#SistemaGaia2 – PERQUÈ GIORGIO PARISI HA GUANYAT EL PREMI NOBEL DE FÍSICA 2021?

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

Gravat el 18 de gener del 2022, en Fèlix Ritort hi explica perquè el seu director de tesi, en Giorgio Parisi, ha guanyat el premi Nobel de Física del 2021.

Aquesta és la transcripció aproximada de tota la xerrada:

Bon dia, bona tarda, bona nit, sigui quan sigui que estigueu escoltant això, aquest és el segon programa de Sistema Gaia, un projecte que vol debatre i divulgar sobre això que en el vox populi se’n diu complexitat i que en àmbits més especialitzats s’anomena teoria de sistemes o paradigma dels sistemes complexos, o simplement sistemes complexos.

És un projecte del que us parla, en Josep Maria Camps i Collet, que és periodista de professió i antropòleg de formació, i que porta uns quants anys llegint tot el que li cau a les mans (i pot entendre) sobre els sistemes complexos i donant-li voltes des del dia que en va sentir a parlar.

Per tant, per fer-ho necessito 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, vocacionalment, que ja són un bon grapat i que cada dia que passa n’hi ha més.

L’arrencada d’aquest projecte ha coincidit amb un esdeveniment que ha estat molt significatiu pel camp que aquí es tracta: la concessió del premi Nobel de Física a tres investigadors precisament per la seva aportació a l’estudi de la complexitat, una cosa que no havia passat mai abans. En concret la principal argumentació del comitè Nobel de física de l’Acadèmia sueca de ciències per donar-los el premi a tots tres és, cito textualment, «per les contribucions innovadores a la nostra comprensió dels sistemes complexos».

De fet, el premi l’han dividit en dues parts iguals, i una l’han donat a dues persones que van ser clau per la definició dels models climàtics que han permès provar que el canvi climàtic existeix i que l’ha provocat l’activitat de la humanitat, el nord-americà d’origen japonès Syukuro Manabe, i l’alemany Klaus Hasselmann, i l’altra meitat l’han donat a una sola persona, l’investigador italià Giorgio Parisi, torno a citar textualment «pel descobriment dela interacció del desordre i les fluctuacions en els sistemes físics des de les escales atòmiques fins a les escales planetàries«, poca broma.

S’ha destacat molt la primera part, el reconeixement a la ciència del clima, cosa que també ha estat la primera vegada: anteriorment només s’havia premiat aquest àmbit el 2007, però no per la banda científica, sinó per la sociopolítica podríem dir, perquè van atorgar el premi Nobel de la Pau al Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic de l’ONU, l’IPCC, i al polític i activista ambiental Al Gore.

Però s’ha parlat menys de la segona, la relativa directament als sistemes complexos, tot i que la ciència del clima entra també dins d’aquest paradigma. Aquí avui ens centrarem en la figura i l’obra de Giorgio Parisi, i ho farem amb la persona del nostre país que ho pot explicar més de primera mà i amb més coneixement de causa: el professor i investigador de física de la matèria condensada de la Universitat de Barcelona Fèlix Ritort, benvingut Fèlix a Sistema Gaia.

Fèlix Ritort (FR): Gràcies, Josep Maria.

Josep Maria Camps Collet (JMCC): Fèlix Ritort és membre de l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia de la UB, també és president de la divisió de ciències de la vida de la Societat Europea de Física, però sobretot és el màxim responsable de l’Small Biosystems Lab, el laboratori de sistemes biològics petits, en podríem dir així (En Fèlix assenteix), que va fundar ell mateix el 2005. En aquest laboratori s’ha dedicat i es dedica a estudiar els sistemes desordenats i la dinàmica del no equilibri a nivell molecular, amb estudis multidisciplinaris que estan a cavall de la física, la química i la biologia.

I l’hem convidat perquè, als anys 90 va compartir despatx universitari amb Giorgio Parisi a Roma durant uns quants anys, privilegi que no es va quedar aquí: Parisi també li va dirigir la tesi doctoral «Several aspects of spin glass theory», que es podria traduir com a «Alguns aspectes de la teoria dels vidres d’espí», un privilegi superlatiu perquè no només és un científic de la talla que és, sinó perquè ha dirigit molt poques tesis doctorals.

FR: I també vaig fer el postdoc amb ell, amb una beca europea, de dos anys.

JMCC: O sigui que no només el doctorat sinó també l’aprofundiment.

FR: Efectivament.

JMCC: El primer programa de Sistema Gaia l’Albert Diaz-Guilera, col·lega teu a la facultat de Física de la UB va venir a dir-nos que en l’àmbit de la física dels sistemes complexos hi havia com el convenciment que, quan es donés el premi Nobel de Física a algú del vostre ram, aquest seria, segur, Parisi. Era exagerat dir això, o realment deieu: «Un dia o altre li ha de caure».

FR: Penso que no, que és encertat. Tots, i jo particularment, teníem sempre la percepció que el Giorgio seria premi Nobel, i curiosament després que li van donar, parlant amb uns amics de tota la vida amb els que feia excursions al Pirineu, em van dir: «Tu, Fèlix, quan tenies 22 anys o 23, i parlem de l’any 89-91, que estaves allà, ja deies que algun dia li donarien el Nobel». I és veritat, al final ha estat així. I no és exagerat perquè ell ha fet unes teories molt interessants i d’una bellesa inigualable que expliquen com la matèria desordenada d’alguna forma s’organitza espontàniament tal com fan inclús els sistemes ordenats.

I de fet, els sistemes que tenen ordre, la percepció de l’ordre és un cas particular de l’organització espontània de la matèria a tots els nivells, a totes les escales, des d’allò més petit, atòmic, a allò més gran, planetari, degut a aquest principi que existeix a la naturalesa que tot espontàniament tendeix a ordenar-se, tendeix a adquirir una estructura. És l’única forma que té la natura per emmagatzemar informació en totes les escales, de forma resumida.

JMCC: Ell explica que quan estava desenvolupant això, que era a finals dels anys 70, en el fons no sabia què estava fent. Inclús que quan li van publicar la recerca, qui li va valorar en va fer treure una part perquè considerava que no era de rebut, i que ell no va poder oposar-s’hi perquè no sabia què estava fent, i que va ser a posteriori que ho va descobrir.

FR: Efectivament, quan ell va trobar el que s’anomena trencament de la simetria de rèpliques, va trobar una solució al problema d’una paradoxa que ningú sabia resoldre, ell va trobar una solució matemàtica l’any 79, i era estranya, però resolia el problema. Però no s’entenia el significat, era més aviat una intuïció matemàtica que no pas una demostració rigorosa i constructiva. I ell mateix no va saber el significat fins 4 anys més tard, el 1983, va trobar una interpretació física d’aquesta solució intuïtiva que havia descobert que resolia la paradoxa matemàtica, i és per això sobretot que se li ha reconegut amb el premi Nobel. És a dir, de complexitat n’hi ha molta, però un científic amb el recorregut i el pedigrí i la categoria de Parisi n’hi ha pocs. Per això se l’ha seleccionat a ell, i de fet se li ha donat el 50% del premi, perquè es podia haver repartit també aquesta part que no era de models climàtics amb un altre, i no s’ha fet, perquè la seva contribució va ser singular.

Però això els anys 80 i els anys 90 ja se sabia, Parisi ja era conegut a finals dels 70, perquè havia fet teories en física de partícules que encara avui en dia s’utilitzen per calcular les seccions eficaces dels experiments dels col·lisionadors protó-protó que hi ha al CERN, i per tant ell ja era molt conegut en el seu temps per altres contribucions.

JMCC: Sí, ell havia estat al CERN, oi?

FR: No hi havia estat mai, però havia treballat amb física de partícules, perquè la física romana tradicionalment ha estat molt forta, a nivell experimental i teòric, en la comprensió de l’estructura nuclear de la matèria.

JMCC: Precisament, just després de la concessió del premi Nobel curiosament ha publicat un llibre de divulgació, se’n podria dir de divulgació («In un volo di storni»), que tenia més o menys escrit perquè ha publicat a posteriori, i hi explica que una cosa que li va passar l’any 73 amb una gent que treballava al CERN, va estar a punt d’arribar a una altra solució, no aquesta sinó una altra, que també era de premi Nobel directe. I és curiós que ho diu amb aquesta tranquil·litat, i que purament en aquell moment no se li va acudir ajuntar dues idees que ell tenia en el seu bagatge, una que li estava exposant em sembla que era un investigador holandès, i que ell tenia aquest bagatge que l’altre no tenia, i que hagués pogut fer la connexió llavors, i que no la va fer.

FR: És la llibertat asimptòtica, que és la teoria d’interaccions fortes, dels quarks, i el confinament dels quarks dins dels varions, i llavors ell va entendre matemàticament com fer aquesta teoria. Després el premi Nobel el van donar a altres persones, entre elles Frank Vilczek, i altres que van compartir aquest premi Nobel de la llibertat asimptòtica en les interaccions fortes, que se’n diu.

JMCC: Ell explica que li interessava sobretot la física de partícules subatòmiques, però que es va interessar pels vidres d’espí, i va fer servir això que en deien una metodologia de rèpliques, repetir diverses vegades un resultat i veure què passa. I llavors ell va descobrir el trencament d’aquesta simetria, que els resultats no eren simètrics, sinó que es trencava la simetria. Això què vol dir? O potser hauríem d’explicar abans els vidres d’espí, o no cal?

FR: Bé, els vidres d’espí són aliatges metàl·lics on hi ha una fracció molt petita, inferior al 10%, d’impureses ferromagnètiques, d’àtoms ferromagnètics, amb una malla d’un material que generalment és un metall, un coure, per exemple, o una plata.

JMCC: O sigui que no són vidres?

FR: No, són sistemes magnètics, són vidres magnètics. És a dir: un vidre com el de la finestra és un material que té unes interaccions fortes, que pot ser fet de diòxid de silici, i el que passa és que la conformació posicional, l’organització dels àtoms d’oxigen i de silici i del que hi hagi, està totalment desordenada, no hi ha una estructura periòdica, i això és el que se’n diu un vidre estructural. En canvi els vidres d’espí són sistemes on hi ha un desordre posicional de les impureses magnètiques, però sobretot hi ha unes interaccions magnètiques entre els espins d’aquests àtoms magnètics, de ferro, o de manganès, del que sigui, que el que fan és que la interacció sigui ferromagnètica o antiferromagnètica. És a dir, el desordre posicional dels àtoms de silici o d’oxigen que pot haver-hi en un vidre de finestra correspon a la interacció ferromagnètica dels spins d’un vidre d’espí magnètic.

Però l’analogia és que el material magnèticament es desordena i no hi ha una periodicitat en l’orientació dels spins magnètics: uns cap amunt, uns cap avall, i és tot desordenat, com un sistema amorf, són sistemes amorfs magnètics, és la variable de l’emanació local de cada àtom que apunta en una direcció totalment aleatòria, no hi ha ordre magnètic, això és el que és un vidre d’espí.

JMCC: I aquest ordre va canviant depenent de la temperatura, escalfant-lo o refredant-lo, que aconsegueixes que faci un canvi de fase, oi?

FR: Efectivament, a altes temperatures tot es desordena d’una forma trivial, com si agafes un vidre i el trenques en trossos, però no hi ha res allà. L’interessant que va fer Parisi és que va descobrir quina és la fase… quan tu refredes aquests materials no es queden totalment desordenats, tenen un cert ordre, és aquest ordre que descriu això que has mencionat de la simetria de rèpliques, i ell va fer la teoria matemàtica que, a baixes temperatures, encara que sigui amorf, és un amorf amb un cert ordre, hi ha una multiplicitat de fases en aquest desordre.

És com la biologia, tu mires les espècies biològiques i hi ha una aranya, una mosca, un humà, hi ha un tigre, això és desordenat, però no està totalment desordenat. Perquè? Doncs perquè si agafes totes les espècies biològiques i les poses en conjunt i les mires, hi ha similituds entre unes i diferències entre altres, però es poden organitzar en un arbre genealògic: hi ha espècies més petites i menys desenvolupades, i unes més grans, i estan relacionades a partir de l’evolució. Doncs ell el que va demostrar amb aquesta simetria de rèpliques és que els sistemes amorfs per sobre de la temperatura amb la que es desordenen, allà no hi ha res, però per sota, són amorfs però tenen una estructura, una organització com d’arbre genealògic, això és el que ell va trobar matemàticament.

JMCC: I què vol dir que hi ha trencament de la simetria de rèpliques?

FR: Llavors què vol dir això? Imaginem-nos que em miro la meva mà i després la poso davant del mirall. Evidentment hi ha una simetria entre la meva mà i la imatge especular que fa el mirall, són la mateixa, hi ha una simetria entre les dues. Llavors, imaginem que ara agafo moltes mans de moltes persones i un únic mirall per tothom i començo a mirar mans, i veuria que el 50% de les mans tenen una simetria dreta (imaginem-nos que tots alcen la mà dreta) les observacions de les mans que no pateixen reflexió serien mans dretes, i l’altre 50% que són reflexions serien mans esquerres. Jo em miro totes aquestes mans, sempre la mà dreta, però miro la real i la reflectida i hi ha el 50% d’espècies de cadascuna.

Llavors ell el que va demostrar que, igual que jo ara he dit que si jo multiplico la meva mà dreta per moltes mans, i en comptes d’una, agafo mil mans, idèntiques, que poden ser de persones diferents o la mateixa meva, perquè les mans són totes iguals, en definitiva, no? Jo classificaria entre el 50% un tipus i les reflectides i un 50% l’altre. Ell el que va fer matemàticament va ser agafar un sistema desordenat, amorf, i el va replicar, com si estiguessis replicant les mans, i al trobar la solució del sistema replicat, va trobar no que el 50% eren d’un tipus o d’un altre, va trobar un 1% d’un tipus, un 1% d’un altre…

El sistema multiplicat, de forma espontània, adquiria moltes conformacions com les 2 orientacions que pateix una mà quan la mires en una reflexió, la mà dreta reflectida és mà esquerra. Ell va veure que això, espontàniament, aquest procés de reflexió entre cometes, succeïa al multiplicar el sistema amorf moltes vegades i resoldre matemàticament parlant, tot el sistema, la multiplicació d’aquesta multiplicitat d’aquestes còpies del sistema original. Fa una cosa matemàtica rara, per això se li diu «truc de la rèplica», perquè és fer moltes còpies del sistema.

I dius: com és possible que fent còpies d’un sistema vegis coses diferents? Precisament aquí està la gràcia d’aquesta teoria dels sistemes desordenats que va fer: al multiplicar-ho no generes un sistema gran que és la repetició dels sistemes individuals, és un sistema nou totalment diferent, és com si, agafant molts pastissos iguals, i mirant-los sortís un pastís gran però que és totalment diferent.

És com barrejar sabors, tens molts sabors que són aparentment iguals, però quan els barreges apareix tota una gamma diferent. Això és un dels misteris, no s’entén molt bé, encara hi ha dubtes sobre el significat físic d’això, de fet no hi ha una verificació experimental nítida d’això. Aquest és un premi Nobel que s’ha donat per la idea, per la concepció, per la bellesa de la teoria, i no tant per la verificació experimental que existeix a la natura.

JMCC: Suposo que és molt difícil verificar una cosa així en un vidre d’espí. Perquè s’està parlant de models, no hi ha realment vidres d’espí…

FR: Sí, hi ha vidres d’espí i hi ha mesures i hi ha prediccions que té la teoria de Parisi sobre com respon la magnetització a un canvi de temperatura, com respon un canvi de camp magnètic, com respon la capacitat calorífica, etc, etc. Però no hi ha una demostració experimental que hi ha tots aquests estats que surt d’aquesta solució múltiple de totes aquestes simetries que es trenquen, això no existeix. Però tampoc existien els anys 20 quan li van donar el premi Nobel a l’Albert Einstein.

Bé, li van donar per l’efecte fotoelèctric, no li van donar per la teoria de la relativitat, però no existia una evidència experimental de les ones gravitacionals, s’ha trobat ara recentment. I també els forats negres, es van predir ja des de Laplace, per dir fa molt més temps, que ell va ser qui va dir que ni la llum podria sortir d’un forat negre. Però és que els forats negres existeix la teoria des de Penrose i Hawking, i només recentment s’ha verificat.

És a dir, hi ha moltes teories en física que la verificació experimental arriba més tard, i jo crec que la teoria de la complexitat de Parisi, entesa des d’aquest punt de vista de la simetria de rèpliques, és una de les que encara no s’ha fet i esperem que es pugui fer els propers anys. Seria molt maco.

JMCC: Tu has afirmat que creus que és probable que sigui una teoria que expliqui com s’organitza la vida a nivell molecular. Ho pots desenvolupar, o és una intuïció que és difícil de…?

FR: Bé, no és tant una intuïció, és una intuïció, però hi ha fonaments per entendre aquesta intuïció. Una de les coses que s’està descobrint ara en biologia, per exemple, és que hi ha un munt de molècules, per exemple, d’àcid ribonucleic… fins ara l’àcid ribonucleic expressava proteïnes, se li deia ARN codificant, però existeix una multiplicitat de seqüències d’ARN que fan coses diferents, i de fet nosaltres ara estem estudiant molècules d’ARN al meu laboratori i estem veient que aquestes molècules són pràcticament idèntiques, són sistemes amorfs, són polímers desordenats, són una mica com els vidres d’espí però, pobrets, són cadenes, no són tridimensionals, no són trossos de matèria macroscòpica, són cossos moleculars, però són desordenats, són amorfs també, i veiem que es pleguen en estructures totalment diferent i cada estructura té la seva funció.

Sembla que la biologia, per tenir multiplicitat de de funcions, és a dir, multiplicitat de camins de regulació, multiplicitat de formes de defensa contra els patògens… O sigui, el cos humà, la matèria viva adopta tot aquesta multiplicitat que descriu la teoria dels sistemes amorfs de Parisi. Això ho ha utilitzat l’evolució per perquè puguem nosaltres existir tal com som, amb tota la nostra complexitat. O sigui jo crec, i encara no se sap evidentment, però aquesta és una de les línies on demostrar experimentalment la teoria de Parisi, no en els superconductors, no en els vidres d’espí magnètics, no en els polímers, no ens els plàstics, possiblement en la matèria biològica. Això és una opinió personal, i em puc equivocar.

JMCC: I et dediques a això?

FR: Sí, tinc ganes de fer coses en aquesta direcció.

JMCC: Perquè suposo que haver treballat amb el Parisi en el seu moment, haver fet la tesi doctoral sobre el seu tema principal i continuar en aquesta línia, derives una mica d’això com a acadèmic i al teu laboratori?

FR: Sí, es clar, jo vaig fer la tesi amb ell, també el postdoc, vaig compartir despatx amb ell, tinc una relació amb ell, és el meu pare científic, i sé com pensa… Si tanco els ulls i estigués aquí, per la olor sabria que és aquí. Per la olor, fixa’t tu, té una olor peculiar, és una persona molt singular, però una cosa estic d’acord amb ell… Ell és molt físic matemàtic, a mi recentment m’ha interessat més l’experiment, crec que contrastar les idees amb els experiments, amb la natura és un repte que és fascinant. Jo crec que en això ell té raó, i no ho deia només ell, ho han dit molts científics al llarg de la història: han remarcat la importància de la bellesa de les teories físiques, la bellesa de de la natura. És a dir, quan tu descrius una cosa de forma simple però bella té molt més valor que si només és simple, la bellesa és un valor afegit.

JMCC: Això és el que expliquen els que van trobar l’estructura helicoidal de l’ADN, que van tenir aquesta sensació, quan es van preguntar: és aquesta? I la van veure i van dir: sí.

FR: Perquè l’ADN és una doble hèlix? Perquè és una escala de cargol? Doncs perquè l’ADN ha de ser estable, i per ser estable ha d’expulsar tota l’aigua. Tu què fas amb una tovallola per expulsar-ne l’aigua? L’enrotlles, veritat? Doncs l’ADN espontàniament s’enrotlla sobre sí mateixa i treu tota l’aigua, i així manté la seva estructura, la seva estabilitat. Llavors és un material que dura anys i anys, sempre amb mutacions, perquè no hi ha res perfecte i per això hi ha malalties, però ja és molt que jo vaig néixer l’any 1965 i estem el 2022 i encara soc exactament el mateix. Això és gràcies a l’estabilitat de l’ADN, sinó seria un tiu totalment… (riu)

JMCC: De fet està definit fa milers de milions d’anys, no? La cèl·lula eucariota no sé quan es situa en el temps…

FR: No se sap, això no se sap, 4.000 milions d’anys és l’origen dels cianobacteris, però es clar, els cianobacteris ja és tot, ja és ADN, replicació, proteïna, àcid ribonucleic i oxiribonucleics, transcripció, traducció, és tot.

JMCC: A mi m’ha sorprès el llibre del Parisi per com de senzill és a l’hora d’explicar-se…

FR: El llibre els ocells et refereixes?

JMCC: Sí, sí, (és «In un volo di storni», que es pot traduir «En un vol d’estornells»), parla dels ocells en el primer capítol i després se’n va i fa una autobiografia, que en part és personal i en part és científica, i és molt interessant. Ell de vegades ha dit que definir la complexitat, i aquí tiraré cap a la meva banda, que és parlar de la complexitat en general, m’agrada molt una definició que fa, diu que un amic seu va estar buscant definicions de què és la complexitat i que en va recollir unes 65 de diferents. Ho dic per destacar com de difícil és definir què coi és aquest concepte que alguns hi veiem una nova manera de veure la ciència, i diu que la majoria de definicions diferenciava entre complex i complicat. I posava com a exemple, que em va fer molta gràcia, un avió, un avió comercial, s’entén, que deu tenir uns 10 milions de peces, i que és una cosa molt complicada però que no és complexa, perquè està feta, això fa molta gràcia com ho diu, «disegnato sul tavolino», dissenyat a sobre de la taula, i que per tant cada peça té una funció, i no es pot esperar que aquest avió evolucioni cap a coses noves, que seria el que fan els sistemes complexos, que no els ha dissenyat ningú i que evolucionen i s’adapten.

A mi m’ha agradat molt com ho explica, això, que és difícil de vegades explicar què és la complexitat. T’ho deia perquè ell assegura que (i tot això a tu no et vindrà pas de nou, perquè l’has sentit parlar moltes vegades), però jo et volia preguntar que ell diu que li agrada la complexitat perquè permet analitzar els sistemes a molts nivells diferents, i tu t’has centrat en el nivell molecular, que potser és dels més complexos o més difícils d’analitzar.

FR: No necessàriament, és el més fonamental, perquè és l’estructura més primària que hi ha a les molècules biològiques, és a nivell d’àtoms, de polímers, l’ADN, l’ARN, però no necessàriament, també hi ha a nivell cel·lular.

Has dit això de la complexitat i la complicació, «un aereo è disegnato su un tavolino» (imita Parisi), i és veritat, hi estic d’acord. No és l’únic que ha dit aquesta diferència, altres científics, inclús no físics, biòlegs han emfatitzat aquesta diferència. De fet, la diferència entre un avió, que és complicat, i un sistema complex, com pot ser una molècula biològica o un òrgan, és la multiplicitat de funcions que fa un sistema complex, a nivell de funcionalitat inclús. Mentre un avió només té una funció, que és volar, és a dir, no pretenguis amb l’avió fer altra cosa que no sigui volar, perquè està fet només per això, mentre que un òrgan biològic, que no està fet «sopra il tavolino», té la capacitat d’adaptar-se a tantes coses. Llavors aquesta adaptabilitat, aquesta mal·leabilitat, aquesta resiliència, tot això és més característic dels sistemes complexos.

Llavors hi ha aquesta definició que a mi m’agrada molt de François Jacob, que també és un premi Nobel de biologia molecular, als anys seixanta, amb Jacques Monod li van donar el premi Nobel pel descobriment del mecanisme de repressió dels enzims, la lactosa, la lactasa, etc, ell tenia aquesta definició: L’evolució, per fer els organismes vius, no opera com fa un enginyer, opera… i utilitza una paraula que mai recordo, que oblido sempre, però és com un artesà, no com una persona que dissenya i té un disseny escrit sobre la taula i llavors necessita aquestes peces… agafa el que té a la disposició, fa una cosa més artesanal: necessito això, ho busco, busca i manega tot el que té a disposició per aconseguir el que més necessita.

I després si necessita una altra peça la canvia, i està sempre, com diuen en anglès «tinkering» (retocant), està tocant varis instruments, varies peces, varies notes per aconseguir alguna cosa que vagi cada vegada millor. Però no va cap a un objectiu únic, va cap a que allò cada vegada funcioni millor sense saber exactament cap a quina direcció va. I aquesta diferència entre aquest enginyer i aquest artesà… que no és artesà, és una altra paraula però l’he oblidada.

JMCC: És francesa, no?

FR: En castellà existeix, és una paraula comuna que jo oblido contínuament, i vaig al llibre i la busco.

JMCC: Això que dius recorda el que deia Claude Lévi-Strauss, que parlava del pensament bricoleur…

FR: Bricolatge! Aquesta és la paraula! No és una obra d’enginyeria, és una obra de bricolatge, exactament, aquesta és la paraula, gràcies, me l’has recordat.

JMCC: Doncs igual la va treure del Lévi-Strauss, que parlava del pensament bricoleur, que és el que fas servir quan has de solucionar un problema i no tens 5 anys per fer una carrera, diguem.

FR: Exactament, és una operació de bricolatge. És possible, però Lévi-Strauss possiblement és posterior a François Jacob.

JMCC: Bé, Lévi-Strauss té aquest llibre, El pensament salvatge, no sé si et sona, i que planteja que el pensament no és exactament racional, sinó que és sobretot inconscient, però a més a més és «salvatge» en el sentit que agafa el que pot i no està plantejant-se «hem de fer les coses bé», sinó que les fa. I penso que és la mateixa idea que l’evolució biològica a nivell molecular hi ha el que hi ha i tira endavant amb el que hi ha. I si funciona, sobreviu, i sinó, un altre.

FR: Exactament, aquest es mor i ve un altre individu, i nosaltres som les peces d’aquest bricolatge de la natura, efectivament. És una analogia molt maca i hi estic totalment d’acord.

JMCC: I a més a més que no hi ha un propòsit, no hi ha una teleologia… Això entenc que és la base, no hi ha un propòsit?

FR: Efectivament, això és la diferència entre una cosa que té un destí, un objectiu, i una cosa que no en té. I aquesta paraula en anglès, una vegada quan vaig escriure un article quan estava a Berkeley i parlava de la natura i la biologia, de tota la complexitat de la molècules que tenen funcions diferents, i ho intentava comparar amb les peces d’una màquina tèrmica, una màquina termodinàmica, un avió, per exemple, i deia que clar, les peces biològiques tenen aquesta… vaig trobar aquesta paraula, «purposefulness» («intencionalitat») i recordo que un amic biòleg professor de Berkeley que em va dir: això no ho posis mai, perquè la biologia no té «purposefulness». I tenia raó! Clar, el meu anglès era limitat, i la vaig treure.

JMCC: Bé, és la definició de teleologia, la idea que una cosa té un propòsit i que es projecta cap al futur, que és el que ens passa amb el nostre pensament, i que ens pensem que el món funciona així. Bé, nosaltres ho fem! Jo vull fer una casa i la faig, però la biologia no funciona així.

Canviant de tema, m’agradaria que m’expliquessis a què us dediqueu, m’has explicat això de l’ARN… El fet del 2005 dir: jo fundo aquest laboratori, aquí sí que hi ha un objectiu, oi? Quin «purposefulness» hi havia, què és el que volies fer, ja fa 17 anys, que Déu n’hi dó.

FR: Ara faré un acte de sinceritat: quan vaig fer la tesi amb el Parisi, vaig començar el 1989, vaig anar a veure’l a Roma, tota una història molt interessant com vaig acabar allà, vaig treballar fins l’any 2001 aproximadament, uns 12 o 13 anys treballant amb la teoria dels vidres d’espí, sistemes desordenats, sistemes fora de l’equilibri… hi ha tot un aspecte molt important dels sistemes desordenats i és que mai s’equilibren i llavors hi ha tot un aspecte de la física que s’anomenen sistemes fora de l’equilibri. I em vaig donar compte que… a tots ens passa, als científics, tu quan ets jove fas una tesi doctoral, t’especialitzes, si pots guanyes una oposició, en el meu cas vaig ser professor a Barcelona, fas una carrera…

Però llavors arriba un moment que has de canviar, has de matar per dir-ho d’alguna manera la teva joventut i decidir què vols fer per tu mateix. I jo estava una mica cansat de tanta teoria, perquè era tot molt teòric, i hi havia unes disputes que ara no cal parlar-ne, hi havia molta gent en contra de la teoria de Parisi, que ara es deuen estirar una mica els cabells perquè han vist que li han reconegut, però hi havia molta oposició a les seves teories en aquells anys. També és veritat que Parisi de vegades tirava pel dret i es va convertir una mica en una lluita entre sectes, jo quan veig sectes llavors ja no m’agrada, a mi m’agrada que hi hagi… El mestre absolut és la natura, no és el que jo pensi, o si jo soc Einstein, o soc aquest, o soc l’altre, la natura és la nostra mestra absoluta. Per això la física, la química, la biologia són ciències experimentals.

Bé, en qualsevol cas jo vaig voler canviar i obrir-me a un camp nou, i llavors vaig decidir fer experiments. I en aquell temps… canviar de camp, vaig començar a experimentar amb coses, espectroscopia, òptica, vaig començar a mirar coses d’econofísica, però al final em va atraure l’atenció tot això de la manipulació de molècules individuals, hi ha unes tècniques, que per cert també a l’any 2018 vaig estar a Estocolm pel premi Nobel, perquè vaig nominar, en una altra àrea diferent, una altra persona que després va ser reconeguda, que era el descobriment de les pinces òptiques, i vaig agafar i per circumstàncies de la vida me’n vaig anar als Estats Units, i ja sent professor vaig dir, sort de la distinció de la Generalitat que em van donar per poder dedicar-me encara a la recerca, vaig agafar i me’n vaig anar, com si comencés de zero, i vaig començar a fer una altra cosa, i vaig dir: jo vull fer els meus propis experiments i muntar el meu propi laboratori. I un dels científics que em va ajudar és Carlos Bustamante, que està a Berkeley, que també aquest és, ja ho dic aquí públicament, que segurament serà premi Nobel dels pròxims anys, no necessàriament de física, va tenir unes tècniques maquíssimes de manipulació de molècules.

Llavors em vaig posar allà a treballar, i el 2005 vaig muntar el laboratori, ha estat una feinada però ara funciona, està operatiu, i és la recerca que m’ha fet més independent a nivell personal i m’ha fet madurar com a científic. I ara, tornant cap al passat, perquè tenim aquesta cosa de voler convertir una de les rectes en cercle, ara vull tornar al principi, i ara vull trobar el Giorgio i dir-li: mira, he fet un experiment on demostro que hi ha trencament de simetria de rèpliques. M’encantaria fer aquest experiment, i crec que es pot fer. I si es pot fer és amb aquest tipus de tècniques físiques a nivell molecular. I per això m’interessa tot aquest estudi de la biofísica molecular, estudiar l’ADN, l’ARN, que són estructures desordenades, i m’agradaria molt mesurar, quantificar experimentalment el trencament de simetria de rèpliques a escala molecular. Perquè jo estic segur que existeix, perquè són sistemes desordenats a nivell microscòpic.

JMCC: Però amb quines eines es fa això?

FR: Es fa amb unes eines que es diuen pinces òptiques, aquesta tècnica experimental que permet atrapar, immobilitzar, capturar partícules molt petites, de plàstic, i ancorar-les amb llum, movent el feix de llum, unint aquesta boleta a una molècula i tirar la molècula. Són tècniques que se’n diuen d’espectroscopia, mesura d’espectres, d’alguna manera de força, mesuren forces, i tenim una resolució de piconewtons, 10 elevat a -12 newtons, un newton és un quilo, per tant és una força extremadament petita. I mesurem distàncies de desplaçaments de l’ordre del nanòmetre. Per tant tenim una mesura d’energies, l’energia es mesura com el producte de la força per la distància, com el treball mecànic, i un piconewton per un nanòmetre és 10 elevat a -21 joules. Això és l’energia cinètica d’una molècula d’aigua, d’una, per tant mesurem les col·lisions moleculars, i per tant tenim una tècnica exquisida per mesurar energies extremadament petites, i per tant podem mesurar tota l’energètica dels sistemes moleculars amb una precisió comparable a la que tenen els sistemes macroscòpics amb les tècniques de mesura macroscòpiques. Però l’interessant és que podem mesurar sistemes físics desordenats a escala molecular amb una precisió absoluta i veure les conseqüències d’aquesta simetria de rèpliques a escala molecular. Jo crec que això seria molt maco. Això encara no s’ha fet.

JMCC: Clar, però se’m fa difícil pensar fins a quin punt… perquè l’important seria veure com actuen les molècules a dins de la cèl·lula, i com actuen directament a dintre del sistema que és la cèl·lula. D’això potser s’és molt lluny encara? O no?

FR: Clar, això és molt lluny, perquè mesurar… Efectivament, hi ha diversos tipus d’experiment en biologia molecular, en biofísica: els experiments ‘in vitro’, o ‘in vivo’, i ‘ex vivo’, ‘ex vivo’ és una cosa que té propietats de sistema viu, però el treus del sistema viu, seria estudiar un tros d’una cèl·lula, però morta. Una altra cosa és ‘in vivo’, estudiar les propietats d’un tros d’una cèl·lula en el seu entorn viu, mentre la cèl·lula està viva, després hi ha ‘in vitro’, que és agafar aquest tros de la cèl·lula, aïllar-lo i amb un tub d’assaig mesurar-ho amb altres coses, clar.

Però el nivell de complexitat que és molt més gran, més gran és ‘in vivo’, absolutament, després ‘ex vivo’, i després ‘in vitro’, el nivell de complexitat que s’observa que hi ha ‘in vitro’, que és matèria inert, però orgànica, trossos de matèria viva, fragments d’aquesta complexitat de la vida, no és tan diferent de la complexitat dels vidres d’espí, que en definitiva no estan vius, tampoc. Ja que la teoria dels vidres d’espí es va fer per sistemes magnètics, per sistemes inerts, també es pot fer per ‘in vitro’. Per tant, jo crec que ‘in vitro’ és el pas intermedi entre fer-ho amb un sistema ‘in vivo’ i fer-ho amb un sistema totalment inert, amb matèria inorgànica inert o amb un metall o amb el que sigui, que és el que es diu la matèria condensada, que és la disciplina de la física que estudia les propietats d’electricitat, propietats de transport, de calor, tèrmiques, el que sigui, de la matèria. És un punt intermedi, passar directament al sistema ‘in vivo’ no sé si es farà però em sembla que metodològicament és millor quedar-se en un punt intermedi.

Però dit això, si tu penses per exemple en el problema del dese nvolupament, com creix un organisme des de que des de l’ou, des del zigot, fins que es fa un organisme… van passant les setmanes, es van multiplicant, cada setmana es va multiplicant fins que arriba la blàstula i arriba tot aquest conjunt de cèl·lules, i després comencen a sortir els membres, les diferents parts del cos… Això en el fons és una cosa ‘in vivo’ totalment, però tota aquesta complexitat si hi ha alguna teoria primigènia que pot explicar-ho és la teoria dels vidres d’espí, perquè partint de matèria orgànica però desorganitzada, com pot créixer tot aquest organisme amb tota aquesta complexitat? Una mica com apareixen aquests estats en la simetria de rèpliques, no és tan diferent conceptualment, però això crec que jo no ho veuré. I per tant jo m’he de centrar en un punt intermedi en el que crec que hi ha més opcions de copsar. Però això arribarà algun dia? Doncs sí, d’aquí 100 anys possiblement…

JMCC: Suposo que faltaran més instruments científics per poder analitzar-ho…

FR: Més instruments, més científics, més científiques, més gent, d’això es tracta. I d’aquí a 100 anys possiblement arribarà, d’una forma… jo ho he resumit així, potser no serà així, però d’una forma semblant. Però que la teoria de Parisi, des d’aquest punt de vista, és la primera teoria que aborda aquesta complexitat des d’aquesta perspectiva, amb una projecció cap a la matèria biològica, per mi és gairebé natural, la meva intuïció em diu que és així, que és correcte.

JMCC: No sé si els responsables d’atorgar el premi Nobel de Física han estat capaços de fer una lectura d’aquest tipus, perquè ells parlen de física, es clar, parlen d’escales moleculars a escales planetàries. Com es reflexa això? Perquè són paraules grans, és gairebé com si es pogués plantejar com una teoria del tot, no? Com es podria dir que una galàxia està determinada per aquest trencament de simetria de rèpliques?

FR: Molt bona pregunta. De fet el que t’he exposat abans és la meva opinió personal de la projecció cap al futur, el premi Nobel reconeix el que s’ha fet, percep que això pot tenir moltes implicacions…

JMCC: Sí, però afirma això de les «escales planetàries»…

FR: Vols que et digui la resposta sincera? I don’t know, no ho sé, perquè jo quan vaig veure això de «les escales planetàries»… la molecular ho he argumentat una mica, amb l’ARN, bé, a nivell molecular hi ha un cert desordre. Si em preguntes si al nucli atòmic, que té quarks, tot d’interaccions, gluons, es pot descriure per la simetria de rèpliques, doncs potser allà… Però jo crec que la resposta a la projecció cap a sistemes grans del comitè Nobel una mica és el que fa unió amb l’altra meitat del premi Nobel, el canvi climàtic. Aquí és on entren les grans escales. És a dir: el canvi climàtic té alguna cosa a veure amb la teoria de Parisi? De fet, la teoria de Hasselmann, que separa l’evolució dels canvis climàtics… fa una teoria diguéssim del que seria el canvi climàtic en escales de temps no de dies o de mesos, sinó amb escales de desenes d’anys, de centenars d’anys, a escales molt grans, és una mica la teoria de les variables lentes i de les variables ràpides, que també apareix en la teoria dels sistemes desordenats de Parisi, sobretot quan es fa la versió dinàmica.

Les espècies, els humans, com si fóssim estats d’aquest trencament de simetria de rèpliques, naixem i morim, i triguem 100 anys, una mosca tres dies, però l’espècie evoluciona molt més lentament. Hi ha dues escales de temps, la personal, entre cometes «ràpida», i la lenta a nivell d’espècie. Això és una mica com el canvi climàtic: avui plou, demà no plou, això és una escala ràpida, després hi ha el canvi climàtic que ha demostrat rigorosament Hasselmann, i amb els models de Manabe, etc, de que és degut a causes humanes, i això són dues escales de temps, i hi ha aquesta analogia. Per tant, no és absurd pensar que aquests models, aquestes teories del canvi climàtic, que connecten també amb la teoria de Parisi, són les que projecten el que pot passar a escales ja molt més grans, a nivell de l’univers o d’una galàxia. Clar, no hi ha canvi climàtic, en una galàxia. Llavors jo crec que aquesta paraula, «escales molt grans», és per dir que a escales molt grans els sistemes estan fent moltes unitats constituents, moltes estrelles, una galàxia està feta d’estrelles que interaccionen.

JMCC: Es clar, a escales planetàries potser es referia només al planeta Terra. En això hi ha una cosa que m’ha picat la curiositat perquè de fet és una analogia, no sé fins a quin punt és una metàfora o realment hi ha relació: l’experiment o la troballa clàssica de Lorenz del seu atractor, i el que li va passar amb el seu «model de joguina» (em fa molta gràcia que el comitè Nobel ho considera «un model de joguina») amb el temps amb 3 o 6 equacions, creant un model i replicant-lo i anar fent diverses versions i veient que cadascuna sortia cap una banda i feia una previsió del temps a mig i llarg termini diferent, absolutament diferent, m’ha suggerit que allò era com un mètode de rèplica, que el que fa és repetir diverses vegades el mateix, veure que divergeixen, i després veure que, depèn de com es visualitzi el resultat, crea un atractor. No sé fins a quin punt hi ha una relació profunda o és només una analogia entre el que és el trencament de simetria de rèpliques de Parisi i l’atractor de Lorenz. O és una empanada meva?

FR: Tu hauràs llegit segurament el report del comitè Nobel, precisament comença parlant de la complexitat, els inicis, una mica la història, i la teoria del caos, la teoria de Poincaré és una teoria matemàtica, que és de sensibilitat de les equacions deterministes no lineals a les condicions inicials. Llavors això és una de les primeres teories que demostren que un sistema d’equacions diferencials de 3 variables et pot donar una complexitat enorme, i de fet et dona una impredictibilitat a nivell pràctic. Té una certa relació amb la teoria de Parisi, el que passa és que no hi ha una teoria de les rèpliques que jo conegui pels sistemes caòtics deterministes, o si es vol, no hi ha una teoria de rèpliques aplicable a la solució del model de Lorenz, jo no la he vist.

No vol dir que no existeixi, de vegades hi ha coses molt separades en el temps i la comunitat científica que aborda un problema desconeix el que s’ha fet posteriorment i viceversa. Llavors, hi ha una certa similitud, perquè en els sistemes desordenats una cosa és la descripció de molts estats, però després hi ha el problema dinàmic, és a dir: si jo començo amb una configuració, cap on vaig? I això, quan he parlat abans de la física del no equilibri, de la dinàmica dels vidres d’espí, és tota aquesta problemàtica: com evoluciona un sistema amorf en molts estats quan jo començo aquí o començo allà. I en això sí que s’assembla a la teoria del caos, perquè aquesta teoria té aquesta sensibilitat a les condicions inicials: si tu tens una infinitat d’estats, perquè aquesta teoria de Parisi no prediu que hi ha dos o tres estats, però diu que hi ha una infinitat, n’hi ha un que domina, però després n’hi ha molts més.

Es clar, depèn d’on comencis te’n vas cap aquí o te’n vas cap allà, i això és una cosa que passa amb els sistemes desordenats, per tant, hi ha aquesta sensibilitat a les condicions inicials. Per exemple: les molècules d’ARN o les proteïnes de vegades es pleguen en molts estats, la biologia vol que es pleguin en una, que és la que dona la funcionalitat, però pobres proteïnes, quan es degraden en el cervell, ja no es pleguen correctament, i donen lloc a unes estructures, que es diuen prions, que comencen a formar uns agregats que són tòxics, i això són les malalties neurodegeneratives, el Parkinson, l’Alzheimer, etc. hi ha aquesta similitud a nivell de condicions inicials. Però seria molt maco fer una solució analítica del model de Lorenz amb la teoria de rèpliques, no l’he vist però segurament si ens hi posem ho podem fer.

JMCC: Bé, Parisi diu, i penso que té raó i que la història de la ciència li corrobora: que una idea que surt en un lloc es pot anar aplicant a molts altres llocs, ho anomena «cross fertilization», que és un concepte molt bonic: surt una idea en un camp però diuen, això té analogia allà, i podem intentar aplicar-ho, i per això em suggeria que potser, no que hi hagués hagut una «cross fertilization», però que haguessin arribat al mateix punt amb una idea similar.

FR: És així… Cross fertilization, l’altre dia estava llegint, ara em vull llegir l’article del Hasselmann del 60, perquè està molt relacionat amb una cosa que estic fent ara en col·laboració amb un grup italià, de la universitat de Padova, molt maca, molt nova, que són aquelles coses que són complicades, no l’entenc encara totalment però intueixo que és profunda. Trobes una cosa, i dius: no ho estic entenent, però no deixis això, continua perquè és profund, hi ha alguna cosa. I quan vaig llegir el resum de l’article (l’abstract del paper) del Hasselmann, més que no pas el Manabe, perquè aquest havia fet models més clàssics de convecció, de transferència de massa i de calor. Però el Hasselmann és el que fa aquest model pel canvi climàtic que és el que ara ens ha demostrat sobretot que hi ha un canvi climàtic per causes externes, exògenes, degut a l’acció humana. I això passa de vegades, amb aquesta cross fertilization hi crec totalment, i en això hi contribueix la comunicació entre humans, entre persones diferents. Si pots parlar amb la gent més diferent és quan pots crear les coses més grans, perquè són dos punts de vista diferents, i el poliedre que és el coneixement comença a girar i et porta en qualsevol direcció. Una mica poètic, però com que m’estàs gravant, hala, ho dic! (riu)

JMCC: Aquí tinc diverses anotacions del que explica el Parisi. Fa molta gràcia perquè, com que és divulgació, explica què és un model, i diu que li agrada molt el laboratori, o l’experimentació, tot i que tens raó que ell és bàsicament matemàtic i físic teòric, però ha fet recerques com la dels estornells, que després si de cas en podem parlar, però crec que els estornells donaria per un programa sencer, i diu que ell té la matemàtica i la física teòrica però que li agrada contrastar-ho amb la realitat. I per explicar que treballa bàsicament amb models, explica un model que creu que pot entendre tothom, que és el Monopoly, que no és un sistema econòmic real, és com si fos un model, un joc, amb unes quantes normes i genera la complexitat que té la realitat, fa la broma que no és exactament una broma, que acaba passant que els rics es fan més rics i els pobres es fan més pobres, i ho posa com a exemple de model. I em fa gràcia, perquè bona part del treball científic amb sistemes complexos entenc que es fa amb models, i a vegades és difícil, no sé si per un problema de comunicació o un problema de divulgació purament, això no es transmet, sinó que es diu que la realitat és així, i de fet només estàs traslladant el que explica un model, que és un model simplificat, com per exemple en el cas dels estornells, no tenien els estornells en les eqüacions amb les que feien els càlculs, sinó que es van fixar en uns quants paràmetres, ho van resumir o formalitzar matemàticament i els va donar uns resultats.

Com ho veus com a científic? Treballar amb models però després explicar que en el fons no és el resultat de la realitat sinó un model de la realitat? Potser en física i en matemàtiques és més fàcil d’entendre, potser passa més sovint en l’àmbit de l’economia, que es fan models econòmics i després diuen: l’economia funciona així, quan de fet només està explicant com funciona un model que han creat en funció del que creuen que passa en el món real. Tu com a científic la idea aquesta del model com la vius i com l’expliques?

FR: Està molt clara la teva pregunta, és molt bona perquè si tu mires el coneixement des de les teories astronòmiques més fonamentals dels planetes i el sistema solar, tot han estat models, la teoria de Ptolomeu era un model, ptolemaic, després va venir el model copernicà, la diferència entre els dos és que el de Copèrnic era molt més simple, però funcionava pitjor que el de Ptolomeu, amb la teoria dels epicicles n’havia fet un munt, però molt més complicat. La teoria de Copèrnic era simple i això ja li dona un grau de bellesa, la simplicitat. Després va venir la teoria de Kepler, i és un model també, les trajectòries són el·lipsis, amb el Sol en un dels focus, etc, etc. Després va venir la teoria de la gravetat, que també és un model, un model de com interaccionen… És un model, les teories són models del que creiem que són la realitat, i tot fem models. Llavors la diferència entre un model i un experiment, i per això jo emfatitzava que a mi sempre m’ha agradat l’experiment, perquè l’experiment no és un model, és una mesura. Hi ha una gran diferència, encara que s’assemblin les dues paraules, entre modelitzar i mesurar, i el que fa les ciències experimentals autènticament genuïnes és que mesuren, utilitzen aparells i busquen donar un número el més acurat possible, i és amb aquesta mesura que s’ha de confrontar amb el model. Jo sempre ho dic: en física s’utilitza el concepte de la miltoniana, que els físics coneixen, perquè fan física quàntica, la miltoniana és la funció d’energia que descriu l’energia de totes les configuracions possibles, i tu fas un model per aquesta miltoniana. Tota la teoria de la física atòmica i nuclear és fer models de miltonianes, de funcions d’energia. Inclús la termodinàmica, la mecànica clàssica, és fer models d’equacions d’estat, models d’energies potencials, etc. I clar, quan fas un model, pots agafar un ordinador… o sigui, nosaltres podríem pensar que si el model fos la resposta final, perquè fem experiments? Agafem un superordinador, com el que hi ha aquí a Barcelona, ho posem tot a l’ordinador, i calculem i s’ha acabat, ja no necessitem l’experiment. Però hi ha una diferència: en un model tu poses un número finit d’ingredients, els paràmetres, el que consideres que és més important… El Monopoly, que són unes quantes regles i hi ha una complexitat limitada, perquè hi ha fins a 4 a 6 jugadors, amb les peces que són i amb els carrers que són del Monopoly, no hi ha res més. Però després hi ha la realitat, hi ha l’experiment, no hi ha una funció miltoniana, hi ha un sistema i allà hi és tot. Si tu fas l’experiment, ho fas amb tot, no amb un número petit de paràmetres. I és això el que li dona la genuïnitat absoluta a l’experiment, i és que hi és tot en la peça, o el tros de material o en la molècula, o en el teixit o amb el que tu vulguis, o amb la mesura del temps, i observes el temps i mesures la temperatura que hi ha aquí, que estem a fora de l’Ateneu, això és la diferència entre model i realitat. Per tant jo ho veig bé, és l’única forma que podem racionalitzar la infinita complexitat de la cosa més simple que hi ha a la natura, modelitzant, o sigui m’agrada, jo faig també models.

JMCC: És que hi ha una altra opció? Em sembla que no, oi? De fet sempre qualsevol teoria, qualsevol proposta és un model, al final, no?

FR: A veure, tu pots fer unes mesures i pots estudiar un sistema i pots descobrir que la transmissió nerviosa està… que les neurones són les unitats bàsiques de la transmissió nerviosa. Aquest resultat, que hi ha una cèl·lula que és la unitat bàsica de transmissió nerviosa no és un model, és un resultat real, identifiques una causa amb un efecte i dius, això és la causa essencial. O dir que la informació genètica és a l’ADN, no és un model, dir que la informació genètica és allà, no dic si l’ADN és una doble hèlix, si té aquesta distància entre parells de bases, si hi ha una complementarietat… dic que està en aquella molècula, no necessito un model per fer això, i això ja és un descobriment. Però el model és la racionalització més completa, posar tot el que tu saps d’aquell sistema de tal forma que tothom ho pugui contemplar i pugui treballar amb allò. Per tant, és un pas… potser és un pas secundari el descobriment fonamental, dir que la gravitació existeix, que les masses s’atrauen, sense dir que és una força que és inversament proporcional al quadrat de la distància, ja és un descobriment dir això, però el model dona totes aquestes fórmules, tota aquesta descripció més quantitativa.

JMCC: Tornant al Parisi, té gràcia la seva recerca sobre com volen els estornells i sobre com formen aquestes formacions tan hipnòtiques que fan quan al tard busquen un lloc per passar la nit i van tots junts milers i milers. Potser és una de les recerques més fàcilment divulgable de Parisi, de fet el llibre que ha publicat es diu així, «In un volo di storni» («En un vol d’estornells»).

FR: Això és un molt bon exemple, perquè el seu descobriment és que les interaccions individuals, el comportament individual de cada estornell determina una propietat topològica de tot el núvol d’estornells que el protegeix de les agressions. És a dir, hi ha un resultat col·lectiu a nivell topològic que no ve controlat per un únic estornell, és la interacció de tots els estornells a nivell individual que provoca aquest efecte que de vegades se n’hi diu emergent, macroscòpic, a escala gran, i això és un exemple. El descobriment fixa que les propietats individuals dels estornells han evolucionat degut a aquesta propietat global que ha determinat els que sobreviuen i els que no. Això és un descobriment qualitatiu que és tan important com després fer la modelització. Però només dir això ja és el més essencial, és com dir…

JMCC: I per poder-ho fer van posar càmeres a sobre de l’estació Termini de Roma, un lloc on van els estornells, i van fer moltes fotografies per poder tenir imatges en 3 dimensions, veure com es movien entre ells, i només mirant això ja van descobrir moltes coses, i era un fet, era real, no era un model, sinó que era com s’estaven movent en la realitat, i a partir d’aquí van fer mesures i van poder arribar a una modelització però basada en una cosa real, que quan els veus volar pots tenir una sensació, però en el fons no saps què està passant, i poder-ho saber és molt difícil, és una mica com el que et passa a tu amb les molècules per saber realment què fan quan estan a dins de la cèl·lula. Hi ha una cosa que és molt curiosa com ho diu, en les modelitzacions que s’havien fet abans posaven cada estornell com una boleta, però llavors va resultar que eren més com discs, perquè depenent de com el vegis veus tota la superfície de l’ocell o els veus de cantó i pràcticament desapareix, i és una cosa que passa quan ho veus, que de sobte sembla que sigui un núvol molt dens i de sobte passa a ser molt tènue, com difuminat. I explica: algú va teoritzar que caldria fer-ho, però fins que no vam tenir les imatges en tres dimensions no vam poder dir: realment és millor modelitzar-los com un disc que no pas com una bola. Fa molta gràcia com ho explica, i de fet t’està dient: pots tenir una idea, o una sensació, o imaginar-te un model quan veus les imatges del núvol d’estornells, però fins que no veus exactament com es mouen no pots fer un model més acostat a la realitat. I això em va impressionar, aquest home ha estat un descobriment per a mi, no el coneixia de res, i de sobte dius: apa, quin personatge!

Pots explicar una mica la teva relació amb ell i quines vivències hi vas tenir.

FR: Bé, jo vaig començar a treballar amb ell perquè el doctor Javier Tejada de la UB em va dir: «Fèlix, harás una tesis con vidrios de espín», això l’any 1989, o 88, i jo li vaig que d’acord, i ell va dir-me: «Irás con la mejor persona que hay en Roma, que conozco a través de un colaborador mío que está en el Consiglio Nazionale della Ricerca», que és a la Via Salaria, al nord de Roma, per experimentar amb el magnetisme. Contactar amb en Parisi va ser terrible, perquè parlàvem per telèfon i cridava (l’imita), al final em va dir que sí, que hi anés, i jo m’hi vaig presentar el juny del 1989 per estar-hi un mes i fer un projecte. Ja arribar allà i trobar-lo a la facultat de física a Roma va ser difícil, el vaig trobar i em va dir: «ah, sí, sí, t’esperava, sí, sí!», i li vaig preguntar «on dormiré», em pensava que m’hauria buscat un allotjament… però no m’havia buscat res, i vaig haver d’anar amb uns espanyols que hi havia allà que treballaven amb ell en qüestions de física de partícules.

Vaig ser-hi un mes, em va donar un problema, jo era molt jove, tenia uns 23 anys, vaig tornar a Barcelona i vaig començar a treballar sol i recordo que entre el 1989 i el 1990 vaig estar sol fent simulacions amb aquest model que em va proposar, i recordo que 6 mesos després li vaig enviar un article amb els meus resultats, i em va enviar un mail dient-me «felicitats, et felicito, això està molt bé, i tal», i em va dir «perquè no vens i estàs més temps?». Llavors em vaig emocionar, tot content, m’havia deixat la nòvia i tenia l’excusa per anar-me’n, aquestes coses de la vida, el setembre del 1990 vaig anar a treballar amb ell i tenia una beca del ministeri per fer la tesi, i llavors vaig començar a fer la tesi a Barcelona amb els diners que em donava la beca, i vaig descobrir que no tenia estudiants de tesi de doctorat, perquè no en volia, però a mi em va acceptar, perquè vaig anar com d’il·legal, com d’immigrant il·legal.

Llavors ell, en comptes de buscar-me un despatx, li feia mandra buscar-me’l, i em va dir: «Posa’t al meu despatx», i vaig començar a compartir despatx amb ell, vaig estar així 2 anys, des del 1990 al 1992, i després ell se’n va anar a la Universitat de Roma, llavors jo encara estava al seu despatx… a Roma hi havia 2 universitats, Tor Vergata i La Sapienza (ara n’hi ha 3), vaig estar a Tor Vergata amb ell, recordo que feia com de secretari, perquè ja era molt famós, i tothom el buscava, hi havia el sistema Vacs de comunicació amb ordinadors, i em deien «Felix, c’è Giorgio oggi?», «Espera un moment que miro… em sembla que arriba a les 12, a mezzogiorno»… Jo tenia aquesta relació privilegiada perquè d’alguna forma jo tenia en Parisi quan volia. «Giorgio, puc parlar amb tu, d’aquí a una estona», i em deia «sí, sí». El recordo com una persona especial, feia càlculs d’arrels cúbiques amb tres decimals amb 5 segons, es posava la mà al front i treia el número…

Era una persona singular, segurament que utilitzava regles mnemotècniques, però era un geni, ja se li veia, tenia una capacitat… I me’n recordo el 1994, que és quan vaig desenvolupar la teoria… havien passat 5 anys des del 1989, jo estava encara amb ell, a l’estiu del 1994, el juny del 94, que hi havia el Mundial, me’n recordo unes setmanes que vam desenvolupar una teoria que se’n diu teoria de camps de rèpliques, és a dir, aquesta idea del trencament de rèpliques portada al nivell de teoria de camps, i vam fer una sèrie d’articles amb ell i amb l’Enzo Marinari, que és el seu col·laborador més estret durant anys, vam fer els tres diversos articles, vam publicar com 10 articles pràcticament en aquesta línia, i me’n recordo d’unes setmanes de fertilitat, ell venia amb unes solucions matemàtiques complicades que jo després reproduïa… va haver-hi un fervor durant aquelles setmanes. I això és una mica la producció científica, hi ha moments en els que els científics són improductius al 100%, com els artistes, i moments d’una gran productivitat.

I després ja vaig marxar de Roma, vaig anar primer a Madrid, després a Amsterdam… Clar, jo tenia que créixer personalment perquè, créixer a l’ombra d’una persona tan gran és tant… Té la cosa positiva que estàs amb una persona gran, però arriba un moment que, entre cometes, no diré que l’has de matar, però has de treure el millor de tu independentment fins on puguis. Hi ha gent que en ciència això no ho ha fet, jo he vist gent que ha crescut a la seva ombra sempre, i encara estan a la seva ombra, i conec gent com jo que han anat cap a altres camins.

JMCC: Abans l’has anomenat com el teu pare científic, d’alguna manera.

FR: Clar, quan ets jove amb qui creixes és amb el teu director de tesi sobretot, després amb altres persones he crescut i he après de molta gent, i després dels meus col·laboradors, jo tinc moltíssims col·laboradors a tot el món, i aprenc de tothom, i també de tu, Josep Maria, perquè ha estat molt bé aquesta conversa, he après moltes coses també de la teva percepció, aquestes preguntes que feies, del trencament de la simetria de rèpliques a les galàxies. Jo crec que ni els del comitè Nobel ho saben, però queda bé, es per dir que si funciona per canvi climàtic… A veure, si funciona pels àtoms ha de funcionar a tot arreu. Com pot no ser així, no?

JMCC: Podríem tancar-ho amb alguna de les coses que explica en Giorgio Parisi al llibre «In un volo di storni», que es va publicar el novembre crec i es va esgotar ràpidament, jo l’he pogut comprar en versió electrònica. Cita moltes coses, una que em recorda el Thomas Kuhn i l’estructura de les revolucions científiques, recorda que el Max Planck, precisament el fundador de la mecànica quàntica, que deia que una veritat científica no triomfa perquè els que s’hi oposen es convencin, sinó perquè s’acaben morint i arriba gent nova que té una nova perspectiva. Per una banda és trist, però per l’altra també és evolució.

I ho podríem deixar aquí, que ja portem molta estona, tot i que podríem continuar i continuar, només el contingut d’aquest llibre valdria la pena explotar-lo i explicar moltíssimes de les coses que explica, en tot cas el recomano, sembla ser que es traduirà a molts idiomes, de moment només està en italià, no sé si ha sortit en algun altre idioma, Giorgio Parisi, «In un volo di storni», sobre els estornells que van investigar com es movien i perquè es movien i els va permetre fer una teoria de com és el moviment d’una massa d’animals que no tenen un centre, no hi ha una jerarquia, sinó que simplement el moviment individual de cadascun i amb els criteris purament de proximitat acaben generant aquella meravella que són els núvols d’estornells, i que té el sentit que s’estan protegint dels depredadors, perquè volant tant a prop els falcons, per exemple, que són uns dels principals depredadors, no s’hi acostaran fàcilment perquè si xoquen amb uns quants estornells poden sortir bastant perjudicats i llavors es limiten a atacar els animals que van sols, i per això els estornells procuren no anar sols, i anar tots junts.

Doncs moltíssimes gràcies, ho deixem aquí, però no s’acabarà aquí això, continuarà amb més programes i esperem que duri molt. Moltíssimes gràcies, Fèlix Ritort, i fins una altra.