Nobel per la Fisica ai sistemi complessi di Manabe, Hasselmann e Parisi
Il premio di quest’anno riconosce nuovi metodi per descrivere e prevedere il comportamento a lungo termine dei sistemi complessi.
Il prestigioso premio è stato assegnato al giapponese Syukuro Manabe e al tedesco Klaus Hasselmann per la modellizzazione del clima terrestre, per aver quantificato e predetto in maniera attendibile il global warming. Il fisico italiano Giorgio Parisi è stato premiato, invece, per la scoperta dell’interazione tra disordine e fluttuazioni nei sistemi fisici dalla scala atomica a quella planetaria.
I sistemi complessi come modello del clima
I sistemi complessi sono caratterizzati da casualità e disturbi e sono difficili da capire, come, per esempio, il clima terrestre.
In particolare, Syukuro Manabe ha dimostrato come l’aumento dei livelli di anidride carbonica nell’atmosfera abbia portato ad un aumento delle temperature sulla superficie della Terra. Negli anni 1960, ha guidato lo sviluppo di modelli fisici del clima terrestre ed è stato il primo ad esplorare l’interazione tra bilanciamento delle radiazioni e trasporto verticale delle masse aeree. Il suo lavoro ha gettato le basi per lo sviluppo di modelli climatici attuali.
Manabe ha creato un modello numerico capace di simulare le interazioni tra atmosfera, oceani, terre emerse e fiumi, in particolare creò il primo modello di circolazione atmosferica globale. Grazie a questo modello è stato in grado di rilevarlo l’aumento della concentrazione di CO2 ha aumentato la temperatura globale.
Variabilità climatica: il modello Hasselmann
Circa dieci anni dopo, Klaus Hasselmann ha creato un modello che collega tempo e clima, rispondendo così alla domanda del perché i modelli climatici possano essere affidabili nonostante il tempo sia cambiabile e caotico.
Inoltre, Hasselmann è stato uno dei precursori, con i suoi studi pionieristici, dell’uso dei computer per le simulazioni. Per i suoi numerosi studi è considerato un climatologo, fisico e oceanografo fra i più importanti al mondo ed è noto soprattutto per aver sviluppato il modello Hasselmann della variabilità climatica per identificare i segnali lasciati sul sistema climatico dai fenomeni sia naturali sia di origine antropica consentendo così di dimostrare come l’aumento della temperatura terrestre dovuto all’accumulo di CO2 nell’atmosfera.
Grazie alle sue teorie e i suoi modelli nel campo del riscaldamento globale, il fisico tedesco è l’autore che ha ricevuto il maggior numero di riferimenti per pubblicazioni.
NASA’s Scientific Visualization Studio, Key and Title by uploader (Eric Fisk), Public domain, via Wikimedia Commons
Interazioni disordinate
Il comitato del Nobel ha evidenziato i contributi alla scoperta dell’interazione tra disordine e fluttuazioni nei sistemi fisici, dalla scala atomica a quella planetaria al fisico italiano Giorgio Parisi.
Parisi è un fisico eclettico, le cui ricerche hanno riguardato aree come le particelle fondamentali, la materia condensata, la fisica statistica e i materiali disordinati.
I sistemi complessi rappresentano un’ampia varietà di fenomeni in cui un gran numero di unità sono collegate attraverso interazioni disordinate.
Parisi, in particolare, 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.
Parisi ha studiato in particolare alcune strutture magnetiche dette spin glass (vetri di spin), individuando in seguito leggi matematiche che si applicano anche in molte altre situazioni, come i mezzi granulari, alcuni meccanismi di neuroscienze, l’andamento delle borse e gli stormi di uccelli.
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Un grande riconoscimento per la ricerca scientifica del nostro Paese, che mancava da molti anni.
La ricerca è estremamente importante per creare il futuro ed è importante che la ricerca in Italia sia finanziata sul serio e spero che questo sia un buon momento per investire sulla ricerca perché questo significa investire sui giovani”.
Giorgio Parisi
Cover image: © Niklas Elmehed for Nobel Prize Outreach
