di Diego Parini

“Un sistema complesso è tipicamente un sistema fatto da tanti singoli elementi ma, il comportamento di tutto il sistema, è molto diverso da quello dei singoli”, così Giorgio Parisi, con poche e semplici parole, descrive un sistema complesso. La scoperta di come si crea ordine in un sistema che, apparentemente, sembra disordinato, è valsa il premio Nobel al fisico romano.

Il genio del premio Nobel è stato coltivato tra le mura dell’istituto di fisica di Sapienza. Roma negli anni ottanta, quando Parisi si è avvicinato alle sue porte, era la culla della fisica italiana. Cabibbo, Salvini, Conversi, Careri, Maiani e molti altri, tutti scienziati di altissimo livello. Un ambiente vivo e stimolante, dove la formazione non era paragonabile a quella di altre Università straniere. Un luogo di avanguardia che ha permesso a Parisi di crescere e raccogliere gli strumenti utili a far decollare la sua carriera. “Sono stato estremamente fortunato, perché l’istituto di fisica di Sapienza era stellare quando ho iniziato. Se non ci fosse stato questo ambiente, credo che le cose sarebbero andate in maniera completamente diversa”. Invece è andata proprio così. Anche Parisi nel corso del tempo è entrato a far parte di quei giganti, uno di quelli “sulle cui spalle le generazioni future si siederanno per scrutare l’orizzonte della scienza e fare un passo ulteriore verso la conoscenza” come ha detto la Rettrice di Sapienza, Antonella Polimeni, il giorno della celebrazione del premio Nobel in Aula Magna.

Il contributo di Parisi è ed è stato fondamentale per tutto il panorama scientifico, non solo per la fisica, ma anche la matematica, la biologia, le neuroscienze e molte altre. La sua attenzione, tra le altre cose, si è focalizzata sui vetri di spin. Nel 1983 è riuscito a trovare l’ingrediente principale, che nessuno aveva ancora trovato, per spiegarli. L’ingrediente grazie al quale, ora, la teoria dei sistemi complessi è chiara, ma soprattutto applicabile in ogni campo. Riuscire a mettere in pratica principi di fisica teorica in mondi che, apparentemente, sono così distanti, è stata un’impresa ben riuscita.

I vetri di spin Parisi li ha paragonati a degli invitati a cena. “Se bisogna preparare una tavola con delle persone che si conoscono tra loro, alcune più simpatiche altre meno, si deve cercare, in tutti i modi, di far si che la soddisfazione generale sia massima. Quindi, cercare di mettere vicino persone che si stanno simpatiche. Non è facile, perché se Tizio vuole stare vicino a Caio, Caio vuole stare vicino a Sempronio, ma Sempronio e Tizio non si sopportano, a quel punto c’è un problema”.  In generale i vetri di spin sono dei sistemi fisici che funzionano allo stesso modo, con gli stessi problemi, ma, invece di essere persone, sono atomi magnetici. Un sistema complesso che Parisi ha capito come risolvere, per la cui spiegazione ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica del 2021.

Dalla rete neurale al volo degli storni, dalle glaciazioni all’intelligenza artificiale sono tutti sistemi complessi – dalla scala atomica a quella planetaria – che si possono studiare e comprendere grazie alla scoperta di Parisi. Il premio Nobel è frutto di questa interdisciplinarietà. Lo studio sugli storni, ad esempio. Parisi, alzando gli occhi al cielo del tramonto di Roma, si è domandato, incuriosito, come facessero a muoversi e creare quelle forme spettacolari. In questo caso non si trattava di elettroni, atomi, spin, molecole ma di esseri viventi. Quindi voleva capire quale legame esisteva tra i comportamenti dei singoli individui e il comportamento collettivo, deja vu, la teoria dei vetri di spin. Il gruppo di lavoro era formato da fisici, ornitologi ed economisti, l’interdisciplinarietà, appunto. Realizzarono delle foto, moltissime foto, per avere un filmato 3D dell’intero stormo. L’intenso lavoro di studio, sulle immagine realizzate, permise a Parisi e al suo gruppo di lavoro di comprendere che: tutti i movimenti non sono dettati, come fino a quel momento si credeva, dalla distanza tra gli individui, bensì, dall’interazione con il vicino più prossimo. Con questi risultati, si capisce perché anche la biologia, e gli uccelli, sono strettamente legati ai sistemi complessi. E come afferma nel suo libro: “Abbiamo definito nuovi standard d’indagine utilizzando in biologia tecniche nate e sviluppatesi in fisica statistica per risolvere problemi disordinati e complessi”.

Chissà se quarant’anni fa, Giorgio Parisi, si immaginava che la sua scoperta avrebbe rivoluzionato il mondo scientifico o che avrebbe vinto il Nobel, oppure, come disse parlando di Faraday, sapeva già che a qualcosa sarebbe successo.

“Faraday, fisico inglese, aveva scoperto che il passaggio della corrente elettrica attraverso dei fili produceva dei campi magnetici. Quando il primo ministro britannico, in visita al suo studio, gli aveva chiesto, in modo scettico, a cosa sarebbe servita questa scoperta, la sua risposta lo sorprese: “Io non so a cosa servirà, ma sicuramente tra quarant’anni la Regina ci metterà delle tasse sopra”

#ParisiNobel

È la mattina di un martedì cinque ottobre, l’Italia intera si sveglia sapendo di essere sul tetto del Mondo. L’estate infatti ci aveva regalato emozioni e trionfi sportivi solo sognati. Ma qualcosa doveva ancora succedere. Verso l’ora di pranzo, arriva una telefonata da un numero diverso, un numero svedese.  A rispondere al telefono Giorgio Parisi, professore di fisica di Sapienza. Da Stoccolma, l’Accademia reale svedese delle scienze gli annuncia la vittoria del premio Nobel per la fisica 2021 per: “la scoperta delle interazioni di disordine e fluttuazione nei sistemi fisici dalle scale atomiche a quelle planetarie”. Di nuovo, si festeggia! Parisi, un po’ se lo sentiva, sapeva che questo premio stava per arrivare, tanto che il telefono ce l’aveva li vicino pronto per rispondere: “Ero a casa con i telefoni vicini. A chi mi chiedeva io rispondevo che a essere ottimisti avevo un venti per cento di probabilità di vincere. Quindi volevo saperlo velocemente”. Il clima di festa ha pervaso tutti. Partendo da Sapienza, i suoi studenti del dipartimento di Fisica, inneggiano la vittoria con cori da stadio, a ricordo dell’estate passata, “olè olè olè, Giorgio Giorgio” e uno striscione diventa subito virale con la scritta “It’s coming Rome–Congratulazioni Giorgio”. Per tutto il giorno, il telefono di Parisi non smette più di suonare. “Ero talmente subissato di chiamate che non ho più risposto a nessuno. In maniera fortunosa, ho visto il numero del Quirinale e ho risposto al Presidente Mattarella. Ho trovato due chiamate dal centralino di Palazzo Chigi ma non sono riuscito a rispondere”. I social impazziti, condivisi migliaia di post, di tweet, di storie. Gli hashtag #ParisiNobel,  #GiorgioParisi, riempiono le bacheche di tutti. È un giorno di festa. Congratulazioni Giorgio.

Immagine in evidenza: Giorgio Parisi alla cerimonia di consegna della medaglia e del diploma del premio Nobel 2021 ©Mattia La Torre