“Il fisico quando vede l’oscillatore armonico è contento”. Così esordiva anni fa in una lezione un professore in un corso di meccanica quantistica. Il concetto non era tanto per un possibile ipnotico obnubilante pendolare, quanto relativo alla possibilità di applicare ad un fenomeno un modello, l’oscillatore appunto, noto alla perfezione.
La fisica funziona molto in questo modo, di fronte ad un nuovo problema, si cerca spesso di capire se un modello conosciuto e risolto, applicato ad un problema simile, possa fornire delle risposte adeguate anche al nuovo caso, magari con qualche piccolo aggiustamento.
E a volte questi modelli possono spiegare anche fenomeni che propriamente fisici non sono.. ma a questo ci arriviamo fra un po’..
Due modelli onnipresenti in varie teorie, il modello a campo medio e il modello a primi vicini, rientrano molto bene in questo contesto.
Adesso faccio una brevissima premessa di fisica vera, con parole (spero) chiare e semplici – del resto questo è un blog di fisici, forse affetti da frustrazioni socio-letterarie, ma pur sempre fisici siamo.. – all’inizio forse apparirà ostico, ma poi si chiarirà strada facendo, promesso.
Il modello a campo medio spiega un fenomeno considerando ad esempio l’effetto in un punto dello spazio come l’insieme mediato di tutte le interazioni esterne che lo circondano, ovvero come “l’universo” preso come media influenza un punto specifico. Nel modello a primi vicini, ottimo per fenomeni molto localizzati, si considerano solo le interazioni con gli eventi o i punti dello spazio (o gli atomi, o chi volete voi) solo immediatamente vicini al “punto” che stiamo considerando.
Un sistema fisico a cui si applicano entrami i modelli è quello dei vetri di spin, un tipo particolare di materiale magnetico. Questo è il sistema con cui mi sono formato come fisico, su cui ho scritto la mia tesi di laurea e su cui ancora saltuariamente lavoro. Ma non è solo questo il motivo per cui ci sono particolarmente affezionato, ma per una sua caratteristica peculiare, che lo rende paradigmatico anche in campi diversi dalla fisica, ovvero la presenza nel sistema di una “frustrazione” intrinseca. Orientando in un certo modo un campo magnetico locale, si migliorerà energeticamente l’interazione con un parte di ciò che lo circonda (il sistema spenderà meno energia, e quindi sarà contento), ma necessariamente si peggiorerà la situazione relativamente ad un altra porzione del sistema che circonda il campo magnetico in questione. In altre parole, non si possono far contenti tutti a questo mondo, neanche nella meccanica statistica.
Fin qui la parte difficile, ora per spiegare meglio il tutto, riprendendo il vecchio esempio che faceva il prof. Francesco Guerra al suo corso. Un sistema frustrato è come se per la nostra festa di compleanno decidiamo di invitare delle persone a cena a casa. Sono tutti amici nostri, ma alcuni sono anche amici fra di loro, mentre altri non si possono proprio vedere, si detestano cordialmente. Allora il nostro problema sarà quello di far sedere le persone in modo da avere gli “amici” seduti vicino, ma i “nemici” lontano. Ma è chiaro che con un sistema molto grande (molte persone), sarà impossibile accontentare tutti, qualcuno resterà scontento, perché avrà magari accanto due amici, ma di fronte uno che non sopporta… sarà frustrato…
Per quanto strano vi possa sembrare, la meccanica statistica cerca di risolvere (anche) questo tipo di problemi, in modo analitico-matematico, o quando non ci riesce, con qualche simulazione numerica.
Per restare all’esempio festaiolo, in parole molto semplici, nel campo medio, si cerca di vedere il tavolo con gli amici facendo una sorta di media di dove potrebbero sedersi, si cerca insomma un buon compromesso generale. Nel caso a primi vicini si va a vedere caso per caso chi sta seduto vicino a chi, cercando la configurazione migliore possibile.
Ora, è chiaro che i modelli frustrati sono modelli interessanti, perché appunto è un po’ la vita che funziona così. Se una compagnia acquista un certo prodotto più economico, risparmia, ma magari perde in qualità. Se un governo mette una tassa piuttosto che un’altra per finanziare un’attività, accontenta un gruppo di cittadini, ma ne scontenta inevitabilmente un altro (questo dovrebbe essere un concetto molto familiare in questo periodo).
E tutto in genere si può analizzare a campo medio o a primi vicini. E questo anche relativamente alla reazione ad un certo fenomeno. Posso a volte reagire a campo medio, considerando tutto il sistema che mi circonda, nel mio caso a salire il mio dipartimento, l’università, l’Italia, tutto il mondo della ricerca. Questo mi darà una visione d’insieme, ma mi potrebbe portare a conclusioni qualunquistiche. Il famigerato detto “Piove, governo ladro” in fondo non che è un esasperazione di una teoria di campo medio, in cui il cittadino singolo si sente impotente e frustrato (ebbene sì, la frustrazione colpisce ancora) di fronte ad un sistema troppo più grande di lui.
Oppure posso muovermi ” a primi vicini”, posso vedere cosa fa quello che mi sta accanto, posso interagire. Posso chiedermi ad esempio perché chi mi dice “vattene dall’Italia, qui non si può fare ricerca” in genere fa ricerca in Italia (e sono stati molti). Posso chiedermi perché il mio dipartimento non ha più l’accesso agli articoli dell’American Physics Society perché costa troppo. Posso chiedermi perché i miei ex colleghi Danesi – che sono stati miei primi vicini- guadagnano almeno il triplo di quello che guadagno io, e possono tranquillamente permettersi un mutuo, mentre io devo fare anche i conti di quanto spendo per la benzina per andare in ufficio. Posso chiedermi perché parte preponderante del mio lavoro di ricercatore sia diventato quello di “ricercare” i soldi per lavorare (questo è un chiasmo niente male).
Insomma, come avrete capito, posso chiedermi molte cose, e questo è parte del mio lavoro e della mia forma mentis di fisico. Ma poi devo cercare di rispondere a queste domande. La prima cosa che mi viene in mente, è che forse in questo paese non sono stati adottati i modelli giusti al momento giusto. A volte siamo stati egoisti a primi vicini, guardando solo quello che avevamo intorno, senza una reale aspirazione di cambiamento della nostra società. Altre, ci siamo fatti prendere dall’impotenza del campo medio di un sistema ineluttabilmente corrotto, indolente e insensibile ai cambiamenti locali, ed abbiamo rinunciato ad agire anche nel nostro personale campo di azione, presi da quel disincanto fatalista di cui ho già parlato in un altro post.
Non so, forse serve una nuova teoria, una nuova rivoluzione copernicana sociale, per rendere questa confusa Italia più finalizzata ad un cambiamento, ad assumere un ruolo che per tradizione e cultura le dovrebbe spettare. Più conosco il mondo, e più vedo in Italia immense possibilità sconosciute ed inarrivabili a paesi considerati molto più avanzati del nostro, a cui inesorabilmente si contrappongono immense frustrazioni per l’impossibilità apparente di realizzarle.
Ragazzi, qui ci dobbiamo dare una mossa, o non partiremo mai.
Maria Pia Coccia
agosto 31, 2012
Non ho capito… Quand’e’ la cena..?..
Massimo Pinto
settembre 1, 2012
Quello che hai scritto tu mi ha ricordato un pezzo dell’intervista di Mario Calabresi a Giovanni Bignami (che traggo da “Cosa Tiene Accese le Stelle”)
Bignami dice “…Non smetto di essere affascinato dalla spettacolare progressione delle Scienze; viviamo in tempi incredibili e per questo mi chiedo: dove è andata a finire la nostra iniziativa, dov’è quella passionaccia che ti fa studiare e ricercare senza sosta e senza sonno? Io ho sessantasette anni e lavoro con alcuni giovani fisici brillantissimi, ma se mi guardo in giro vedo una disperante mancanza di iniziativa”.
Ora Bignami ha 67 anni, mentre tu ne sei parecchio lontano! La generazione di quelli di Bignami, che è poi quella dei nostri genitori, ha avuto una maturità adulta più serena e promettente della nostra, ma così gli appariva anche perché quella delle generazione precedente la loro, quella dei loro genitori, aveva vissuto tempi molto più duri.
La nostra condizione attuale ci risulta più dura perché crediamo che è peggiorata rispetto a quella dei nostri genitori. E probabilmente abbiamo ragione.
L’unica, per dirla ancora con Calabresi, è affrontare le sfide a testa alta e coltivare le passioni.
Maria Grazia Ortore
settembre 2, 2012
Credo che il parallelo fra queste teorie della fisica e quel che accade nella nostra società sia molto interessante. Come hai già rilevato, la teoria a campo medio descrive bene la situazione che ci circonda ad ampio raggio (la crisi economica, l’impoverimento del mondo della ricerca, la corruzione del sistema Italia, etc.), e che non può essere intaccata da ciascuno di noi, che siamo semplici elementi di una rete e non nodi importanti. D’altro canto abbiamo visto che quando entrano in gioco persone che costituiscono già per esperienza e conoscenze dei nodi importanti della rete, qualcosa nel campo medio si può anche cambiare (aldilà dei giudizi, mi appare evidente che con il governo Monti l’Italia ha iniziato a incidere un po’ sulle politiche europee, ad esempio). Dall’altra parte, la fenomenologia dei primi vicini è quella che per il momento forse potrebbe interessarci di più, soprattutto se riconsiderata con un occhio alle teorie delle reti. Come primi vicini di nodi importanti, infatti, potremmo portare loro le nostre opinioni, idee, progetti, influire sulle loro decisioni e quindi alla fine del giro influenzare anche il campo medio che ci circonda. Questa è l’unica possibilità che abbiamo come semplici punti di una rete, eppure c’è un “MA” grosso come una casa. Perchè possiamo esprimere le nostre idee ai nodi importanti della rete, MA questo potrebbe facilmente ritorcersi contro di noi, vedendo reciso il legame che ci unisce al nodo importante. Il che significa uscire dalla rete e perdere qualsiasi possibilità di incidere sul sistema. Io devo ammettere che in vari ambienti ho tentato il confronto, il dibattito e l’incontro con nodi nevralgici della rete. Ad oggi direi che il risultato della mia azione è stato fondamentalmente quello di venire espulsa dalla rete, mentre al contrario mi aspettavo di poter incidere positivamente. E’ un rischio che ho pensato valesse la pena di correre, e nonostante tutto, lo penso ancora.
Matt
settembre 5, 2012
Ciao, ti volevo fare i complimenti per il tuo blog e le tue pubblicazioni. Scrivi molto bene e pur trattando di argomenti non proprio facili ai più riesci a tenere un tono confidenziale e diretto.
Continua così, hai guadagnato un lettore!
Ciao
attaccalite
settembre 6, 2012
Bel post, vorrei poi aggiungere che c’e’ un altro tipo di soluzione oltre ai primi vicini ed al campo medio che e’ fatta da gruppi come questo che scrivono in un blog, persone lontante che pero’ interagiscono magari aiutando a risolvere qualche problema.
michela
giugno 9, 2013
Bell’articolo, molto utile! Stavo facendo le mie belle letture di post pre-nanna, per lasciare magari qualche commento… quando ho letto questo articolo! Grazie delle dritte!!!