#SistemaGaia1: SAPS QUÈ SÓN ELS SISTEMES COMPLEXOS?

Aquest és el primer programa de Sistema Gaia, un projecte per analitzar, debatre i donar a conèixer els sistemes complexos o complexitat.

Gravat el 24 de novembre de 2021, Albert Diaz-Guilera i Carme Llasat hi expliquen com veuen aquest camp científic i filosòfic.

Aquesta és la transcripció aproximada de la xerrada, de gairebé 1 hora:

Bon dia, bona tarda, bona nit, sigui quan sigui que escolteu això, benvinguts al primer programa de SISTEMA GAIA, un projecte per donar a conèixer i debatre sobre això que en el vox populi se’n diu complexitat i que en àmbits més especialitzats s’anomena teoria dels sistemes complexos o paradigma dels sistemes complexos, o simplement sistemes complexos.

És un projecte del que us parla, en Josep Maria Camps Collet, que és periodista de professió i antropòleg de formació, i que per tant no té formació acadèmica en la matèria, però porta uns quants anys donant-li voltes al cap i llegint tot el que li cau a les mans (i pot entendre) des del dia que en va sentir a parlar. Per tant, per fer-ho necessitaré molta ajuda, i el més lògic és acudir a les persones d’aquest país que s’hi dediquen acadèmicament i professionalment i també, es clar, per vocacionalment, que ja són un bon grapat i que cada dia que passa n’hi ha més.

Per aquest primer programa tinc el luxe de comptar amb dues persones que lideren dos dels equips universitaris més destacats del ram:

D’una banda, la Carme Llasat, que és catedràtica de Física de l’Atmosfera del departament de Física Aplicada de l’Universitat de Barcelona, l’UB, la seva recerca es centra en l’estudi dels riscos meteorològics naturals i com aquests riscos estan augmentant amb l’escalfament planetari. També és molt activa en la divulgació dels resultats de la seva recerca, per donar-los a conèixer amb la intenció que arribin a tothom.

Tot això ho ha fet i ho fa sobretot al capdavant del GAMA, Grup d’Anàlisi de Situacions Meteorològiques Adverses, a més en tot un seguit d’organitzacions i programes internacionals i també en els consells editorials d’unes quantes revistes científiques.

És autora i coautora d’uns 200 articles i ha participat en una vuitantena de projectes de recerca i de revisió de recerques, entre els quals destaquen els tres últims informes de l’IPCC de l’ONU, el Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic, el que elabora els informes més complerts i exhaustius sobre l’escalfament planetari i que són la base científica sobre la que es planifica la lluita contra la crisi climàtica arreu del món.

De l’altra l’Albert Diaz-Guilera, que és director de l’Institut de Sistemes Complexos, l’UB-ICS, de la facultat de Física de la UB, un dels principals nodes del país dedicat a l’estudi del ram que ens ocupa.

És físic estadístic i ha dedicat i dedica la seva carrera a estudiar la dinàmica dels sistemes complexos a camps acadèmics aparentment tan diferents com la climatologia, la biologia, l’economia, la lingüística i les ciències socials en general, a més de la física, es clar.

Ha fet estades de recerca a Anglaterra, als Països Baixos, al Canadà, als Estats Units, a Suïssa i a Alemanya, i ha publicat més de 100 articles a revistes científiques, a més de fer un centenar de xerrades i exposicions a congressos, jornades i centres de recerca.

També és un dels impulsors i gestors de la Xarxa Catalana per a l’Estudi dels Sistemes Complexos, la complexitat.cat; és membre del COMSOTEC, l’associació per l’estudi dels sistemes complexos sociotecnològics i ha format part de la direcció de la Complex Systems Society.

Som al jardí romàntic de l’Ateneu Barcelonès, com podeu notar, perquè hi ha bastant xivarri, però això és una xerrada i per tant no ens importa massa. Com ja he dit, és un luxe tenir-los aquí, i encara més poder encetar un projecte com aquest amb ells.

I per començar aniria al començament, i els preguntaria: què és això dels sistemes complexos? Què és la complexitat? Perquè es parla de teoria dels sistemes complexos? Perquè es parla de paradigma de sistemes complexos? Com ho expliqueu?

Albert Diaz-Guilera (AD-G): I «ahí lo dejo»…! (riu)

Josep Maria Camps Collet (JMCC): Quan intentes explicar «què fas, Albert, a la vida»? «Doncs mira, em dedico a això»… Com s’explica a algú que no en té ni idea?

AD-G: A veure, els sistemes complexos en el fons és un concepte que pretén agrupar tota aquella fenomenologia que d’alguna manera es presenta de forma emergent com a propietat col·lectiva d’un sistema que està format per unitats senzilles, que en principi es podria pensar que el seu comportament és molt senzill i que seria absolutament predictible, però que no és així, és a dir, que el sistema, de manera col·lectiva, presenta propietats emergents.

Per posar un exemple, i per entendre d’una manera històrica perquè molta de la gent que ens dediquem als sistemes complexos venim d’una branca com és la física estadística o fins i tot anant més enrere, el que era la termologia, d’una manera més tradicional, és perquè és el comportament d’un sistema format per un gas, format per àtoms, un gas és un conjunt d’àtoms, però aquests es presenten amb unes determinades característiques, jo no puc parlar de quina és la pressió d’un àtom, no puc parlar del que és la temperatura d’un àtom, però com que jo els tinc tots ficats dins d’una capsa puc definir una propietat col·lectiva, que és la temperatura o la pressió, i fins i tot puc establir unes certes lleis que relacionen una amb l’altra, i la idea és que, a partir de principis fonamentals que caracteritzen quina és, per exemple, la velocitat mitja en què es mouen aquests àtoms, puc trobar el que es diuen relacions entre aquestes característiques microscòpiques i les macroscòpiques.

Aquest gran salt que fa la física estadística de lligar allò microscòpic amb allò macroscòpic, és el que ens ajuda a tenir aquesta visió del món. Perquè es clar, un dels primers paradigmes, en el fons, dels sistemes complexos, són el que anomenem transicions de fase. Perquè quan nosaltres tenim molècules d’aigua a una determinada temperatura és un líquid? Perquè a una determinada temperatura és un gas, o perquè a una determinada temperatura és un sòlid? Els àtoms, les molècules són les mateixes, l’únic que varia és que degut a unes condicions ambientals externes els lligams entre aquestes molècules canvien, són els ponts d’hidrogen i coses d’aquest estil, la manera d’interactuar canvia, i aleshores és quan jo sé que tinc un conjunt d’àtoms, de molècules, però no sé, si no em donen quina és la temperatura, no puc predir quin és el seu estat, si és un gas, si és un líquid, o si és un sòlid.

Aquest seria el que em preguntaves, el paradigma dels sistemes complexos, el cas més senzill. Aleshores… què ha passat? Que amb els anys s’han anat fent exemples d’aquesta mena fins arribar al que podríem dir, sistemes més complexos com poden ser el clima, un cervell, o una societat. És a dir, en el fons, el que estem veient és que, com a individus podem tenir certs comportaments, però que aquests comportaments individuals donen lloc a comportaments col·lectius que no podem predir. És a dir: perquè passen certes coses quan hi ha una manifestació? Perquè hi ha hagut moviments socials com la primavera àrab, o moviments polítics similars? Perquè hi ha hagut tot això? Doncs simplement perquè de manera col·lectiva s’ha estat capaç de fer-ho. Òbviament amb moltes reminiscències que podríem trobar avui en dia, quina és l’espurna de tot això, com poden ser les xarxes socials, totes aquestes coses que són una mena de catalitzadors d’aquestes dinàmiques.

La diferència és aquesta: anar des de l’exemple més paradigmàtic i més senzill, al que serien actualment els sistemes més complexos, com pot ser el clima, com pot ser el cervell, com pot ser la societat.

JMCC: En aquest sentit, introduir un element com les xarxes socials, que genera un tipus de relacions diferents, més intenses i d’unes altres característiques, canvia la societat.

AD-G: Totalment, tu no pots comparar la societat d’avui en dia amb la societat de fa 100 anys, simplement perquè les dinàmiques eren diferents. I un exemple el podríem tenir en una cosa molt clara que ens ha passat últimament, hem tingut una pandèmia, i fa 100 anys em vam tenir una altra, amb uns efectes devastadors les dues, importants, però si ens mirem, per exemple, les escales de temps en què han passat les coses, ens adonaríem que han estat molt diferents. Perquè ens hem trobat que la pandèmia de la covid ha anat tot molt ràpid: es detecten els primers casos a la Xina, la gent té una mobilitat que no tenia abans, comencen a aparèixer els casos a Europa, als Estats Units, sense que ningú no ho pugui preveure, i a partir d’aquí la pandèmia es converteix en un problema mundial.

I a què és degut que vagi tan ràpid? Doncs simplement és un problema de mobilitat, de transport aeri i també terrestre que no és el mateix que fa 100 anys.

JMCC: I per altra banda la capacitat científica per identificar-ho i de fer-hi front, que llavors no hi era?

AD-G: Sí, exacte, i això no té res a veure els sistemes complexos, que els científics hagin estat capaços de desenvolupar vacunes amb menys d’un any, això és una cosa que abans ningú es pensava que pogués ser possible.

JMCC: Però no només les vacunes, sinó identificar el virus, fer-li el seguiment i fer tot el que s’ha fet, d’una banda la mobilitat l’ha fet pitjor, i de l’altra ha estat millor…

AD-G: Està clar que una que cosa que sí que s’ha afavorit és la comunicació científica, la ciència avui en dia es comunica d’una manera molt eficient, gràcies a internet i gràcies al fet que les coses es publiquen molt ràpidament, la comunicació científica ha anat molt ràpida, és una de les raons. Encara que de vegades el fet de publicar a les revistes més prestigioses porta un temps, s’ha demostrat que hi ha hagut una dinàmica, exagerada en alguns casos, i si miressis la qualitat dels articles publicats en aquesta pandèmia, hi ha molta porqueria, però és així, s’ha accelerat la comunicació en aquest sentit, en els aspectes positius i en els negatius.

JMCC: Tornant a la idea del que fan les xarxes socials en la societat, això es podria considerar un canvi de fase? Com en el cas que l’aigua quan passa de líquida a gasosa, hi ha un element que canvia la dinàmica?

AD-G: Sí, perfectament, et dones compte que si no tens xarxes socials… per exemple en la qüestió dels antivacunes: com flueix la informació aquí? Doncs a través d’uns canals que no controles, a través de notícies, de grups d’usuaris que en condicions normals no anirien tan ràpid, i aleshores pots trobar teories que t’expliquen que si hi ha una comunicació molt més ràpida, s’està propagant molt més ràpidament.

En aquest sentit una de les coses que ens estaven venent al principi, recordeu que deien que amb el 70% ja tindrem la immunitat de ramat i tot això? Això al final ha estat una fal·làcia, perquè tenim el 70% de la gent vacunada i encara no tenim aquesta immunitat de ramat. Perquè? Doncs perquè aquesta immunitat de ramat té una sèrie de supòsits que avui en dia, amb la mobilitat, te l’estàs carregant, perquè la immunitat de ramat se suposa que hi ha certes zones on la malaltia no arriba, però si aquestes zones no són estàtiques sinó que tens gent que està contínuament entrant i sortint de llocs on hi ha la malaltia o no, doncs la transmissió és més fàcil, i això és el que estem veient aquests dies amb les noves onades.

JMCC: Tornant a la definició: és un nou paradigma científic o no? Potser sou una mica reticents a la idea de paradigma? Creieu que és una teoria només o que hi ha un canvi substancial en el que és el treball científic de base, des del punt de vista epistemològic?

Carme Llasat (CLL): Jo estaré més aviat al costat dels que estan escoltant en aquest moment, primer de tot bona tarda, o bona nit o bon dia… Escoltant tot el que deia l’Albert i pensant en la complexitat que nosaltres tenim en el clima, la meteorologia, i sobretot en els riscos naturals, el que em plantejava és que hi ha una ampliació, no vol dir que sigui un canvi de paradigma, és una introducció de nou coneixement i d’una nova metodologia per tractar tota una sèrie de problemàtiques que potser en algun moment sí que estem pensant en el món dels físics, però que s’hi havien apropat en el món dels enginyers. Jo treballo molt amb enginyers, i no és que s’hagin apropat als sistemes complexos, però treballo molt amb ells des de fa molts anys i nosaltres hem viscut, i hem patit fins i tot, quan hem proposat en congressos de l’àrea de física solucions que aplicaven els enginyers, com solucions d’anàlegs, o solucions més estadístiques, la primera vegada em van fer fora de la sala, dient que això no es podia acceptar, un físic de l’aire no podia acceptar una solució estadística.

He de dir que no domino tant la física per dir si és un canvi de paradigma, jo crec que és obrir més els ulls, i potser la nostra formació de físics ha estat molt vinculada o molt desvirtuada a buscar causa/efecte, i la part estadística ha estat molt abandonada. I com ha dit l’Albert, la feien els termòlegs, que quan jo era jove deia: «què té a veure la termologia amb l’estadística». Potser jo crec que benvinguda sigui perquè ha obert un altre camp que ens permet poder entendre millor fenòmens on aquestes propietats que heu comentat, els canvis de fase, m’ha cridat l’atenció que has comentat amb les xarxes socials, es pot entendre d’una altra forma. No tot és anar a buscar les lleis bàsiques, primàries de la física per intentar explicar. Jo estic molt més oberta perquè he treballat a l’entorn dels enginyers que buscaven el que explicava, però que deien: «això ho explica» i els preguntaves: «I les lleis que hi al darrere?» «Ja veurem».

Però a mi m’ha fet pensar precisament en què ens posa a nosaltres, als que treballem amb riscos naturals des del punt de vista de la meteorologia i de la hidrometereologia, que uneix tota la complexitat atmosfèrica amb tota la complexitat de la terra, més la complexitat social, el que a mi m’ha fet plantejar tot el que ha comentat l’Albert és que hem de saber quines són les variables que ens estan dient que ho podem tractar com a sistema complex, perquè és indubtable que és un sistema complex, la natura, i en el nostre àmbit que, a més, barregem totes les variables socieconòmiques amb variables purament meteorològiques o físiques o atmosfèriques, i a més ara estem ja introduint variables com quants tuits s’han fet en aquest succés, quina reacció ha tingut la gent, m’ha fet pensar que és un repte.

Per a mi el sistema complex ja existeix i ha existit sempre, el que ara s’estan esbrinant i i persones com l’Albert i els seus equips estan esbrinant i ens conduiran als que ho hem d’aplicar és: hi ha una metodologia per tractar-ho, i això serà molt important. Ara, la gràcia per mi és saber quines variables. O sigui, ja hem tractat nosaltres i hem aplicat en sistemes de predicció el que comentàvem com una petita pertorbació altera les prediccions de demà, i ja no parlem de les prediccions climàtiques, com nosaltres després podem utilitzar un conjunt de prediccions climàtiques per diferents sistemes, i en realitat aquí darrere apliquem ja lleis i propietats que estudiem en la física estadística, però el repte que tenim ara és poder aplicar el que ell ha comentat i poder entendre, que és molt interessant, aquest canvi de fase, quan estem parlant dels riscos i quan estem parlant del canvi climàtic.

JMCC: Aquí la feina dura és trobar les variables en les que t’has de fixar.

AD-G: Sí. Jo us explicaré, hi ha una frase, no fa molt que la vaig descobrir, crec que és de l’Ilya Prigogine, premi Nobel de Química però que era físic, de fet era de l’antiga escola de la termologia, i va començar una mica amb les idees de la complexitat, el que deia és un sistema complex és un sistema del qual no pots dir què passarà, sinó que el que pots dir és què pot passar.

CLL: Estem a dins totalment!

AD-G: Exacte. «Demà plourà o no plourà?». «No ho sé». «Pot ploure?». «Sí». «Pot no ploure?». «Sí».

JMCC: És una constant en Prigogine: s’han acabat les certeses, estem en l’era de la incertesa.

AD-G: Però és aquesta caracterització, hi ha una propietat emergent, i la propietat emergent porta una certa incertesa associada. És a dir: les mateixes molècules, per exemple, d’un gas que tens a 100 graus, llavors tu dius, com us comportareu, com un gas o com un sòlid? Resulta que depèn de la pressió, si la pressió és més alta, doncs la temperatura d’ebullició és una o una altra o hi ha un equilibri, o… depèn de quins siguin els condicionants, i això és el què passa en els sistemes meteorològics.

A mi m’agrada una cosa que la meteorologia està incorporant i que crec que per la gent és molt difícil d’entendre, perquè porta un concepte probabilístic. És a dir, mires la predicció meteorològica i dius: demà hi ha un 10% de probabilitats que plogui, i llavors la interpretació que fas és una interpretació binària: un 10%? No plourà. (riures) Si et diuen: la probabilitat de que plogui és un 70%, i per tant plourà.

JMCC: Apliquem la lògica clàssica i no la lògica difusa, oi?

AD-G: Exacte! Llavors és quan et diuen: és que no l’encerten mai. No us ho diuen, Carme? Llavors jo li diria: mira, si et diuen que hi ha un 10% de probabilitats que demà plogui tu això t’ho apuntes, i quan tinguis 100 dies en què jo t’hagi dit que la probabilitat de pluja és d’un 10%, comprova quants dies d’aquests plovia. Llavors veuràs que és un 10%, veuràs que una desena part d’aquells dies haurà plogut. Aquí venen les dues definicions de la probabilitat: hi ha una definició a priori i una a posteriori, tens un esdeveniment, per exemple, llançar un dau, la probabilitat que surti cada una de les cares és d’un sisè, però un cop ja l’has tirat ja és diferent. La probabilitat la defineixes com la freqüència dels esdeveniments.

CLL: Clar, penseu que nosaltres, quan entrem en aquest camp, el parlar de probabilitats en la predicció meteorològica es va desenvolupar operativament ja fa uns 20 anys, llavors va començar a treballar-se amb «ensembers», predicció per conjunts. La primera predicció per conjunts era, perquè s’entengui, avui tenim unes dades, una temperatura, una humitat, una pressió, etc, i aplicant totes les equacions de fluïds, etc, quina temperatura tindríem demà, quina pluja, etc. Però el primer problema és que en física de l’atmosfera hi ha moltes qüestions que no es poden modelitzar, per tant, ja hem de parametritzar, per tant ja estem introduint incertesa.

Llavors vam dir: com que ja tenim incertesa, pertorbem el sistema. Llavors quan pertorbem el sistema el que fem és dir: si canviem una mica la variable, li donem un petit canvi, què passarà? Llavors hi ha prediccions en les quals la predicció d’aquí a 24 hores no canvia pràcticament, per molta pertorbació que faci. Evidentment a mesura que m’allunyo la predicció té més variació. Després diem: però home, això és un model! Llavors hem de treballar amb més models. Per tant, ja no agafem una predicció pertorbada, sinó que agafem N prediccions d’N models amb M pertorbades, tindré N per M prediccions per demà, és a dir, tindré un gran nombre de prediccions.

Imagineu-vos a més que, si jo estic parlant d’inundacions, que és amb el que treballem, ve l’hidròleg i diu: ara jo aplicaré el meu model hidrològic, però també he de posar parametritzacions, i a aquestes N per M prediccions que jo tenia, es multiplicaran després pel nombre de prediccions que facin, depenent del sistema que utilitzin.

Per tant, al final realment, avui en dia, el que fem són prediccions probabilístiques. Molt més complex, perquè el que ha comentat l’Albert, sobre tenir un 10% de probabilitat que plogui i un 90% que no plogui, i la següent pregunta és: on? Perquè quan t’estan donant les dades, en realitat, depèn del model tu pots baixar fins a una certa resolució. En aquest moment s’està discutint si els límits de la predicció meteorològica venen definits per la pròpia predicció, és a dir, les equacions, el que coneixem ja no pot donar més de sí, o ve definit per la capacitat dels ordinadors? En aquests moments hi ha aquest debat. Llavors, quin és el problema? Per tant, de cara a la predicció nosaltres fem N i diem: la probabilitat que demà plogui és d’un 10%, la probabilitat de que a Tortosa caiguin, com ha passat aquesta nit passada, 200 mil·límetres, que és totalment anormal en la història de l’observatori de l’Ebre, perquè tenen només 2 casos en els quals s’ha superat aquesta quantitat i era del setembre, la probabilitat és de tant, la que sigui, un 10% per exemple. Llavors bé, això té conseqüències legals, perquè què ha de fer protecció civil?

AD-G: I les assegurances.

CLL: Les assegurances van a posteriori. Les assegurances són un gran lobby, perquè són boníssims en tot això de les estadístiques, perquè els interessa. Però clar: Protecció Civil ha de moure, per un 10% de probabilitats, tots els sistemes? No els ha de moure? Qui és el responsable si mou? Qui és el responsable si no mou? D’aquí ve que, ja des d’un punt de vista d’administració pública, li va bé que li diguin un 90%, però prefereix que li diguin plourà tant o quan. I això passa també després ja amb el públic, per tant, aquestes prediccions probabilístiques, quan les portem al món del dia a dia, a la persona que demà, o d’aquí a 20 dies… un president de govern que té un acte organitzat a l’aire lliure, aquest 10% és molt important. Però si tu tenies decidit d’aquí a aquell dia que anaves d’excursió, per un 10% no ho cancel·laré, però el president del govern, que té tot de convidats estrangers… Per tant, aquí hi ha unes connotacions que afectaran al moviment i la resposta de la població, que formen part del propi sistema complex i que caldria veure… la primera definició que hauríem de fer, quan tractem el problema és, què entenem per sistema? O on posem el límit? Quines són les «boundaries», les fronteres del meu sistema?

JMCC: Clar, perquè una cosa és la feina científica i l’altra és la repercusió que té en en la dinàmica social i en les decisions.

AD-G: Però la ciència avui en dia se n’ocupa de tot això, de la predicció meteorològica però també de quines són les conseqüències socials, les ciències socials se n’ocupen, d’això. I llavors és quan entrem en estudis que són tan interdisciplinaris… Crec que la clau és el que deia la Carme: què és el sistema? De vegades, quan faig xerrades i parlo de xarxes m’agrada posar molts exemples a diferents escales, i això per un físic és molt natural. Els professors que vam tenir a la facultat a primer curs ens deien: les escales, les unitats per un físic són bàsiques. Llavors quan tu penses: què és el que passa a les diferents escales de la vida, des de l’àtom fins a l’escala galàctica, allí estan passant moltes coses i una està integrada dins de l’altra.

És a dir, nosaltres com a individus estem formats per cèl·lules, les cèl·lules estan formades per molècules… Hi ha tot un engranatge, com les nines russes, que en el fons és una unitat dins d’una altra unitat dins d’una altra unitat i que donen lloc a això que anomenem emergència, de que alguna cosa emergeix perquè és una suma no trivial de totes les unitats que ho formen. Què és un cervell, en el fons? Podries pensar que és un conjunt de neurones amb unes quantes fibres i ja està, això és un cervell, però què és la cognició? Ja no és una cosa física, és una característica global d’aquell conjunt de neurones.

JMCC: El que em suggereix tot això és que hi ha com unes capes d’emergència, és a dir, hi ha un nivell que produeix un efecte emergent o un fenomen emergent, sobre aquest fenomen emergent se’n crea un altre i així va «pujant», i de fet estem a les beceroles des d’un punt de vista científic, no, en molts sentits, per saber quins són?

AD-G: Sí, i aquí és on està la importància del què aporten els sistemes complexos, perquè estem parlant de disciplines tradicionals: la física estudia els àtoms en la seva estructura, però quan estudies les molècules ja no és la física, és la química; quan estudies com les molècules formen macromolècules que donen lloc a la vida, ja és la biologia; quan la biologia desenvolupa les cèl·lules en éssers humans, allò ja és la medicina; quan els individus que són objecte d’estudi de la medicina interactuen entre ells, ja és la sociologia. És a dir: hi ha una sèrie de passes que fa aquesta integració en els quals les disciplines tradicionals són les que ho han estudiat, han estat el que es diu reduccionistes, jo estudio la ment, jo estudio les molècules.

JMCC: En aquest sentit, us volia ensenyar aquest esquema que fa el Yaneer Bar-Yam, del NECSI, que diu que el plantejament científic antic era aquest, de la ciència surten diferents disciplines en divergència, i en canvi, en els sistemes complexos totes aquestes disciplines acaben convergint. I em va impressionar quan el vaig veure, vaig pensar que era una idea molt bona.

AD-G: Sí, perquè és el que deia la Carme, és definir què és el sistema, i el sistema cada vegada et trobes que com reacciona la gent davant d’un esdeveniment meteorològic, que abans tu tens un grup de persones i això ho podria estudiar l’antropologia, de dir: com reacciona aquest grup davant d’això. Ara el que et trobes és que tu pots fer una predicció meteorològica i en funció d’això quina és la probabilitat dels riscos, com això afectarà aquesta població… es clar, estàs interferint ara, estàs sent capaç de predir a lo millor com reaccionarà aquesta gent. I una cosa que en els últims temps em sobta bastant, no sé si heu sentit a parlar del que s’anomena «digital twins», els bessons digitals. És fer algun dispositiu que simuli una cosa real, però que ho simuli al 100%, i això amb un sistema complex no ho aconseguirem mai. Això em planteja molts dubtes, perquè a més hi ha projectes i convocatòries del Ministeri sobre això, de com fer bessons digitals.

JMCC: Això em recorda un microconte del Jorge Luis Borges sobre uns geògrafs que feien mapes de tot un estat que tenien la mida de tota una província, i que van quedar insatisfets i van acabar fent un mapa que tenia la mida de tot l’estat. Aquesta idea que si no tens tot el detall no saps què passarà perquè és un sistema complex.

AD-G: Sí, però la gràcia del sistema complex és que tu no pots fer una descripció total, pots fer una simulació a nivell atòmic d’un milió de molècules si vols, però es clar, no pots fer una simulació a nivell atòmic d’un fenomen meteorològic, no pots.

JMCC: Has d’escollir uns paràmetres per fer la simulació, i els has d’encertar.

AD-G: Una escala.

CLL: Una escala, el que diu ell, perquè per molt que aquestes persones del conte del Borges fessin un mapa a l’escala que fos, sempre quedaria un nivell d’incertesa.

AD-G: Però si ho fas 1 a 1 no.

JMCC: Però no deixa de ser una reproducció. La gràcia del Borges en aquestes coses és que et fa petar el cap.

CLL: Una cosa és el sistema complex, l’atmosfera és un sistema complex, crec, i el que s’està desenvolupant ara, el que desenvolupa l’Albert i el seu equip és el tractament, la metodologia per tractar-ho, per interpretar els resultats, per obtenir a partir d’aquí els resultats.

JMCC: Això em recorda una cosa que diu en Giorgio Parisi, després en parlarem, crec que és important parlar-ne avui perquè ha estat un premi Nobel una mica singular, ell diu que un sistema complex és un sistema que té moltes parts, però tampoc masses. Aquesta idea que has d’escollir quins paràmetres simules, perquè tot no ho podràs simular. És la mateixa idea, no podràs fer una simulació del tot sinó que t’has de restringir als medis que tens. No sé si m’explico.

AD-G: A veure, sí que és veritat que la simulació per ordinador, i en el vostre cas també (a la Carme), juga un paper molt important en els sistemes complexos i en la meteorologia també. Perquè aquests sistemes obeeixen unes certes lleis matemàtiques. El que passa és que aquestes lleis, quan són senzilles, les pots resoldre, això és el que ens ensenyen a la facultat de física, resoldre aquells problemes que són lineals i que pots trobar solucions fàcilment. Però llavors te n’adones que a la vida no hi ha res lineal. És el que els dic als meus estudiants de mètodes 2, a la vida no hi ha res lineal, perquè sinó no tindria gràcia, és més, si tot fos lineal no existiríem, però primer us he d’ensenyar a resoldre coses lineals, després ja veurem coses no lineals.

Les no linealitats juguen un paper molt important, i fan que aquests problemes que si són lineals són fàcilment resolubles, ara amb les no linealitats no ho són. Llavors aquí entren els matemàtics per veure quines són les equacions, per exemple el problema dels 3 cossos, etc, allò que és resoluble o no és resoluble, quines són les equacions diferencials que es poden resoldre i quines no. Si no pots resoldre-les matemàticament llavors tires de màquina, tires d’ordinador. I ens hem acostumat a ficar aquestes equacions, que són la descripció matemàtica de les lleis físiques, ens hem acostumat a posar-les als ordinadors i tirar. Clar, el que dius tu, des d’un punt de vista teòric, com més partícules fiquis, l’estadística és millor, perquè les fluctuacions són més petites. Però es clar, estem parlant d’un nombre que, per un físic, el número d’Avogadro, és 6 per 10 elevat a 23, que és el número de molècules que hi ha en un mol, és a dir, la relació microscòpica a la macroscòpica.

Clar, tu no pots fer una simulació de 6 per 10 elevat a 23, no pots, aleshores què fas? Fas simulacions amb poques, 1.000, 10.000, 100.000, 1 milió, i ja està. Però són 10 elevat a 23 i ens estem quedant amb 10 elevat a 6! És representatiu això? Sí, perquè el que ens adonem és que de l’escala microscòpica a l’escala macroscòpica, aquest salt de 10 elevat a 6 a 10 elevat a 23 no juga cap paper, i no juga cap paper perquè no hi ha res aquí al mig, en aquestes escales. És a dir, tens l’escala microscòpica, i llavors dius: té sentit fer simulacions de 1.000 milions de partícules? No. El que té sentit ara és anar-te’n a l’escala més gran, i fer una simulació d’un núvol. No sé si és el que feu vosaltres, quines són les equacions de la mecànica dels fluids que et descriuen la dinàmica dels núvols. Té sentit això? Sí. Però quines són aquestes equacions? Tenen a veure amb certes mètodes discrets, en el fons són resoldre equacions diferencials amb aquests mètodes per veure què està passant en un núvol. I això no té res a veure amb les molècules, cada part amb la que tu descompons el sistema té unes certes regles. I aquestes regles estan heretades de l’escala més petita, perquè és una escala intermèdia.

CLL: Per afegir el que comentaves dels núvols, nosaltres fins i tot quan hi ha convocatòries del ministeri, els que fan la física de núvols no són els mateixos que després fan la part de predicció, i fins i tot diríem: sí que estem en el mateix grup, però es consideren diferents. Perquè? Perquè uns estan treballant a una escala, no a l’escala atòmica, com deies, sinó que estan treballant sobretot amb observacions, és una part molt experimental. Però què passa? Que quan tu has d’introduir un núvol, i ja no parlem d’un núvol de tempesta dins d’un model meteorològic, malgrat que sigui de mesoescala, és a dir, amb una alta resolució, generalment es parametritza, perquè introduir totes aquestes equacions no es pot fer.

Llavors el que s’està treballant ara és a veure com es pot millorar la representació de la convecció d’aquests desenvolupaments. Si recordeu quan hi va haver les pluges d’Alcanar, van dir: és que el model no la va poder preveure. En aquests moments encara el desenvolupament que hi ha de la meteorologia no és perfecte, és que no arribarà mai a ser perfecte, això està absolutament reconegut, és que és impossible, té uns límits, però encara té molt camí per avançar en el que seria la predicció de les quantitats elevades quan hi ha pluges molt intenses. Perquè? Per la representació d’aquests processos, en el qual intervenen des de l’escala més petita a l’escala que ha d’ampliar-se fins a 5 quilòmetres, 10, 20. I si parlem ja d’un model climàtic llavors ja seria molt més.

AD-G: Sí, és l’escala. I relacionat amb la predicció de riscos, en el fons el problema que no… Quina és la pregunta que tu et pots fer des del punt de vista dels sistemes complexos, en el cas de riscos extrems, quina és la probabilitat que caiguin més de 200 mililitres a tal lloc, això un dels exemples més clàssics en aquest sentit són els terratrèmols. Pel que fa als terratrèmols el que pots dir, i la gent de San Francisco ho saben, algun dia hi haurà «the big one», saben que passarà. Però quan? No en tenim ni idea.

JMCC: Potser els passarà als rebesnéts, potser ja no existirem…

AD-G: Però en algun moment de la terra passarà, potser ja no hi serem com a humanitat, però pot passar. El problema sobretot, i aquí crec que hi ha una contribució important de la física, quan treballem amb aquests models predictius, tothom sap que les lleis de distribució dels fenòmens… no m’atreveixo encara dir-ne naturals, però aquestes lleis de distribució de la probabilitat que ens ensenyen a l’escola de dir: és que si jo mesuro l’alçada dels nens de la classe tinc una alçada tinc una (corba) gaussiana, si jo mesuro la distribució de notes dels estudiants de física no tinc mai una gaussiana (riu), en aquesta distribució normal hi ha una certa incertesa, però en el fons el que et dona la incertesa és la variància. Amb un valor mig i una variància dones tota la informació, i tu saps que que si vas a una classe, la mesures i vas a una altra, saps que la distribució que trobaràs és la mateixa o pots fer una predicció de que el que trobaràs serà pràcticament el mateix que aquí.

Però quan anem a distribucions que es diuen de lleis potencials, que són distribucions amb una cua molt llarga, en el sentit que la probabilitat que passin esdeveniments extrems és gran (gran vol dir que existeix, hi ha una cosa que ens ensenyen a entendre molt bé als físics, i això ho heretem dels matemàtics, que quan ens diuen que una cosa és petita o gran, comparat amb què? Quan ens ensenyen als estudiants el càlcul de límits, és que una cosa que creix exponencialment, una cosa que creix potencialment, això ho entenem, i aleshores dius: quan tens una distribució de probabilitats que decau de manera potencial vol dir que aquells esdeveniments que són molt poc probables però són molt fotuts, poden passar.

En canvi si la distribució és exponencial, que jo et pregunto: quina és la probabilitat que et trobis un alumne en una classe que faci 3 metres d’alçada? Pots dir directament que és zero. En canvi et dic: quina és la probabilitat que la pluja d’aquesta nit a Barcelona sigui de més de 200 litres? No és zero, no és zero.

CLL: T’ho hauria de mirar! (riu) Però sí, entenc al què et refereixes.

JMCC: Això m’ha recordat el Nassim Nicholas Taleb, l’autor d’El Cigne Negre, que exposa la idea que hi ha riscos que són molt improbables però que si passen, et crucifiquen. I per tant s’haurien de tenir en compte.

CLL: Però potser no, no? Perquè quan l’Albert estava explicant, jo pensava: però pot aparèixer un cigne negre, i llavors ho canvia tot, perquè és impossible de predir.

JMCC: Parleu vosaltres de cignes negres? Us ha influït el senyor aquest? Està en un altre àmbit, ell.

AD-G: No. En aquest sentit recordo un llibre d’una persona que va ser conegut en el nostre món perquè es dedica a divulgar coses relacionades amb la física de sistemes complexos, ara és un editor de Nature Physics, va publicar un llibre que es deia «Ubiquity», (Mark Buchanan, «Ubiquity, why catastrophes happen», 2000), després en va fer un altre que es diu «The social atom», us podeu imaginar què vol dir això, en aquest d’Ubiquity comença explicant perquè comença la primera guerra mundial, perquè un beneit se’n va a Sarajevo i mata el príncep hereu de la corona de l’imperi austrohongarès. Qui ho podia predir allò? I és el que desencadena una sèrie d’esdeveniments que porten a la primera guerra mundial.

JMCC: Hi ha molt debat sobre això, perquè s’ha dit que un esdeveniment com aquest no havia de provocar una guerra tan enorme com aquella…

AD-G: El que passa és que Europa estava preparada per una cosa com aquella.

JMCC: Exacte, hi havia un substrat que era com palla seca, i no hi havia consciència que fos possible que passés res com allò, i per això tanta gent va quedar atrapada, n’hi va haver que se’n van anar de vacances i es van haver de quedar allà on eren, perquè hi havia la sensació que allò serien quatre dies. En Taleb, que es dedica a això, també explica el mateix de la guerra del Líban, ell ho va viure directament perquè és libanès, i va passar el mateix, deien: durarà poc perquè, tot plegat, aquests quatre bojos… i mira com va acabar.

Jo voldria tornar una mica enrere, i com que portem força estona ja no cal que ho allarguem gaire més: el fet que el comitè Nobel hagi fet un reconeixement explícit que donava el premi aquest any tant al Giorgio Parisi com als altres dos premiats pels sistemes complexos, en Syukuro Manabe i en Klaus Hasselmann, i que sigui la primera vegada, sent el 2021, primera pregunta, us sorprèn? I segona, què us sembla? Com a persones que treballeu amb sistemes complexos, que un reconeixement de la magnitud del premi Nobel, que potser també se li dona massa importància, no sé, però que no hagin reconegut la importància d’aquest camp fins ara, això com ho interpreteu?

AD-G: A veure, vàries coses: en el fons estava cantat que algun dia l’hi havien de donar, a la nostra comunitat es deia: si a algú li havien de donar el premi Nobel als sistemes complexos, aquest era el Giorgio Parisi. És la persona que ha fet contribucions més rellevants a aquest món. I hi ha alguna cosa que d’alguna manera també, als premis Nobel es donen amb molts anys de decalatge, per dir-ho d’alguna manera, sovint es donen a descobriments que es van fer fa 30 o 40 anys. Sí que és veritat que de vegades es premia una certa trajectòria, però no saps molt bé si és una trajectòria o si veritablement és per un descobriment puntual. Clar, quan et diuen que el Parisi és pel descobriment de les fluctuacions de no sé què amb els vidres d’espin, home! Parisi ha fet moltes més coses més rellevants que aquesta. Llavors possiblement li estiguin donant per tota la feina que ha fet, com un reconeixement a tota la seva trajectòria i totes les contribucions que ha fet al que podríem anomenar la ciència moderna.

Jo crec que aquí és on hi ha el reconeixement, i veritablement entendre que hi ha una física que no és la física tradicional i que és la física dels sistemes complexos, hereva d’aquesta termodinàmica, d’aquesta física estadística i que ara ens veiem capaços de intentar, com a mínim, predir certs comportaments a partir de les propietats microscòpiques, aquesta és la idea.

I quines són les eines, i com ho hem de fer. Un dels exemples del Parisi és el vol dels estornells, hi ha articles publicats pel seu grup en els que, posant 10 càmeres de vídeo enfocant els estornells, veure com es movien, per intentar esbrinar si hi ha un lideratge o no. I llavors resulta que la conclusió és no, l’estornell el que fa és integrar la informació dels 6 veïns que té més a prop, i això es pot deduir a partir d’aquesta observació.

Llavors a partir d’aquí tu pots desconstruir, allò que dèiem de la truita desconstruïda, és a dir: quins són els ingredients importants? Llavors quan tu vols fer un model de com es mouen els estornells, saps què has de fer: que un estornell es mou mirant al voltant dels 6 que té més a prop. I a partir d’aquí fas un model, i llavors intentes reproduir-ho. En aquest sentit, el que s’ha guanyat és això, aquesta relació entre l’observació i els models, cosa que abans, i fora de les línies tradicionals de la física, no existia. I això jo soc conscient que, soc el director de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB, com la representació d’un col·lectiu de persones que treballa en aquestes coses, entenem perfectament això, i d’alguna manera ens hem sentit moltes vegades històricament una mica com abandonats d’aquests grans trets de la física més tradicional, que tampoc vull tirar res contra aquells, la gent que es dedica a l’estudi de la cosmologia és absolutament fascinant i molt interessant, però d’alguna manera l’estudi dels sistemes complexos havia quedat una mica com amagat, fora dels compartiments de física més tradicional.

JMCC: Potser per això vau decidir crear un institut.

AD-G: Sí, la idea de crear un institut per dir, veiam, és que som tota aquesta gent que treballem en això, doncs ens hem de posar d’acord i crear alguna cosa.

CLL: En el nostre cas les dues persones que ho van rebre en principi la diferència que hi ha aquí és que eren grans investigadors, i van ser punters el seu dia, però en el cas de tota la modelització climàtica avui en dia gairebé tots són equips, és molt difícil, molt difícil decidir qui de l’equip mereix el premi. En el cas nostre, dels altres dos premis, hi hauria dues qüestions, una qüestió fonamental és que aquest any s’acabava de presentar el sisè informe de l’IPCC, l’IPCC ja havia rebut un premi, no podia tornar a rebre’l, i el missatge del premi era una crida a la població que s’havia de preocupar, i que ens hem de preocupar del problema que representa el canvi climàtic sobre el nostre planeta.

Aquí hi ha una part de la conjuntura social en la que ens movem. Des d’un altre punt de vista hi ha el tema que el clima és un dels sistemes complexos naturals per excel·lència i per tant està plenament vinculat. Jo vaig trobar que benvingut sigui, perquè hem de dir i afegir aquí que els que fem meteorologia i física de l’atmosfera durant molt de temps ens van dir: no, no, vosaltres no sou físics, vosaltres sou una altra cosa, però físics no ho sou.

Llavors aquí sí que voldria acabar… m’has fet pensar en una anècdota que representa aquest final de segle XX i XXI i em fa pensar en aquesta figura que ens has mostrat en què es veien les ciències bàsiques fonamentals i la interdisciplinarietat realment integrada. Ja fa anys que es va començar a parlar d’interdisciplinarietat i de multidisciplinarietat. Què va succeir? Jo vaig tenir la sort els primers anys de col·laborar ja amb gent interdisciplinària des del primer moment, i entrar altres àmbits, com hidrologia, com també ecologia, protecció civil, etc.

L’anècdota: a mi em van anomenar presidenta de la secció de riscos naturals de la Societat Europea de Geofísica, a finals del segle passat. Al mateix temps, en el mateix acte, també van nomenar el president dels sistemes no lineals en geofísica. Aquella nit van fer un acte que era un sopar a l’hotel Negresco, érem a Niça. Al sopar van anar-hi tots els presidents menys dos que no vam ser convidats, perquè es va considerar que les nostres branques no eren científiques. A nosaltres dos, als de natural hazards, i als de non lineality processes, van dir: el vostre és un grup interdisciplinari, per tant vosaltres no teniu dret a venir a sopar amb nosaltres, que constituïm el grup de física de l’atmosfera, física del terra, etc. Anècdota dita, perquè ara han guanyat el premi persones que treballen en àmbits interdisciplinaris, aquí hi ha un gir, jo crec que és per mi molt important aquest gir que realment el premi Nobel hagi reconegut aquestes branques de la física com poden ser els sistemes complexos i tota la temàtica del canvi climàtic.

JMCC: La sociologia de la ciència i les parcel·les epistemològiques són un problema, oi? I al món científic en general, però creieu que estan caient aquests murs que separen i que classifiquen?

AD-G: És molt complicat, perquè fins i tot avui en dia es diu que es vol promoure la interdisciplinarietat, i crec que a nivell d’investigadors ho tenim molt assumit que això s’ha de fer, per exemple amb la Carme vam intentar fer un projecte conjunt abans de l’estiu, amb investigadors d’intel·ligència artificial, amb economistes, vam intentar fer un projecte, al final no va sortir, però jo crec que els investigadors som conscients que hem de parlar amb investigadors d’altres disciplines, fer equips interdisciplinaris i transdisciplinaris per integrar els nostres coneixements en problemes comuns.

Els que jo crec que ho comencen a tenir clar són els que ens han de pagar, és a dir, les agències de finançament, ho comencen a tenir clar, però segueix sent molt complicat. Ara s’ha obert la convocatòria de projectes del ministeri i et pregunten: el seu projecte és interdisciplinari? Ompli aquesta casella, llavors tu has d’omplir una casella si tu consideres que el teu projecte és interdisciplinari. Vol dir això que t’ho valorarà algú d’altres disciplines? En absolut, jo sé que el meu projecte anirà a la casella de física, amb totes les conseqüències que això té, bones i dolentes.

JMCC: I això suposo que és el dia a dia en el dir: ha sortit aquest model a tal disciplina que es pot aplicar a aquesta altra, i a aquesta altra, i a aquesta altra…

AD-G: Però això és el que fem els científics, això és el científic que va a un congrés, el que llegeix les notícies, el que busca és això, veure el que s’ha fet en altres disciplines per veure si ho pot incorporar, o veure què és el que pot aportar amb els seus coneixements als problemes d’altres disciplines. I quan vas a un congrés, i quan presentes una xerrada la nostra participació sempre és molt oberta. El problema és que després el que t’ha d’avaluar tingui aquesta mentalitat oberta, i això és el que estem trobant a faltar.

JMCC: Perquè és el que decideix on van els diners. Tinc entès que aquest és un dels aspectes que se li valora molt al Giorgio Parisi, la seva obertura de ment, i que la curiositat l’ha portat per llocs sorprenents, com això dels estornells, per exemple.

CLL: Aquest és el problema, jo he estat a l’agència estatal d’investigació i el problema era trobar revisors que tinguessin aquesta mentalitat oberta, perquè sinó tornàvem a «transferència multidisciplinària», i et deien el mateix que deien exactament fa 20 anys, i hi havia revisors que ho acceptaven plenament, quan avui en dia «transferència a la societat» no vol dir que jo tindré una pàgina web, avui en dia vol dir moltes més coses, i interdisciplinarietat, transdisciplinarietat també vol dir una mentalitat molt més oberta per fer intercanvi de metodologies, aquest compartir la feina. I no posar persones que siguin de diferents àmbits i dius: ja soc interdisciplinari, que això també és molt típic (riures).

Costarà, però és veritat que les agències, tant a nivell estatal com a nivell europeu, estan apostant molt fort, i realment el que seria transferència a la societat, i per tant això implica moltes vegades aquesta component inter- i transdisciplinària, pensen ser molt rigoroses a la nova convocatòria de projectes europeus amb aquest tema.

JMCC: Ho podem deixar aquí, si voleu. Moltíssimes gràcies i… continuarà.