DALLE PARTI AL TUTTO

Riduzionismo: scomporre fenomeni complessi in parti semplici, collegate fra loro (meccanicismo)Olismo: un fenomeno non è descrivibile dalla somma delle parti(Kant: ogni parte si connette ma anche partecipa dell’altra)

TEORIA DEI SISTEMI E DELLE RELAZIONITEORIA DEI SISTEMI E DELLE RELAZIONI

Kant introduce l’idea che le parti di un sistema vivente sono interconnesse sì ma anche capaci di relazioni reciproche, nel senso

che ogni elemento esiste sia accanto che per mezzo dell’altro

Kant introduce l’idea che le parti di un sistema vivente sono interconnesse sì ma anche capaci di relazioni reciproche, nel senso

che ogni elemento esiste sia accanto che per mezzo dell’altro

Nel mondo vivente è ovunque presente una struttura gerarchica, da non intendere come struttura umana di dominazione e controllo

ma come interrelazione dell’ordine a più livelli.

Da qui nasce il concetto di rete, dove si collegano tra loro organismia livelli differenti di complessità, con leggi diverse per ogni livello

Questa visione è quella della meccanica quantistica: le particellesubatomiche non hanno significato come entità isolate, ma si possonocomprendere solo come e dalle interconnessioni che hanno fra loro.

Non si può scomporre la realtà in unità di spiegazione indipendenti una dall’altra.

Nel mondo vivente è ovunque presente una struttura gerarchica, da non intendere come struttura umana di dominazione e controllo

ma come interrelazione dell’ordine a più livelli.

Da qui nasce il concetto di rete, dove si collegano tra loro organismia livelli differenti di complessità, con leggi diverse per ogni livello

Questa visione è quella della meccanica quantistica: le particellesubatomiche non hanno significato come entità isolate, ma si possonocomprendere solo come e dalle interconnessioni che hanno fra loro.

Non si può scomporre la realtà in unità di spiegazione indipendenti una dall’altra.

Anche la psicologia si orientò verso il pensiero sistemico:la teoria della Gestalt (forma) si basa sull’idea di significati di percezionenon riducibili in sottogruppi elementari, ovvero il tutto della percezionenon viene concepito a partire da elementi strutturati o parti dell’insieme.

Percepiamo i termini della realtà non isolati ma come patterns o strutture integrate, dove è l’organizzazione quella che genera

quello che noi percepiamo come significato, con l’attribuzione diqualità che sono assenti nelle parti singole.

Nel pensiero sistemico la rete sostituisce l’edificio nella metafora della conoscenza (F.Capra)

Anche la psicologia si orientò verso il pensiero sistemico:la teoria della Gestalt (forma) si basa sull’idea di significati di percezionenon riducibili in sottogruppi elementari, ovvero il tutto della percezionenon viene concepito a partire da elementi strutturati o parti dell’insieme.

Percepiamo i termini della realtà non isolati ma come patterns o strutture integrate, dove è l’organizzazione quella che genera

quello che noi percepiamo come significato, con l’attribuzione diqualità che sono assenti nelle parti singole.

Nel pensiero sistemico la rete sostituisce l’edificio nella metafora della conoscenza (F.Capra)

In un sistema complesso ogni proprietà dipende dalle relazionicon le altre, così come la qualità del sistema in generale non si riflettein una qualsiasi delle sue componenti:è la proporzione che genera la relazione

ciò che rende possibile la teoria sistemica è la scoperta che la conoscenza scientifica è approssimata.

In un sistema complesso ogni proprietà dipende dalle relazionicon le altre, così come la qualità del sistema in generale non si riflettein una qualsiasi delle sue componenti:è la proporzione che genera la relazione

ciò che rende possibile la teoria sistemica è la scoperta che la conoscenza scientifica è approssimata.

La ragione principale del fallimento delle teorie sistemiche al loroesordio stava nella mancanza di strumenti matematici capaci di

descrivere il comportamento dei viventi, che sono sistemi “aperti”lontano dall’equilibrio

Lo stato di non equilibrio con afflusso costante di energiagenera schemi spaziali complessi

descrivibili solo da equazioni non lineari

La ragione principale del fallimento delle teorie sistemiche al loroesordio stava nella mancanza di strumenti matematici capaci di

descrivere il comportamento dei viventi, che sono sistemi “aperti”lontano dall’equilibrio

Lo stato di non equilibrio con afflusso costante di energiagenera schemi spaziali complessi

descrivibili solo da equazioni non lineari

Nella termodinamica classica si passa dall’ordine al disordineper perdita continua di energia (entropia) fino alla sua consunzione(morte termica che corrisponde all’equilibrio termodinamico assoluto)

Le strutture viventi acquistano invece ordine a spese dell’energia esternaalla quale sono “aperti”.

Secondo i modelli lineari vi può essere solo aumento dell’entropiaSecondo quelli non lineari l’autoorganizzazione

Nella termodinamica classica si passa dall’ordine al disordineper perdita continua di energia (entropia) fino alla sua consunzione(morte termica che corrisponde all’equilibrio termodinamico assoluto)

Le strutture viventi acquistano invece ordine a spese dell’energia esternaalla quale sono “aperti”.

Secondo i modelli lineari vi può essere solo aumento dell’entropiaSecondo quelli non lineari l’autoorganizzazione

I sistemi circolari chiusi permettono cambiamenti evolutivisenza però la perdità della funzione di circolarità

Maturana partendo da questa ipotesi pensò che il sistema nervososi autoorganizza facendo riferimento a sé stesso

In tal modo la realtà esterna non può essere percepita “come tale”ovvero come “rappresentazione” ma solo come risultato della creazione e modificazioni di rapporti nella rete neurale indottadalle afferenze sensitive (le sensazioni) e dagli effetti di memoriarelativi al ricordo delle risposte (emozioni)

si pensa non solo con la mente, ma anche con il corpo

I sistemi circolari chiusi permettono cambiamenti evolutivisenza però la perdità della funzione di circolarità

Maturana partendo da questa ipotesi pensò che il sistema nervososi autoorganizza facendo riferimento a sé stesso

In tal modo la realtà esterna non può essere percepita “come tale”ovvero come “rappresentazione” ma solo come risultato della creazione e modificazioni di rapporti nella rete neurale indottadalle afferenze sensitive (le sensazioni) e dagli effetti di memoriarelativi al ricordo delle risposte (emozioni)

si pensa non solo con la mente, ma anche con il corpo

La non linearità appare come una novità mentre da sempreaccompagna il pensiero scientifico, solo che è stata sempremascherata dalla necessità di presentare i risultati delle indaginicon approssimazioni semplificative, che alla fine hanno preso il posto della originale descrizione dei fenomeni(esemplare l’aforisma dell’eccezione che conferma la regola)

nei sistemi non lineari la caratteristica principale è che non possonoessere fatte previsioni esatte, ma solo probabilistiche, anche se ilfenomeno in esame è strettamente deterministico.

Ciò ha comportato uno spostamento dall’analisi quantitativa a quella qualitativa

La non linearità appare come una novità mentre da sempreaccompagna il pensiero scientifico, solo che è stata sempremascherata dalla necessità di presentare i risultati delle indaginicon approssimazioni semplificative, che alla fine hanno preso il posto della originale descrizione dei fenomeni(esemplare l’aforisma dell’eccezione che conferma la regola)

nei sistemi non lineari la caratteristica principale è che non possonoessere fatte previsioni esatte, ma solo probabilistiche, anche se ilfenomeno in esame è strettamente deterministico.

Ciò ha comportato uno spostamento dall’analisi quantitativa a quella qualitativa

Nei sistemi non lineari piccoli cambiamenti nelle condizioniiniziali portano a rilevanti effetti finali, contrariamente a quanto accadein un sistema lineare

tali processi di retroazione non lineare sono alla base dell’instabilitàe causa dell’apparire di nuove forme di ordine tipiche della capacitàdi autoorganizzazione di un sistema “aperto” quale quello vivente.

In questo caso la vita dovrebbe essere un fatto estremamente raro e improbabile

Nei sistemi non lineari piccoli cambiamenti nelle condizioniiniziali portano a rilevanti effetti finali, contrariamente a quanto accadein un sistema lineare

tali processi di retroazione non lineare sono alla base dell’instabilitàe causa dell’apparire di nuove forme di ordine tipiche della capacitàdi autoorganizzazione di un sistema “aperto” quale quello vivente.

In questo caso la vita dovrebbe essere un fatto estremamente raro e improbabile

Spazio delle fasi di un pendolo senza attrito

Spazio delle fasi di un pendolo senza attrito

Spazio delle fasi di un pendolo con attrito

Spazio delle fasi di un pendolo con attrito

attrattore

Il numero degli attrattori è limitato, e le proprietà di un sistemapossono essere dedotte dalla forma dei suoi attrattori:

- a punto fisso (come nell’esempio del pendolo)- periodici (curve di crescita di una popolazione)

- caotici (attrattori “strani”)

Il numero degli attrattori è limitato, e le proprietà di un sistemapossono essere dedotte dalla forma dei suoi attrattori:

- a punto fisso (come nell’esempio del pendolo)- periodici (curve di crescita di una popolazione)

- caotici (attrattori “strani”)

In presenza di un attrattore strano le curve sul piano delle fasi nonsi intersecano mai, e sono caratterizzati da un numero ridotto

di dimensioni anche se sono molte quelle dello spazio delle fasi(ogni fase rappresenta una variabile del sistema)

Il comportamento caotico possiede un altogrado di ordine che si riflette nel suo schema nello spazio delle fasi.

Ciò distingue il caos dal “rumore” casuale

Il comportamento caotico possiede un altogrado di ordine che si riflette nel suo schema nello spazio delle fasi.

Ciò distingue il caos dal “rumore” casuale

Il rubinetto “strano”

Il rubinetto emette un getto che non si può controllare dalla solaalimentazione di acqua: all’improvviso appaiono turbolenzeIl rubinetto emette un getto che non si può controllare dalla solaalimentazione di acqua: all’improvviso appaiono turbolenze

Un filo uniforme o la turbolenza sono l’aspetto esterno di un attrattoreche dall’interno del sistema “attira” ora una forma ora l’altra. Tutto ciò dipendedebolmente dalle condizioni iniziali (la pressione) Ecco quindi un sistema ai bordi del caos.Il sistema è non-lineare, ovvero cause ed effetti non sono in proporzione.Per piccoli cambiamenti all’inizio, si hanno drammatiche conseguenze: la “forma” con la quale il sistema si manifesta , la FASE, cambia bruscamente.

Un filo uniforme o la turbolenza sono l’aspetto esterno di un attrattoreche dall’interno del sistema “attira” ora una forma ora l’altra. Tutto ciò dipendedebolmente dalle condizioni iniziali (la pressione) Ecco quindi un sistema ai bordi del caos.Il sistema è non-lineare, ovvero cause ed effetti non sono in proporzione.Per piccoli cambiamenti all’inizio, si hanno drammatiche conseguenze: la “forma” con la quale il sistema si manifesta , la FASE, cambia bruscamente.

L’attrattore da vicino

Lo spazio delle fasi in cui si colloca l’attrattore, ovvero L’insieme delle “posizioni” che un sistema volta volta può assumereVisto da vicino ha una struttura ai bordi di tipo frattale:Ingrandendo si ottiene una replica in piccolo della forma Del bordo osservato, all’infinito.

Lo spazio delle fasi in cui si colloca l’attrattore, ovvero L’insieme delle “posizioni” che un sistema volta volta può assumereVisto da vicino ha una struttura ai bordi di tipo frattale:Ingrandendo si ottiene una replica in piccolo della forma Del bordo osservato, all’infinito.

Le parti interne sono le più stabili, quelle di confine sono instabiliE possono cambiare improvvisamente spazio delle fasi, ancheAllontanarsi all’infinito matematico, ovvero scomparire

Le parti interne sono le più stabili, quelle di confine sono instabiliE possono cambiare improvvisamente spazio delle fasi, ancheAllontanarsi all’infinito matematico, ovvero scomparire

Attrattore stranoAttrattore strano

E’ quello che dipende poco dalle cause iniziali (rubinetto) e cherende l’intero sistema poco deterministico.A questo punto nessuna delle possibili traiettorie di una variabilepuò intersecare un’altra (si creerebbe un bivio, una scelta, e si tornerebbe al determinismo) quindi occorrono le necessarie dimensioni oltre le 3 (minimo) per rappresentare il fenomeno

E’ quello che dipende poco dalle cause iniziali (rubinetto) e cherende l’intero sistema poco deterministico.A questo punto nessuna delle possibili traiettorie di una variabilepuò intersecare un’altra (si creerebbe un bivio, una scelta, e si tornerebbe al determinismo) quindi occorrono le necessarie dimensioni oltre le 3 (minimo) per rappresentare il fenomeno

I sistemi caotici sono quindi sensibili alle cause iniziali, deterministici o caotici, e permettono anche previsioni, ma solo per

gli aspetti qualitativi di un sistema.

Nei punti in cui il sistema mostra zone di instabilità una piccola perturbazione ambientale agisce indirizzando il sistema verso

nuove forme di ordine, dette catastrofi o biforcazioni

I sistemi caotici sono quindi sensibili alle cause iniziali, deterministici o caotici, e permettono anche previsioni, ma solo per

gli aspetti qualitativi di un sistema.

Nei punti in cui il sistema mostra zone di instabilità una piccola perturbazione ambientale agisce indirizzando il sistema verso

nuove forme di ordine, dette catastrofi o biforcazioni

Questo comportamentoè tipico dei soli sistemi

aperti lontani dall’equilibrio

Questo comportamentoè tipico dei soli sistemi

aperti lontani dall’equilibrio

La struttura “fine” degli attrattori è autosimilare (Frattale)La struttura “fine” degli attrattori è autosimilare (Frattale)

La struttura dendritica delle sinapsi induce un confronto con le strutture frattali

La struttura dendritica delle sinapsi induce un confronto con le strutture frattali

Firing di dopamina: la depolarizzazione di membrana non è lineare se non per intervalli ristretti

Firing di dopamina: la depolarizzazione di membrana non è lineare se non per intervalli ristretti

1 1 1 1 1

0.5 0.5 0.5 0.5 180

0.1

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Reti neurali

Sistema discriminanteSistema discriminante

Profilo caotico di una onda EEFProfilo caotico di una onda EEF

La malattia e l’uso cronico di psicotropi agiscono impoverendola variabilità caotica dei sistemi viventi con ricadute sull’adattamento

o la vita individuale (perdita della complessità)

la perdita della complessità si manifesta con schemi “rigidi”di variabilità, e ridotti, e sono proprio quelli che sono risultatiutili per costruire le nosografie sistematiche e più in generale

gli schemi di conoscenza (le approssimazioni linearidi fenomeni complessi)

le fluttuazioni degli attrattori convergono quindi verso un bacino diattrazione che può essere inteso come un ambiente di

variabilità “vigilata” in senso deterministico, ma che devecomunque esistere nell’interesse della vitalità del sistema

vivente.

La malattia e l’uso cronico di psicotropi agiscono impoverendola variabilità caotica dei sistemi viventi con ricadute sull’adattamento

o la vita individuale (perdita della complessità)

la perdita della complessità si manifesta con schemi “rigidi”di variabilità, e ridotti, e sono proprio quelli che sono risultatiutili per costruire le nosografie sistematiche e più in generale

gli schemi di conoscenza (le approssimazioni linearidi fenomeni complessi)

le fluttuazioni degli attrattori convergono quindi verso un bacino diattrazione che può essere inteso come un ambiente di

variabilità “vigilata” in senso deterministico, ma che devecomunque esistere nell’interesse della vitalità del sistema

vivente.

Comprendere non significa dunque definire se passiamo da unmodello quantitativo ad uno qualitativo: definire è anche semplificare

ma la schematizzazione diventa falsificazione, come già detto a proposito delle osservazioni di fenomeni non lineari “tradotti” in equazioni

di approssimazione lineare

dopo lo spazio tocca al tempo: infatti senza spazio dove inserire unasuccessione di oggetti gerarchicamente orientati secondo un prima e un

dopo non esiste tempo: l’istante e la durata sono cose diverse: la durata èil frutto dell’azione della nostra memoria ma la meccanica quantistica

ci pone il dilemma di eventi per i quali il tempo è invariante

Comprendere non significa dunque definire se passiamo da unmodello quantitativo ad uno qualitativo: definire è anche semplificare

ma la schematizzazione diventa falsificazione, come già detto a proposito delle osservazioni di fenomeni non lineari “tradotti” in equazioni

di approssimazione lineare

dopo lo spazio tocca al tempo: infatti senza spazio dove inserire unasuccessione di oggetti gerarchicamente orientati secondo un prima e un

dopo non esiste tempo: l’istante e la durata sono cose diverse: la durata èil frutto dell’azione della nostra memoria ma la meccanica quantistica

ci pone il dilemma di eventi per i quali il tempo è invariante

Il tempo appartiene paradossalmente non alle cose ma alla menteIl tempo appartiene paradossalmente non alle cose ma alla mente

In un sistema quantistico gli stati non sono esclusivi e quindi non possiamo dividere un prima e un dopo assoluti: i fenomeni partecipano

attraverso forme di interferenza (le relazioni di rete)

la realtà sperimentale fa apparire invece l’esclusività attraversola selezione dell’osservazione ovvero l’interazione con gli

strumenti di misura: la rete viene distrutta dall’osservazione

la distruzione della rete porta all’asimmetria temporale, e quindi all’immagine mentale di una freccia del tempo univocamente

determinata verso destra e al concetto di irreversibilità

In un sistema quantistico gli stati non sono esclusivi e quindi non possiamo dividere un prima e un dopo assoluti: i fenomeni partecipano

attraverso forme di interferenza (le relazioni di rete)

la realtà sperimentale fa apparire invece l’esclusività attraversola selezione dell’osservazione ovvero l’interazione con gli

strumenti di misura: la rete viene distrutta dall’osservazione

la distruzione della rete porta all’asimmetria temporale, e quindi all’immagine mentale di una freccia del tempo univocamente

determinata verso destra e al concetto di irreversibilità

La meccanica quantistica mette in crisi il determinismo del tempoe la certezza della sua irreversibilità:

la scoperta che i fenomeni subnucleari dipendono anche da lontani eventi nel “passato” mettono in evidenza che tale

passato si concettualizza nella nostra mente:in realtà il fenomeno si è sviluppato secondo una rete di relazioni,

oltretutto non esclusive (interferenza)

La meccanica quantistica mette in crisi il determinismo del tempoe la certezza della sua irreversibilità:

la scoperta che i fenomeni subnucleari dipendono anche da lontani eventi nel “passato” mettono in evidenza che tale

passato si concettualizza nella nostra mente:in realtà il fenomeno si è sviluppato secondo una rete di relazioni,

oltretutto non esclusive (interferenza)

La creazione del tempo interiore è un modello studiato attualmentesecondo il criterio della supercausalità, che tiene conto

sia della meccanica quantistica che della relatività speciale.

la memoria rappresenta olograficamente l’organizzazione del “passato” mentre l’orientamento probabilistico delle reti il futuro.

La presenza di molecole antiche quali le amine come neurotrasmettitori e di fosfolipidi nelle membrane dei

neuroni fa pensare ad un periodo dove l’amplificazione elettrochimica del caos quantistico ha preceduto

quella autoorganizzata del genoma

In tal senso tutto avrebbe eguale distribuzione in tutto l’Universo.

La creazione del tempo interiore è un modello studiato attualmentesecondo il criterio della supercausalità, che tiene conto

sia della meccanica quantistica che della relatività speciale.

la memoria rappresenta olograficamente l’organizzazione del “passato” mentre l’orientamento probabilistico delle reti il futuro.

La presenza di molecole antiche quali le amine come neurotrasmettitori e di fosfolipidi nelle membrane dei

neuroni fa pensare ad un periodo dove l’amplificazione elettrochimica del caos quantistico ha preceduto

quella autoorganizzata del genoma

In tal senso tutto avrebbe eguale distribuzione in tutto l’Universo.

la compressione dei dati in memoria, nel senso che la complessitàdi un evento viene registrata solo nella sua forma semplificata di

attrattoresenza che la semplificazione comporti perdita di informazione.

Progogine e Stenger:Tutto altalena fra la competizione negli equilibri

e la comunicazione e la instabilità nelle fluttuazioni

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La Fisica e la Matematica moderne parlano oggi diPrincipio di bellezza, come rivelazione e garanzia

Della correttezza di una ipotesi scientifica

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