Era il 1981, Giorgio Parisi, Roberto Benzi, Alfonso Sutera stavano studiando la ricorrenza periodica delle ere glaciali. Secondo le loro ipotesi queste potevano essere state causate da un debole segnale periodico legato al movimento della Terra, il cui effetto era amplificato dalle fluttuazioni, proprie degli eventi climatici casuali dell’atmosfera del pianeta come i processi oceanici, le eruzioni vulcaniche e altre perturbazioni dell’orbita terrestre modellizzabili come un rumore che essi identificarono come un fenomeno di risonanza stocastica.
Il fenomeno è costituito da due elementi: la risonanza, cioè una condizione fisica che accade quando un sistema oscillante forzato viene sottoposto a sollecitazione periodica di frequenza pari all'oscillazione propria del sistema stesso e il processo stocastico il cui sviluppo dinamico nel tempo è governato da leggi probabilistiche.
Gli ingredienti che permettono il verificarsi della risonanza stocastica sono semplici e diffusi in molti sistemi fisici.
Supponiamo di avere un sistema costituito da due buche tra le quali c’è un gradino: una barriera di energia che il sistema deve superare per passare da una situazione di stabilità a un’altra. I due stati possono essere due livelli di temperatura differenti o una barriera costituita da un potenziale elettrico. Supponiamo che dentro ad una di queste buche ci sia una pallina che oscilla perché è soggetta a un segnale periodico, un comportamento che si ripete nel tempo e che potrebbe modificare il sistema fisico facendolo passare di uno stato a un altro, ma la pallina non ci riesce perché l’impulso che le viene dato è troppo debole perché superi la barriera di energia che separa i due stati. Supponiamo che questo sistema sia sottoposto a un segnale rumoroso, intrinseco al sistema fisico o introdotto dall’esterno. Anch’esso agisce sul sistema e potrebbe modificarne lo stato, ma da solo potrebbe indurre il passaggio della pallina da uno stato all’altro soltanto in modo casuale. Ebbene, in condizioni di risonanza stocastica, in altre parole per rumore d’intensità opportuna, il segnale periodico e il rumore possono cooperare: il sistema riesce a cambiare stato e lo fa con un ritmo preciso, sincronizzato con quello del segnale periodico.
Da allora la risonanza stocastica è stata applicata in vari settori, dalla neurofisiologia allo sfruttamento dei motori molecolari, dallo studio dei processi naturali all’analisi dei segnali provenienti dai satelliti. Insomma laddove c’è un segnale immerso in un rumore, è stata e si applica la risonanza stocastica.
Domenica scorsa è venuto a mancare Alfonso Sutera uno del gruppo che aveva sviluppato la teoria della risonanza stocastica, uno di quelli che aveva proseguito il lavoro iniziato nel 1981.
Alfonso era siciliano, aveva lavorato nell’industria chimica, ma soprattutto era stato per 10 anni Faculty professor alla Yale University presso il dipartimento di Geofisica e Geologia dove aveva iniziato i lavori che poi lo avrebbero portato alla scoperta della risonanza stocastica. Poi era tornato in Italia per ragioni famigliari, ma soprattutto perché amava la sua terra. Era divenuto professore ordinario e insegnava a Roma, alla Sapienza. Amava l’insegnamento e la ricerca così tanto che era facile trovarlo in istituto la domenica. Era un uomo di rara cultura anche in altri campi come la musica e l’arte in generale. Soprattutto era un maestro che sapeva discutere con gli studenti e i colleghi senza mai imporsi con autorità, ma solo con la forza del ragionamento.
Le sue idee sulla risonanza stocastica si possono adattare bene anche allo stato attuale della società italiana pervasa da un rumore che non fa scorgere un segnale, un indirizzo verso il quale andare, anche se rispetto ai fenomeni fisici i sistemi sociali sono molto più complessi e quindi è più difficile trovare la soluzione migliore. Seguendo l’insegnamento di Alfonso, tuttavia, per avere delle soluzioni accettabili, si deve continuare a discutere, ma soprattutto non bisogna disperare.
