Il Libro

Al tramonto, migliaia di storni attraversano il cielo disegnando figure che mutano continuamente. Lo stormo si allunga, si contrae, cambia direzione, si divide e si ricompone, dando vita a uno spettacolo che sembra seguire una coreografia invisibile. Non c’è un uccello che guida gli altri, né un progetto che stabilisce in anticipo la forma da assumere. Eppure, il movimento collettivo appare straordinariamente coordinato.
È proprio da questo fenomeno che Giorgio Parisi prende le mosse per accompagnarci in un viaggio nel mondo dei sistemi complessi, dove le proprietà dell’insieme non possono essere comprese osservando soltanto le caratteristiche dei singoli elementi.
In un volo di storni è un libro breve, ma ricco di prospettive. Attraverso il racconto di oltre cinquant’anni di ricerca, Parisi ci conduce tra particelle elementari, transizioni di fase, vetri di spin e comportamenti collettivi, mostrando come fenomeni apparentemente molto diversi possano essere studiati attraverso concetti e strumenti scientifici comuni.

Il libro è anche un racconto personale. La curiosità, le intuizioni, gli errori, gli incontri e le scoperte inattese diventano parte integrante della narrazione. Ne emerge un’immagine della scienza lontana dall’idea di un percorso lineare e prevedibile: una ricerca che procede attraverso tentativi, interrogativi, deviazioni e nuove possibilità di comprensione.

Dalle interazioni individuali ai comportamenti collettivi

Che cosa tiene insieme uno stormo di migliaia di uccelli? Come fanno i singoli individui a reagire rapidamente ai cambiamenti di direzione del gruppo, senza urtarsi e senza disperdersi?
Per rispondere a queste domande, Parisi ha partecipato a un progetto di ricerca che ha studiato il movimento degli storni attraverso sofisticate tecniche fotografiche, ricostruendo la posizione e la velocità dei singoli uccelli nello spazio tridimensionale.
Le ricerche hanno mostrato che il comportamento collettivo non dipende da un coordinamento centralizzato. Le interazioni tra individui vicini producono effetti che possono estendersi all’intero stormo, rendendo possibile una risposta collettiva alle perturbazioni esterne.
Uno dei risultati più sorprendenti riguarda proprio queste correlazioni: la loro estensione cresce con le dimensioni dello stormo. Questo significa che, anche quando il gruppo diventa molto grande, i cambiamenti di movimento possono essere correlati su distanze che coinvolgono l’intero insieme.
È una delle manifestazioni più affascinanti della complessità: le proprietà collettive emergono dalle relazioni tra gli elementi, senza essere riconducibili al comportamento isolato di ciascuno di essi.

Il disordine non è assenza di organizzazione

Un altro tema centrale del libro riguarda i vetri di spin, sistemi fisici che hanno avuto un ruolo fondamentale nelle ricerche di Parisi e che gli sono valsi il premio Nobel per la Fisica nel 2021.
In questi sistemi, le interazioni tra le particelle possono essere in contrasto tra loro. Alcune tendono a favorire determinati allineamenti, altre orientamenti differenti. Si creano così situazioni nelle quali non tutte le interazioni possono essere soddisfatte contemporaneamente, producendo configurazioni particolarmente articolate.
Parisi racconta come lo studio di questi sistemi abbia richiesto di superare alcune interpretazioni consolidate, sviluppando strumenti matematici capaci di descrivere una realtà più complessa di quanto inizialmente immaginato.
Il disordine non è quindi necessariamente sinonimo di casualità assoluta o di assenza di regolarità. Può nascondere strutture, configurazioni e comportamenti collettivi che diventano riconoscibili soltanto attraverso nuovi strumenti di osservazione e interpretazione.
È un passaggio importante anche per il nostro modo di pensare la complessità: comprendere un sistema non significa necessariamente ricondurlo a un unico principio ordinatore, ma riconoscere la molteplicità delle interazioni che ne determinano il comportamento. 

Le trasformazioni dei sistemi

Parisi dedica ampio spazio anche alle transizioni di fase, fenomeni attraverso i quali la materia modifica le proprie proprietà collettive al variare di determinate condizioni.
Il passaggio dell’acqua dallo stato liquido a quello solido è un esempio familiare. Ma dietro questa trasformazione si nascondono processi che coinvolgono un numero enorme di particelle, le cui interazioni danno origine a proprietà macroscopiche differenti.
Questi fenomeni mostrano come un sistema possa attraversare cambiamenti profondi quando alcuni parametri raggiungono particolari valori. Le trasformazioni non sono sempre semplicemente proporzionali alle variazioni delle condizioni esterne: possono comparire nuovi comportamenti collettivi e differenti forme di organizzazione.
Lo studio delle transizioni di fase costituisce così uno dei contributi fondamentali della fisica alla comprensione dei sistemi complessi.

La scienza come esplorazione dell’inatteso

Uno degli aspetti più interessanti del libro è il modo in cui Parisi racconta il lavoro dello scienziato.
Le idee non nascono sempre da un percorso prestabilito. Talvolta un problema conduce verso una direzione imprevista, una soluzione si rivela utile in un contesto molto diverso da quello iniziale, oppure una difficoltà apparentemente insuperabile diventa l’occasione per modificare il proprio modo di osservare il fenomeno.
Attraverso episodi della propria esperienza, Parisi mostra quanto siano importanti l’intuizione, la capacità di riconoscere analogie tra problemi differenti e la disponibilità a rimettere in discussione le proprie ipotesi.
La ricerca scientifica emerge come un processo creativo e rigoroso insieme, nel quale immaginazione e strumenti matematici non si contrappongono, ma si alimentano reciprocamente.
Questo aspetto introduce una riflessione che va oltre i contenuti della fisica: la complessità non riguarda soltanto i fenomeni che cerchiamo di comprendere, ma ci invita anche a interrogare i modi attraverso i quali costruiamo la nostra conoscenza.

Le connessioni con altre letture

Le riflessioni di Parisi possono essere messe in relazione con altri autori che hanno contribuito allo sviluppo della scienza e del pensiero della complessità.

La sfida della complessità – Edgar Morin. Il rapporto tra parti e tutto costituisce un importante punto d’incontro. Mentre Parisi indaga attraverso gli strumenti della fisica le proprietà che emergono dalle interazioni, Morin sviluppa una riflessione epistemologica più ampia sulla necessità di un pensiero capace di collegare ciò che la conoscenza disciplinare tende a separare.

La nuova alleanza – Ilya Prigogine e Isabelle Stengers. Il confronto riguarda il ruolo dell’ordine, del disordine e delle trasformazioni nella comprensione della natura. Le ricerche di Prigogine sui sistemi lontani dall’equilibrio aprono prospettive differenti ma complementari rispetto agli studi di Parisi sui fenomeni collettivi e sui sistemi disordinati.

A casa nell’universo – Stuart Kauffman. Il tema dell’auto-organizzazione permette di collegare i fenomeni studiati dalla fisica ai processi attraverso i quali emergono forme organizzate nei sistemi biologici. Il confronto mette in evidenza come il problema della comparsa di nuove proprietà collettive attraversi discipline differenti.