Il premio Nobel per la fisica del 2021 è stato assegnato a tre scienziati, tra cui l’italiano Giorgio Parisi, che si sono dedicati allo studio di sistemi apparentemente caotici – come il vetro, o l’atmosfera della Terra – e hanno sviluppato nuovi metodi per descriverli e per prevederne il comportamento a lungo termine, spiega un articolo su Focus.
Le leggi della fisica più conosciute spesso si applicano a modelli semplificati, come gli atomi, intesi come particelle indivisibili, o i pianeti che girano come sfere intorno al Sole. In realtà, se si guarda all’interno di ogni oggetto macroscopico, si scopre sempre una gerarchia di strutture sottostanti che, a uno sguardo più attento, lo rendono estremamente complesso.
Un sistema complesso di particolare importanza è il clima. Per questo il premio è stato assegnato a Syukuro Manabe, Princeton University, Usa e Klaus Hasselmann, Max Planck Institute for Meteorology, Amburgo, Germania, perché hanno posto le basi della nostra conoscenza del clima sulla Terra e di come l’umanità lo influenza.
Syukuro Manabe, in particolare, ha dimostrato come l’aumento dei livelli di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera porti a un aumento delle temperature sulla superficie terrestre: il suo lavoro ha posto le basi per lo sviluppo degli attuali modelli climatici.
Klaus Hasselmann, invece, ha creato un modello che collega tra loro il meteo e il clima, spiegando come i modelli climatici possano essere attendibili anche se il meteo è spesso imprevedibile e caotico. I suoi metodi sono stati usati per dimostrare che l’aumento della temperatura dell’atmosfera è dovuto alle emissioni umane di anidride carbonica e altri gas serra.
L’altra metà del premio è andata a Giorgio Parisi, che insegna alla Sapienza di Roma. Le sue scoperte sono tra i contributi più importanti alla teoria dei sistemi complessi, ha motivato il comitato del Nobel. Parisi, ha studiato la struttura di materiali come il vetro, che hanno una caratteristica particolare: in apparenza hanno una forma definita come quella dei solidi; a livello microscopico, però, hanno una struttura disordinata simile a quella di un liquido, quando un liquido solidifica lentamente, come fa l’acqua quando diventa ghiaccio, di regola i suoi atomi si dispongono in modo ordinato – in un vetro questo non avviene. Parisi ha studiato in particolare alcune strutture magnetiche dette spin glass, individuando in seguito leggi matematiche che si applicano anche in molte altre situazioni, come mezzi granulari, alcuni meccanismi di neuroscienze, l’andamento delle borse e gli stormi di uccelli.
Parisi ha dichiarato di aver studiato anche alcuni meccanismi climatici, che permettono per esempio di spiegare in maniera qualitativa e quantitativa la periodicità delle glaciazioni terrestri avvenute in passato, ogni centomila anni circa.
Bisogna prendere una decisione forte ora, perché siamo in una situazione in cui si possono attivare, nel clima, meccanismi che potrebbero accelerare l’aumento delle temperature. Quindi è urgente agire subito, senza ritardi, ha detto.