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Titolo: "Teoria della complessità"

Secondo voi si tratta di un nuovo paradigma scientifico, di un nuovo modo
di fare scienza, di una radicale rivoluzione concettuale o forse (maligno
un po') di una moda e/o di un'impostura intellettuale?
Quali sono i risultati concreti che la "Teoria della Complessità" ha
conseguito (a parte la fondazione del Santa Fé Institute :)) nelle varie
discipline scientifiche e in particolare in fisica dei solidi, fisica
molecolare, biologia, etc.?
L'interesse sull'argomento mi è (ri)venuto in seguito alla lettura di un
paginone dedicato al tema sull'inserto settimanale @lfa di "Il Sole 24
Ore", dal taglio a dir poco entusiastico.
Riporto un piccolo brano: "Particolare significato scientifico assume il
volo in formazione degli uccelli. Per osservarlo e modellizzarlo, è in
corso un progetto europeo ... omissis . Uno stormo di uccelli è un tipico
fenomeno complesso: manca un regista del volo, ognuno si muove guardando
ciò che fa il compagno più vicino; da questo movimento spontaneo guidato
da una specie d'intelligenza distribuita, prende forma una mutevole,
imprevedibile figura. Secondo Pietronero (Luciano), lo studio della
struttura degli stormi può fornire un aiuto per comprendere la dinamica
delle opinioni (anche quelle politiche)."
Saluti,
Aleph
 
-- 
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Per quale motivo sei così scettico?
Volendo fare un riassunto si tratta di applicare metodi e concetti
della fisica ad ambienti che nulla hanno a che fare con essa.
Sinceramente mi dice poco, ma non vedo perchè dovrebbe essere un
ambito bistrattato.
Tra l'altro si tratta di problemi, in genere, tutt'altro che banali.

 della fisica ad ambienti che nulla hanno a che fare con essa.
E anche a molti settori della fisica, tra cui quelli che ho citato nel
post precedente.


 fisica molecolare, biologia, etc.?
Di solito sono riluttante a dire quello che penso su certi argomenti, e
vi confesso perche': temo che chi leggesse le mie idee potrebbe
facilmente attribuirle alla mia eta', piuttosto avanzata.
Detto in modo brutale: "e' un vecchio, e non capisce le cose moderne".
Obiettivamente questo succede: e' successo anche a menti grandissime,
e gli esempio sono noti a tutti.
Col che avrai gia' capito come risponderei alla prima domanda ;-)
E anche alla seconda: sara' ignoranza mia, ma io risultati non li
conosco.
Aggiungo che non mi va neppure l'uso del termine "teoria": quando
parlo di teoria io intendo qualcosa di molto diverso...
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------


Infatti ha ben poco da spartire con le teorie in senso fisico... è più 
un modo di affrontare i problemi. Di solito tendo a confondere teoria 
della complessità, teoria del caos e studio dei sistemi non lineari 
perchè in effetti sono la stessa cosa. Infatti su wikipedia "teoria 
della complessità" non la trovo :p
Con questo, lo vedo come un passo obbligato.. fino a metà del '900 ci 
siamo limitati a studiare sistemi abbastanza semplici, quindi lineari o 
linearizzabili. Ad esempio le equazioni di Maxwell usano operatori 
lineari. Modelli di altro tipo non venivano considerati (a parte qualche 
lavoro pioneristico di Poincarè o Volterra), perchè *troppo difficili*.
Adesso con l'uso del computer è possibile simulare sistemi complessi e 
avere una "idea" di come si comportino, qualche risultato è stato 
dimostrato, ma la materia è intrinsecamente difficile.
Basta vedere che cosa si ricava dallo studio di un'equazione semplice 
come quella della "logistica discreta":
x_(n+1) = a * x_n * (1 - x_n)
al variare del parametro a.
http://mathworld.wolfram.com/LogisticMap.html

 un po') di una moda e/o di un'impostura intellettuale?
La seconda che hai detto.
Se qualcuno mi elencasse 3 risultati seri di questa roba...

Secondo me applicare teorie e concetti propri alla fisica a campi non 
direttamente correlati alla stessa, è leggittimo anzi può portare a idee 
nuove e a nuovi risultati.
Tuttavia questa "teoria della complessità" si scontra inevitabilmente 
coi limiti della matematica. E diventa quasi sempre nient altro che un 
esercizio computazionale.
Tuttavia cito alcuni esempi interessanti, che hanno avuto risultati 
altrettanto interessanti:
1) La fluidodinamica applicata ai piani di evacuazione degli stadi.
2) La stessa applicata all'urbanistica (traffico).
Bisogna soltanto saper distinguere quando una modellizazione è lecita o 
no. E questo è affidato al buon senso degli scienziati.
Pasquale

altrettanto sensazionali.  
A beh, su questo sono d'accordo.
Ma quando si parla di scienza i giornalisti molto spesso parlano con
poco senno. Temo.

 2) La stessa applicata all'urbanistica (traffico).
La (2) e' stata da tempo abbandonata. Non serve a niente.
Dimostrazione:
un'auto parcheggiata in modo che blocchi la circolazione distrugge 
qualsiasi tipo di possibile previsione sull'evoluzione.
Naturalmente e' impossibile prevedere un parcheggio del genere.
Fine dimostrazione.

 parlo di teoria io intendo qualcosa di molto diverso...
Concordo in pieno, infatti avrai notato che ho sempre, a cominciare dal
titolo del thread, usato le virgolette.
D'altra parte nel paginone cui facevo riferimento, e non solo lì, viene
usata proprio l'espressione "teoria della complessità".


 difficili*.
Anche questa e' una specie di leggenda.
Forse non hai idea di quello che e' stato fatto in meccanica celeste
(e del resto Poincare' proprio da li' e' partito...).
Poi ti sei dimenticato di Kolmogorov e la sua scuola.
Quello che dici e' vero se ci si limita a certi ambiti di ricerca e a
certi testi. Per amor di battua direi che e' un po'
"fisicocentrico"...
Per es. il Landau di meccanica non fa parola di tutta la problematica
dei sistemi non integrabili (si vede che non era in buoni rapporti con
Kolmogorov :) ) e lascia anzi credere (colpevolmente) che i sistemi
meccanici siano tutti integrabili (quindi non caotici), che la
difficolta' sia solo pratica...
E' una delle gravi pecche di quel libro, che pero' condivide con la
gran parte dei libri di meccanica scritti da fisici.


Naturalmente e' impossibile prevedere un parcheggio del genere.
Non mi sembra una gran dimostrazione visto che da un modello di questo
tipo non penso ci si aspetti funzioni in condizioni eccezionali (e,
non so dove abiti, ma non penso che tutti i giorni ci sia un'auto che
blocca la circolazione per come è parcheggiata. Almeno dove abito io
non è così).

 (e del resto Poincare' proprio da li' e' partito...).
Mi ricordo che Poincarè aveva trovato risultati interessanti nel 
problema dei tre corpi, ad esempio sulla non periodicità di alcune orbite.
Dovrebbe essere suo anche un teorema sulla stabilità dei cicli nei 
sistemi non lineari.

 Kolmogorov :) )
Che fossero nemici lo ignoravo. Qualche dettaglio in piu'?

 Non mi sembra una gran dimostrazione 
Non hai capito. Non e' mia, e' quello che viene osservato.
Infatti nessuno ne fa piu'.

 Che fossero nemici lo ignoravo. Qualche dettaglio in piu'?
Ma dai, era una battuta :-)


 sistemi non lineari.
Direi qualcosa di piu'...
In primo luogo, diede (mi pare nel 1890) la dimostrazione che il
problema ristretto dei tre corpi non ammette altri integrali primi
analitici oltre l'energia; quindi che non e' integrabile.
E' poi dovuta a Poincare' l'idea della "mappa" che porta il suo nome:
lo studio delle intersezioni della traiettoria di fase di un sistema
con un (iper)piano fisso.
Ha poi condotto uno studio approfondito del comportamento di quella
mappa in vicinanza dei punti fissi iperbolici, esaminando la
complessita' delle separatrici. Risultati che sono stati il necessario
preludio al caos e agli attrattori strani...


 Elio Fabri
Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

 Ma dai, era una battuta :-)
Sicuro? Da quel che so del carattere di Landau sarebbe del tutto possibile.
Debbo ricordarti che personalmente vieto' ai colleghi di occuparsi di 
teorie di gauge finche' la situazione non fosse chiarita (e ci penso' 
solo 't Hooft, dopo la sua morte)? Le sue parole furono estremamente 
dure in proposito - come spesso accadeva.

 un po') di una moda e/o di un'impostura intellettuale?
Le 'scienze' della complessità hanno come oggetto i 'sistemi complessi
adattativi', sistemi composti da un altissimo numero di componenti
fortemente interconnesse che manifestano comportamenti 'emergenti',  cioe'
comportamenti che non appaiono al livello delle singole componenti. 
L'approccio allo studio di questo tipo di sistemi  non puo' essere
riduzionista. Quindi le 'scienze' della complessita' si pongono nella
storia della scienza moderna come un tentativo di fondazione di una
scienza non cartesiana. L'esito di questo tentativo e' incerto,
ma l'impatto che hanno avuto concetti come morfogenesi, emergenza,
evoluzione, adattamento nella filosofia  contemporanea e' grandissimo, al
punto che si parla di 'transizione dal paradigma fisico al paradigma
biologico' della scienza contemporanea.
Da leggere
 
Jacques Monod (premio Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1965) , Il
caso e la necessità
Ilya Prigogine (premio Nobel per la chimica nel 1977) Dall'essere al
divenire
ciao
Luca


 divenire
Prigogine invece c'entra, ma solo per cose che ha scritto ben dopo
aver avuto il Nobel...
A mio parere, cose inconcludenti.


 riduzionista.
Non sono affatto d'accordo con quest'ultima affermazione (ma
bisognerebbe definire per bene la parola "riduzionismo"...)
-- 
ws

 bisognerebbe definire per bene la parola "riduzionismo"...)
E "Teoria della complessita'". Una delle cose che mi ha sempre lasciato 
perplesso e' come molti sostenitori del "paradigma della complessita'" 
abbiano visto con favore gli studi numerici sulla turbolenza, caos, 
attrattori strani ecc. a partire dall'equazione di Navier-Stokes, quando 
questi ultimi sono semmai il trionfo del riduzionismo nel senso piu' 
stretto.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia


Secondo me spesso si intende la parola "riduzionismo" con significati 
molto diversi. Tanto per dare un'idea:
http://en.wikipedia.org/wiki/Reductionism
Secondo me il significato che si adatta meglio alla scienza moderna è 
"riduzionismo metodologico", cioè la scelta delle spiegazioni più 
semplici possibili. Da questo punto di vista l'equazione di 
Navier-Strokes, oppure le mappe quadratiche sono leggi relativamente 
semplici. La difficoltà è nello studio del comportamento dal punto di 
vista matematico.
Infatti c'è a disposizione un milione di dollari per chi riuscirà a 
dimostrare l'esistenza e regolarità delle soluzioni dell'equazione di 
Navier-Strokes...

 A mio parere, cose inconcludenti.
punti di vista :)
saluti
