martedì 10 aprile 2018

Qualche Osservazione in Occasione della Presentazione del Libro di Ugo Bardi The Seneca Effect - Parte I


Questo è il testo dell'intervento di Roberto Peccei, vicepresidente del Club di Roma, nella presentazione del libro di Ugo Bardi, "The Seneca Effect" che si è tenuta a Firenze il 5 Aprile 2018. Nella foto, da sinistra, Luigi Dei, rettore dell'Università di Firenze, Ugo Bardi, e Roberto Peccei. Quella che segue è solo la prima parte dellintervento. Seguirà il resto su questo blog.

di Roberto Peccei
UCLA e il Club di Roma

Prima Parte

Il libro di Ugo Bardi tratta diversi aspetti dei sistemi dinamici complessi, concentrandosi su una particolare caratteristica di questi sistemi: la loro propensione al collasso. Attraverso una serie di esempi felici, Bardi mostra che il collasso è una caratteristica onnipresente in sistemi composti da molti elementi collegati tra di loro, che formano una rete. La presenza di una rete, o network, nei sistemi che collassano è una caratteristica cruciale, poiché senza una rete non c'è collasso. Per esempio, sebbene ogni singolo blocco di pietra in una piramide è stabile, la rete di grandi blocchi di pietra collegati nella piramide puo collassare in una valanga - come è successo, secondo Bardi, circa 5000 anni fa durante l'Antico Regno d'Egitto alla piramide di Meldun. La onnipresenza di sistemi collegati in rete nel mondo porta Bardi a concludere che

"Nell'universo il collasso non è un difetto, è una caratteristica".

A parte l'ubiquità del collasso, Bardi ne indica un'altra proprieta universale, che egli chiama l'effetto Seneca in onore dello stoico romano Lucio Anneo Seneca. La lenta ma costante crescita della fortuna di Seneca nel primo secolo dopo Cristo lo rese un uomo molto ricco. Tuttavia, egli fu accusato di far parte di un complotto per uccidere Nerone e ordinato a uccidersi. Prima di morire, Seneca scrisse al suo amico Licinio notando che

"L’aumento [in ricchezza e stato sociale] è di crescita lenta, ma la strada per la rovina è rapida".

Bardi nel suo libro sostiene che, in molti casi, i collassi obbediscono al detto di Seneca. Ci vuole molto tempo per la crescita dei sistemi, ma quando questi crollano ciò avviene molto rapidamente. Forse l'esempio più chiaro di questo fenomeno è cosa succede a un palloncino che un bambino ha impiegato molto tempo a gonfiare quando questo viene punto con uno spillo. La rovina, in questo caso, è davvero molto rapida!

Il libro di Bardi è una meravigliosa esposizione della varietà di sistemi dinamici in rete nel mondo e del loro comportamento. È accattivante e divertente da leggere, ma allo stesso tempo è pieno di eruditi esempi - una combinazione di qualità non normalmente presenti in un libro. Ciò che rende The Seneca Effect speciale, a mio avviso, è la insistenza di Bardi di fornire spiegazioni coerenti per le miriade di esempi di sistemi dinamici complessi esaminati.

Forse l’esempio nel libro che mi è piu’ piacuto è la discussione di Bardi su cosa esattamente ha ucciso i dinosauri? Dopo aver presentato una serie di considerazioni molto convincenti a favore della teoria dell'impatto di un asteroide -teoria proposta dal Premio Nobel per la fisica Luis Alvarez e da suo figlio, il geologo Walter Alvarez - Ugo Bardi esamina una serie di problemi che minano questa spiegazione. Ciò lo porta a considerare, come alternativa, la possibilità che i grandi eventi vulcanici, chiamati in inglese "Large Igneous Provinces (LIP), siano i colpevoli. I LIP, a quanto pare, possono produrre un intenso riscaldamento globale, causato dal rilascio di metano da clatrati di metano congelati nel permafrost. Entrambe le spiegazioni esaminate da Bardi sono meravigliosi esempi di come i collassi tendono a verificarsi nei sistemi di rete, in questo caso a causa delle interazioni tra la geosfera e l'atmosfera.

Bardi inizia l'esplorazione dell'effetto Seneca, molto naturalmente, considerando quello che lui chiama “la madre di tutti i crolli” – la caduta del’Impero Romano. Sebbene Roma fu per un millenio la forza dominante nel mondo antico, il suo crollo fu molto rapido, avvenendo soltanto nel giro di uno o due secoli. Non c'è dubbio che l’Impero Romano era un sistema complesso, un amalgama di popoli, costumi e leggi altamente interconnessi. Come e comune in questi sistemi, nel corso degli anni l'Impero Romano riuscì a resistere, entro certi limiti, a una varietà di perturbazioni esterne. Tuttavia, a un certo punto alcuni trigger esterni, che potevano anche non essere di grandi dimensioni, causarono il collasso dell'Impero.

Questa è una caratteristica tipica dei collassi in sistemi dinamici complessi. Una volta raggiunto un punto instabile nel sistema, noto come punto di non ritorno o tipping point, anche una piccola perturbazione può causare il collasso. Ad esempio, quando prevalgono le giuste condizioni atmosferiche, un forte rumore puo far partirte delle valanghe in montagna. Questo è il motivo per cui il soccorso alpino spesso spara dei cannoni nelle prime ore del mattino per far partire valanghe "sicure" prima che le aree sciistiche siano affollate.

Nel suo inimitabile stile, Ugo Bardi nel libro esamina quello che potrebbe essere stato il meccanismo chiave che causo’ la caduta di Roma. Dopo aver esaminato una serie di possibilità suggerite nel corso degli anni, Bardi conclude che l'esaurimento delle miniere di metalli preziosi, in Spagna e in altre colonie Romane, fu la perturbazione forzante che, a suo avviso, messe in ginocchio Roma. L'argomento usato è complesso, coinvolgendo anche il fatto che, negli anni calanti dell'Impero, i romani usavano troppi dei loro metalli preziosi per comprare seta dai cinesi invece che per pagare i loro soldati! Questa complessita non dovrebbe sorprenderci perche i collassi richiedono una cascata di feedback, tutti forzando il sistema nello stesso modo.

Nel suo libro Bardi studia in particolare i collassi nei sistemi complessi sociali e biologici. Anche se magari questi sistemi sono meno conosciuti che la fatica nei metalli o le rotture nelle faglie sismiche, i crolli di Seneca in questi sistemi sono anche loro onnipresenti. Un buon esempio e’ fornito dalla “tragedia dei Commons” di Garrett Hardin. Come e’ noto, Hardin considera l’effetto dei pastori che portano tutte le loro pecore a pascolare sui pascoli comunali – i Commons. E’ ovviamente vantaggioso per ogni pastore aumentare il numero di pecore che porta a pascolare sui terreni comunali. Tuttavia, facedo cosi’, i pascoli alla fine decadono e poi crollano. Bardi nel suo libro si chiede se questa “tragedia” sia evitabile e suggerisce che probabilmente lo e’, perche lo stigma sociale della cattiva gestione di una risorsa comune puo’ agire come feedback negativo per prevenire l’usufrutto eccessivo.

Nel regno biologico la “tragedia dei beni comuni” di Hardin e’ analoga a un sistema predatore - preda, dove in questo caso i predatori sono le pecore e la preda e’ l’erba dei terreni comunali. Questo semplice sistema di predatore – preda puo’ essere descritto da un modello svilluppato negli anni ’30 in modo indipendente da Alfred Lotka e da Vito Volterra che involucra una coppia di equazioni differenziali. Sebbene una soluzione esplicita del modello Lotka – Volterra non esiste, e’ noto che queste equazioni hanno due soluzioni stabili. Una di queste corrisponde alla “tragedia dei Commons”, con la scomparsa sia dei predatori e delle prede. Tuttavia c’e anche un’altra soluzione in cui le popolazioni di predatori e prede non sono nulle, ma entrambe le popolazioni oscillano nel tempo. Quindi, in quest’esempio, e’ possibile sfuggire al collasso.

Naturalmente, la “tragedia dei Commons” o il modello di Lotka – Volterra, probabilmente sono troppo semplici per descrivere cio’ che accade nel mondo. Come sottolinea Bardi, spessso nella natura il crollo di Seneca di un ecosistema e’ irreversibile. Una volta che una specie biologica crolla non puo’ facilmente riprendersi perche’ spesso la sua nicchia ecologica e’ stata presa nel frattempo da un’altra specie.

Nell’ultima parte di The Seneca Effect, Ugo Bardi si concentra sulle dinamiche dei sistemi, il metodo svilluppato da Jay Forrester presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) per esplorare le strutture dinamiche dei sistemi sociali. Bardi esamina quest’argomento nel suo libro in forma magistrale. Egli presenta in maniera particolarmente chiara le origini e la struttura dei modelli dinamici del mondo, visto come un sistema complesso connesso. Quest’analisi e la ragione per la quale il suo libro è stato accettato e pubblicato come rapporto al Club di Roma.