El premi Nobel de física del 2021 l’han concedit a Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann i Giorgio Parisi, per les seves contribucions a comprendre els sistemes complexos. Això de referir-se a una cosa com “complexa” en la mateixa definició, ja ens posa sobre avís que el tema va de coses molt complicades. Que sí. Que no és el mateix complex que complicat, però ja m’enteneu.

En Syukuro Manabe va ser qui va demostrar que afegir CO₂ a l’atmosfera tenia un impacte important sobre la temperatura del planeta. En realitat, l’efecte del CO₂ com a gas hivernacle ja era conegut, però una cosa és un gas en un recipient d’un laboratori i una de molt diferent és el que passa a l’atmosfera, amb moltes més variables complicant la cosa. Amb altres gasos pel mig, amb fluxos de calor que varien, amb moviments de les diferents capes d’aire a diferents temperatures… El sistema esdevé realment complex de seguida.

El que va fer en Manabe va ser simplificar els càlculs considerant el que passaria si es fixava únicament en una columna vertical d’aire. Així podia mirar d’establir l’efecte de la radiació solar i de les combinacions de diferents gasos sobre el resultat final. Estem parlant de fer càlculs molt complexos amb ordinadors dels anys setanta!

Ara tenim sistemes computacionals infinitament més potents que permeten calcular les coses en les tres dimensions en lloc d’una simple columna vertical, però els càlculs actuals confirmen el que Manabe ja va avisar. Afegir gaire CO₂ a l’atmosfera té moltes conseqüències inquietants.

Una dècada després va entrar en escena en Klaus Hasselmann. Ell era especialista en dinàmica de fluids i volia desenvolupar models teòrics que expliquessin els moviments de l’aigua dels mars i de les masses d’aire atmosfèric. En fer-ho va poder entendre de quina manera interactuaven els canvis en els oceans sobre els canvis en l’atmosfera i a l’inrevés. No eren canvis directes i, com que són sistemes complexos, hi havia factors que causaven moltes variacions. La gràcia va ser poder veure les tendències generals sobre els moviments aparentment caòtics a curt termini. Són els models que ara ens permeten discriminar quin és l’efecte causat per l’activitat humana i quins són els efectes intrínsecs a la variabilitat del clima.

Finalment, el tercer guardonat, en Giorgio Parisi, treballava en sistemes molt més teòrics. Ell estudiava quines regles ocultes hi havia en sistemes aparentment caòtics. Ho feia agafant de model coses com la disposició dels àtoms en diferents tipus de cristalls complexos i va trobar l’explicació matemàtica per als patrons que s’amagaven rere un ordenament aparentment caòtic. Establir les bases per entendre el que amaguen sistemes que semblen del tot desordenats, de manera que es pogués predir el seu comportament, va tenir aplicacions determinants en gairebé tots els camps del coneixement. Des de la biologia fins a l’astrofísica, passant per la sociologia, les matemàtiques o la intel·ligència artificial.