giovedì, Ottobre 21

Giorgio Parisi, un Nobel per la fisica italiana Ecco perché è un importante riconoscimento per lo studio dei ‘sistemi complessi’

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Il Nobel per la Fisica 2021 è stato ieri assegnato all’italiano Giorgio Parisi, fisico teorico dell’Università Sapienza di Roma e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e vicepresidente dell’Accademia dei Lincei. Giorgio Parisi divide il premio Nobel per la Fisica a metà con Syukuro Manabe e Klaus Hasselmann i quali hanno avuto il premio per le loro ricerche su modelli climatici e il riscaldamento globale.

“Sono felice, non me lo aspettavo, ma sapevo che avrebbero potuto esserci delle possibilità”, ha detto Giorgio Parisi in collegamento con l’Accademia delle Scienze di Stoccolma. “Tanti altri ricercatori italiani avrebbero meritato il Nobel. Il Nobel sarebbe dovuto andare anche a Nicola Cabibbo, mi dispiace che le scelte della Fondazione Nobel non siano andate in questa direzione. Il Nobel” – ha aggiunto – “è un riconoscimento importante per la scienza italiana, che avrebbe potuto prendere svariati Nobel nella fisica e in altre discipline”.

“La ricerca è estremamente importante per creare il futuro ed è importante che la ricerca in Italia sia finanziata sul serio. Spero che questo sia un buon momento per investire sulla ricerca perché questo significa investire sui giovani”, ha detto ancora Parisi.

Dal 1901 al 2020 sono stati assegnati 114 Nobel in questo campo della ricerca. Sono state soltanto 4 le donne che finora lo hanno vinto: Marie Curie nel1903, Maria Goeppert-Mayer nel1963, Donna Strickland nel 2018 e Andrea Ghez nel 2020. Finora solo un fisico è stato premiato 2 volte: John Bardeen. Il più giovane è stato Lawrence Bragg, che è stato premiato quando aveva 25 anni, insieme al padre. Il più anziano è stato Arthur Ashkin.

Finora sono 20 i Nobel assegnati a italiani fin dalle origini del premio. Su 20 riconoscimenti, 12 sono quelli scientifici e di questi 5 quelli per la Fisica, 6 per la Medicina e uno per la Chimica. Fra i 20 premiati le donne solo due: Grazia Deledda, per la Letteratura nel 1926, e Rita Levi Montalcini, per la Medicina 60 anni più tardi, nel 1986. L’ultimo Nobel a un ricercatore nato in Italia è quello del 2007 a Mario Capecchi, attivo negli Stati Uniti, ma per risalire a un ricercatore italiano che ha svolto in Italia la maggior parte del lavoro bisogna risalire a 59 anni fa, al Nobel per la Chimica assegnato nel 1963 a Giulio Natta.

Il presidente della Repubblica Sergio Mattarellaha espresso grande soddisfazione per il conferimento del Premio Nobel per la fisica a Giorgio Parisi e gli ha rivolto le più grandi congratulazioni per questo ‘altissimo riconoscimento che rende onore all’Italia e alla sua comunità scientifica’

Anche il Presidente del Consiglio, Mario Draghi, ha espresso al Professor Giorgio Parisi le più vive e sentite congratulazioni per la vittoria del Premio Nobel per la Fisica, a nome del Governo e suo personale, e ha annunciato che lo riceverà a Palazzo Chigi per complimentarsi per lo straordinario successo.

“È una giornata storica per l’Italia e per questo voglio dire un grande Grazie a Giorgio Parisi. Credo di poterlo fare a nome di molti”: è il commento del ministro dell’Università e la Ricerca, Maria Cristina Messa. “Dire ‘complimenti’ al nostro neo-vincitore del Premio Nobel per la Fisica è persino riduttivo: Giorgio, con la vita dedicata alla scienza e alla ricerca, con la passione che non lo ha mai abbandonato, è stato negli anni, e continua a esserlo oggi, maestro ed esempio per tanti giovani, ricercatori e non”. “La ricerca richiede idee originali, libertà, rigorosità, disciplina; richiede di saper perseguire i propri scopi con alti e molti bassi, ma dà opportunità e speranza al mondo, soprattutto alle nuove generazioni, insegna a usare metodi che spingono al confronto e consentono di giungere a sintesi utili. Anche questa oggi, è la lezione che ci consegna Giorgio Parisi”.

Questo premio per il Professor Parisi, diviso con i meteorologi pionieri Professor Manabe e Professor Hasselmann, è un sorprendente riconoscimento di un’intera area di ricerca – forse un po’ meno affascinante di quelle della relatività generale o della teoria delle stringhe – che tenta di capire e modellare ciò che in fisica chiamiamo ‘sistemi complessi’. Questi includono cose come ecosistemi climatici, sistemi finanziari e fenomeni biologici. L’assoluta varietà di sistemi complessi – rappresentati in mercati fluttuanti e storni affollati – rende molto difficile ricavare per loro qualsiasi tipo di regole universali. Il lavoro di Parisi ci ha permesso di trarre conclusioni senza precedenti su tali sistemi che, in superficie, sembrano casuali, imprevedibili e impossibili da modellare teoricamente.

A differenza di altri modelli fisici, i sistemi complessi non sono un insieme di particelle identiche, che interagiscono regolarmente in modo coerente e prevedibile. Invece, i sistemi complessi sono sistemi di elementi, potenzialmente diversi l’uno dall’altro, che interagiscono in modi diversi e apparentemente imprevedibili mentre sono esposti a condizioni esterne variabili.

Un trampolino di lancio per la modellazione di sistemi complessi è la teoria dei ‘sistemi disordinati’. Si tratta essenzialmente di sistemi in cui diverse coppie di elementi sperimentano forze diverse, potenzialmente conflittuali, che possono portare gli elementi a diventare “frustrati”.

La ricerca del professor Parisi ha chiarito cosa succede quando la frustrazione si manifesta in sistemi disordinati e complessi. Ha identificato che i sistemi complessi sono in grado di ricordare le loro traiettorie nel tempo e possono rimanere bloccati in stati subottimali per lungo tempo.

Uno dei tanti strumenti teorici che il professor Parisi ha utilizzato per stabilire la sua teoria è il cosiddetto ‘trucco della replica’ – un metodo matematico che prende un sistema disordinato, lo replica più volte e confronta il comportamento delle diverse repliche del sistema. Puoi farlo, ad esempio, comprimendo le biglie in una scatola, che formerà una configurazione diversa ogni volta che esegui la compressione. Parisi sapeva che nel corso di molte ripetizioni potevano emergere schemi narrativi.

Questo metodo è oggi uno dei pochi pilastri teorici per lo sviluppo dell’intera teoria dei sistemi complessi come la conosciamo oggi. La teoria del Professor Parisi ha dimostrato di fornire previsioni affidabili sulle proprietà statistiche di sistemi complessi che vanno da liquidi super raffreddati, liquidi congelati, solidi amorfi come il vetro e persino stormi di storni.

La teoria dei sistemi disordinati ci permette di dare un senso alla bella comparsa di schemi di volo coerenti all’interno di stretti stormi di uccelli, che riescono a rimanere uniti e formare vasti gruppi nonostante le condizioni avverse.

Parisi ha studiato come si comportano i branchi di storni sotto la predazione dei falchi pellegrini.
La stessa struttura è stata utilizzata per dare un senso al clima terrestre. I meteorologi che condividono il premio Nobel con il professor Parisi avranno fatto affidamento sulle scoperte della fisica teorica per produrre i modelli che ora usiamo per dimostrare in modo affidabile il riscaldamento globale.

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