”, siano fiorite una serie di proposte di teorie unitarie, quali la Tectologia di A. Bogdanov, la Teoria Generale dei Sistemi di L. von Bertalanffy, la Cibernetica sviluppata da W. Ashby, H. von Foerster, N. Wiener e J. von Neumann, il modello di A. Turing sulla morfogenesi, la Teoria delle Strutture Dissipative di I. Prigogine e la Sinergetica di H. Haken. Abbiamo anche visto che, al contempo, è stato importante il contributo trasversale dato dallo sviluppo, in Matematica, della Teoria dei Sistemi Dinamici che, partendo dai pionieristici lavori di J. Poincarè, A. Lyapunov e H. Hopf, ha trovato, dagli anni ‘60, una efficace sistemazione teorica, specialmente a cura del matematico V. Arnold.

Tuttavia, gli studi premiati trattano di formazioni di “pattern” (organizzazione o ordine dal disordine) la cui descrizione, qualitativa o quantitativa, è riconducibile alle interazioni tra gli elementi, pur con il decisivo intervento di fluttuazioni casuali. Inoltre, trattasi di “descrizione” ed è opportuno precisare che tale termine non è sinonimo di “previsione”. Ancora, come sempre in Fisica ci si limita a comprendere “come” accadono gli eventi, per non entrare nella metafisica o nella trascendenza ma, per le “cose della vita”, è richiesta anche la comprensione del “perché” accadono.

Quindi, l’odierna sfida riguarda la complessità di “secondo livello” per la quale i comportamenti di insieme non sono deducibili dagli elementi e dalle loro interazioni ma sono “puramente emergenti”. Ciò significa che, quando individuabili, le “leggi ponte” tra i processi elementari e quelli di insieme falliscono. Come già detto, quella del secondo livello è la complessità dei sistemi e degli eventi strettamente correlati con la vita, in particolare con quella umana, quali il funzionamento del cervello e dei relativi processi mentali, la guida di un’azienda, l’andamento dell’economia, l’evoluzione delle mode e del pensiero, ecc.. Sono argomenti oggetto di studio di discipline distinte ma purtroppo ancora contrassegnati dai medesimi sostantivi: impossibilità, incompletezza, incertezza, imprevedibilità, ingestibilità, sorpresa.

Senza nulla togliere ai meriti di G. Parisi, dal punto di vista operativo, l’approccio più organico è stato senz’altro quello del fisico tedesco H. Haken che, con il modello concettuale della Sinergetica (Scienza degli effetti combinati) proposto alla fine degli anni ‘60, ha esteso a fenomenologie interdisciplinari concetti e metodologie utilizzate per i sistemi collettivi aperti della Fisica e della Chimica (in particolare, il laser). I risultati sono riportati da anni nella “Springer Series in Synergetics” curata da Haken stesso e, di fatto, realizzano la “transizione” dal mero “pensiero complesso” al fattuale “protocollo operativo” per l’analisi della complessità.

In diverse note proposte sul Caos Management e poi raccolte e integrate nelle nostre “Riflessioni sulla complessità” (Amazon, 2020), abbiamo provato a tracciare un quadro identitario di un sistema complesso e, al contrario degli studiosi di specifiche discipline che fanno convergere distinte fenomenologie verso il mondo della complessità (approccio “centripeto”), il nostro approccio “centrifugo” costruisce il mondo della complessità dai sostrati materiali, cioè i diversi livelli di organizzazione della materia, e dalle caratteristiche sistemiche, spesso immateriali, che si presentano ai vari livelli.

Se vogliamo uscire dal recinto della descrizione di pattern e cercare di capire il “funzionamento” di un sistema complesso, dobbiamo cominciare col tracciare un identikit dei veri sistema complessi, cioè quelli che nelle “Riflessioni” abbiamo definito con causazione circolare (o reciproca) tra i processi elementari e quelli del tutto. Sono sistemi costituiti da una moltitudine di agenti (materiali o immateriali), poco vincolati ma interconnessi in modo altamente non lineare, in relazione alle dinamiche interne e alla coevoluzione dei sistemi stessi con i propri ambienti d’azione, anch’essi complessi, con i quali scambiano materia, energia e informazione. Se gli agenti sono complessi, si parla di sistema di sistemi (ad esempio, una famiglia, una comunità) e, in tal caso, la complessità si manifesta anche senza la moltitudine (notare che qualsiasi comunità animale è un sistema costituito da “menti” cioè da elementi immateriali).

La coevoluzione (o adattamento continuo) del sistema con l’ambiente è plasmato da una serie di regole interne che, con termini mutuati dalla Scienza dell’Organizzazione, possiamo denominare mission e vision. Tali vincoli canalizzano la strategia, cioè lo “schema organizzativo” (immateriale) che il sistema implementa autonomamente e che si sostanzia in una rete di processi interagenti, anch’essi in modo non lineare. Ad esempio, per il sistema di Rayleigh-Benàrd valgono i vincoli mostrati nella figura:

Essenzialmente, tali processi concorrono sinergicamente all’espletamento di due funzioni vitali: la poiesi con risorse esterne, avverso la naturale dissipazione “generalizzata”, e la regolazione omeostatica, la stabilità nel divenire avverso sollecitazioni esterne o scompensi interni (nei sistemi viventi il rilevamento degli scompensi ha dato origine, come risposta, agli istinti, alle pulsioni). Lo schema può contemplare anche delle capacità propedeutiche (capacità manuali, motorie ecc.) finalizzate specificamente all’attuazione di mission e vision. In genere, non esiste un obiettivo ultimo se non quello di esistere cioè “conservare l’identità nel divenire”.

La coevoluzione è generalmente graduale e continua ma particolari sistemi in situazioni critiche hanno una capacità di riorganizzazione rapida e completa, pur conservando l’identità.

In questa descrizione, esplicitando opportunamente la semantica del sistema e del proprio ambiente d’azione, possiamo ritrovarci sistemi fisici (Rayleigh-Benàrd, vetri di spin ecc.) ma anche le cellule e gli organismi pluricellulari, qualsiasi comunità di viventi, le associazioni e le aziende, i sistemi ecologici, il sistema Terra.