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Nobel a Giorgio Parisi, il signore dell’ordine nell’universo del caos

Giorgio Parisi
Il premio per la Fisica assegnato allo scienziato romano per le sue ricerche sulle interazioni nei sistemi complessi e agli studiosi del clima Syukuro Manabe e Klaus Hasselmann
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Con un po’ di frivolezza si potrebbe dire che il premio Nobel al fisico romano Giorgio Parisi chiuda il cerchio magico della “rinascita italiana” che, dalla musica allo sport, ha segnato una stagione di successi irripetibili. Si tratta infatti di un riconoscimento importantissimo che al nostro paese mancava dal 1984 quando l’Assemblea dei Nobel al Karolinska Institutet di Stoccolma lo assegnò a Carlo Rubbia. E non a caso ieri mattina all’Università La Sapienza c’era un clima da stadio con canti, cori e striscioni a celebrare una giornata indimenticabile per il nostro mondo accademico.

Dopo due anni di Nobel “astrofisici” (i cosmologi James Peebles, Michel Mayor e Didier Queloz nel 2019 e Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez nel 2020 ) si torna dunque sul pianeta Terra. Assieme a Parisi sono stati premiati dagli accademici svedesi il giapponese Soyokuro Manabe e il tedesco Klaus Hasselmann per i loro lavori sui modelli probabilistici applicati ai cambiamenti climatici, in particolare al global warming.

La capacità di prevedere sequenze di eventi all’interno di sistemi apparentemente caotici accomuna infatti il lavoro dei tre fisici, anche se il campo di ricerca di Parisi appare ancora più ambizioso perché connette eventi subatomici con fenomeni attinenti ad altre discipline, come ad esempio le neuroscienze, le fluttuazioni della finanza globale e altri addirittura osservabili ad occhio nudo come il movimento degli stormi di uccelli nel cielo o la disposizione dei passeggeri all’interno di un vagone della metropolitana. «Abbiamo premiato la scoperta dell’interazione tra il disordine e le fluttuazioni nei sistemi fisici dal livello atomico alla scala planetaria», si legge nel comunicato ufficiale dell’Accademia. Tecnicamente il campo della fisica di cui si occupa si chiama con un nome che potrebbe scoraggiaere i profani: “cromodinamica quantistica”; il suo oggetto sono i cosiddetti “sistemi complessi”, laddove per complesso non si intende “complicato”, ossia divisibile nelle sue componenti primarie, ma “intrecciato” e quindi osservabile unicamente nel suo insieme, come una matassa inestricabile.

A un primo “sguardo” questi sistemi sembra che rispondano a schemi aleatori e imprevedibili, ma in realtà seguono un ordine nascosto, non necessariamente analogo alla nostra idea di ordine su scala planetaria o sensibile. Ad esempio la descrizione e il funzionamento dei neuroni possono essere compresi solo considerando l’insieme del sistema nervoso e, allo stesso tempo, possono servire da modello per la comprensione di altri sistemi complessi come, per esempio quelli informatici. «Scovare l’ordine all’interno del caos è un’opera affascinante», spiega Parisi, tradendo l’ispirazione profondamente filosofica della sua scienza.

Da ragazzo ha cominciato a studiare la fisica lavorando sui quark, inafferrabili particelle subatomiche. Nel mondo della microfisica (o meccanica quantistica) gli eventi accadono infatti con una rapidità inconcepibile in una scala dimensionale che supera i limiti della nostra immaginazione il che aveva portato lo stesso Einstein ad arricciare il naso di fronte a questa nuova fisica affermando che «Dio non gioca a dadi con l’universo». In effetti è impossibile stabilire contemporaneamente la velocità e la posizione di una particella (principio di indeterminazione di Heisenberg), ma grazie al calcolo probabilistico possiamo è prevederne il comportamento. Il campo di applicazione su cui Parisi ha lavorato per anni è quello dei materiali amorfi.

Se nei solidi cristallini (metalli, rocce) gli atomi sono disposti in un reticolo geometrico, nei solidi amorfi (vetri e polimeri) la disposizione atomica si presenta al contrario in maniera casuale, o “disordinata”. Per comprendere questi sistemi Parisi si è concentrato nello studio degli “spin glass” o vetri di spin i cui atomi accumulando calore si comportano come nei magneti, raggiungendo una fase detta “metastabile” per poi abbandonarla successivamente. In questo modo è possibile prevedere le disposizioni atomiche anche in materiali amorfi. La cosa straordinaria è che il comportamento degli atomi somiglia moltissimo a quello delle nostre cellule nervose.

Giorgio Parisi, la laurea in Fisica nel 1970

Professore emerito di Sapienza Università degli Studi di Roma, presidente dell’Accademia Nazionale dei Lincei dal 2018 al 2021, Giorgio Parisi si è laureato in Fisica all’Università La Sapienza di Roma nel 1970 con una tesi sul bosone di Higgs, sotto la guida del professore Nicola Cabibbo che ieri ha omaggiato spiegando che il Nobel «l’avrebbe meritato lui».

La carriera da ricercatore è iniziata al Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) per poi proseguire presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Forte anche il suo contributo fuori dall’Italia con collaborazioni presso la Columbia University, l’Institut des Hautes Ètudes Scientifiques e l’Ecole Normale Superieure de Paris.

Le sue attività di ricerca sono state in particolare nel campo della fisica statistica, della teoria dei campi, della fisica delle particelle, della meccanica statistica e della materia condensata. La lista dei successi, dei risultati e dei premi durante la sua carriera è davvero lunga, tra cui la Medaglia Boltzmann nel 1992, la Medaglia Dirac nel 1999, il premio Galileo nel 2006, la Medaglia Max Planck nel 2010, il Premio Wolf per la Fisica nel 2021 ed oggi il Premio Nobel per la Fisica.

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