I RITMI CAOTICI DELLA VITA

 

https://drive.google.com/file/d/1_0_f8fKffhRWIlQas90j9XT_cU6PhNZr/view?usp=sharing

Quando tempo fa ho scritto questo post mi sono accorto che il New Scientist del 1989 che citavo non era più dove lo avevo trovato, cioè su Google Books. E' il decadimento digitale: nel 2023 il 38% delle pagine web presenti nel 2013 era sparito. I motivi sono svariati, ma la più logica delle considerazioni al riguardo è che nessuno può pensare che la capacità di archiviazione della rete sia infinita. E l'urgenza delle rete è dare spazio al presente effimero, non conservare un passato cristallizato, quindi l'allocazione delle capacità di archiviazione privilegia il primo dei due. Non molti danno peso a questo fenomeno. E del resto l'impostazione prevalente del pubblico discorso scientifico attuale tende a mettere da parte (o espungere direttamente) i testi che hanno fatto storia o di rilevanza storica, e questo vale in special modo per quel che succede in Italia. E' così che la conferma sperimentale di qualcosa previsto dalla teoria nel 1921 (il legame molecolare con un unico elettrone) è stata venduta da molti come una scoperta epocale e puramente attuale, senza radici lontane nel tempo. Questa fenomenologia è anche la cifra di una modificata ragione sociale dello scrivere di scienza, oggi perlopiù ridottasi al raccontare la favola delle magnifiche sorti e progressive e allo stigmatizzare i vari complottismi (senza risultati).

L'articolo di Robert May su quel New Scientist è bene o male una delle pietre d'angolo su cui è stato costruito CS, quando da subito cominciai a recuperare i riferimenti bibliografici di alcuni libri che, una trentina e qualcosa di anni fa, sono stati pezzi importanti della mia formazione. Il primo di tali libri fu Gli Ordini del Caos, edito da Manifestolibri (lo trovate nei negozi di libri online attorno ai cinque euro, se vi interessa). Di sicuro fu la prima volta che leggendo ho visto citato il lavoro di May e Anderson. Dato che quel New Scientist è diventato irreperibile online ho deciso di renderlo nuovamente disponibile (la stessa cosa vale per The logic of vaccination, apparso sulla stessa rivista qualche anno prima). 

Il termine "caos" è uno di quelli che si prestano più facilmente all’abuso. Viene evocato per descrivere disordine, confusione. Eppure, nelle discipline scientifiche, ha un significato molto più raffinato: il caos è ciò che nasce non dal disordine, ma dalle proprietà dinamiche dei sistemi governati da feedback. E questi sistemi costituiscono buona parte di quel che ci circonda e sperimentiamo, vita inclusa. Quindi volendo descrivere questi fenomeni ci si trova spesso a navigare in territori non lineari, dove la causa produce un effetto prevedibile solo nel breve periodo che poi lascia il posto a una miriade di possibilità intrecciate. Sistemi chimici che oscillano, ritmi circadiani, cambiamenti climatici, meteo, epidemie che seguono traiettorie imprevedibili, stati stazionari che si rompono per un soffio: il caos non è l’assenza di regole, ma il regno delle regole sensibili alle condizioni iniziali, inaccessibile alle semplificazioni giornalistiche, inviso alle ideologie e al dogmatismo dello scientismo pop.

The Chaotic Rythms of Life è una rassegna di oggetti caotici nell'ecologia delle popolazioni, ma non solo: 

Nei primi '70 George Oster all'Università della California a Berkeley, Jim Yorke all'Università del Maryland, io e altri iniziammo a guardare più da vicino le equazioni che biologi marini e entomologi avevano proposto per descrivere la fluttuazione delle popolazioni. Trovammo che tali equazioni mostrano una straordinaria varietà di comportamenti dinamici, sorprendentemente più ricca di quanto i biologi avessero inizialmente creduto. Prendete l'equazione x_t+1=λx_t(1-x_t), che può descrivere il comportamento di una popolazione... x_t può rappresentare Supponete che un individuo adulto della popolazione di una specie di insetti con il pedice che etichetta ogni successiva, discreta generazione. Supponete che in assenza di sovrappopolamento ogni adulto della popolazione t produca λ figli, La popolazione della generazione successiva, x_t+1 sarà λx_t . Il fattore addizionale (1-x_t) rappresenta gli effetti di feedback da densità o sovrappopolazione. La densità della popolazione è scalata in modo che oltre a un livello di sovrappopolazione x=1 va a zero (cioè valori negativi di x corrispondono all'estinzione). All'inizio degli anni '70 tali studi ecologici hanno portato questa importante equazione al centro di diverse discipline scientifiche. Quando λ è minore di 1 la popolazione decresce fino allo 0. Quando λ è maggiore di 1 ma minore di 3 la popolazione si stabilizza. Un uteriore incremento di λ provoca un'aumentata propensione della popolazione a boom quando la densità è bassa e crolli quando è alta.

(l'equazione di cui si parla è l'equazione logistica)

May e questi ecologi attivi a partire dagli anni '70 dello scorso secolo non furono certo i primi ad esplorare questo tipo di dinamiche: tra gli anni '20 e '30 del XX secolo la strada fu aperta da Lotka e Volterra (sistemi preda-predatore) e Kermack e McKendrick - primi a proporre un modello epidemico compartimentale, più volte invocati dal sottoscritto in tempi di COVID quando arrivava lo scienziato da telecamera o da social media a sostenere che senza misure restrittive i casi sarebbero cresciuti all'infinito. Già, perché nella sfilata di oggetti caotici dell'articolo di Sir Robert May oltre alle popolazioni di insetti ci sono battito cardiaco, disfunzioni neurologiche, la contrazione della pupilla e le epidemie.

Mi ricordo bene che al tempo più d'uno classificò tutto questo come obsoleto. Roba vecchia, inattuale, inutile per l'analisi della situazione presente (fosse il morbillo nel 2017 o COVID nel 2020). Come dire che, dati gli anni passati, il modello atomico di Bohr è diventato obsoleto (e in effetti, guardando in giro, parrebbe prioprio questo il caso). In realtà no, non è così: non solo questo approccio continua ad essere usato in ecologia delle popolazioni (per fare un esempio qui), ma continuava ad essere rilevante in tempi di COVID. Però c'è un limite alla permeabilità del pubblico generale e dei decisori verso certi concetti, concetti che richiedono competenze matematiche, che si tratti di funzioni d'onda o di traiettorie nello spazio delle fasi di un sistema dinamico: non è roba pop e non è popolarizzabile senza catastrofiche perdite di significato (due parole al riguardo le spesi qui). Inoltre sia i decisori che il pubblico chiedono alle discipline scientifiche certezze: sì o no, fare questo per ottenere questo effetto. Risposte come "non è calcolabile", "le soluzioni divergono", "vero al 75%" non sono accettabili. Eppure sono esattamente di questo tipo la maggior parte delle risposte inerenti i sistemi a dinamiche non lineari.

Riporterò per l'ennesima volta la conclusione di questo articolo, in originale:

One thing is certain. Biological systems, from communities to and polulations to physiological processesare governed by nonlinear mechanisms. This means that we expect to see chaos as often as we see cycles or steadiness. The message that I urged more than 10 years ago is even more true today: not only in biological research, but also in the everyday world of politics and economics, we all would be better off if more peaople realized that simple nonlinear systems do not necessarily possess simple dynamical properties.

Mi verrebbe da dire, di nuovo, che questa urgenza un quarto di secolo dopo è esattamente la stessa.