Il Premio Nobel per la Fisica 2021 è stato assegnato a tre scienziati per il loro lavoro innovativo sui sistemi complessi:Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann e Giorgio Parisi. Tra questi, Syukuro Manabe, il mio supervisore del dottorato, si distingue per la sua ricerca pionieristica sui modelli climatici, gettando le basi per la nostra comprensione del cambiamento climatico e del suo impatto sul nostro pianeta. Il suo lavoro ha rivoluzionato il campo della scienza del clima e ha implicazioni di vasta portata in varie discipline scientifiche.
Contributi rivoluzionari di Manabe:
1. Modelli climatici e bilancio energetico della Terra: Manabe sviluppò il primo modello climatico globale di successo negli anni ’60, dimostrando il ruolo fondamentale dei gas serra nella regolazione della temperatura terrestre. Questo modello simulava il bilancio energetico della Terra, considerando le interazioni tra l’atmosfera, gli oceani e le superfici terrestri, e prevedeva con precisione la risposta del pianeta all’aumento dei livelli di anidride carbonica.
2. Proiezioni sul riscaldamento globale: I modelli di Manabe hanno dimostrato che anche piccoli aumenti delle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica porterebbero a un significativo riscaldamento globale. I suoi primi avvertimenti, lanciati decenni fa, si sono rivelati straordinariamente accurati, fungendo da campanello d’allarme per la comunità scientifica e i politici.
3. Influenza sulla politica climatica: La ricerca di Manabe ha fornito solide prove scientifiche del fatto che le attività umane sono state i principali motori del cambiamento climatico. Il suo lavoro ha avuto un profondo impatto sulle discussioni sulla politica climatica e ha contribuito a sensibilizzare l’opinione pubblica sull’urgente necessità di agire.
Cambiamento di paradigma nella ricerca sui sistemi complessi:
Il lavoro di Manabe va oltre la scienza del clima e ha influenzato lo studio più ampio dei sistemi complessi. I sistemi complessi sono caratterizzati da numerosi componenti interconnessi che interagiscono in modi difficili da prevedere. Presentano proprietà emergenti che non possono essere facilmente dedotte dal comportamento dei singoli componenti.
1. Approccio interdisciplinare: La ricerca di Manabe ha dimostrato l'importanza dell'interdisciplinarietà nella comprensione dei sistemi complessi. La scienza del clima, ad esempio, richiede approfondimenti dalla fisica, dalla chimica, dalla biologia e persino dall’economia. Questa consapevolezza ha portato a uno spostamento verso la ricerca collaborativa tra le discipline.
2. Modellazione computazionale: Il lavoro di Manabe ha evidenziato il potere della modellazione computazionale nella simulazione e comprensione di sistemi complessi. I modelli climatici, ad esempio, sono diventati strumenti indispensabili per studiare le proiezioni dei cambiamenti climatici, le previsioni meteorologiche e la valutazione dell’impatto delle attività umane sull’ambiente.
3. Previsione del comportamento del sistema: La ricerca di Manabe ha dimostrato i limiti degli approcci riduzionisti tradizionali nella spiegazione dei sistemi complessi. Ha dimostrato che per comprendere le proprietà emergenti dei sistemi complessi spesso è necessario studiare il sistema nel suo complesso anziché concentrarsi esclusivamente sui suoi singoli componenti.
4. Dinamiche non lineari: Il lavoro di Manabe ha evidenziato l'importanza della dinamica non lineare nei sistemi complessi. I sistemi non lineari possono mostrare cambiamenti improvvisi e inaspettati nel comportamento, che possono essere difficili da prevedere. Questa consapevolezza ha portato a nuove direzioni di ricerca in campi come la teoria del caos e la scienza della complessità.
Conclusione:
Il mio supervisore del dottorato, Syukuro Manabe, ha avuto un profondo impatto sulla nostra comprensione dei sistemi complessi e della scienza del clima. La sua ricerca innovativa ha rivoluzionato il modo in cui gli scienziati studiano e prevedono il comportamento dei sistemi complessi, portando a un cambiamento di paradigma nella ricerca scientifica. Il lavoro di Manabe funge da ispirazione per gli scienziati di vari campi, evidenziando l'importanza della collaborazione interdisciplinare, della modellazione computazionale e di un approccio olistico alla comprensione degli intricati meccanismi dei sistemi complessi. Il Premio Nobel per la fisica 2021 è un meritato riconoscimento dei suoi eccezionali contributi alla scienza, che continuano a modellare la nostra comprensione del mondo che ci circonda.
