Che cos’hanno in comune gli elettroni in un superconduttore, i fotoni di un laser, le formiche di un formicaio ed i neuroni del sistema nervoso? Apparentemente nulla.
Tuttavia, quando queste microscopiche entità si aggregano ed interagiscono, in determinate condizioni emergono proprietà straordinarie, riconducibili ad una misteriosa e profonda legge fisica.
Ad esempio, gli elettroni in un superconduttore si muovono con una sintonia tale da permettere all’elettricità di fluire senza resistenza; i fotoni di un raggio laser diventano coerenti, tanto da ottenere un raggio di luce rettilineo e ad alta potenza; le formiche si auto-organizzano e creano un perfetto ecosistema senza bisogno di alcun controllo centralizzato.
Talvolta la chiamano Intelligenza Collettiva, talvolta Coscienza Collettiva.
Questo straordinario fenomeno collettivo si attua anche nel nostro sistema nervoso: miliardi e miliardi di semplici neuroni interagiscono attraverso scambio di segnali elettrochimici dando luogo all’incessante gioco di pensieri che popola la nostra mente: una straordinaria concatenazione d’immagini ed emozioni in grado di trasformarsi al variare delle condizioni degli ambienti esterno e interno, nonché delle loro rappresentazioni emotive.
L’emergere di queste proprietà è riconducibile ad una profonda legge che ha a che fare con la “simmetria”.
Il concetto di simmetria è familiare a tutti: è la caratteristica di ripetibilità della struttura di un oggetto, per cui alcune parti di esso sono non solo identiche, ma sono anche disposte nello spazio in maniera tale da essere trasformabili l’una nell’altra.
Pensate a un fiocco di neve: guardandolo, ci rendiamo conto che parti di esso sono non solo identiche tra di loro, ma sono anche disposte nello spazio in maniera tale da essere trasformabili l’una nell’altra. La legge fisica di cui stiamo parlando riguarda la trasformazione della simmetria.
Ad esempio, quando, in particolari condizioni, una goccia d’acqua si trasforma in un fiocco di neve subisce una trasformazione della sua simmetria (detta rottura di simmetria) passando da una configurazione simmetrica ad una meno simmetrica.
Nell’acqua infatti le molecole sono disposte in modo disordinato: questo tuttavia denota uno stato omogeneo, altamente simmetrico, in cui ciascun punto ha le stesse proprietà di qualsiasi altro (si parla in questo caso di simmetria di traslazione); dopo la transizione in fiocco di neve, invece, la simmetria si riduce solo ad esagonale. Una goccia d’acqua è più simmetrica di un fiocco di neve.
Intuitivamente, un insieme di persone che si muovono casualmente in una stanza è una configurazione più simmetrica di quella assunta dopo che le persone decidono di sedersi nelle file regolari di sedie. Si è verificata una rottura di simmetria.
In generale possiamo dire che la “legge di rottura di simmetria” governa multiple e dinamiche transizioni dei sistemi aperti da stati più simmetrici a stati meno simmetrici, al fine di raggiungere delle configurazioni che minimizzano l’energia.
Vediamo un altro esempio.
Il comportamento di un singolo elettrone è un processo più o meno casuale, ma se osserviamo un flusso di elettroni come una corrente in un circuito elettrico, allora possiamo dire che complessivamente il comportamento degli elettroni è tale da minimizzare la dissipazione del calore per una data corrente elettrica. Stiamo dicendo che la Natura risolve meravigliosamente un complicatissimo problema di ottimizzazione in presenza di determinati vincoli dettati dal circuito elettrico.
Anche l’intelligenza collettiva del formicaio non fa altro che risolvere un complesso problema di ottimizzazione dell’energia, in presenza di determinati vincoli dettati dalla fisicità del formicaio: la società delle formiche, si auto-organizza senza alcun controllo centralizzato, passando da stati ad alto consumo di energia (e quindi a costi più elevati) a stati a più basso consumo di energia (e quindi a costi più bassi), ovvero rompe la “simmetria”, trovando configurazioni ottime.
Pensate al perfetto coordinamento in volo di uno stormo di uccelli. Nella pratica non esiste un leader, ma ognuno segue alcune semplici regole, come ad esempio regolare la propria velocità su quella degli altri o mantenersi a distanza di sicurezza da un numero limitato di compagni. Nel volo, la formazione a “V” permette un risparmio di energia dal punto di vista aerodinamico. Di nuovo, questo sta a indicare che l’intelligenza collettiva ha risolto un complesso problema di ottimizzazione dell’energia! È stupefacente come l’organizzazione collettiva dello stormo scaturisca dalla combinazione di semplici regole attuate da una moltitudine di componenti.
In fondo potrebbe essere un’estensione del concetto di inconscio collettivo nel mondo animale.
La maggior parte dei collassi di ecosistemi, non solo naturali ma anche socio-economici o politici, sono dipesi da crisi energetiche (pensate al classico esempio del crollo dell’Impero Romano): quando sopraggiunge una crisi energetica ed economica, sopravvivono le specie che hanno un minor consumo (la mancanza di energia colpisce per primi i grandi consumatori che lasciando spazio alla moltiplicazione dei piccoli consumatori). È come se si attuassero le condizioni per una transizione di fase volta, a favorire l’ottimizzazione dei consumi, una sorta di rottura di simmetria.
La crisi che oggi sta travagliando la nostra società, il nostro modo di vivere e pensare, è anche il risultato di modelli economici, sociali e culturali che stanno portando a un drammatico impoverimento del pianeta, e quindi ad una inevitabile transizione. E se la vera soluzione andasse allora cercata nello studio, comprensione e nell’applicazione di quei principi sulla rottura di simmetria che governano la fisica della materia, gli ecosistemi in Natura e la “società della mente”?
Marvin Minsky, uno dei padri dell’intelligenza artificiale, nel libro “La società della mente” descrive la mente come “una vasta società organizzata, composta da molte parti diverse”. Una società che “consuma solo 30 Watt” per svolgere tutti quei meravigliosi compiti di cui è capace: dal governo dei centomila miliardi di cellule del corpo al pensiero logico e creativo (capace di centomila pensieri al giorno), al linguaggio, alle emozioni.
Approfondendo la conoscenza di queste leggi di Natura potrebbe darci gli strumenti per costruire una società migliore.