I RITMI CAOTICI DEL SISTEMA SOLARE

Ho citato più di una volta i coefficienti di Lyapunov, dicendo che danno ragione della velocità di divergenza di traiettorie del sistema nello spazio delle fasi. E mi sono sempre reso conto che questa definizione risultasse decisamente oscura per i più. Marco Casolino è stato molto più bravo di me e ha saputo produrre un working example molto chiaro e digeribile inerente il comportamento dei pianeti nel sistema solare.

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.

L'ALBA DI UN GIORNO NUOVO E IL PENSIERO LINEARE

 

Mi ricordo una due diligence in cui assistetti al colloquio tra chi la conduceva (un analista finanziario) e i vertici dell'azienda per cui lavoravo. L'analisi presentata riteneva improprie, cioè eccessive, le spese per ricerca e sviluppo: "Avete tre prodotti le cui vendite sono in crescita lineare da 4 anni, dovreste investire nell'espansione del mercato e della capacità produttiva per questi tre prodotti invece che spendere in ricerca". Dell'acquisizione/fusione non si fece nulla perché pochi mesi dopo, col nuovo anno, le vendite di due su tre di quei prodotti crollarono mentre quelle del terzo iniziarono a stagnare. E al tempo sono sicuro che la busta paga di quell'analista finanziario fosse almeno il 150% della mia, probabilmente di più.

In generale sia individuo che società cercano e desiderano la stabilità: un impiego pubblico con un contratto a tempo indeterminato, per esempio, che rappresenta un'isola di stabilità in un mondo che è  tutto meno che stabile. Stabilità e linearità diventano le lenti con cui guardare il mondo, lenti linearizzanti che linearizzano anche quel che lineare non è.

In fin dei conti un andamento lineare rappresenta una certezza: quella cosa continuerà a crescere (o a decrescere o a rimanere costante), all'infinito. Ed è bene ricordare che un'esponenziale, in scala logaritmica, è una retta e al riguardo negli ultimi anni ne abbiamo viste di tutte le specie.

No, non viviamo in un "Assurdo universo" come quello di Fredrick Brown (What a mad universe, 1949) o come quello di Sclavi e Micheluzzi (Roy Mann)

Il  problema è che ben poco di quello che ci circonda e percepiamo è assolutamente lineare o esponenziale. Spiacente. Il che non significa che sia prevalentemente casuale.  Questa è una cosa che non verrà mai capita, mai. Perché molto spesso due più due non fa quattro e tanti che si piccano di parlare di scienza per (mancanza di) formazione e cultura non hanno la minima possibilità di comprenderlo, anche se magari dicono pubblicamente il contrario. 

Mi è impossibile non tracciare un parallelismo al di fuori dei temi "scientifici" con il discorso mediatico italiano (e in genere occidentale) degli ultimi quattro anni: la pandemia sarebbe stata per sempre, la guerra in Ucraina sarebbe continuata fino alla vittoria. Narrazioni che fissavano il presente in una nuova costante, in un nuovo stato definitivo, eterno - a loro modo pensiero lineare anche queste. E che dire del credito che fu dato a Francis Fukuyama quando, nel 1989, ipotizzò la fine della storia (The End of History?, The National Interest, 1989)?. L'idea (piuttosto assurda) che la storia si fosse conclusa, aprendo un periodo di infinita stabilità (e di supremazia globale USA) è stato un leit motiv degli anni 90. Ma anche se l'idea era piuttosto assurda di fatto è stata istituzionalizzata. Quando studiai storia alle elementari, negli anni '70, il programma si fermava agli eventi del primissimo dopoguerra (Piano Marshall), che erano eventi di circa 30 anni prima. Oggi mi dicono che si fa fatica ad arrivarci, alla seconda guerra mondiale. Quindi quelli che si ricordano qualcosa di quel che hanno fatto a scuola ne escono oggi con gli ultimi 80 anni che mancano all'appello, quasi un secolo. In molte teste la storia è davvero finita, per quanto gli eventi che occupano i media dicano esattamente il contrario proprio da 80 anni.

Nello stesso 1989 in cui si iniziò a decretare la fine della storia invece Lord Robert May concludeva un suo articolo su The New Scientist a titolo "The chaotic rythms of life" (n° 1691, 18 nov 1989)  scrivendo:

Il messaggio che mi parve urgente più di dieci anni fa è ancor più vero oggi: non solo nella ricerca biologica ma anche nel quotidiano di politica ed economia le cose sarebbero molto migliori se si comprendesse che semplici sistemi nonlineari non possiedono necessariamente proprietà dinamiche semplici

Ed il messaggio continua ad essere urgente oggi esattamente come lo era 35 anni fa.

ATTI IRREVERSIBILI

 

Ho già accennato in passato ai diagrammi di biforcazione. Per quanto siano oggetti matematici (quello che vedete è prodotto da un computer) hanno una potenza concettuale che trascende la matematica stessa. Fu quella che ispirò Bruce Sterling per Schismatrix , facendogli coniare il termine balzo prigonico: uno snodo nell'evoluzione dell'umanità in cui essa passa a un nuovo stato. La fantascienza su multiversi e simili si basa spesso sul fatto che un evento irreversibile possa avere due esiti differenti (o che si possa verificare o no): la stessa possibilità dell'evento produce due universi, quello in cui l'esito è A e quello in cui l'esito è B - Sliding Doors (1998), praticamente (il film che lanciò Gwineth Paltrow). Potete ben constatare quanto tutto ciò sia analogo a un diagramma di biforcazione.

Ognuno ha esperienza di eventi irreversibili: la morte è l'evento irreversibile per eccellenza, per fare l'esempio più ovvio (fermo restando che dal punto di vista della termodinamica del singolo essere umano non si tratta di irreversibilità - quello di cui è fatta la vita - ma di equilibrio, quello della materia inanimata - old chemists never die, they just reach the equilibrium e il processo di transizione da irreversibilità a equilibrio fu raffigurato in affreschi medievali ). Ma di solito non si considera una possibilità che è propria solo della vita cosciente e in particolare di quella intelligente: la capacità di prendere decisioni che originano atti irreversibili.  Tornando al diagramma, un atto irreversibile è una biforcazione determinata dalla volontà e non un frutto delle stesse proprietà del sistema. Non si tratta assolutamente di un concetto ignoto: per secoli una parte rilevante delle culture umane ha dato un'importanza centrale al libero arbitrio dell'individuo, che specialmente nella tradizione veterotestamentaria ha in potenza la capacità di salvare o dannare un'anima. Ah, al proposito: il libero arbitrio esiste, al contrario di quel che sostiene qualcuno, ancora perso nel sogno di Laplace duecento anni dopo (in poche parole, la calcolabilità del tutto e della sua evoluzione è solo un problema di dati che mancano). La cosa degna di nota dei vari neodeterminismi in circolazione è che continuano a inquadrare il problema come "causalità vs caso", senza aver coscienza che lo stesso determinismo sfocia nel caos, se parliamo di sistemi con dinamiche non lineari (cioè la maggioranza di quelli che ci circondano). E' passato quasi mezzo secolo da quando Prigogine parlò dell contrapposizione tra due visioni alienate e alienanti, "tutto è prevedibile" vs. "niente può essere predetto". E siamo ancora lì. Il diagramma di biforcazione dell'immagine è deterministico, ma se prendete uno dei punti all'estremità destra è difficile definirne univocamente la storia. Questo non significa assolutamente che non siano  frutto di un processo causa-effetto, ma solo che gli esiti di tale processo non sono certamente prevedibili. Andando da sinistra a destra si può solamente attribuire una probabilità ad ogni risultato (nel caso dell'immagine abbiamo una miriade di diversi esiti ognuno con probabilità molto bassa, per cui anche le valutazioni probabilistiche possono risultare futili). Con gli anni mi viene da dire che una supposta "alfabetizzazione scientifica" che non riesce ad afferrare il concetto di orbitale atomico e continua a parlare di traiettorie degli elettroni attorno al nucleo non può spingersi oltre, non ci si può sperare. In centinaia di migliaia in Italia dicono o scrivono "meccanica quantistica" ma solo una frazione infinitesima di loro capisce che

è una questione di autovettori e autovalori, nel modello atomico di Bohr gli autovalori sono i numeri quantici e il modulo di ψ² è la probabilità di trovare un elettrone in un punto dello spazio attorno al nucleo atomico. Questo è esattamente il punto di rottura tra discipline scientifiche e popolarizzazione della "scienza". Perché il 99% del pubblico interessato rimarrà estasiato dall'ostensione delle immagini di Einstein e Hawking, come fedeli di altra religione davanti all'ostensione dell'ostia, e il processo si fermerà lì. Il resto saranno "tecnicismi", mentre invece si tratta del nocciolo, della vera natura della questione. Riguardo il nocciolo della faccenda c'è una citazione d'obbligo:

https://www.youtube.com/watch?v=iFmTvsojCTQ

E con le dinamiche non lineari (caos) è la stessa cosa: si continua a pensare che sistemi più o meno semplici (o estremamente complessi) siano ingabbiabili in qualche formalismo lineare mentre così non è. Gli immensi risultati delle discipline scientifiche nel XX secolo sono stati emendati e omogeneizzati in un vademecum per educande/i - e decisori politici, purtroppo. "la Scienza dice", produrre certezze, verità e previsioni attendibili, mentre le grandi menti scientifiche del XX secolo hanno detto e ripetuto che non è una questione di verità, che le incertezze sono più grandi delle certezze e relativamente poco di quel che ci circonda è esattamente prevedibile. Ricordo ancora le reazioni scandalizzate (e le negazioni grottesche, "roba obsoleta" "pseudoscienza") quando nei tempi su isocial postai la storica Croonian Lecture di Robert May "Quando due più due non fa quattro".

Se guardate alla vostra esperienza personale e al vostro vissuto probabilmente di atti irreversibili non ne ricordate molti. C'è qualcosa di molto consolatorio nel pensare che quel che è fatto possa essere disfatto, che presa una strada si possa comunque tornare indietro fino al bivio e riconsiderare la propria scelta. E questo è quello che la maggior parte della gente pensa e fa il più delle volte, o almeno ogni volta che gli riesce. Ma non sempre. Per il resto...

Two roads diverged in a yellow wood,
And sorry I could not travel both
And be one traveler, long I stood
And looked down one as far as I could
To where it bent in the undergrowth;

Then took the other, as just as fair,
And having perhaps the better claim,
Because it was grassy and wanted wear;
Though as for that the passing there
Had worn them really about the same,

And both that morning equally lay
In leaves no step had trodden black.
Oh, I kept the first for another day!
Yet knowing how way leads on to way,
I doubted if I should ever come back.

I shall be telling this with a sigh
Somewhere ages and ages hence:
Two roads diverged in a wood, and I—
I took the one less traveled by,
And that has made all the difference.

IL CAOS IN PRIMA SERATA

In prima serata per modo di dire, ovviamente. Come diceva qualcuno, se campi abbastanza ne vedi di tutte le specie. Aggiungerei che finisci per vedere tutto e il contrario di tutto.

Esce su Netflix Il problema dei tre corpi e improvvisamente tutti parlano di caos deterministico, il che è molto curioso ai miei occhi. E' molto curioso perché mi ricordo molto bene di quando iniziai a parlare di teorie del caos. Fu nel 2016 e il partito de lascienza ci mise poco a classificare la cosa: "le teorie del caos sono un marker dell'antivaccinismo". Mi ricordo una delirante coda di commenti su facebook in cui c'era uno a caso che parlava di soluzioni del modello SIR e c'erano altri, tra cui Pier Luigi Lopalco e Roberto Burioni, che liquidavano il tutto come "cazzate". Perché? Perché tutte le voci della "scienza" sui social stavano trattando il morbillo del 2017 come se fosse un sistema lineare (ma lineare non lo è). Quindi postare Robert May creò scandalo.

https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rspb.1986.0054

Come sarebbe a dire che due più due può non fare quattro? Eresia. 

Eppure Sir Robert May non fu quidam de turba academicorum: il suo lavoro, tutto sull'ecologia delle popolazioni e soprattutto sulla dinamica delle malattie infettive, è stato un contributo storico alla disciplina e May tra l'altro è stato a lungo presidente della Royal Society. Questo dovrebbe dare un'idea  del livello di chi veniva citato da una parte e dall'altra della cialtroneria a cui si arriva ormai da anni quando un tema politico (la politica sanitaria lo è) viene paludato con le vesti della "scienza". Ma quella era la natura del pubblico scontro di opinioni. Che in realtà le qualifiche o le competenze per parlare di" scienza" non servissero si poteva facilmente osservare: commercianti (BUTAC), laureati in lingue (Attivissimo), pasticcere (IoVaccino), ragioniere (VaccinarSi) e via dicendo. In realtà il curriculum era irrilevante, quel che era importante era ribadire "la cosa giusta", anzi, darla in testa ai dissenzienti. Tra COVID e guerre nessuno se ne ricorda più, ma fu tra 2014 e 2017 che alcuni strumenti sanitari (vaccini) divennero un singolo articolo di fede.

E oggi tutti a parlare del sottostante scientifico de Il problema dei tre corpi, di caos, di nonlinearità, quando fino a due anni fa si linearizzava allegramente il non linearizzabile (e lo si continua a fare con il clima). What a wonderful world...

PS: Chi vuole approfondire può sfogliare il tag caos su questo blog, non ho alcuna voglia di ripetermi. E sul problema dei tre corpi c'è chi ha già fatto il lavoro.

PPS: Dall'altra "parte" ci fu chi volle cogliere la palla al balzo, quanto a teorie di caos, senza capirci assolutamente niente esattamente come i suoi colleghi del partito lascienza. In fondo tutti medici erano, davvero qualcuno continua a pensare che abbiano una formazione scientifica?

CLIMA, UNA RISPOSTA PUBBLICA, VARIE ED EVENTUALI

https://theproudholobionts.substack.com/p/the-climate-has-always-changed-so

Magari quelcuno riconosce l'immagine, già comparsa qua sopra. Quel post ha provocato un commento pubblico di Ugo Bardi. Dopo diversi giorni, ho pensato che forse una mia risposta pubblica sarebbe stata opportuna.

In primo luogo ringrazio Bardi per la presentazione in inglese but I'm not that guy, not exactly:

“The Skeptical Chemist,” an Italian expatriate in Europe whose real name is unknown but who clearly has a deep knowledge of chemistry, in particular pharmaceutical chemistry. His blog and his pages on social media were very successful during the pandemic when he criticized the various manipulations of the truth by the powers that be. As you may have expected, the PTBs took their revenge by making his blog disappear from search engines and social media and also directing against him the wrath of a crowd of clowns in search of a circus. The Skeptical Chemist abandoned social media; he still publishes his blog, but has closed the comments.

Detta così sembra che io io sia una qualche specie di martire per avere dato contro a una lunga serie di bestialità che andavano per la maggiore, e non è assolutamente così. L'anonimato è stata una difesa molto efficace e credo di aver fatto ben poco (e senza risultati) rispetto a Guido Silvestri e Sara Gandini, la cui azione durante la pandemia è stata molto efficace e che per questo si sono visti arrivare addosso di tutto. Ah, una nota: nel branco che gli gettava fango addosso i soggetti più qualificati erano accademici di terza fila con H-Index al limite dell'invisibilità, in un campo in cui l'H-Index è tutto o quasi. Questo giusto per ricollocare in prospettiva il fenomeno.

Tornando a questo blog, non mi risulta che sia sparito dai motori di ricerca e quanto al suo posizionamento nelle ricerche mi interessa poco. I "powers to be" non si sono  mai fatti sentire, a quel che mi ricordo, e per quel che riguarda la visibilità online il suo andamento l'ho sempre attribuito ai successivi giri di vite sull'informazione, ad algoritmi sempre più stringenti, eccetto che in un singolo caso molto circostanziato. Per quello che riguarda i pagliacci confermo, ma ritengo sia qualcosa che succede a chiunque raggiunga un briciolo di esposizione parlando di temi divisivi. Le ragioni dell'abbandono dei social sono state anche quelle spiegate. 

Riguardo i commenti sul blog, all'inizio non erano aperti perché c'era la presenza sui social, e quindi si poteva commentare lì. Oggi proprio le ragioni che mi hanno spinto ad abbandonare i social sono le stesse per lasciare chiusi i commenti. Ma veramente si pensa oggi che un pubblico dibattito produttivo sia generalmente possibile? Sia sui grandi media che sui social si tratta solo e unicamente di consolidare la fanbase, la bolla, il proprio elettorato, grandi o piccoli che siano. A questo ormai si è ridotta la dialettica in tempo reale sui media, social o no. Ed è qualcosa per cui ho perso ogni interesse, se non si è capito. Le possibilità di interazione con questo blog sono limitate alla mail, che prevede un meccanismo meno di pancia, meno istintivo e magari più ragionato rispetto a un commento o una reazione sui social. 

Ritornando alla faccenda clima faccio presente di nuovo che l'autore del pezzo non voleva dire "il clima ha cicli" (grazia graziella etc), né tantomeno "il clima ha cicli e quindi l'uomo non c'entra niente", ma voleva sottolineare quale sia il background di variabilità con cui il modellista deve avere a che fare. Un altro mio contatto, che nella rilevazione di parte dei dati coinvolti ci lavora, ha commentato: " Bravi voi che parlate di modelli, e tutto perché non avete mai visto i dati con cui li fanno e le relative incertezze".

Di nuovo questo non significa che "il clima cambia da sempre e i modelli sono basati su dati spazzatura". Semplicemente significa che in primo luogo i modelli non sono Sante Tavole della Verità. 

In secondo luogo significa che non solo non siamo in grado di produrre predizioni affidabili per un determinato momento del futuro: anche con la previsione dei trend  gli intervalli di confidenza si possono dilatare fino a svariati gradi o decine (plurale) di anni, e basta vedere i grafici IPCC: 

Global surface temperature changes relative to 1850-1900, degrees C, under the five core emissions scenarios used in AR6

Quale è la differenza rispetto a cose ormai dimenticate, come questa roba che venne dall'Imperial College riguardo al COVID nel 2020?

Dovrebbe essere evidente: la differenza è la scala temporale. Ed è quello a cui mi riferivo con un post di qualche tempo fa. E' grazie a questa differenza che sappiamo che le previsioni 2020 di Imperial College valevano niente. Riguardo al clima invece nel modello IPCC siamo in un punto in cui gli scenari sono ancora completamente confusi. Per validare il modello IPCC con l'osservazione dei dati occorrerebbe essere nel 2100, quando le previsioni dei tre scenari non saranno più sovrapposte. Oppure le previsioni potrebbero essere confermate da un'innalzamento di temperatura di 2.5 °C nel 2050: ma se aspettassimo il 2050 per verificare, rilevando un aumento di temperature di 2.5 °C, allora saremmo in guai estremamente seri e la situazione potrebbe essere irreversibile. Ma c'è da considerare che i margini di incertezza (confidence intervals, credibility intervals o quello che volete) potrebbero essere un poco più ampi di quelli raffigurati.

 

Detto questo, l'intero pacchetto è stato confezionato come "Lo dice la scienza" e amen. E quindi si è passati in un dominio in cui concetti come errore, σ², p-value e Confidence Interval non hanno cittadinanza, muovendo in un territorio che non ha a che fare con nessuna disciplina scientifica (dominio politicamente presidiato dalla "sinistra" parlamentare e da movimenti più o meno isterici).

Le conseguenze politiche della cosa sono sotto gli occhi di chi vuol vedere, tali e quali come per il COVID. L'esempio più recente e eclatante? Stabilire che in Europa gli edifici preesistenti debbano raggiungere la classe energetica D entro il 2033 (tra l'altro non è che solo l'Italia abbia centri storici, eh...).

Concludo ripetendo le parole dell'autore del post originario:

Parlare di previsioni del clima senza discuterne l'incertezza semplicemente non ha senso, e chiunque non metta il problema dell'incertezza al centro, sta cercando di passare un'agenda politica, non di trasmettere un messaggio scientifico. Anzi, parlare di incertezza è essenziale proprio perché parlando di incertezza si può esplicitare la dimensione politica di un dibattito che può svilupparsi sul problema del clima, trattandolo come un problema da valutare, soppesare, paragonare ad altri problemi.

ESPLORARE UNO SPAZIO

Per secoli in Europa si è pensato che oltre le Colonne d'Ercole non ci fossero altre terre. Non che non si fosse navigato nell'Atlantico, ma da quelle rotte non si scorgevano altre terre, solo altro mare. Quindi il mare continuava ad estendersi a dismisura, magari fino alle coste delle Indie. Poi Colombo fece la sua traversata etc etc.

Questo è quel che spesso succede con le estrapolazioni. Cos'è un'estrapolazione? Ammettiamo che voi abbiate dati molto solidi riguardo un intervallo dello spazio in cui un fenomeno è definito. Estrapolare è ritenere che il fenomeno avrà lo stesso andamento al di fuori dell'intervallo per cui si hanno i dati. Il che può essere perfettamente legittimo, a seconda della dinamica del fenomeno o della distanza dagli estremi dell'intervallo per cui si estrapolano i valori. 

Esempio: un orologio a pendolo carico. Se misurate la frequenza delle oscillazioni del pendolo per dieci minuti potete perfettamente concludere che nella successiva ora la frequenza non cambierà (del resto è un orologio, no?). Poi si arriverà a un momento in cui la carica si esaurirà e quindi il modello di frequenza del pendolo elaborato nei dieci minuti di osservazione non sarà più valido.

Le cose cambiano molto con un doppio pendolo:

In questo caso se campionaste le posizioni delle due sfere  per 5 minuti concludendo che nei successivi 5 l'andamento delle posizioni sarà lo stesso la vostra previsione sarebbe completamente errata (perché le frequenze nel doppio pendolo non sono lineari neanche per piccoli intervalli di tempo: si tratta di un sistema caotico). Ah, è ovvio che l'animazione è frutto di un modello al computer basato sulle equazioni che governano idealmente il moto del doppio pendolo. Ma qui si parla di osservazione di fenomeni, quindi questo è un dettaglio del tutto trascurabile (avrei forse dovuto cercare un filmato del volo di uno stormo di storni, ma forse per molti l'accostamento sarebbe stato meno efficace - che c'entra un pendolo con gli storni?).

Ma non solo. Quando i fattori che governano il fenomeno sono più di tre quello che fate misurando in un intervallo è esplorare uno spazio n-dimensionale. E in questi casi può succedere di trascurare una o più dimensioni di quello  spazio (perché si ritengono quei fattori ininfluenti, o perché se ne ignora l'esistenza). Il che può andare molto vicino all'essere un cittadino di Flatlandia che non si cura della terza dimensione, perché nella sua esperienza di vita nel mondo a due dimensioni dello spazio la terza dimensione spaziale è completamente ininfluente (in realtà per i flatlandesi la terza dimensione spaziale è del tutto incocepibile).

https://www.youtube.com/watch?v=JQq_w38j9v0

Un esempio classico, nell'esplorazione dello spazio del fenomeno, riguarda il trascurare o l'ignorare l'esistenza di zone a sella della superficie che rappresenta i valori del fenomeno osservato.

Ammettiamo che si pensi che il valore di x è ininfluente (la dimensione ignorata) e ci si muova nello spazio del fenomeno con x=0, costante, misurando quel che succede variando y. A un certo punto arriveremo al punto di sella. Fin lì i valori misurati crescevano, dopo scendono. E pensiamo di aver trovato il valore di y per cui il valore è massimo (0). Ma la dimensione x non è ininfluente. Non è stata considerata, ma i massimi dei valori in quell'intervallo di spazio bidimensionale li abbiamo invece per y=0 e x=±8 (la stessa cosa si può applicare ai minimi). Una dimensione vs due dimensioni è esattamente uguale a n dimensioni vs n+1 dimensioni.

Come già detto in realtà la maggior parte dei fenomeni non ha due o tre dimensioni ma n.  Ugo Bardi fa presente per esempio che il il fenomeno clima è un iperoggetto (https://www.ilfattoquotidiano.it/2024/01/04/guardiamo-al-clima-come-a-un-elefante-siamo-accecati-mentre-andiamo-verso-lestinzione/7399113/ e il titolista ha tradotto "siamo a rischio di estinzione" con "andiamo verso l'estinzione").  Vero, si tratta di un iperoggetto caotico, per cui il battito di ali di una farfalla in Cina potrebbe provocare un temporale a New York. E quale è l'effetto di 6,2 Gigawatt di pale eoliche installate in Danimarca? Nessuno può dirlo, sempre che non si linearizzi un fenomeno che lineare non è per dire: nessun effetto, troppo poco (la risposta del tipico millenarista che dicendo scienza invece professa la sua fede). Con questo non intendo dire che l'eolico danese è già sufficiente a risolvere il problema, ma semplicemente che non siamo ancora in grado di quantificare o apprezzare l'effetto di una serie di processi virtuosi in moto ormai da anni. Lo stesso dicasi di quei processi deleteri di cui invece è poco educato parlare, tipo le emissioni di anidride carbonica di Cina e Asia nel suo complesso che continuano a crescere costantemente da anni - mentre quelle dell'occidente sono sostanzialmente da anni piatte o decrescenti. 

https://ourworldindata.org/co2-emissions

Se vogliamo parlare di rischi siamo vicini come mai a un conflitto termonucleare globale (90 secondi a mezzanotte https://thebulletin.org/doomsday-clock/). Il punto  è quantificare il rischio climatico e di questo nessuno è davvero capace (diciamo che il track record lascia molto a desiderare). Non è vero che "un cattivo modello è meglio di nessun modello": è bene ricordarsi dell'uso che è stato fatto dei pessimi modelli durante la stagione COVID e dei danni che tale uso ha provocato.

La cosa più prudente in certi casi è non estrapolare - cioè in parole povere parlando del nostro pianeta non si può prendere sul serio nessuna previsione a dieci anni. E' meglio non produrne di previsioni del genere, in modo da evitare le arrampicate sugli specchi triplo carpiate tipo quelle di Al Gore riguardo la incauta uscita che fece anni fa sullo scioglimento della calotta artica - il record di estensione minima della calotta artica è detenuto dall'anno 2012 e non c'è stata una serie di minimi sempre più bassi negli ultimi 10 anni (https://www.firenzemeteo.it/previsioni-stagionali/calotta-artica-stato-attuale-ghiaccio-e-previsioni-prossimi-mesi.php). Questo vuol dire che non c'è cambiamento climatico in atto? No, vuol dire che semplicemente il fenomeno ha una complessità che sopravanza le capacità di tanti dei modelli che sono stati prodotti.

Cadere nell'apocalitticismo è una tendenza comune negli ultimi anni (eppure un annetto fa le cose stavano così https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2023/02/e-dacci-oggi-la-nostra-apocalisse.html). Nel dibattito climatico questa tendenza ha prodotto attitudini controproducenti - se arrivi a negare "a fin di bene" evidenze storiche documentate tipo periodo caldo medievale e successiva piccola era glaciale ottieni esattamente l'effetto opposto a quello che ti prefiggi. Sarebbe bene evitare di fare con il cambiamento climatico quel che è stato fatto con il COVID, ma sembra che non ci sia verso, ormai ogni tema del "dibattito" presenta invariabilmente la stessa fenomenologia. 

PS: Ormai ci sono librerie di Machine Learning ("intelligenza artificiale") con cui da una serie di dati con un numero opportuno di iterazioni puoi ottenere un modello con p-value piccolo a piacere. Che quel che ottieni abbia anche un reale significato è tutta un'altra storia. Vedasi il caso "smooth lines" nella vignetta, che ripropongo perché dovrebbe essere ritenuta un classico a tutti gli effetti.

 And that's it.

LONTANO DALL'EQUILIBRIO, DA 2.500 ANNI

Ignis mutat res, il fuoco trasforma la materia. Il fuoco porta a reazioni chimiche, a processi come fusione e evaporazione. Il fuoco fa esplodere il carburante e rilascia calore. Da tutte queste comuni cognizioni del XIX secolo la scienza ricavò il singolo fatto che la combustione produce calore e che il calore può produrre aumento di volume; e come risultato finale la combustione produce lavoro. Il fuoco porta quindi a una nuova macchina, la macchina termica, l'innovazione tecnologica su cui è stata fondata la società industriale.

Quale è il nesso tra "calore" e "lavoro"? Questa domanda fu all'origine della formulazione del principio di conservazione dell'energia. Il calore ha la stessa natura dell'energia, il calore è trasformato in lavoro ma l'energia è conservata. Ma c'era di più.

Nel 1811 il barone Joseph Fourier, prefetto di Isere (quello della trasformata, NdCS), vinse la medaglia dell'Accademia Francese delle Scienze per la sua descrizione matematica della propagazione del calore nei solidi. Il risultato formulato da Fourier era sorprendentemente semplice ed elegante: il flusso di calore è proporzionale al gradiente di temperatura. E' degno di nota che questa semplice legge si applichi alla materia qualunque sia il suo stato, solido, liquido o gassoso. Inoltre rimane valido qualsiasi sia la composizione chimica del materiale, sia esso ferro o oro. E' soltanto il coefficiente di proporzionalità tra flusso di calore e gradiente di temperatura che è specifico di ogni sostanza. La legge di Fourier fu la prima a descrivere un processo irreversibile. C'è una direzione privilegiata del tempo quando il calore fluisce secondo la legge di Fourier, dalle alte alle basse temperature. Questo è in contrasto con le leggi della dinamica newtoniana in cui passato e futuro hanno lo stesso ruolo (il tempo entra nella legge di Newton solo tramite derivate seconde, quindi la legge di Newton è invariante rispetto alla inversione del tempo t →-t). E' la seconda legge della termodinamica che esprime la differenza tra processi "reversibili" e irreversibili attraverso l'introduzione dell'entropia. I processi irreversibili producono entropia.

La storia dei due principi della termodinamica è estremamente curiosa. Nati nel mezzo di questioni tecnologiche acquisirono rapidamente uno status cosmologico.
 

Infatti se esponiamo i principi come formulati da Rudolf Clausius (1822-1888) in the year 1865:

"L'energia dell'universo è costante"

"L'entropia dell'universo procede verso un massimo".

Fu la prima formulazione cosmologica  evoluzionistica. 

Fu una dichiarazione rivoluzionaria perché asserire l'esistenza dei processi irreversibili (e quindi dell'entropia) confligge con la visione della dinamica, reversibile rispetto al tempo. Certo, la dinamica classica è stata superata da meccanica quantistica e relatività. Ma il conflitto rimane perché sia nella meccanica quantistica che nella relatività le leggi dinamiche di base sono reversibili rispetto al tempo.
La risposta tradizionale a questo punto è l'enfatizzare il fatto che i sistemi considerati dalla termodinamica sono così complessi (contengono un numero immenso di particelle) che siamo obbligati ad introdurre approssimazioni. La seconda legge della termodinamica avrebbe la sua radice nelle approssimazioni! Alcuni autori si spingono a sostenere che l'entropia è solo un'espressione della nostra ignoranza.

Di nuovo la recente estensione della termodinamica a situazioni lontane dall'equilibrio è essenziiale. I processi irreversibili portano a nuove strutture spazio-tempo. Giocano un ruolo costruttivo fondamentale. Nessuna vita sarebbe possibile senza processi irreversibili. Sembra assurdo suggerire che la vita sia il frutto delle nostre approssimazioni! Quindi non possiamo negare la realtà dell'entropia, l'autentica essenza della freccia del tempo in natura. Siamo i figli dell'evoluzione, non i suoi progenitori.
Domande inerenti la relazione tra entropia e dinamica hanno ricevuto una grande attenzione recentemente ma sono tutto tranne che semplici. Non tutti i processi dinamici richiedono il concetto di entropia. Il moto della terra attorno al sole è un esempio in cui l'irreversibilità (dovuta all'attrito delle maree, per esempio) può essere ignorata e il moto può essere descritto da equazioni simmetriche rispetto al tempo. Ma recenti sviluppi nella dinamica nonlineare hanno mostrato che tali sistemi sono eccezioni. La maggior parte dei sistemi esibisce un comportamento irreversibile e caotico.

(D. Kondepudi, I. Prigogine, 2014)

Già, la maggioranza dei sistemi esibisce un comportamento irrevesibile, caotico (che non vuol dire casuale o confuso https://ilchimicoscettico.blogspot.com/search/label/Caos ). Ma questo semplice assunto sembra sfuggire ai più, specialmente tra quanti oggi come oggi vengono definiti "scienza" o "comunità scientifica". E così abbiamo sentito parlare di crescita lineare di casi di morbillo nel 2017 e di "esponenziali" COVID nel 2020 (in fondo un esponenziale in scala logaritmica è una retta) - e ancora si continua.

Il che mi fa citare per l'ennesima volta Lord Robert May con le sue parole del 1989:

"Il messaggio che mi parve urgente più di dieci anni fa è ancor più vero oggi: non solo nella ricerca biologica ma anche nel quotidiano di politica ed economia le cose sarebbero molto migliori se si comprendesse che semplici sistemi nonlineari non possiedono necessariamente proprietà dinamiche semplici"

 

Ma niente da fare: per quanto il messaggio fosse urgente nel 1979 e nel 1989 e ancora più urgente nel 2023 continua ad essere fondamentalmente ignorato. E sembra una cosa profondamente connaturata nella maggioranza degli esseri umani, da tempi immemorabili.

 

Solo rileggendolo ho notato il sapore eracliteo dell'incipit del brano di Kondepudi e Prigogine. Ma in fondo Eraclito ci ha dato la prima formulazione della freccia del tempo a suo modo, mentre gli eleatici ritenerro il tempo illusorio. E non solo. Se siamo debitori di un gallo ad Asclepio e dell'entropia a Carnot ( https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2022/11/entropia-in-uk-e-imparare-ad-essere.html), a Eraclito dobbiamo anche il λόγος. Eppure cosa scriveva ai suoi tempi?

E' bene riportare una delle note di France Fronterotta, curatore di questa edizione dei Frammenti:

Il verbo φρονέυω significa in generale «riflettere», «ragionare» o anche «pensare», ma in questo caso sembra alludere piuttosto a un processo di comprensione o di consapevolezza, che i più non riescono
a porre in atto, rivolto a oggetti e fenomeni dell’esperienza ordinaria e quotidiana, verosimilmente proprio quelli che invece essi avrebbero la capacità di comprendere se, come indica il fr. 1 [1 DK; 1 Marc.], prestassero attenzione all’ascolto e all’insegnamento del «ragionamento», che appunto rivela «ogni cosa in base alla sua natura e dicendo com’è»

No, non è possibile immergersi due volte nello stesso fiume, eppure da 2.500 anni ci si continua a scordare di questa semplice evidenza. Questo frammento eracliteo, come altri, proviene dagli Stromata di Clemente Alessandrino e questa provenienza non è che l'ennesimo segno della forza intelletuale dei padri alessandrini, che ebbero a scontrarsi con sette dualiste più o meno cristianeggianti. Queste sette predicavano l'inferiorità ontologica di buona parte degli esseri umani rispetto agli πνευµατικοi, gli spirituali (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2021/01/divagazioni-antiche-tardo-antiche-etc.html). Il che a ben vedere, mutatis mutandis, è una delle ideologie più diffuse in questo secolo: le istanze tese a privare di diritti costituzionali i non conformi le abbiamo ben viste e l'infinita invettiva contro gli analfabeti funzionali o di ritorno da parte quelli che "leggono" o "hanno studiato". Ma nel frammento eracliteo non si parla di lettura o studio: φρονέυω, appunto, che è tutta un'altra cosa.

IL NUOVO INQUILINO DI LAGRANGE 2

https://www.nature.com/articles/d41586-022-00128-0...

Il telescopio Webb è arrivato a destinazione. Per quanto riguarda il telescopio in sé rimando a Luca Signorelli (

https://www.facebook.com/luca.signorelli.33/posts/10226308309834653), ma vorrei soffermarmi appunto sulla meta di Webb, il Punto di Lagrange 2 (https://it.wikipedia.org/wiki/Punti_di_Lagrange).

I Punti di Lagrange vengono fuori dal problema dei tre corpi (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/.../le-nuvole-del...), che ricordo non è risolvibile nella sua forma generalizzata. Ma in forme semplificate lo è, eccome. E una possibile semplificazione è postulare che uno dei tre corpi abbia una massa molto piccola rispetto agli altri.

Joseph-Louis Lagrange (1736-1813, che in realtà di cognome faceva Lagrangia ed era italiano) fu quello che li scoprì, nel 1772, calcolandone la posizione. Li scoprì sulla carta, ovviamente: cinque punti dello spazio in cui l'oggetto piccolo è in equilibrio gravitazionale con i due oggetti grandi.

Due secoli dopo lo sviluppo dell'astronautica ha verificato l'esistenza dei Punti di Lagrange per il sistema Sole-Terra. Lagrange 2, in particolare, è situato ben oltre l'orbita lunare, una posizione eccellente per "guardare fuori".

Inutile dire che i punti lagrangiani sono diventati un topos della fantascienza: sono i punti in cui vengono collocati futuribili habitat spaziali.

E qua non posso non ricordare Gundam Universal Century: attorno a Lagrange 2 orbita Side 3, il Principato di Zeon ( e A Baoa Qu, e Solomon http://www.japananimerobot.com/gundam/colonie/colonie.html).

A proposito di Principato di Zeon, e poi Repubblica etc, ai più viene in mente il primo, indimenticato Gundam, altresì noto come Gundam 0079 (https://it.wikipedia.org/wiki/Mobile_Suit_Gundam ). Io invece vorrei ricordare Gundam 0083 (https://it.wikipedia.org/wiki/Mobile_Suit_Gundam_0083:_Stardust_Memory), noto anche come Stardust Memory.

E lo ricorderei con due video.

 

 L'altro (senza molesti pop up) pare si trovi solo so facebook: https://www.facebook.com/watch/?v=372261789811739

IL PROBLEMA DEI DATI

Negli ultimi giorni mi è capitato di dialogare a lungo con qualcuno che sui modelli ci lavora, nel senso che lo fa di mestiere, e con altri interessati al topic.
Parliamo di curva degli infetti in Italia. In generale pongo il problema "quale curva". Gompertz sarà anche maneggevole (il fit non richiede elaborazione numerica), ma è matematica che non include il feedback che governa il fenomeno: n infetti+n' suscettibili=n+n' infetti . Cioè l'infetto è sia causa che effetto del processo (chimicamente è sia reagente che prodotto di reazione).
E' la faccenda del feedback (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/05/feedback-caos.h…).
La cosa ha un'immensa importanza concettuale. Ricordo Robert May nel 1989: 

Il messaggio che mi parve urgente più di dieci anni fa è ancor più vero oggi: non solo nella ricerca biologica ma anche nel quotidiano di politica ed economia le cose sarebbero molto migliori se si comprendesse che semplici sistemi nonlineari non possiedono necessariamente proprietà dinamiche semplici.

Ok, detto ciò, perché ad aprile come oggi chi fitta i dati con una curva a campana ha problemi, diciamo così, di errore vicino alla sommità della curva?
Perché mentre nella prima fase di salita dei contagi i punti stanno precisi sulla curva e poi tendono a disperdersi velocemente?
Semplice, perché il sistema di tracciamento raggiunge la saturazione e salta.
Ok, benissimo. Allora perché succede la stessa cosa con altri dati , che sono chiaramente funzione degli infetti, ma che richiedono semplicemente registrazione e trasmissione ? Pare che anche la capacità di acquisizione di dati relativamente semplici abbia lo stesso problema di saturazione.
Quindi... quindi firmate la petizione #datiBeneComune , ma non credo che basterà...

La famosa curva pare arrivata a un plateau, se non al massimo. E un po' prima delle delle due settimane attese per vedere gli effetti delle ultime misure (in realtà si continuava a parlare di esponenziali quando ormai la curva aveva già piegato). Ma confido che il laqualunquismo correlativo continuerà a darci grandi soddisfazioni, comunque (correlation is causation, quando pare e piace).

https://datibenecomune.it/…

 

 

ABOUT BUTTERFLIES AND CIRCLE JERKS

"Il battito di ali di una farfalla a Pechino può provocare un'uragano in Florida" già di suo non era gran che. Ma di fatto è l'unico modo con cui il vasto tema etichettato "Teorie del caos" è entrato nella cultura popolare (https://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_farfalla).
In realtà alla base di tutto il tema c'è la retroazione (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/05/feedback-caos.h…), che però è molto meno digeribile o comprensibile. La colpa della popolarità dell'effetto farfalla è in larga parte di Spielberg col suo Jurassic Park, perché Crichton, come al suo solito, era rimasto molto più sul pezzo (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/dinosauri-e-biforc…).
Se qualcuno non ci è arrivato, parlo di effetto farfalla a proposito dell epidemia SARS-CoV-2 in corso: perché la dinamica delle malattie infettive è descritta (quando descrivibile) da sistemi con feedback, tra cui lo stracitato modello SIR (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/oscillatori-chimic…).
Quelli che usano SIR e altri modelli compartimentali come nulla fosse, cioè come in grado di prevedere il futuro, se ne scordano regolarmente: piccole variazioni nelle condizioni iniziali, grandi variazioni nel comportamento a medio-lungo termine del sistema, e quindi imprevedibilità (poi ci sono quelli del SIR alla salumiera, che "è un etto e mezzo, che faccio, lascio? Perché non c'è spazio, per le fasi").
Ah, per gli immancabili "che ne può sapere un chimico di queste cose" (a volte ritornano), il modello SIR è isomorfo alla cinetica di una reazione autocatalitica (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/isomorfismi-caos.h…).

Esiste una variante popolare e attuale di effetto farfalla usata in senso assertivo: un asintomatico senza mascherina a fine luglio provoca un aumento esponenziale dell'occupazione delle terapie intensive ai primi di ottobre. Che è puro laqualunquismo magico, e dimostra molto bene l'omogeità concettuale delle due bolle gemelle, proscienza e antiscienza. Perché è il solito pochissimo invisibile e non provato che provoca effetti devastanti: puro pensiero magico (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/il-fantasma-dellef…)

(Con un pensiero per quelli "la comunicazione", che si metteranno a googlare "circle jerk")

 

A 75 ANNI DA "WHAT IS LIFE?"

Articolo da leggere per chi è digiuno del tema:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911112

Schoedinger con "What is life?" ha gettato le basi per una linea di pensiero, minoritaria nelle scienze. Con la sua osservazione riguardo entropia e vita ha di fatto reso possibile il lavoro di Prigogine.

La cosa notevole è che negli anni proprio la biologia è stata largamente impermeabile a questa semplice ossevazione: la vita ha bisogno di entropia.

Eppure fino agli 80 (e forse oltre) non sono mancati autori provenienti dalle life sciences che dipingevano la vita in lotta contro l'entropia. Quindi il titolo forse più corretto sarebbe "Il libro che nonostante tutto NON ha ispirato la biologia".

"L'alto grado di ordine e complessità prodotto dai sistemi viventi può sembrare una violazione del secondo principio della termodinamica, che dice che l'entropia di un sistema isolato cresce nel corso di qualsiasi cambiamento spontaneo. La spiegazione di Schroedinger di questo apparente paradosso è stata che noi prendiamo entropia negativa dall'ambiente. Notò che " qualsiasi cosa che succede in Natura provoca un'incremento di entropia nella parte del mondo dove sta succedendo". Al fine di evitare lo stato di massima entropia, e quindi l'equilibrio, un organismo può rimanere vivo attingendo dall'ambiente entropia negativa. Quindi secondo Schroedinger la cosa essenziale nel metabolismo è il successo dell'organismo nel liberarsi dell'entropia che non può evitare di produrre finché è vivo.

In questo modo secondo Schroedinger l'organismo vivente può mantenersi in uno stato stazionario a livelli di entropia abbastanza bassi. La sua idea di entropia negativa e la sua dichiarazione che "e' assurdo che lo scambio di materia sia la cosa essenziale" incontrarono dubbio e opposizione da parte dei suoi colleghi".

Le osservazioni di Schroedinger sull'"entropia negativa" sono state uno dei fattori fondamentali nello sviluppo della termodinamica del non equilibrio. E al riguardo mi pare il caso di riproporre "Loin De L'equilibre" (
https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2018/11/loin-de-lequilibre.html ), bel documentario francese che raccontava le strutture dissipative nel momento di massima popolarità del tema "caos", a inizio anni novanta. Visto che per la maggior parte siete in quarantena avete tutto il tempo di questo mondo,
vi potete perdere tra gradienti e pulsazioni di colori o temperatura.
C'è pure la storia dei flussi di entropia, all'inizio, e un fantastico modello "analogico" (fatto a mano con colla e plexiglass) di uno spazio che individua le condizioni iniziali che delimitano la regione del sistema oscillante in stato stazionario.

POSITIVISMO 2.0, SCIENTISMO 4.0 (RELOADED)

Siamo proiettati verso un luminoso futuro dal progresso lineare di scienza e tecnologia. Ogni anno che passa consolidiamo la nostra piena comprensione delle leggi che regolano la materia, vivente e non. La Scienza avanza, la Scienza dice cosa è e cosa non è. La Scienza ci dice la Verità.

Direi che questo è il credo medio dei fan della scienza e di quanti sono imbevuti del credo scientista veicolato dai media (lo scientismo pop).
A pensarci bene, appaiono convinti di vivere in un sogno di Hugo Gernsback. Fatto molto significativo, dato che nel suo insieme la realtà di oggi mostra più elementi distopici che motivi utopici.
Alla radice di questa visione del mondo ci sono alcuni motivi epistemiologici: un estensivo riduzionismo, un piatto determinismo (che sono, a grandi linee, i motivi dell'orientamento politico della popolazione scientista, compattamente schierata sul fronte antipopulista). Nota bene: il determinismo piatto (molto di moda nelle life sciences) è quello che ha meno conoscenza e pratica dei modelli deterministici propriamente detti.
Il fenomeno è un fenomeno culturale. Da un punto di vista marxiano potrebbe apparire la perfetta sovrastruttura del capitalismo finanziario, vincitore della lotta di classe.
E questo può spiegare per quale motivo certa produzione scientifica è accantonata, oscurata, dimenticata: non perché priva di valore, ma perché non conforme alla sovrastruttura.
Trent'anni fa il nobel per la chimica andava ad Ilya Prigogine (http://www.piergiorgioodifreddi.it/wp-content/uploads/2010/10/prigogine.pdf ), per i suoi studi sulla termodinamica degli stati di non equilibrio. Nessuna celebrazione, nessun ricordo.
La sbornia genomica dei novanta ha sdoganato l'equivalenza tra gene e proteina, definendo la glicosidazione post translazionale un processo casuale e in quanto tale, non significativo. Da anni Carolyn J Bertozzi, facendo chimica biologica, ci lavora su, dimostrando che il processo NON è casuale. Il suo nome è sempre stato escluso dalla divulgazione dei media mainstream, ed è noto solo agli addetti ai lavori. La faccenda della glicosidazione (che è il processo in cui molecole di zuccheri vengono legate alle proteina) ha un profilo non banale, per quel che riguarda il pensiero biomedico corrente. Per esempio, una serie di studi hanno dimostra che le IgG (le gamma immunoglobuline, parte importante del sistema immunitario) hanno un profilo di glicosidazione che cambia durante la vita dell'individuo (pensate alle implicazioni di questo fatto su alcuni temi molto discussi, ora come ora).
Pensate a come fossero popolari 25 anni fa i temi delle teorie del caos: caos deterministico, strani attrattori, insiemi di Mandelbrot. Anche tutto questo sparito dalla mappa.
"Ci sono più cose in cielo e in terra, Orazio, di quante ne sogni la tua filosofia" oggi potrebbe essere riscritta in questi termini: "Ci sono più cose in cielo e in terra, Orazio, di quante il tuo scientismo sia disposto ad accettare".
(Questo è un post su facebook dell'estate 2017, e guardando in giro è ancora decisamente attuale)

PESCE AZZURRO; FEEDBACK, CAOS

I banchi di pesce come gli stormi di storni.

Sono evidentemente fenomeni non lineari, salta all'occhio. Tempo fa notai come in fenomeni del genere ci fosse qualcuno che andava comunque a cercare linearità (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2018/04/caos-diffusione-storni.html). Una tendenza diffusa e istintiva in molti, quasi ideologica, quella che insiste a linearizzare fenomeni che tutto sono men che lineari (con l'outbreak di morbillo 2017 in Italia se ne sono viste di tutti i generi, di linearizzazioni indebite).

Invece, per citare di nuovo Lord Robert May con le sue parole del 1989:

"Il messaggio che mi parve urgente più di dieci anni fa è ancor più vero oggi: non solo nella ricerca biologica ma anche nel quotidiano di politica ed economia le cose sarebbero molto migliori se si comprendesse che semplici sistemi nonlineari non possiedono necessariamente proprietà dinamiche semplici"

Quarant'anni dopo il messaggio non ha perso di urgenza.

Torniamo ai banchi di pesce. Negli anni sono stati sviluppati diversi modelli per il loro comportamento (https://books.google.it/books?id=CU7mCAAAQBAJ&pg=PA300&lpg=PA300&dq=lagrangian+aggregation+model&source=bl&ots=YcB9LhysuZ&sig=ACfU3U06CRDkwxVWz36V_g3RoPwDn76CWw&hl=en&sa=Xved=2ahUKEwj6m6LmpqDmAhXQZ1AKHaNKAfsQ6AEwCHoECAsQAQ#v=onepage&=lagrangian%20aggregation%20model&f=false ). Chiaramente non sappiamo prevedere esattamente il comportamento di un banco di pesci, dove per prevedere si intende conoscere la posizione di ogni pesce in funzione del tempo. Ma i modelli possono comunque darci importanti informazioni qualitative sul fenomeno. Prendiamo per esempio un modello che descrive nel tempo il flusso della densità degli individui.

Osservate questa equazione:

ai nostri fini basta sapere che ρ è la densità di individui,t il tempo, x la posizione. La variazione della densità nel tempo (dρ/dt) è funzione della variazione della densità nello spazio (ai più sgamati verrà spontanea l'associazione con gradienti di concentrazioni chimiche). E' una specie di feedback, che abbiamo visto caratterizzare tutta una classe di fenomeni (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2019/05/feedback-caos.html , https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2019/06/chimica-e-morbillo.html ).