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venerdì 16 Maggio 2025
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Pandemia e volo degli storni, connessioni di fisica quantistica

TERMOLI. Abbiamo alzato spesso gli occhi al cielo durante queste ultime giornate d’inverno, impegnati ad inseguire, pieni di meraviglia puerile, uno stormo di uccelli che in volo coloravano di nero il cielo di Termoli. Ai nostri occhi, quella che è una somma indefinibile di energici esemplari di storni, appare come una macchia scura dotata di autonomia, che nel caos delle variabili che la nostra mente non riesce ad enucleare né a definire, fa risuonare in noi uno stordito sentimento di ordine.

In quel momento la percezione visiva sembra congiungersi ad un sentimento poetico che alberga in ognuno di noi: la Natura si rivela maestra di poesia, di musica, di arte e, inibendo il pensiero e il ragionamento, ci invita a vagare con la mente in un cielo senza limiti, come quella moltitudine volteggiante di sperduti e ordinati storni.

Gli etologici ci spiegano che la decisione di cambiare direzione viene presa da un piccolo gruppo e nel giro di mezzo secondo l’informazione si propaga a tutti gli altri esemplari; i fisici, dalla loro prospettiva, hanno ulteriormente approfondito la questione rivelando nel fenomeno che sta interessando i cieli termolesi in questi giorni le stesse leggi matematiche che descrivono fenomeni della materia condensata, come le transizioni di fase che portano l’elio, ad esempio, ad uno stato di superfluidità. Ma andiamo per gradi. 

Alessandro Attanasi e colleghi de La Sapienza di Roma e dell’Istituto dei sistemi complessi del CNR di Roma hanno pubblicato in uno studio apparso su Nature Physics i dati tratti da riprese video in tre dimensioni del volo di circa 400 storni, secondo i quali la trasmissione delle informazioni tra i membri del gruppo che ne consentono i cambiamenti di direzione, ha molte somiglianze con il comportamento quantistico degli atomi che si osserva nella materia condensata in fenomeni critici, come per esempio il cambiamento di stato che permette la transizione dell’elio liquido allo stato di superfluido, in cui l’elio scorre praticamente senza attrito.

L’attuale pandemia ci ha insegnato quanto per noi umani, così come per molti animali in natura che vivono come noi in società o in gruppi siano importanti le decisioni collettive, ossia le elaborazioni di quali comportamenti collettivi debbano essere velocemente seguiti nelle varie situazioni. Rispetto al Covid, nello specifico, abbiamo imparato quanto sia importante nella fase di contrasto del rischio di contagio che venga mantenuta la massima coesione di gruppo. Questo sembra saperlo benissimo anche la famiglia dei virus con la propagazione di varianti che possono, come Omicron, divenire via via più rapide e aggressive, sviluppando meccanismi di propagazione, ahinoi, efficaci e affidabili. 

Finora non mi risulta che in letteratura scientifica vi siano ricerche capaci di chiarire in che modo il volo di storni, la propagazione dei virus e i processi elaborativi del cervello umano possano raggiungere, con modalità simili, gli elevati gradi di affidabilità che ci è dato osservare. 

Ritengo tuttavia che un modello di studio utile alla scienza potrà essere in futuro proprio il comportamento degli stormi di uccelli studiato dai ricercatori italiani.

L’informazione sulla direzione da prendere raggiungerebbe, secondo gli studiosi, a partire dal piccolo gruppo “pilota”, tutti gli altri storni nell’arco di circa mezzo secondo, propagandosi linearmente nel tempo (ossia in modo pressoché costante) e raggiungendo la velocità di circa 20-40 metri al secondo! 

Abbiamo potuto osservare che lo stormo di Termoli ha una dimensione piuttosto rilevante e l’informazione deve attraversare un certo numero di passaggi intermedi. In queste condizioni, ci aspetteremmo un certo grado di attenuazione della velocità di trasmissione, con una conseguente dispersione degli uccelli in posizioni più periferiche e una perdita di coesione dello stormo. Ma tutto questo non si è verificato!

Le riprese video pubblicate anche su TermoliOnLine hanno mostrato che la dissipazione dell’informazione avviene in misura molto trascurabile: la percezione che abbiamo è di una generale coesione interna che rende la visione della “macula” nel cielo nitida e definita.

Gli studiosi ci spiegano che l’informazione degli storni escursionisti avvistati in basso Molise non è trasmessa né in modo diffusivo, come accade con la dispersione di una goccia d’inchiostro in un bicchiere d’acqua, né come un suono, ossia con fluttuazioni della densità dello stormo.

L’intelligenza misteriosa che regola il fenomeno, sembra ricorrere ad equazioni matematiche che Attanasi e colleghi hanno sviluppato efficacemente a partire dal loro studio dello stormo di storni, molto simili a quelle usate per descrivere le transizioni di fase, per esempio il passaggio dell’acqua dallo stato liquido a quello solido, o altri fenomeni critici di natura quantistica, come quelli che interessano l’elio superfluido, che dipendono dalle interazioni tra l’orientazione degli spin degli atomi che rendono l’elio in grado di scorrere senza attrito.

Giorgio Parisi, fisico e professore emerito a La Sapienza di Roma, insignito del premio Nobel nel 2021, ci ricorda che l’educazione alla scienza va iniziata fin da bambini e – aggiungo io – soprattutto a partire dall’esperienza di meraviglia, accessibile a tutte le età, che ci è regalata da queste visioni di incontenibile bellezza.

Il premio Nobel ha cercato l’ordine nascosto nelle dimensioni infinitamente piccole degli atomi così come nel cosmo illimitato. Ma è riuscito ad osservare con le leggi della matematica e della fisica anche l’ordine che si nasconde nel caos del volo di uno stormo, stimolandoci a ricercare l’esperienza curativa della bellezza anche in fenomeni tanto apparentemente casuali quanto significativi per le nostre individuali direzioni, specie in momenti critici come può essere una pandemia.

Nicola Malorni