La cultura è vita, la lezione senza tempo del professor Parisi

Ieri è stato assegnato il Nobel 2022 per la fisica al francese Alain Aspect, all’americano John F. Clauser e all’austriaco Anton Zeilinger, pionieri dell’informazione quantistica. Un Nobel che è piaciuto molto al nostro Giorgio Parisi, che il Nobel per la Fisica lo aveva vinto lo scorso anno “per la scoperta del legame tra il disordine e le fluttuazioni dei sistemi fisici dalla scala atomica a quella planetaria”. Un’occasione questa, quindi, per andare a rileggere “In un volo di storni”, pubblicato da Rizzoli alla fine del 2021, libro di Parisi dove centrale è il racconto su come il lavoro migliore di una vita di ricerca possa saltare fuori per caso: “Lo si incontra su una strada percorsa per andare da un’altra parte”. “Le idee spesso sono come un boomerang: partono in una direzione ma poi vanno a finire altrove. Se si ottengono risultati interessanti e insoliti, le applicazioni possono apparire in campi assolutamente imprevisti”.

Grazie a questo libro andiamo alla scoperta del pensiero di Giorgio Parisi, scienziato romano ma di radice familiare siciliana come si evince chiaramente dal suo cognome. Il nonno paterno partì dalla Sicilia e si trasferì nella Capitale. Un libro che palesa non solo la grandezza dello scienziato ma la dimensione di intellettuale multidisciplinare, curioso della fisica, dell’arte, della poesia, della natura. Il concetto “la cultura è vita” è perfetto per sintetizzare il modo in cui Giorgio Parisi affronta l’esistenza. Il suo è un mondo non solo di rigore razionale e dimostrazioni sperimentali ma anche di fantasia creativa, di intuizioni. 

Parisi, già nel 1973, all’età di venticinque anni, sfiorò il Nobel. Racconta nel libro i suoi studi pionieristici sulle particelle, l’interesse per fenomeni enigmatici come le trasformazioni di stato, i “vetri di spin” e il volo degli storni. Riflette sulla genesi delle idee e sul senso ed il ruolo della scienza nella nostra società. Dallo studio dei sistemi complessi all’analisi dei rapporti fra scienza e società. Un libro interessante, un viaggio culturale nella scienza e nell’intelligenza umana.

Il volo degli uccelli, la scienza e la comprensione delle dinamiche della natura 

Giorgio Parisi

Scrive Parisi: “C’è stato un grande divario, nuove idee, nuovi algoritmi sono stati introdotti: attualmente si riesce a determinare con una precisione di qualche centesimo di secondo il momento in cui ogni uccello incomincia a girare quando lo storno compie una virata. Quasi sempre un piccolo gruppo che si trova su un lato inizia a girare e in un brevissimo tempo – qualche decimo di secondo per stormi piccoli e un secondo abbondante per stormi grandi – tutti gli uccelli lo seguono. Alla fine di una lunga analisi dei dati e di delicate considerazioni teoriche si è capito che il comportamento quantitativo dello stormo, anche durante una virata, può essere compreso in gran dettaglio: gli uccelli seguono regole semplici, che sono state ricostruite dalle misurazioni effettuate, e si muovono regolandosi sulla posizione dei vicini. L’informazione sulla virata corre veloce tra un uccello e l’altro, come un passaparola velocissimo. Le nostre ricerche hanno completamente cambiato il paradigma fino ad allora usato per gli studi di stormi, branchi e mandrie. Prima del nostro lavoro, infatti, era dato per scontato che l’interazione dipendesse dalla distanza. Dal nostro lavoro in poi, invece, è necessario considerare che l’interazione è sempre con i più vicini. Ma forse il risultato più interessante era la prova concreta che era possibile tracciare contemporaneamente la posizione di migliaia di uccelli ed estrarre da questa conoscenza informazioni utili per capire il comportamento animale”.

La “danza” degli storni

Il metodo, le tecniche innovative ed i risultati raggiunti

Parisi spiega: “I nostri risultati sono stati possibili perché abbiamo usato tecniche quantitative per lo studio statistico del comportamento di un gruppo di animali molto numeroso. Abbiamo definito nuovi standard d’indagine utilizzando in biologia tecniche nate e sviluppatesi in fisica statistica per risolvere problemi disordinati e complessi. Non tutti i biologi hanno apprezzato l’invasione di campo: alcuni si sono mostrati molto interessati al risultato, mentre altri hanno trovato la nostra indagine troppo povera di biologia e troppo ricca di matematica. Il lavoro è stato respinto da varie riviste che probabilmente si sono mangiate le mani: dopo il grande successo del nostro primo articolo, citato ormai in quasi duemila pubblicazioni scientifiche, ne sono seguiti molti altri”. 

Come funziona la scienza? Come si affermano le verità scientifiche?

Parisi argomenta: “Lo spirito di molte discipline scientifiche è cambiato con il passare degli anni; ma questo è avvenuto tramite infuocate discussioni su quali metodologie siano scientifiche e rilevanti e quali invece siano da rigettare in quanto incapaci di rispondere alle vere domande della disciplina. A questo proposito vengono in mente le ciniche parole del grande Max Planck, il fondatore della meccanica quantistica: ‘Una nuova verità scientifica non trionfa perchè i suoi oppositori si convincono e vedono la luce, quanto piuttosto perché alla fine muoiono, e al loro posto si forma una nuova generazione a cui i nuovi concetti diventano familiari’.  Io sono più ottimista di Planck: penso che con molta buona volontà si possa – almeno nella maggior parte dei casi – arrivare a conclusioni condivise, o perlomeno a chiarificare i punti di disaccordo”.

La scienza e lo spirito del tempo. Il valore della multidisciplinarietà ed il significato dei linguaggi specialistici

Il premio Nobel Parisi afferma: “Se esaminiamo con attenzione un periodo storico possiamo percepire l’esistenza di uno spirito del tempo: spesso siamo in grado di trovare corrispondenze e assonanze non solo fra discipline scientifiche diverse, come potrebbero essere la biologia, la fisica e così via, ma addirittura tra la musica, la letteratura, l’arte e la scienza. Basti pensare alla crisi di un certo razionalismo all’inizio del Novecento, ai cambiamenti simultanei che ci sono stati nella pittura, nella letteratura, nella musica, nella fisica, nella psicologia… Tutte queste discipline, molto lontane l’una dall’altra, comunicano tra loro ed è ragionevole pensare che le metafore abbiano un ruolo importante nella formazione del sentire comune. Sfortunatamente, nelle scienze in generale, e in maniera sempre più accentuata nelle scienze “dure”, non rimane spesso traccia dei passaggi intermedi necessari per ottenere un risultato e non siamo più in grado di sapere che cosa abbia ispirato a uno scienziato una data idea, perché – specie in matematica, ma anche in fisica e nelle altre discipline scientifiche – le considerazioni extrascientifiche non rimangono nella formulazione scritta degli articoli e dei libri. Il testo scritto è assolutamente depurato, redatto in un linguaggio formale in cui di rado ci sono allusioni ad argomenti non tecnici. A volte resta traccia di argomentazioni prescientifiche in testi di natura più generale (ad esempio in quelli di Poincaré), dove si trovano ragionamenti metascientifici, ma nella quasi totalità dei testi scritti da scienziati questi temi sono tabù”. 

I rischi delle metafore

Molto interessante anche il passaggio sul corretto uso delle metafore. “È necessario fare una distinzione molto chiara tra l’uso della metafora come strumento euristico e l’uso della metafora, dell’assonanza e delle altre figure retoriche come base del ragionamento, fino ad arrivare all’estremo in cui la logica è sostituita dalla retorica. Io trovo questo secondo modo di procedere pernicioso; vengono trasposti in un linguaggio differente concetti che non possono essere tradotti in quel linguaggio, deformandoli senza rendersene conto; non c’è da stupirsi se si arriva spesso a conclusioni del tutto arbitrarie. A volte, così facendo, si generano mostri, come ad esempio la sociobiologia, in cui argomentazioni e metafore biologiche vengono traslate, senza nessun controllo, nel campo sociale a cui non possono essere applicate, perché in questo campo le ipotesi implicitamente sottese non sono affatto corrette. Così capita che si giunga a conclusioni pericolose, che sono utilizzate politicamente per arrivare a teorie aberranti come il darwinismo sociale”. 

Come nascono le idee

Parisi dedica ampio spazio alla genesi delle idee. Su come si formano nella mente degli scienziati, sui metodi logici che vengono utilizzati. “Vorrei partire da Henri Poincaré e Jacques Hadamard. I due matematici, vissuti a cavallo tra il diciannovesimo e il ventesimo secolo, hanno ripetutamente descritto i modi in cui nascevano le loro idee matematiche e hanno un punto di vista simile. Entrambi affermano che nella dimostrazione di un teorema di matematica si possono identificare più fasi”. 

Henry Poincaré

Il premio Nobel per la Fisica 2021 elenca le fasi: “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. Alla fine, dopo l’illuminazione che indica le linee generali con cui affrontare il problema, bisogna fare effettivamente la dimostrazione. Questo può essere un periodo molto lungo: si deve verificare se l’illuminazione era corretta, se la strada è davvero percorribile, eseguire tutti i passaggi matematici necessari per esplicitare la prova. La descrizione è molto interesante e suggerisce un ruolo prominente del pensiero inconscio. Anche Einstein era d’accordo su questo ruolo: infatti in varie occasioni ha sottolineato l’importanza che aveva per lui il ragionamento inconscio”.

Albert Einstein nel 1921, foto di F. Schmutzer

L’importanza del procedimento inconscio. Letteratura, fisica e matematica

Parisi assegna un notevole valore al procedimento inconscio e lo spiega con chiarezza. “Avanzare in maniera inconscia non è solo un procedimento tipico dei problemi scientifici. Una grande scrittrice del Novecento, Luce D’Eramo, diceva che quando scriveva un romanzo di solito procedeva in questo modo: rileggeva tutto quello che aveva scritto fino a quel momento e decideva come sarebbe incominciata la scena successiva. A quel punto prendeva mentalmente i personaggi, li metteva in azione nella scena e li osservava: ‘Non decido io cosa devono fare, ma me li immagino e li osservo mentre parlano, mentre agiscono: io trascrivo quello che fanno’. Sono evidenti le somiglianze con la procedura descritta da Poincaré e Hadamard”.

Un libro sorprendente, ricco di analisi interessanti, con una visione culturale multidisciplinare. Scritto con linguaggio chiaro e divulgativo. Con un tocco di elegante ironia…