Fenomeni emergenti nella scienza e nella vita quotidiana

Descrizione

Prima dell’avvento della meccanica quantistica all’inizio del XX secolo, la maggior parte degli scienziati credeva che dovesse essere possibile prevedere il comportamento di qualsiasi oggetto nell’universo semplicemente comprendendo il comportamento delle sue parti costituenti. Ad esempio, se si potessero scrivere le equazioni del moto di ogni atomo in un sistema, dovrebbe essere possibile risolverle (con l'aiuto di un dispositivo informatico sufficientemente grande) e fare previsioni accurate sul futuro di quel sistema.

Tuttavia, ci sono alcuni sistemi che sfidano questa nozione. Consideriamo una cellula vivente, costituita principalmente da carbonio, idrogeno e ossigeno insieme ad altri oligoelementi. Possiamo studiare questi componenti individualmente senza mai immaginare come combinarli nel modo giusto possa portare a qualcosa di così complesso e meraviglioso come un organismo vivente! Possiamo quindi considerare la vita come una proprietà emergente di ciò che è essenzialmente un accumulo di parti costitutive in qualche modo organizzate in un modo molto preciso.

Questo corso ti consente di esplorare il concetto di emergenza utilizzando esempi tratti dalla scienza dei materiali, dalla matematica, dalla biologia, dalla fisica e dalle neuroscienze per illustrare come componenti ordinari quando messi insieme possono produrre collettivamente comportamenti inaspettati e sorprendenti.

Nota: l'immagine frattale (Triangolo di Sierpinkski) raffigurata nella home page del corso è stata generata da un'applicazione software chiamata XaoS 3.4, distribuita dalla Free Software Foundation sotto una licenza GNU General Public.

Dopo aver completato questo corso, sarai in grado di:
1. Spiegare la differenza nei presupposti tra un approccio emergente e uno riduttivo alla scienza.
2. Spiegare perché l'approccio riduzionista è considerato da molti inadeguato come mezzo per descrivere e prevedere sistemi complessi.
3. Descrivi come la scala di lunghezza utilizzata per esaminare un fenomeno può contribuire al modo in cui lo analizzi e lo comprendi.
4. Spiegare perché la ricerca di principi generali che spiegano i fenomeni emergenti li rende un luogo attivo di indagine scientifica.
5. Discutere esempi di fenomeni emergenti e spiegare perché sono classificati come emergenti.