Controllo_retroazione, Energia, Equilibrio_squilibrio, Interazione, Ordine_disordine, Organizzazione, Semplice_complesso, Sistema, Soglia, Vincolo

1. E NCICLOPEDIA E I N A UD I [ 1 9 8 2 ]
SISTEMA
Giulio Giorello — SISTEMA p a g . 5
Ilya Prigogine, Isabelle Stengers, Gregoire Nicolis
CONTROLLO/RETROAZIONE p a g . 12
Ilya Prigogine, Isabelle Stengers — ENERGIA p a g . 2 8
EQUILIBRI O / S QUI L I B RI O p a g . 4 2
INTERAZIONE p a g . 5 5
ORDINE/DI SORDINE p a g . 6 1
ORGANIZZAZIONE p a g . 7 2
SEMPLICE/COMPLESSO p a g . 8 3
SISTEMA p a g . 9 1
SOGLIA pag.107
VINCOLO p a g . 1 15

2. ambiguità •llegoria
codicecompetenza/esecuzione.
Sistema fonetica immagine avanguardia SistemaIlletafora
grammatica classico
concetto analogia e metafora lessico
sogno critica
esistenza argomentazione significato
lingua filologia
simbolo bcfio/brutto
essere interpretazione lingua/parola letteratura creatività
fenomeno linguaggio maniera espressione
astratto/concreto forma metrica poetica fantastico
dialettica idea semantica alfabeta retorica gUSto
identità/diiFerenza proposizione e giudizio sens%ignificato ascolto imitazione
mediazione traduzione gesto immaginazione anthropos
opposizione/contraddizione universali/particolari lettura ptogcil o cultura/culture
qualità/quantità àtti linguistici luogo comune riproduzione/riproducibilità etnocentrismi
toralità orale/scritto natura/culturadicibil%ndicibile discorso sensibilità
uno/molti
decisione enunciazione comunicnztone parola finzione spaziabtà arti
ritmo
distribuzione statistica presupposizione e allusione errore generi artigianato
dato BCfittura
giochi referente informazione narrazione/narratività artista
acculturazioneetica voce stile
induzione statistica attribuzione
civiltà
probabilita filosofia/filosofie tema/motivo oggetto
ragione antico/moderno futuratestorappresentazione statistica produzioneartistica
razionai%rrazionale catastrofi calendsno selvaggio/barbar%ivilizzato
teoria/pratica
soggetto/oggetto ciclo decadenza colore
uguaglianza evento escatologia escrementi
jfttu(gòsàtà'c va lori periodizzazione d ~a /p~ metà mitiche fertilità
rclllvc c sUpcrflcl iFtfpsffè 'hlv vero/falso
visione
tempo(temporuffth genesi abbigliamento nascita educazione
/ geometria e topologia mscrocos@gàucffcedàtàfrQ- : volontà cantopassato/presente sensi generazioni
infanzia coltivazione
invariante alchimia
progresso/reazione colpo sessualità
danza morte cultura materiale
I l storia vecchiaia
astrologia atlante maschera amore
'i vita/morte industria rurale
cabala collezione moda desiderio materiali
deduzione/prova documento/monumento credenze
erosornamento prodotti
armiesoterico/essotericu clinica
fossile isteria
difFerenziale dialettofrontiera
scena
memoria pulsione angoscia/colpa cura/normalizzazione
funzioni enigma
rovina/restauro
guerra soma/psiche castrazione ecomplesso esclusion%ntegrazione
infinitesimale fiaba
possibilità(necessità
l
'analisi/fintesi imperi fuoco
sonno/sogno censura farmaco/droga
locale/globale cannibalismo
referenza/verità l anticipazione funzione nazione mostro identificazione e transfert follia/delirio homo
sistemi di riferimento dèi
ricorsività ipotesi rnisUla tattica/strategia popolare inconscio medicina/medicalizzazione mano/manufatto
stabilità/instabilità l matematiche modello proverbi divino nevrosi/psicosi normale/anormale tecnica
variazione alienazione tradizioni eroi
t~metodo struàura I piacere salute/malattia utensile
centrato/acentrato Fenriu/modeffor coscienza/autocoscienza demagogia iniziazione
sintomo/diagnosi
combinatoria r immagmazione sociale discriminazione magia
demoni alimentazione
grafo
pace repressione ateo messia agonismo
applicazioni divimzione animale
labirinto
serv%ignore terrore chierico/laico millennio cerimoniale casta
assioma/postulato caso/probabilità mito/rito cucmauomo
rete tolleranza/intolleranza chiesa persona festa donna
continuo/discreto causa/effetto mythoa/logoa
utopia domesticamento
tortura diavolo pur%mpuro feticcio endogamia/esogamia
dipendenza/indipend«nza abaco certezza/dubbio
origini
religione famiglia fame
violenza eresia
divisibilità algoritmo gioco
coerenza libertino sogno/visione lutto incesto vegetale
dualità approssimazione convenzione libro stregoneria maschile/femminile
insieme calcolo
categon%ategonzzazione regalità
determinat%ndeterminato matrimonio
razionale/algebrico/trascendente
conoaceima peccato l'ito
numero empiria/esperienza parentela
simmetria coppiefilosofiche sacro/profano
zero esperimento santità borghesi/borghesia caccia/raccolta
totem
donostrutture matematiche
disciplina/discipline
legge burocrazia economia uomo/donna
trasformazioni naturali / categorie
enciclopedia eccedente
libertà/necessità classi Formazioneeconomico-socialemnovamone/scoperta
metafisica contadini lavoro
pastorizia
controfio/retromfone insegnamento
natural%rtificiale consenso/dissenso prlnlltlvo
energia invenzione
ideologia •nodo di produzione reciprocità/ridistribuzione
operatività egemonia/dittatura masse
analogico/digitale equilibri%quilibrio rappresentazione
proprietà
intefieuusli
automa interazione paradigma ricerca
proletariato riproduzione
previsione e possibilità libertà rivoluzione
intcfiigenzaartificiale ordine/disordine sistematicae classilicazione
trsllslziorlc abbondanza/scarsità
riduzione maggioranza/minoranza
macchina bisogno
organizzazione
ripetizione partiti
prognlrllnla semplic%omplesso consumo
scienza politica gsimulazione amministrmione. , ~~ acgumulazione imposta
~sistema apprendimento
lusso
strumento spiegazione
soglia vcrificabilità/falsificabilità cervello autoregolazion%qudibranone eummfiràn ~s . Oupftufo
vincolo comportamento cognlzlone
oro e argento
consuetudine costituzione pesi e misure
e condizionamento indmione/deduzione
diritto democrmla/dittatura ~ ~ : .. .
—:: kfie. ~i distribuzione
falibrica
controllo sociale innato/acquisito
produzione/distribuzione
— -= . ."=: astronomia norma ricchezza
emozione/motivmione laullto giUstlzlls filippo h gmtiona
istituzioni attocosmologie Imperialismo scambio
atomoemolecola mente opcfsziolll p ,'' ~ e tà
gravitazione potere
conservmion%nvarianza . percezione responsabilità
luce poter%utorità
intpresa spreco
entropia quoziente intellettuale verrà I mercato
materi» pubblico/privato I merce
fiaicaspazio-tempo atmosfera cellula Blolo/Statue / moneta
à ' sbitastotlc
litosfera
forza/campo adattanicttto d/fferenziamento socislizzmfosm I p i amficazione
moto llcquS
occmll evoluzione • oclclh profitto
particella immunità ambiente
plaflCtt mutmione/selerioae mdividuahtà b/b/ogtcs spaziosociale rendita
città
sole
plasma polimorfismo salario
propagaz/one integrazione clima utilitàlallslrcrao speciequanti invecchiamento ecumene vafore/plusvalore
relatività organismo agricoltura
reversibiffà/Ftrcvcrsibifità regolmfone città/campagna
Stati filllqti catalisi sviluppo emorfogenesi colonie
macromolecole
commermo
metabolismo regione industria
omeostasi
risorse spazio economico
orgsinàco/inorgasicò eredità Uc ' suolo sviluppo/sottosviluppo
osmosi gene
I, terra
vita genotipo/fenotipo
territorioAlzzs
sangue ,',sii/Faggiorf .'.
à

3. Sistema zg6 257 Sistema
O Ocù OO
O Ocd O dt
O
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Q Q •al al
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I cl al nt O O O O O I cn aI dt dt O
V V bà 00 b0 M dt ,r O Oat al V V V V V V V V V Il V
controllo/retroazione 2 3 6 6 6 6 5 7 3 4 4 S 3 5 3 3 5 3 2 3 3 2 6 z
energia 2 2 • 6 6 3 5 8 4 6 4 5 4 z 4 6 3 to 2 4 6 4 6 5 4 6 4~ 6 g
equilibrio/squilibrio 3 ' 2 8 6 3 4 5 3 5 3 S 3 S 3 4 5 3 8 2 2 6 5 4 2 5 4 S
interazione 3 3 5 7 7 6 5
45
6 8 2 3 6 4 7
ordine/disordine s 4 6 s 6 s • 6 6 8 6 4487S 6 6
56
2
4
' 4. 3 6 6 5 4 5 5 3 5 5 6 3 z 4 4
organizzazione 5 3 4 • 8 8 6 5 7 4 6 6 6 5 5 4 4 s 4 6 6 3 2 5
semplice/complesso 3 3 4 4 I 4 4 6 3 2 2 4 3 4 4 3 5 7 2 2 6 4 3 7 S
sistema 7 5 7 6 g 8 S 7 7 8 g 6 8 6 6 6 z 4 3 7 7 9 3 7 8 6 7 7 7
soglia 2 5 3 2 3 5 3 2 Z 2 3 4
vincolo 4 8 4 3 3 z 3 t 5
alc
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E nI Vtb0 dt k O Q
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controllo/retroazione 3 4 4 6 8 4 ' 2 6 7 3 3 7 4 4 3 5 2 3 3 3
energia 3 4 3 8 7
665
6 4 4 8 6 6 3 3 8 6 6 • 2 3 8
equilibrio/squilibrio 3 4 5 3 4 S 4 7 6 3 5 7 8 6 4 8 6 4 4. 5 4 5 6 5 I 4 3 6 5 2
interazione 3 2 I ' 5 z 8 6 2 4 3 5 4 8 7 4 7 5 4 '7 4 2 6
ordine/disordine 3 5 4 6 6 6 6 6 6 s s 6 6 8 5 S 7 7
78 6 6 S 5 4 5 5 5 3 7 6 4
organizzazione 6 4 8 s 6
647
9 6 4 8 4 5 7 5 3 3 4 3 ' 3 5 5 2 5 4
semplice/complesso 4 2 4 4 4 6 7 5 z 4 4 3 2 s 6 s 4 6 5 z 4 3 5 5 4 2 2 2 3 4
sistema 5 6 7 6 6 8 8 8 6 8 8 8 g 8 6 6 8 6 6 8 6 6 6 7 7 4 6
soglia 3 ' 3 3 2 2 6 6 3 2 3 I 3 3 2
vincolo I z 6 z ' I 3 5 2 2 5 3 6 3

4. Sistema 2g8 259 Sistema
4P
o
noN
o soglia
Cl
oI-y
4P a
4 o oo 4P
N oo 44
44
o o N Il sistema
4l 4l 'N N
SPP 4P O Q . V O R PPP
ordine/
disordine
sistema 6 6 5 6 3 4 equdtbno'/ organizzazione
equilibrio/squilibrio 6 2 6 5 4 2 4 4 squilibrio
ordine/disordine 4 4 2 3 3 4 4 3 controllo/
energia 5 S 4 4 5 2 2 retroazione
interazione 4 S 5 4 S 4 3 3 5
energia vincolo
controllo /retroazione 5 2 2 2 4 3 4
organizzazione 5 3 2 3 4 3 5
soglia 4 I 3 I 2 3 I
semplice/complesso 4 ' 3 4 4 ' 3
InterazIone
vincolo 4 2 I

5. Sistema
Controllo/retroazione, Energia, Equilibrio/squilibrio,
Interazione, Ordine/disordine, Organizzazione, Semplice/complesso,
Sistema, Soglia, Vincolo
«Un dissipatore. Ancora non possiede quella po
vertà del ricco che già ha fatto un'altra volta il
calcolo di tutti i suoi tesori : egli dissipa il suo spi
rito con l'irrazionalità della dissipatrice natura»
(Nietzsche).
r. Uine oli e storia.
«Viventi o non viventi, gli oggetti complessi sono i prodotti di processi evo
lutivi in cui intervengono due fattori: da una parte i vincoli che, a ogni livello,
determinano le regole del gioco e segnano i limiti del possibile; dall'altra le cir
costanze che governano il vero e proprio corso degli eventi e realizzano le inte
razioni dei sistemi». Cosi Franqois Jacob, nel suo Lej eu des possibles(xci8t). Ma
questa combinazione di+vincoli+ e «storia» si articola — ai vari livelli — secondo
«proporzioni differenti»: un +sistema+ puramente meccanico — è ormai abba
stanza un luogo comune ripeterlo! — sembra piu sottoposto a vincoli che avere
una storia vera e propria. Un sistema termodinamico, invece, sembra almeno
conoscere una direzione del tempo. Un sistema biologico, infine, presenta un
«processo storico» (Jacob) notevolmente articolato. E entro una grande tradizio
ne di pensiero che si iscrive del resto l'asserto per cui con la crescita della com
plessità (cfr. l'articolo+Semplice/complesso+) aumenta Pinfiuenza della storia.
Ma con due qualificazioni : da una parte, che i vincoli del livello di organizzazione
piu «semplice» non vengono dimenticati (la legge dei gas perfetti, se vale per gli
oggetti della fisica, vale anche per quelli della biologia!) ; dall'altra, che occorre
sempre ritagliare un cantuccio per la storia, anche nella fisica, poiché, per usare
ancora le parole di Jacob, «l'universo stesso, e gli elementi che lo compongono,
hanno una storia».
Pensare allora il +sistema+ — pur con tutta la (voluta) genericità e ambigui
tà del termine — come «struttura storica» vuoi dire porsi a un tempo la que
stione del suo funzionamento e quella della sua origine, e cercare di risolverle
insieme, mirando cioè a una spiegazione sia genetica sia strutturale. Ma è questo
ambizioso programma possibile? Non si è a lungo rimproverato alla scienza for
temente maternatizzata nata con e dopo Galileo di non essere in grado di as
solvere questo compito? Che tipo di modellizzazione è oggi consentito dalle di
scipline attuali? Un modo per tentare di rispondere a queste domande è quello
di muovere dalla radicale differenza con cui meccanica e termodinamica hanno
concettualizzato quella che è la condizione di possibilità di ogni storia, cioè il
tempo.

6. Sistematica locale 578 579 Sistema
base al secondo principio della termodinamica un+sistema+ ' l tema+iso a o raggiunge
z. La frontiera del tempo.
nel tempo lo stato di «equilibrio termodinamico» che corrisponde alla massima
entropia. Nelle sue formulazioni piu generali — come quella in cui l'entropia di
L'uomo ha memoria del passato e attesa del futuro. Solo per qualche dio la
un sistema è de6nita attraverso la cosiddetta « f
'
H d' Bunzione i o'tz mann» — que
situazione può essere simmetrica: il passato sarà simile al futuro. Una frase del
sto principio si applica tanto a stati di equilibrio quanto a stati di non-e 'l'b 'i non-equi i rio
genere per noi suonerebbe come un non senso : l'irreversibilità è addirittura in
( . + q u ilibri%quilibrio+). Un quadro cosmologico grandiosoconclude la
globata nellagrammatica del linguaggio quotidiano. «È pur necessario che tutte
Gastheorie di Boltzmann (x896-98) : l'universo nella sua totalità può venir con
le cose chesononel tempo subiscano qualche affezione da parte del tempo ; e an
cepito come un sistema meccanico formato da un numnumero enorme i costituenti0
che per questo noi siamo soliti dire che il tempo logora e che tutto invecchia a
e da un periodo di tempo immensamente lungo in " e t"ues o universo, cornp essi
causa del tempo e che a causa del tempo nasce l'oblio, ma non diciamo affatto
vamente in equilibrio termico — quindi «morto >~ —occorreranno qua e là regioni
che a causadel tempo si impari o si diventi giovani e belli ; sicché il tempo, di per
relativamente piccole — per esempio dell- dim '
d 11ensione e a nostra ga assia —che
sé, è piuttosto causa di corruzione». Cosi Aristotele [Fisica, zzxa, 30 - 22ib, 3]. durante periodi di tempo relativamente brevi « fiuttuano» notevolmente dall'e
Astronomia e meccanica sono le due discipline che maggiormente hanno fa
quilibrio. Dunque, globalmente « le due direzioni del tempo sono indistinguibili,
vorito l'abbandono della prospettiva aristotelica. Esse hanno enfatizzato stabilità
come nello spazio non c'è un sopra e un sott . M 1 1
e permanenza. Ma hanno ignorato nel rispettare la simmetria fra passato e futu
in una particolare regione della superficie terrestre chiamiamo "basso" la dire
ro lo scorrere del tempo secondo una direzione, che pure il linguaggio ordinario
zione verso il centro della tea terra, cosi un essere vivente in un particolare istante di
riesce ad esprimere! Di piu, uno dei motivi del loro successo è che riescono a
tempo di un tale mondo distinguerà la direzione d 1 t
fornire modelli intersoggettivamente validi, cioè rappresentazioni che valgono
babili dalla direzione opposta (la prima è il passato, la seconda è il futuro )».
anche indipendentemente dall'epoca. Ma, abbastanza paradossalmente, una co
noscenza di questo tipo è possibile solo grazie alla+interazione+ dei sistemi abi
tualmente descritti dalla 6sica del reversibile con sistemi irreversibili. Tale in
Vicino e lontano dall'equilibrio,
terazione è praticamente la sola fonte di informazione di cui si dispone sullo stato
interno degli stessi sistemi reversibili: per esempio, la dinamica kepleriana del
Riepilogando: i processi del nostro mondo fisico possono venire intesi solo
movimento deipianeti (reversibile) dà luogo a una fenomenologia (il movimento facendo un uso essenziale della nozione di r b b 'l't' ; 'd
celeste dei pianeti)soloperché è accoppiata alla radiazione solare,processo pro
pro a i istica, infatti, spiegano l'oblio di ogni asimmetria iniziale che sembra
pagativo irreversibile, che illumina i pianeti e li rende visibili all'uomo...
caratterizzare 'evoluzione di un sistema termodinamico (isolato) verso lo stato di
L'ideale di scienza implicito nella meccanica si è rivelato ristretto anche alla
equilibrio. Tale oblio pare dovuto al fatto che 1 h ' I ' 1e, qua e c e sia a particolare evolu
luce della crescita della conoscenza fisica stessa. Una <( strana scienza», la termo zione del sistema, esso finirà per arrivare a uno degli stati microscopici che corri
dinamica, dovevastrutturare a livello di una « fisica dei principi» (come dicevano spon ono a lo stato macroscopico in cui il disordine è massimo (di fatto nella loro
i 6sici sul finire dell'Ottocento) la distinzione, puramente fenomenologica, tra
schiacciante maggioranza gli stati microscopici possibili realizzano un tale stato) ;
processi reversibili e irreversibili, di cui i primi sono appunto semplici casi limi
una volta che questo stato venga raggiunto, il sistema non se ne allontanerà che
te. «Strana scienza» soprattutto rispetto alla costellazione delle idee che domina
per tempi e distanze molto piccole; in altri termini il sistema continuerà a flut
va la fisica ottocentesca: la concettualizzazione deila conversione delle varie for
tuare intorno allo stato di equilibrio.
me di +energia+ (inizialmente : nel contesto delle macchine termiche) sanciva la In questo la termodinamica ottocentesca si rivela piuttosto una termostatica:
distinzione fra processi reversibili (per esempio, la propagazione delle onde, tra
del resto, anche se in formulazioni abbastanza ge I'agenerai— come giàsièosservato
scurando attriti e perdite di energia) e irreversibili (per esempio, la conduzione i secondo principio concerne tanto stati di non-equilibrio quanto stati di 'l'a nosa i i eq u i i
del calore) e introduceva una nuova funzione, l'entropia, che aumenta in seguito
pochi risultati termodinamici (e meccanico-statistici) si riferiscono so
a processi irreversibili. Nella seconda metà dell'Ottocento Clausius doveva col
stanzia mente solo a stati di equilibrio. Una ragione di ciò può essere trovata nel
pire l'immaginazione scientifica e quella popolare dando del «secondo principio
fatto che a lungo il non-e uilibrio '- q ' '
' è stato considerato come una perturbazione
della termodinamica» una formulazione «drammatica» : l'entropia dell'universo
che ostacola temporaneamente la comparsa di una struttura identificata con l'or
è crescente. Dunque sembrerebbe che l'universo si muova verso una sorta di
ine eli'equilibrio: per esempio, per far crescere un bel cristallo c'è bisogno di
«morte termica»: l'incubo ricorrente di 61osofi e poeti dell'età del positivismo,
condizioni prossime all'equilibrio, per ottenere un buon rendimento da una
macc ina termica are ne es
da Engels a Carducci. p c sario minimizzare processi irreversibili come attri
Un temporitrovato? Cioè quello della descrizione di oggetti macroscopici
to, perdite di calore, ecc. Questo punto di vista è stato però talvolta sovvertito :
votati alla corruzione, appunto secondo l'intuizione di Aristotele? Vediamo: in
negli anni '3o del Novecento Onsager aveva mostrato che, vicino all'equilibrio

7. Sistematica locale g8o 58r Sistema
equazioni fenomenologiche di tipo lineare sono valide per processi irreversibili ove k è la costante di Boltzmann. Questa relazione indica appunto che l'equili
di tipo sia vettoriale (flussi di diffusione o di energia termica) sia scalare (rea brio termodinamico di un sistema isolato corrisponde a situazioni in cui il nume
zioni chimiche). Il che, in breve, mostrava che i metodi termodinamici potevano ro di complessioni è massimo. Queste considerazioni possono venir estese ai co
fornire utili informazioni anche in prossimità dell'equilibrio. Questa prima e siddetti «sistemi chiusi» (che scambiano cioè +energia+, ma non materia col
stensione della termodinamica «classica» doveva infine dare luogo a una sorta di mondo esterno) a una data temperatura T. La situazione è analoga salvo che in
«termodinamica lineare del non-equilibrio», che prendeva in considerazione vece dell entropia, si considera la funzione energia libera F definita da
quella serie di stati in cui i flussi (o velocità) dei processi irreversibili sono fun
zioni lineari delle « forze termodinamiche» (per esempio gradienti di temperatu
(z) F = E — TS
ra o di concentrazione). ove E è 1 energia del sistema e T la temperatura assoluta. All'equilibrio l'energiaE ' l'
libera raggiunge un valore minimo. C'è dunque, per la (z), una sorta di «compe
Il tempo della «complessità che cresce».
tizione» tra energia E ed entropia S. A basse temperature (piccoli valori di T) il
secondo termine è trascurabile e il minimo di F impone strutture corrispondenti
Ma c'è ancora un passo da compiere. L' Ottocento, il secolo della termodina a energia minima e generalmente bassa entropia. Col crescere di T, però il si, pero, i
mica, è stato anche il secolo dell'evoluzione come qualcosa di piu di un semplice
stema si sposta verso strutture a entropia sempre piu alta. Sperimentalmente: a
trapasso da uno stato (meno probabile) a un altro (piu probabile). Biologia, geo b assa temperatura si trova lo stato solido, caratterizzato da una struttura ordina
logia e sociologia hanno enfatizzato appunto (cfr. sopra, ) i) le transizioni dal
ta dibassa entropia; a temperatura piu alta lo stato gassoso, ad alta entropia. Il
semplice al complesso, cioè i processi caratterizzati da complessità crescente del
«principio di ordine» di Boltzmann, espresso nella (i ) e (z), regge dunque le
sistema. Fino a che punto questo «tempo evolutivo» può accordarsi con quello
strutture di equilibrio.
È1 d'
«meccanico» e con quello termodinamico? La meccanica si impose con una pre
la discussione dei limiti di tale principio che è in gioco ma riprend d
gnante immagine simbolica: la rappresentazione del mondo come un orologio.
l'idi ea boltzmanniana della fluttuazione è stato possibile abbozzare la risposta al
L'articolarsi della termodinamica vi sostitui quella di un'immensa macchina ter problema: che relazione intercorre fra il «tempo termodinamico» dell'avvicina
mica, un meccanismo in via di esaurimento. Il trionfo degli approcci «evoluzio
mento all'equilibrio e il « tempo della complessità che cresce»? Il contesto non è
nistici » rivelò infine un mondo di forme, quindi di contrasti e di differenze non piu, anzitutto, quello dell'equilibrio (raggiunto il quale in un sistema fisico iso
necessariamente destinati a scomparire nell'indifferenziato «stato entropico fi
lato si è per cosi dire, «fermato il tempo >i) bensi, appunto, quello lontano dal
nale». La stessa natura inorganica, si è da piu parti osservato, non conosce solo
l'l equilibrio (cfr. sopra, ( 3). Si riprenda in considerazione un'applicazione tipi
transizioni progressive verso il disordine o l'indifferenza, ma anche metamorfo
ca della « termodinamica lineare del non-equilibrio», la diffusione termica. Quan
si brusche in cui l'ordine emerge dal disordine. Un liquido «si rapprende» di
do si applica un gradiente termico a una miscela costituita da due differenti gas
colpo; un soluto «precipita», ecc.: questi cambiamenti di stato, riproducibili
si constata un arricchimento di uno dei due componenti presso la parete calda e
sperimentalmente eppure non facilmente spiegabili per la scienza del Seicento
una concentrazione dell'altro presso la parete fredda. Come risultato l'entropia
come, almeno parzialmente, per quella dell'Ottocento, hanno da sempre ispirato
è generalmente piu bassa di quello che sarebbe in una miscela uniforme. Il
metafore in ogni ramo del sapere, fino a invadere la concettualizzazione del com
«principio di ordine», come si è visto, associava bassa entropia coli'ordine e alta
portamento degli uomini, là dove piu forte «soffia lo Spirito». Come spostarsi
entropia col disordine. Qui si è invece di fronte a uno stato di un sistema in cu'1
dal piano della metafora a quello dell'articolazione di un programma di ricerca
1o squilibrio può essere una sorgente di ordine : l'abbassamento di entropia si ac
scientifico? Qui gioca una diversa valutazione non solo della polarità+equilibrio( compagna all'esigenza di un nuovo ordine strutturale.
squilibrio+ ma anche di quella di+ordine/disordine+.
Le concezioni di Boltzmann forniranno di nuovo un buon punto di partenza.
Qui un passo essenziale era l'associazione di bassa entropia con l'ordine e alta Il programma di Prigogine: le «strutture dissipative».
entropia col disordine, che consentiva di reinterpretare il secondo principio per
sistemi isolati come un principio dell'aumento del disordine. Osservazioni del genere hanno costituito il punto di partenza dei lavori pro
Boltzmann defini infatti l'entropia come misura del disordine e concluse che mossi dalla cosiddetta «scuola di Bruxelles» sotto la direzione di Ilya Prigogine.
la legge di aumento dell'entropia (enunciata da Clausius) era semplicemente una Ma solo il punto di partenza : perché l'interesse di questi ricercatori si è incentra
legge di disorganizzazione crescente. Piu precisamente, correlò l'entropia con to quindi su strutture modificate da opportuni vincoli che impediscono al siste
« il numero di complessioni »P ponendo ma di raggiungere l'equilibrio medesimo. Per questo la scuola di Bruxelles ha
(r) S = k log P intrapreso, negli ultimi vent' anni, lo studio di stati ancor piu lontani ddl'equili

8. Sistematica locale 58z 583 Sistema
brio che potevano però essere ancora descritti in termini di variabili termodina l'immagine piu appropriata è quella di una città che può sopravvivere fino a che
miche macroscopiche. resta un centro di afllusso di cibo, carburante e anche forza-lavoro e fino a che
Almeno fin da Structure, stabilité et j7uctuations (r97I) di Glansdorff e Pri emette prodotti e rifiuti.
gogine si è cosi delineata l'indagine della cosiddetta «regione non lineare» dei La scuola di Bruxelles nel contrapporre alle strutture di equilibrio queste
processi irreversibili in sistema termodinamici (molto) lontani dall'equilibrio. differenti strutture le ha chiamate «strutture dissipative»: esse, entro l'euristica
Il paradigma per questo nuovo punto di vista non è piu l'orologio o la macchina del programma, forniscono il paradigma dello squilibrio come sorgente di ordi
termica, ma una tipica reazione chimica. La velocità delle reazioni chimiche, in ne. Ad esse non è applicabile,jl «principio di ordine» di Boltzmann; per render
fatti, è generalmente una funzione non lineare delle variabili coinvolte (per esem sene conto basta riconsiderare l'instabilità di Bénard. Il principio di Boltzmann
pio concentrazione o temperatura); di conseguenza una miscela che reagisce assegnerebbe una probabilità quasi nulla alla comparsa di una figura di convezio
chimicamente viene descritta da equazioni non lineari che hanno, tipicamente, ne coerente che coinvolge un numero sufficiente di molecole (a conti fatti piu di
piu di una soluzione al limite per t (tempo) tendente all'infinito, pur tenendo ro' ). Si può però immaginare:r) che vi siano sempre delle piccole correnti di
conto delle condizioni al contorno e di quelle iniziali. L'approccio a una situa convezione che compaiono come fluttuazioni rispetto allo stato medio, ma al di
zione del genere consiste allora: r ) nel prendere inizialmente in considerazione sotto di una certa+soglia+ — cioè di un certo valore critico del gradiente di tem
la soluzione corrispondente alle condizioni di equilibrio (il che implica massima peratura — queste fluttuazioni si smorzino e scompaiano ; z) che invece al di so
entropia per i sistemi isolati, minima energia libera per sistemi a una data tempe pra della soglia esse vengano «amplificate», dando origine a una corrente macro
ratura e a un dato volume), soluzione che viene usualmente battezzata «ramo scopica. Per dirla con Prigogine e Nicolis, è in questo modo che «appare un nuo
termodinamico»; z) nel supporre di variare i vincoli in modo da forzare il siste vo ordine molecolare che corrisponde fondamentalmente a una fluttuazione ma
ma via via piu lontano dall'equilibrio ; si tratta allora di formulare una condizio croscopicastabilizzata da scambi di energia con l'esterno». L'ordine caratteriz
ne sufficiente per la stabilità del «ramo termodinamico». 'se la condizione non è zato dalla comparsa di strutture dissipative è stato battezzato dai ricercatori della
soddisfatta il ramo termodinamico può divenire instabile e il sistema può evol scuola di Bruxelles «ordine mediante fluttuazioni », per metterlo in contrasto con
vere verso una nuova struttura che implica «comportamento coerente». il «principio di ordine» di Boltzmann che resta fondamentale per la comprensio
Questo «artificio» permette di generare modelli di svariate situazioni. Per ne delle strutture di equilibrio. (Questa contrapposizione, a parere di chi scrive,
esempio : di situazioni abbastanza tipiche in idrodinamica. Un caso noto è quello non va enfatizzata piu di tanto : la spiegazione boltzmanniana e quella proposta
di uno strato fluido riscaldato dal di sotto : quando il gradiente di temperatura dalla scuola di Bruxelles non sono teorie rii ali che pretendono di modellizzare
rimane piccolo rispetto a un certo valore caratteristico (+soglia+), il calore passa le stesse situazioni problematiche; piuttosto esse, per cosi dire, si dividono il
attraverso il liquido per conduzione ; appena però il riscaldamento è intensifica campo : sistemi «isolati» e prossimità all'equilibrio in un caso, sistemi «aperti» e
to, fino a raggiungere un determinato gradiente di temperatura appaiono celle lontananza dall'equilibrio nell'altro ; di piu, esse condividono il ricorso a tecni
regolari di convezione che corrispondono a un alto gradiente di organizzazione che di tipo stocastico).
molecolare e divengono possibili grazie al trasferimento di energia dal movimen
to termico alle correnti di convezione macroscopica. Situazioni di questo genere
(« instabilità di Bénard») indicano quindi che il problema fondamentale sta nella 6. Pr o blemi aperti: natura, vita e storia.
circostanza che, oltre all'instabilità del ramo termodinamico, si può avere un
nuovo tipo di+organizzazione+ che correla il comportamento spazio-temporale Nella prospettiva delineata nel paragrafo precedente, si assume che esistano
coerente e i processi dinamici all'interno del sistema (per esempio, cinetiche sistemi che mostrano due tipi di comportamento, una tendenza verso uno stato
chimiche e convezione), ricordando che solo se sono soddisfatte opportune con disordinato sotto certi vincoli e verso un comportamento coerente sotto altri. La
dizioni di retroazione il ramo termodinamico può, a una certa distanza dall'equi distruzione dell'ordine prevale nelle vicinanze dell'equilibrio termodinamico;
librio, divenire instabile. la creazione di ordine si può verificare lontano dall'equilibrio purché il sistema
Le strutture che appaiono in questo modo possono essere mantenute in con obbedisca a leggi non lineari di un certo tipo. In questo caso la comparsa di or
dizioni lontane dall'equilibrio solo mediante un flusso sufFiciente di energia e di dine è accompagnata da una instabilità degli stati che esibiscono l'usuale com
materia, Una bella metafora per i sistemi conservativi della dinamica classica portamento termodinamico (cioè quello disordinato ). Tradizionalmente la ter
può essere quello di una città «ideale» ove l'«energia» totale si conserva; per modinamica pare limitata all'equilibrio, al piu, vicino all'equilibrio e si interessa
quelli termodinamici usuali sarà piu adeguato il paragone con una città in pro solo del primo tipo di comportamento ; la teoria delle «strutture dissipative» si
gressivo degrado ove le trasformazioni da una forma di energia all'altra seguono presenta allora come un'estensione della termodinamica dei processi irreversi
una direzione definita e l'esito è la «morte termica >i, cioè il «disordine» che Boltz bili a condizioni lontane dall'equilibrio e mira a una trattazione sia della «di
mann associava con l'entropia massima del sistema. Nell'ultimo caso, invece, struzione» sia della «creazione» di ordine nell'ambito dello stesso formalismo.

9. Sistematica locale S8S Sistema
In un qualche senso essa risponde all'esigenza aristotelica di una scienza che nozione di «stabilità strutturale» alla stessa possibilità di «modellizzazione» dei
sappia adeguatamente modellizzare «generazione e corruzione» (cfr. sopra, ( z). processi reali, come è avvenuto nel contesto dei modelli ispirati dalla teoria delle
La sua ambizione maggiore, come si è del resto anticipato nel paragrafo 4, è catastrofi. Prigogine, Nicolis e gli altri ricercatori della scuola di Bruxelles hanno
quella di presentare una formulazione unificata dei fenomeni di autorganizza ritenuto però non applicabile alla « termodinamica del non equilibrio» quel set
zione nei sistemi complessi, cioè in quei sistemi che coinvolgono un grande nu tore dell'approccio «catastrofista» che ha ormai ricevuto una soddisfacente siste
mero di subunità in +interazione+: evidenze sperimentali come osservazioni mazione, la teoria delle catastrofi «elementari », in quanto l'ipotesi che le equazio
quotidiane paiono indicare che tali sistemi possono, sotto opportune condizioni, ni ivi considerate derivino da un potenziale sarebbe appunto tipicamente non
rivelare un «comportamento coerente» che si estende ben oltre la scala della sin soddisfatta nelle situazioni studiate dalla termodinamica del non-equilibrio. Va
gola subunità. altresi segnalato che la teoria «elementare» è però solo un caso particolare di una
La citata monografia di Glansdorff e Prigogine del ignei mirava a una teoria «teoria delle catastrofi generalizzata» che nelle intenzioni di Thom e degli altri
dei sistemi in non-equilibrio nell'intero campo di descrizione macroscopica, muo «catastrofisti» dovrebbe fornire, superando non poche difficoltà di natura mate
vendo dallo studio dell'equilibrio ma includendo via via situazioni non lineari e matica, i mezzi per una modellizzazione «geometrica» soddisfacente di ogni si
instabilità : essa elencava i criteri termodinamici relativi alla comparsa di strutture tuazione in cui si ha a che fare con una molteplicità di soluzioni in un punto cri
dissipative ed esemplificavasu situazioni idrodinamiche e chimiche. Ma lasciava tico dell'evoluzione del sistema.
ovviamente aperti alcuni problemi: i ) cosa accade oltre l'instabilità del «ramo Si tornerà fra poco sulle differenze concettuali tra i due approcci: qui ci si
termodinamico»? Ovvero: quali sono i tipi di «comportamento coerente» e in limiterà ad osservare che nella «termodinamica del non-equilibrio» Prigogine e
quale relazione si trovano con i vincoli che agiscono sul sistema? z ) Qual è la la sua scuola optano decisamente per una «giustificazione stocastica» del com
«cinetica di crescita» delle strutture dissipative? g) Quali nuovi campi di appli portamento del sistema in un punto di biforcazione. Per usare le parole di Prigo
cazione si aprono per il concetto di «struttura dissipativa» e di «ordine mediante gine e Nicolis: in un punto del genere «il +sistema+ deve "scegliere" uno dei
fluttuazioni »? possibili rami delle equazioni macroscopiche. Ma niente nelle equazioni macro
All'approfondimento di tali questioni si è rivolta gran parte dell'attività della scopiche giustifica la preferenza per una qualsiasi scelta. Quindi si deve tener
scuola di Bruxelles negli anni 'po. Dal punto di vista matematico il problema i ) conto di elementi stocastici e abbiamo bisogno di :ina piu sottile descrizione che
comporta lo studio delle soluzioni «alternative» al «ramo termodinamico», cioè coinvolga le fluttuazioni».
di quelle soluzioni che si realizzano quando il ramo termodinamico diviene in Per quanto riguarda i problemi z) e 8) di cui alla p. 584 — e i suoi legami col
stabile. Il punto è anche concettualmente rilevante: nella termodinamica del problema i ) che si è discusso sopra — una ambiziosa applicazione del programma
l'equilibrio la stabilità viene formulata e discussa in termini di potenziali termo di Prigogine fornirà un tipico esempio e ci riconnetterà con la questione del tem
dinamici (tali sono l'entropia e l'energia libera) ; quando si sa che il sistema è in po da cui si sono prese le mosse nel paragrafo z. Ci si può infatti chiedere quale
uno stato di minima energia libera, se ne può concludere che è stabile. Infatti : sia il ruolo delle «strutture dissipative» entro l'evoluzione del vivente. La rispo
se una fluttuazione lo spostasse dallo stato di equilibrio, il sistema risponderebbe sta della scuola di Bruxelles si incentra sull'ipotesi che l'evoluzione si possa ca
abbassando lasua energia libera fino ache essa non raggiunge di nuovo ilvalore ratterizzare come una successione di instabilità che portano via via a livelli di
di equilibrio. È questa la ragione per cui si associa, in modo del tutto naturale, complessità crescente. Seguendo quanto scrivono Prigogine e Nicolis nella mo
l'idea di controllo a quella di equilibrio termodinamico. Ma nel contesto del non nografia del iqpp dedicata appunto alle «strutture dissipative», si muove da
equilibrio in generale non esiste potenziale il cui valore caratterizzi ancora lo sta «uno schema chimico che descrive un processo di polimerizzazione in cui i po
to del sistema, nelle «strutture dissipative», come già si è detto, è possibile ipotiz limeri vengono costruiti a partire da molecole A e B che sono pompate nel siste
zare allora un tipo di retroazione che, invece di ridurre qualsiasi deviazione che ma. Supponiamo che il polimero abbia la seguente configurazione molecolare:
allontana il sistema dai limiti prestabiliti, tende ad amplificare queste deviazioni. — ABABAB... Supponiamo che la reazione che produce questo polimero sia au
Si entra cosi in un ordine di idee in cui piccole cause possono sostenere gran tocatalitica. Se allora avviene un errore e il polimero appare cosi modificato:
di effetti : è il contesto intuitivo delle varie teorie matematiche della stabilità /in — ABAABBABAB..., esso può moltiplicarsi nel sistema come risultato di un
stabilità, L'approccio piu naturale al problema della comparsa di nuove confi meccanismo autocatalitico modificato. Questo nuovo prodotto scomparirà op
gurazioni sarà allora quello in termini di <i teoria delle biforcazioni», cioè di quel pure subentrerà (con la scomparsa del polimero iniziale?) Questo è il tipo di pro
le tecniche matematiche che trattano appunto della comparsa di nuovi tipi di so blema in cui fluttuazioni e stabilità strutturale hanno un ruolo importante. Si
luzioni delle equazioni diflerenziali nei punti critici (o «punti di biforcazione»). mili questioni sono fondamentali per la comprensione dell'evoluzione degli eco
Va anzitutto ricordato che i lavori di René Thom nella seconda metà degli anni sistemi, la generazione e la propagazione di "novità", o fenomeni analoghi».
'6o e successivi hanno potentemente unificato non poche impostazioni relative È essenziale notare, sottolineano i ricercatori della scuola di Bruxelles, che si
alla stabilità/instabilità delle soluzioni delle equazioni differenziali, collegando la possono sempre concepire fluttuazioni che conducono a instabilità e a nuovi

10. Sistematica loca1e 586 587 Sistema
tipi di funzione o di struttura: dunque l'evoluzione (di una struttura dissipativa) che poi evaporano, Ma quando la temperatura e la pressione sono tali che anche
non ha fine. Questo tipo di approccio, inoltre, unisce elementi deterministici e lo stato liquido diventa stabile, c'è una soglia, cioè una «misura critica» della goc
probabilistici nell'evoluzione temporale del sistema macroscopico: piu precisa cia, che è tanto piu piccola quanto piu la pressione è elevata e la temperatura è
mente in punti lontani dalla biforcazione bastano le equazioni deterministiche, bassa, Se la misura della goccia supera la soglia l'intero sistema gassoso passa
mentre vicino ai punti di biforcazione gli elementi stocastici diventano essenziali. bruscamente allo stato liquido. Si può mostrare anche che la misura del nucleo
Un passo della Nouvelle alliance di Prigogine e Stengers è particolarmente critico è tanto piu grande quanto piu importante è la diffusione che collega tutte
significativo : «Cominciamo ad essere capaci.di gettare un ponte tra la concezione le regioni del sistema. In altre parole, ha luogo una comunicazione tanto piu ve
statica della natura ed una dinamica, il ponte tra l'essere e il divenire. Ciò im loce all'interno del sistema quanto piu grande è la percentuale di fluttuazioni in
plica, tuttavia, una drastica revisione di alcuni concetti di fondo, come il tempo. significanti che non possono cambiare lo stato del sistema. Prigogine e Stengers
È interessanteche ilproblema del tempo corra attraverso tutto questo secolo... interpretanolapresenza di soglie del genere come una conseguenza delfatto che
Oggi possiamo introdurre tempi interni strettamente correlati con l'evoluzione il «mondo esterno», l'ambiente della regione fluttuante, tende sempre a smorza
interna del sistema e che presentano questa proprietà dell'irreversibilità, che la re una fluttuazione. Essa sarà distrutta o amplificata a seconda dell'efficacia del
seconda legge della termodinamica per prima introdusse. Si può dire che la no legame tra le regioni fluttuanti e il mondo esterno. La «misura critica» è deter
stra Fisica ha riscoperto la realtà del tempo ; il tempo non è piu un semplice pa minata, per cosi dire, da una competizione tra il «potere di integrazione» del si
rametro del moto, ma misura evoluzioni interne ad un mondo in non-equilibrio. stema e i meccanismi chimici che ampliFicano la fluttuazione all'interno della sot
Ma, una volta che si sia stabilita la realtà del tempo, la maggiore difficoltà per toregione fluttuante,
raggiungere una piu grande unità tra cose scientifiche e umanistiche è stata eli Un sistema sufficientemente complesso è dunque, generalmente, in uno sta
minata. Non dobbiamo piu scegliere tra libertà "pratica" e determinismo "teo to metastabile : il valore della+soglia+ per la metastabilità dipende e dai parame
rico" ». È contro un'accreditata concezione che in un qualche modo espelleva tri del sistema e dalle condizioni esterne. Sono proprio casi come il precedente
dalla natura (come complesso di situazioni regolate dalle leggi della fisica) i pro (tecnicamente noto come «nucleazione») che spingono alcuni ricercatori ad ap
cessi della vita che anzitutto Prigogine, Stengers, Nicolis, ecc. polemizzano: plicare gli schemi della stabilità strutturale a problemi di evoluzione sociocultu
contro lo stesso punto di vista dominante nel celebre Le hasard et la néeessitédi rale. La principale difficoltà riguarda ovviamente la determinazione delle varia
Monod, per cui la vita era considerata come il risultato di condizioni iniziali bili rilevanti. In alcuni casi, come i problemi riguardanti il flusso di traffico dei
« improbabili » e dunque risultava compatibile con le leggi della fisica (in quanto veicoli, la questione è(relativamente) semplice. In altri casi l'introduzione di va
le condizioni iniziali possono essere date arbitrariamente) ma non seguiva dalle riabili ambigue come «qualità della vita» rendono difficile una modellizzazione
leggi della fisica (che non prescrivono le condizioni iniziali ). A questa concezione quantitativa. Ma una modellistica di tipo qualitativo può rivelarsi euristicamente
entro cui « il mantenimento della vita... finisce per corrispondere a una lotta con promettente. Per esempio, si consideri la questione della innovazione sociocultu
tinua di un esercito di diavoletti di Maxwell contro le leggi della fisica per con rale e la si paragoni al processo di nucleazione testé ricordato : processi innova
servare le condizioni altamente improbabili che permettono la sua esistenza», la tivi di ampio respiro sono spesso innescati da quei gruppi ristretti, esclusi, se non
scuola di Bruxelles oppone la sua caratterizzazione dell'evoluzione come succes addirittura perseguitati dal resto della società, che sono rerum novarum cupidi.
sione di strutture dissipative in cui il flusso di energia e di materia può venir usa Questo, appunto, non si verifica per ogni individuo o gruppo ma solo con quelli
to per costruire e mantenere ordine funzionale e strutturale. che «possono sfruttare a loro vantaggio le relazioni non lineari che garantivano
La stessa opposizione naturale/artificiale va riconsiderata. Benché nei sistemi la stabilità dei precedenti regimi» (Prigogine e Stengers).
usualmente presi in considerazione dalla cibernetica il meccanismo di+control In generale il cammino «storico» lungo il quale il+sistema+ si evolve viene
1%etroazione+ — com'è del resto per gli abituali dispositivi di regolazione tec caratterizzato da una successione di regioni stabili, in cui dominano leggi deter
nologici — sia sostanzialmente «negativo», miri cioè a ripristinare uno stato «sta ministiche e di regioni instabili, in prossimità dei punti di biforcazione, in cui il
bile» del sistema, sono concepibili sia nel campo della natura che in quello della sistema «può scegliere» piu di un possibile futuro. Per tornare al tema iniziale
cultura sistemi che ammettono una retroazione «positiva», che amplifica cioè le () r) : la storia non sarebbe altro che questo «miscuglio di caso e di necessità».
fluttuazioni che portano a un nuovo ordine. Ancora una volta un esempio — am Ma fino a che punto l'ideale scientifico del determinismo è davvero per que
piamente discusso nella Nouvelle alliance —permetterà di chiarire e articolare sta via superato i' Prigogine, Stengers, ecc. sembrano convinti del suo completo
ulteriormente l'idea di fondo secondo cui l'evoluzione verso complessità e or tramonto. Ma il determinismo, ribatte loro Thom, «nella scienza non è un dato,
ganizzazione crescenti è il risultato di fluttuazioni strutturali, mutazioni o inno ma una conquista». Sotto questo profilo si è al tempo stesso lontani (e non è un
vazioni che possono comparire in un sistema precedentemente stabile e guidarlo dato») e vicini («è una conquista») all'immagine della scienza cara a Laplace. In
successivamente verso un nuovo regime. breve, l'obiezione di Thom (rivolta oltre che contro le idee di Prigogine, anche
E noto che in un gas si formano di continuo delle goccioline di condensazione contro tutta la corrente intellettuale che da differenti punti di vista ha fatto pro

11. Sistematica locale 588 589 Sistema
prio il motto di Foerster «l'ordine dal disordine») si può riassumere nella tesi Kubát, L., e Zeman, J.
secondo cui è «la dinamica determinista soggiacente che modella la statistica 1975 (a cura di) Entropy and Information in Science and Philosophy, Elsevier, Amsterdam.
delle fluttuazioni e non l'inverso». Con il che non si nega l'esistenza di fluttua Laszlo, E.
z972 In t r oduction to Systems Philosophy; toruard a Nero Paradigm of Contemporary Thought,
zioni in un sistema: tuttavia quando il sistema è «strutturalmente stabile» (cioè Gordon and Breach, New York.
in breve «resiste a piccole perturbazioni») la fluttuazione non ha efletto alcuno z97«. A S t rategy for the Future. The Systems Approach to rrUorld Order,Braziller, New York.
ed è quindi trascurabile : «È per perdita di stabilità strutturale che la fluttuazione Lichnerowicz, A. ; Perroux, F. ; e Gadoffre, G.
diventa significativa, ma solo nel quadro di una biforcazione preesistente». E z976 (a cura di) Structure et dynomique des systèmes,Maloine et Doin, Paris.
dunque tra due differenti modalità di spiegazione scientifica, quello, per cosi di z977 (a cura di) L'idee de régulation dans les sciences,Maloine et Doin, Paris.
Lilienfeld, R.
re, «stocastico» e quello che rimanda a una sorta di «archetipi geometrici» che, a z978 Th e Rise of Systems Theory ; an Ideological Analysis,Wiley, New York.
parere di chi scrive, va intesa la controversia in cui si affrontano il programma Mesarovic, M. D.
thomiano dello studio della morfogenesi in riferimento alla «stabilità strutturale» [z963] (a cura di) Vie?os on Generai Systems Theory. Proceedings of the ?nd Systems Symposium
e quello di Prigogine e del suo gruppo imperniato sull'ordine per fluttuazione. at Case Institute of Technology, z963, Wiley, New York z96«..
Come diceva Whitehead, «uno scontro di dottrine non è un disastro, ma un'op [ 1966] (a cura di) Systems Theory and Biology. Proceedings of the 3rd Systems Symposium at
Case Institute of Technology, r966, Springer, Berlin z968.
portunità»: e l'opportunità qui offerta è quella di un riesame della stessa nozione Monod, J.
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12. g86
Controllo/retroazione
La possibilità di definire uno stato o una serie di stati privilegiati in un siste
ma costituisce la condizione minima affinché si possa affermare che vi si esercita
un controllo. Non si controlla uno stato qualunque o una successione qualunque
di stati; si controllano degli stati particolari, sia che questa particolarità derivi
da una scelta tecnologica, sia che abbia un'origine puramente naturale.
Il caso dell'equilibrio termodinamico è, in proposito, esemplare; in effetti
è ben noto che l'insieme dei processi elementari in seno ad un sistema termo
dinamico all'equilibrio contribuisce a mantenere lo stato di equilibrio malgra
do continue perturbazioni, tanto interne quanto esterne. L'idea di controllo
può cosi essere associata a quella di equilibrio termodinamico.
È da osservare che non è lo stesso per gli stati di equilibrio descritti dalla di
namica; in effetti, in questo caso, qualsiasi perturbazione fa oscillare il sistema
intorno allo stato di equilibrio dinamico, e questa oscillazione continuerebbe in
definitamente se degli attriti non ne smorzassero gradualmente l'ampiezza;que
sti attriti peraltro non sono inclusi nella descrizione dei sistemi dinamici sem
plici dove tutte le oscillazioni sono quindi «eterne». Essi devono essere aggiunti
fenomenologicamente alle equazioni della dinamica affinché sia preso in consi
derazione il ritorno graduale alla quiete di un sistema perturbato. Il sistema ter
modinamico è, al contrario, ricondotto all'equilibrio senza oscillazioni prelimi
nari, e questo per la natura stessa dei processi descritti dalla termodinamica.
i. At te nuazione termodinamica.
Le proprietà di stabilità termodinamica si distinguono da quelle dell'equili
brio dinamico per il fatto che il sistema termodinamico all'equilibrio resiste alle
perturbazioni, Usando liberamente delle metafore, Planck aveva detto di questa
classe ristretta, ma importante, di stati concepibili per un sistema macroscopico
che la natura manifesta nei loro riguardi una «preferenza», una «propensione».
Tutte le proprietà di stabilità degli stati di equilibrio termodinamico sono,
di fatto, delle conseguenze del secondo principio della termodinamica. Senza en
trare nei particolari, che saranno svolti in altri articoli di questa stessa Enciclo
pedia, ci si limiterà qui a segnalare brevemente il legame essenziale fra la «pro
pensione» di cui parla Planck e la funzione potenziale che definisce globalmente
il sistema all'equilibrio, legame che il secondo principio permette di costruire.
Un sistema in cui lo stato di equilibrio è possibile può essere definito da un
insieme di parametri macroscopici: ad esempio temperatura, pressione e com
posizione chimica. Essi definiscono il suo stato iniziale e le variabili che gli scam
bi con l'ambiente mantengono costanti (condizioni al contorno). Se il sistema è
isolato, e cioè gli scambi con l'esterno sono nulli, l'energia totale e la quantità
totale di materia sono invarianti per definizione; ma l'equilibrio è ugualmènte

13. Controllo/retroazione 988 989 Controllo /retroazione
possibile in sistemi chiusi (che scambiano soloenergia) o aperti (che scambiano vano statisticamente e avevano quindi un bilancio globale nullo. Il principio
energia e materia). Un esempio ben noto ai chimici è quello dei sistemi chiusi do di Le Chatelier- Braun dice che le reazioni indotte dall'aggiunta del reattivo
ve gli scambi con l'ambiente mantengono una pressione e una temperatura co avranno Peffetto globale di attenuare la perturbazione, di opporsi all'aumento
stanti a spese di scambi energetici con l'ambiente stesso ; questi scambi si bilan del reattivo in questione. Nello stesso modo, se ad esempio si aumenta la tem
ciano non appena viene raggiunto l'equilibrio. In questo caso particolare, il secon peratura di una miscela all'equilibrio chimico, si sposta questo equilibrio, ma le
do principio della termodinamica permette di costruire una funzione potenziale reazioni cosi provocate tenderanno a far diminuire la temperatura del sistema,
dipendente dai parametri della composizione chimica, della pressione e della ad attenuare quindi la perturbazione.
temperatura ; questa funzione è definita energia libera e lo stato di equilibrio ter Uno dei progressi della termodinamica nel xx secolo fu di estendere il prin
modinamico corrisponde al minimo di energia libera. Nel caso dei sistemi isolati, cipio dell'equilibrio di Le Chatefier - Braun al campo degli stati stazionari pros
il potenziale, costruito con i parametri della composizione chimica, dell'energia e simi all'equilibrio.
della pressione, è l'entropia e l'equilibrio corrisponde al massimo di questo po Mentre in un sistema all'equilibrio tutti i processi molecolari si compensano
tenziale. statisticamente in modo tale che non ne risulta alcuna attività chimica macrosco
Per ciascun insieme determinato dei parametri che definiscono lo stato ini pica, gli stati stazionari prossimi all'equilibrio sono caratterizzati dalla perma
ziale del sistema e le sue condizioni al contorno (natura degli scambi con l'am nenza di una attività dissipativa macroscopica. Il mantenimento di questa atti
biente), la funzione potenziale permette di determinare lo stato e l'equilibrio vità è imposto dai flussi di materia e di energia provenienti dall'ambiente, che
verso il quale il sistema termodinamico si evolverà, per poi mantenervisi. impediscono al sistema di raggiungere l'equilibrio. Nel caso di un sistema chi
Lo stato d'equilibrio termodinamico non è altro, in realtà, che lo stato medio mico, ad esempio, se il mezzo rinnova continuamente i reattivi chimici e se i pro
realizzato dalla molteplicità dei processi elementari; l'interpretazione statistica dotti di reazione lasciano continuamente il sistema, l'equilibrio chimico (in cui
del secondo principio, dovuta a Maxwell, Boltzmann e Gibbs, permette d'iden le trasformazioni nei due versi hanno la stessa velocità) non può essere raggiunto ;
tificare lo stato di equilibrio con lo stato macroscopico piu probabile, quello che certe reazioni avvengono con maggiore frequenza in uno dei due sensi,
corrisponde allo stato complessivo realizzato dal maggior numero di stati mole Il principio della minima produzione di entropia, enunciato da Prigogine,
colari distinti possibili, e cioè compatibili con le condizioni macroscopiche che prevede che, in un intervallo prossimo all'equilibrio, il sistema si dirigerà verso
definiscono il sistema. uno stato stazionario, cioè uno stato dove l'attività macroscopica sarà descritta
L'interpretazione statistica permette di capire che lo stato di equilibrio è da parametri che rimangono invariati nel tempo. Questo stato stazionario corri
perturbato continuamente; esso corrisponde solo ad una determinazionemedia sponde ad un sistema avente un minimo di attività compatibile con il vincolo co
e il sistema reale fluttua senza requie intorno ai valori che la termodinamica per stituito dagli scambi con l'ambiente, e piu precisamente corrisponde al valore
mette di calcolare. Il secondo principio che è, nella sua interpretazione statistica, minimo di una funzione potenziale che caratterizza il sistema prossimo all'equi
una conseguenza della legge dei grandi numeri, condanna peraltro queste in librio, la produzione d'entropia.
cessanti fluttuazioni a scomparire e garantisce quindi la stabilità dello stato di La possibilità di definire uno stato mediante il valore estremo di una funzio
equilibrio. ne potenziale è anche la possibilità di attribuirgli l'insieme delle proprietà di sta
Quando una perturbazione, proveniente dall'esterno, modifica le condizioni bilità dei sistemi in equilibrio, e, in particolare, quelle descritte dal principio di
al contorno o la composizione del sistema, l'equilibrio termodinamico risulta spo Le Chatelier — Braun. Un sistema prossimo all'equilibrio è anch' esso capace di
stato ; il precedente estremo della funzione potenziale corrisponde ormai ad uno resistere alle fluttuazioni che non cessano di perturbarlo e di attenuare le conse
stato instabile e la termodinamica permette di calcolare il nuovo stato d'equili guenze di una modificazione permanente dei parametri che lo definiscono.
brio che sarà raggiunto. Il principio di Le Chatelier - Braun ha svolto un ruolo molto importante nel
Una delle formulazioni di questa evoluzione, anch' essa determinata dal se XX secolo : ha costituito in qualche modo la traduzione scientifica di una «sag
condo principio, è data dal principio di Le Chatelier — Braun: «Un sistema in gezza» della Natura, che si oppone alle manipolazioni arbitrarie decise dall'uo
equilibrio subisce, in seguito alla variazione di uno dei fattori dell'equilibrio, mo. [Per una critica dell'uso fatto del principio di Le Chatelier — Braun cfr. in
una trasformazione in un verso tale che, se essa avvenisse da sola, produrreb particolare Rey t9zy e Lotka r957]. La natura resiste alla violenza che lo speri
be una variazione contraria del fattore considerato», mentatore le fa subire e limita al massimo i danni che le impone l'artificio uma
È opportuno riferirsi ad un trattato di termodinamica dell'equilibrio per una no. L'attribuire alla natura una saggezza che contrasta con il carattere sfrenato
formulazione rigorosa delle conseguenze di questo principio: qui ci si limiterà delle imprese umane ha una tradizione antica, e il principio del minimo sforzo
a qualche esempio [cfr. Prigogine e Defay r946]. Si aggiunga una certa quan di Maupertuis ne è un'altra manifestazione, cui si aggiunge la biologia speri
tità di reattivo ad un sistema in equilibrio chimico; si provocano cosi delle rea mentale nel momento in cui si afferma e individua l'accordo solidalefra ledi
zioni chimiche in un sistema dove, inizialmente, tutte le reazioni si equilibra verse funzioni fisiologiche. (Si attribuiscono generalmente le prime ricerche in

14. Controllo/retroazione 99o 99' Controllo/retroazione
questa direzione ai medici della Scuola di Montpellier che, nel corso della se Certo la stabilità è una proprietà fondamentale del vivente, ma non è suffi
conda metà del xvnt secolo, misero in circolazione i concetti di «principio vitale» ciente dire che il vivente possiede una certa autonomia, che non è completamen
e di «organismo» [cfr. per esempio Roger r963]). te alla mercé delle perturbazioni ambientali : occorre inoltre precisare che questa
Cosi, per Claude Bernard, il fenomeno vitale è prodotto dal contatto fra un proprietà di stabilità non si realizza senza un'altra proprietà, quella di poter cono
organismo e un ambiente; piu gli esseri viventi diventano complessi e piu ten scere, in determinate condizioni, dei cambiamenti discontinui di funzionamen
dono a rendersi autonomi in rapporto con l'ambiente esterno sempre fluttuante, to, una brusca instabilità globale. Il vivente può funzionare, in certe tappe del
a creare un ambiente interno in cui sono immersi gli organi vitali e che attenua suo sviluppo, come una struttura stabile ; nel corso di processi come la feconda
le variazioni ambientali. zione, la differenziazione, la malattia, si può comportare anche come un «con
Gli animali piu evoluti sono cosi quelli che hanno piu autonomia in rapporto gegno esplosivo» che la minima scossa può innescare. Il principio di Le Cha
all'ambiente esterno ; il loro ambiente interno è mantenuto costante e le attività telier - Braun, se può fornire un'analogia chimico-fisica alla stabilità del vivente,
degli organi che ne fanno parte sono quindi indipendenti dalle variazioni esterne, non lascia spazio all'instabilità biologica, alla possibilità che piccole cause pos
prodotte dal caso. La vita perciò si definisce in base alla proprietà sempre piu sano provocare effetti giganteschi.
affinata di mantenere la stabilità dell'organismo, di conservare invarianti le sue Si può anche indicare, come proprietà di stabilità che sembra anch' essa sfug
condizioni di funzionamento. Tale proprietà, dopo William Cannon, viene de gire alla teoria classica della stabilità termodinamica, la proprietà di sviluppo
finita omeostasi. canalizzato ben conosciuta dagli embriologi. Waddington [r 9g7 ; r 97g] l'ha chia
mata omeoresi, per sottolineare il contrasto con l' omeostasi:questavoltaèuna
evoluzione e non uno stato ad essere stabile; il sistema perturbato non è ricon
z. La stabilitàbiologica come punto d'incontro dellediscipline. dotto al suo stato di partenza, ma ad un altro stato che raggiungerà nel corso
della sua evoluzione «normale».
Si trova qui la prima convergenza fra una problematica del controllo e quella Riassumendo, la termodinamica dei sistemi all'equilibrio e prossimi all'equi
della biologia, e convergenze del genere scandiranno puntualmente il discorso. librio può introdurre un tipo di «norma» che il sistema tende a conservare. Ma
Ciò non ha nulla di sorprendente : il xtx secolo afferma che l'essere vivente è un questa nozione è allo stesso tempo troppo ristretta e troppo generale. Troppo
sistema chimico e che le reazioni e i prodotti che mette in gioco non sono molto ristretta perché alcune situazioni tipicamente biologiche le sfuggono (instabilità,
diversi da quelli che si trovano nella natura inanimata. Il tentare quindi di appli omeoresi) ; troppo generale perché la stabilità termodinamica si pone come indi
cargli dei concetti nati dalla scienza dei sistemi chimico-fisici, dalla termodina pendente da tutti i particolari meccanismi di regolazione quali quelli che posso
mica, è perfettamente legittimo. Il vero problema è piuttosto questo: le proprie no scoprire i biologi. Da questa proprietà globale del sistema non si ha alcuna
tà di stabilità dei sistemi termodinamici all'equilibrio e prossimi all'equilibrio informazione precisa sul tipo di controllo fisiologico che regola le funzioni vitali.
derivano dal fatto che lo stato stabile corrisponde all'estremo di un potenziale; Il principio di Le Chatelier - Braun fu, nel xix secolo, un potente stimolo
è sufficiente questo tipo di stabilità per rendere conto delle caratteristiche essen nelle ricerche fisiologiche, ma si doveva rivelare relativamente sterile nel conte
ziali del funzionamento complessivo di tutto l' organismo> sto di una biologia alla ricerca dell'identificazione dei meccanismi di regolazione
Claude Bernard aveva affermato che ciò che definisce l'essere vivente è la all'interno di un sistema vivente ; è, al contrario, il problema del meccanismo che
stabilità, la proprietà di mantenere uno stabile accordo fra le diverse funzioni e è al centro della cibernetica.
i diversi ritmi biologici. Ne aveva logicamente concluso che qualsiasi malattia, All'indomani della seconda guerra mondiale Wiener [I948; i970 ] lllllfico
qualsiasi stato patologico non è che il prodotto dell'iper- o ipoattività di una fun sotto il nome 'cibernetica' l'intero campo del controllo e della comunicazione,
zione il cui risultato è rigorosamente identico al risultato normale In termini sia nella macchina sia nell'animale.
termodinamici si dirà che si può trasformare solo l'intensità dei diversi processi Questa nuova direzione di ricerca affermò quindi, fin dalla sua costituzione,
fisiologici; l'equilibrio dell'organismo può essere spostato se la perturbazione la sua vocazione all'interdisciplinarietà : essa s'interessava a qualsiasi sistema ma
patologica è permanente, ma la continuità fra stato normale e stato di malattia teriale nella misura in cui questo manifesta un meccanismo di regolazione, co
è totale. struito o no dall'uomo, privilegia un tipo di stato o di funzionamento e ne assi
Come ha sottolineato Canguilhem [r966] questo significa impedirsi di com cura la stabilità.
prendere lostato patologico come uno stato profondamente diverso, significa L'analogia diventa con la cibernetica'il modo di ragionare per eccellenza:
vietarsi l'ipotesi che una piccola modificazione fisiologica possa produrre un Wiener e i suoi collaboratori studiano l'effetto globale di un sistema regolato,
cambiamento globale brusco, e cioè quell'«altro aspetto della vita», quell'altro fondandosi sull'indipendenza, in linea di principio, fra le proprietà di un sistema
modo per l'organismo di comportarsi in rapporto all'ambiente che sarà la ma in quanto sistema e la natura fisica dei suoi costituenti.
lattia. Il simbolo che Wiener defini come un nuovo approccio scientifico è la scatola

15. Controllo/retroazione 992 993 Controllo/retroazione
Stimolo Messaggio Messaggio Risposta lontanano il sistema dal punto prestabilito, di correggere le perturbazioni acci
dentali.
Recettore Apparecchio
Effettore
di controllo
Stabilizzazione di uno stato, come in termodinamica ; solo che qui è possibile
distinguere il circuito di regolazione dall'insieme del sistema. Nello stesso tem
po, poiché il parametro stabilizzato dipende solo dal dispositivo di regolazione
di cui la cibernetica precisa il meccanismo, l'ipotesi dell'equilibrio o della stazio
narietà non è piu necessaria; la stabilità termodinamica non svolge un ruolo es
Retroazione senziale in cibernetica salvo, ovviamente, nei casi in cui il dispositivo cibernetico
Figura i. ne faccia uso.
Schema di un meccanismo di controllo per retroazione. I dispositivi di regolazione tecnologici hanno soprattutto delle retroazioni
negative; la retroazione inversa è peraltro ugualmente concepibile: in luogo di
ridurre qualsiasi deviazione che allontana il sistema dai limiti prestabiliti, il cir
nera [cfr. peresempio Moles r9yz], struttura di cui s'ignora tutto, salvo ciò che cuito di regolazione tenderà ad amplificare queste deviazioni. La retroazione è
si fa entrare e ciò che ne esce. La scatola nera studiata dalla cibernetica può esse detta positiva in quanto un certo scarto misurato dal recettore agisce come causa
re tanto un relè meccanico quanto un organo fisiologico o un ufficio ammini in un dispositivo dove l'effetto è di accrescere lo scarto stesso. La situazione è
strativo. Ciò che conta è solo il funzionamento globale, determinato dalla di apparentemente assurda dal punto di vista tecnologico: la retroazione positiva
sposizione delle scatole. metterà capo ad una amplificazione, in linea di principio illimitata, dello scarto
Fin dall'inizio, quindi, la metodologia cibernetica s'interessa all'oggetto bio che l'hamessa in moto; lagrandezza sottoposta a retroazione crescerà indefini
logico, non piu come sistema chimico-fisico stabile, ma come insieme di dispo tamente a meno che il sistema non si distrugga o che un fattore esterno (per
sitivi esercitanti un'azione sull'ambiente (interno o esterno, per riprendere la esempio l'esaurirsi delle risorse che alimentano il funzionamento nel suo insie
distinzione di Claude Bernard), dispositivi che dal punto di vista cibernetico me) non giunga a porre un limite a questa evoluzione.
nulla distingue da quelli tecnologici, poiché lo stesso concetto operazionale, quel Si vedrà piu oltre che le retroazioni positive svolgono peraltro un ruolo im
lo di retroazione, permette di descrivere tanto la regolazione biologica quanto portante nella problematica della stabilità biologica ; qui ci si limiterà a ricordare,
quella tecnologica. per memoria, le conclusioni del paragrafo precedente: il sistema vivente non è
Un esempio tipico di controllo per retroazione è certamente la regolazione solo un sistema stabile che tende a rimanere tale, è anche un sistema suscettibile
della temperatura interna di una donna incinta (sistema termostatizzato ). d'instabilità globale, di transizioni discontinue da un modo di funzionamento
Il dispositivo comporta, come elementi non ulteriormente semplificabili, un ad un altro ; un sistema dove, tipicamente, piccole cause possono scatenare gran
recettore capace di misurare il parametro da controllare nel sistema — qui la tem di effetti, tutte cose in cui il meccanismo di retroazione positiva sarà una causa,
peratura —, un effettore che può agire sul sistema in modo da modificare questo non sufficiente ma necessaria.
parametro, e infine un centro che regola il funzionamento dell'effettore secondo il
valore del parametro misurato dal recettore eil determinato valore del parametro
che il dispositivo deve mantenere nel sistema (cfr. fig. i). 4. Controllo e comuntcaztone.
Si ha quindi controllo per retroazione, poiché il meccanismo regolatore mo
dula la sua azione in funzione della differenza fra lo stato eflettivo del sistema, Ridurre l'organismo ad una scatola nera, o ad un insieme di scatole nere con
che ègià un risultato di questa azione, e lo stato che il dispositivo deve realizzare nesse, significa ammettere un'interpretazione molto specifica dei rapporti fra
o mantenere. organismo e ambiente, una interpretazione nei termini di «messaggi impera
tivi ».
La cibernetica afferma che ogni sistema organizzato può, in ultima analisi,
Retroazioni negative e positito. essere spiegato nei termini di comunicazione di messaggi e di controllo mediante
retroazione, Questa è la duplice dimensione di' un sistema agente in modo orga
Nel caso della retroazione negativa, che ora si descriverà, le idee di controllo nizzato sul resto del inondo: ha bisogno d'informazioni trasmesse, cioè messag
e di retroazione si associano immediatamente : lo scarto tra il valore predetermi gi, sul mondo e sui risultati della sua azione sul mondo, ed ha bisogno di un mec
nato e quello effettivo di un parametro agisce come causa su un dispositivo il cui canismo diregolazione per retroazione per programmare la sua azione futura in
effetto è di ridurre questo scarto: si tratta quindi di regolare, di stabilizzare un seguito ai messaggi che gli sono giunti. La conclusione di Wiener [x97o] è che,
certo tipo di funzionamento o di scarto, di compensare le evoluzioni che al al limite, controllare l'azione di un individuo, dargli un ordine, dare un ordine

16. Controllo/retroazione 994 995 Controllo/retroazione
ad una macchina è sempre trasmettere un messaggio (trad. it. pp. 35-37). L'ob e con lo sguardo; sapere cosa si deve fare e come farlo non è sufficiente, si deve
bedienza agli ordini non è che una classe particolare del segnale di buona rice anche disporredell'energia necessaria. D'altraparte, se lo sguardo ela voce non
zione del messaggio. sono sufficienti a smuovere la natura, esistono certi tipi d'organizzazione capaci
Ma si può porre la questione se, inversamente, ogni messaggio cibernetico di convertire l'informazione, i messaggi ricevuti, in energia macroscopica, in at
non sia in ultima analisi un «ordine», che fa scattare l'esecuzione o la non-esecu tività di trasformazione del mondo : questi sono gli esseri viventi. Due programmi,
zione di un programma d'azione prestabilito.
sapere e fare, e la vita come mezzo per stabilire fra di loro una comunicazione,
Certamente molti dei comportamenti animali ed umani sono perfettamente
questa è per Michel Serres la situazione che l'Homo sapiensha dovuto affrontare
descritti in questi termini. Le analogie a cui la cibernetica ha fatto ricorso di pre per sussistere come tale e per sviluppare la sua sapienza. «Da allora, lo ripeto,
ferenza nel campo del comportamento degli esseri viventi lo testimoniano : esse
la cosiddetta sapienza, pur ridotta al linguaggio primitivo e alle prime tracce di
manifestano la sottomissione dell'organismo ai segnali che gli vengono trasmessi scrittura fu direttamente connessa con le macchine che potevano, senza nulla sa
dall'ambiente e il carattere automatico delle risposte agli stimoli dell'ambiente.
pere, tradurla spontaneamente. Dico : va, ed esse vanno. Dico : porta, ed esse
Un esempio tipico è la guida di un'automobile : la manualità con cui si agisce
portano. Ho tenuto giustamente conto, tra l'altro, del fatto che sia anch' egli prov .
sui comandi di velocità e di direzione dipende dalle risposte della macchina. visto di un doppio programma e di un sistema di traduzione. Dire ascolta, si
Imparare a guidare un'automobile è essenzialmente la messa in opera di simili
gnifica: capisci, obbedisci, esegui... La teoria... trova, già fatte, delle macchine
circuiti di retroazione, visivi, auditivi e motori ; solo il loro funzionamento auto
perfettamente adattate per questa traduzione, facili da produrre e da moltipli
matico evita le disavventure dei principianti, e che i motori «muoiano» o «s'im
care. È sufficiente dominarle. Dominare la vita in tutte le sue manifestazioni.
ballino». Piante, animali, uomini. E le donne prima di tutto» [ibid., p. 9I].
In queste condizioni il valore degli stimoli, il contenuto del messaggio tra La cibernetica ha preso per modello nella costruzione dei suoi automatismi il
smesso dall'ambiente, passa dal registro informativo a quello di comando in fun vivente come macchina per tradurre passivamente l'informazione in azione che
zione di norme stabilite dalle retroazioni « fa questo», «correggi quello» ; l'even trasforma il mondo, macchina perfettamente montata per questa traduzione, in
tuale tirocinio porta a far riconoscere questo carattere imperativo, e cioè ad ob
serita in un circuito sociale di dominazione e di asservimento. La generazione di
bedire automaticamente, a reagire nello stesso modo di una «macchina asservita» schiavi cibernetici ch' essa propone, piu capaci dell'uomo di obbedire e di ese
costruita dall'uomo.
guire, non annunzia che l'uomo è identico alla macchina asservita, ma che i cir
Da quasi trent' anni si discute questo problema [cfr.per esempio Ruyer cuiti sociali e tecnici che ne potrebbero addomesticare taluni sono sul punto di
i968] : la totalità del comportamento umano può essere ridotta ad una simile essere sconvolti, e che il problema è ormai quello di adattare la società alla ci
descrizione, il vivente e la macchina sono di natura identica o fondamentalmente
bernetica.
in opposizione> Wiener [r948] avverti i suoi contemporanei che la cibernetica è «una nuova
Il problema è mal posto. Né la macchina né l'uomo sono delle realtà isolabili scienza che... comporta sviluppi tecnici con grandi possibilità per il bene e per
e comprensibili indipendentemente dall'ambito in cui funzionano. La macchina il male. Non possiamo fare altro che consegnarla al mondo che ci circonda, e
non ha una esistenza metafisica; le macchine conosciute lo sono come parti di questo è il mondo di Belsen e Hiroshima. Non abbiamo neanche la scelta di
circuiti socio-tecnici particolari; esse sono dette asservite perché hanno come
arrestare questi nuovi sviluppi tecnici. Essi appartengono alla nostra epoca»
funzione la soluzione di un problema e a questa unità problematica corrisponde
(trad. it. p. 54). Avvertimento cui fa eco Michel Serres[ 1974, p. 9I] : « Il problemal'unità strutturale del loro montaggio, la preesistenza dei loro circuiti di retroa
è ora di dominare la padronanza della natura e non piu la natura stessa>).
zione, la rigidità delle loro finalità. L'organismo vivente è, anch' esso, articolato
su una moltitudine di circuiti sociali, tecnici ed economici; la sua identità per
sonale, la sua autonomia di soggetto possono sembrare gli effetti del funziona BioIogia e automi.
mento di questi circuiti in determinate condizioni.
Wiener sapeva che le macchine asservite, intelligibili nei termini di controllo Il problema del rapporto fra l'uomo e la macchina è quindi un problema di
e di comunicazione, finivano per sconvolgere dei circuiti sociali e tecnici ben de civiltà e di cultura, È anche un problema metodologico (è fecondo in biologia
finiti. Nella sua Cyberneticsavvertiva che ben presto la razza umana sarebbe sta l'approccio cibernetico?) e scientifico, (Da questo punto di vista non si tratta di
ta dotata di schiavi meccanici piu efficaci di quanto mai furono gli animali do
mettere in causa il carattere perfettamente adeguato dei modelli cibernetici per
mestici e gli schiavi umani. Questa problematica del potere, del rapporto fra sa quanto concerne i meccanismi di regolazione fisiologica e di adattamento del
pere e manipolazione del mondo, costituisce una delle dimensioni della riflessio comportamento. È d'altra parte interessante notare che, se la biologia s'ispira
ne di Michel Serres [i974.]. alla tecnologia, inversamente la tecnologia tende a «naturalizzarsi ». Scrive Can
L'azione magica è un'illusione. Non si può comandare alla natura con la voce
guilhem [x965, ed. x97t p. tz7] : «La Bionica è l'arte — molto avanzata — dell'in

17. Controllo/retroazione 996 997 Controllo/retroazione
formazione che impara dalla natura vivente. La ranocchia, il cui occhio seleziona specializzati sono, contrariamente a quanto credono i meccanicisti, i piu difficili
informazioni utilizzabili istantaneamente, il serpente a sonagli, con dei termo da spiegare facendo ricorso a dei meccanismi, perché tutte le funzioni sono in
recettori sensibili, nella notte, alla temperatura del sangue delle sue prede, la loro assunte dall'insieme dell'organismo. È solamente con la crescente differen
mosca comune che equilibra il suo volo con due ciglia vibratili, hanno fornito ziazione delle funzioni e la complicazione del sistema nervoso che appaiono delle
dei modelli ad una nuova specie di ingegneria»). strutture aventi l'aspetto approssimativo di una macchina» [ibid.]). Non appena
Di fatto i modelli cibernetici hanno invaso la biologia moderna : ma il loro sta si pone nello stesso tempo il problema della formazione e del funzionamento del
tus non è quello che aveva previsto Wiener : la biologia non ha adottato la meto l'organismo, che nulla permette di dissociare, si presentano alcuni problemi
dologia analogica, non ha descritto i sistemi biologici ai diversi livelli come delle specifici che sono i veri problemi dell'organizzazione biologica [cfr. Needham
scatole nere. Essa ha fatto un uso realistico del modello cibernetico. i 936].
Si deve riconoscere che la storia stessa della biologia rendeva difficile l'ap L'applicazione dei modelli cibernetici alla biologia appare quindi difficile.
plicazione del ragionamento analogico preconizzata da Wiener : il lasciare le sca Ma, per un'importante coincidenza storica, i nuovi metodi sperimentali della
tole nere chiuse avrebbe offerto il fianco all'accusa di fuga intellettuale che i vita biologia, i nuovi oggetti su cui la biologia concentrerà i suoi sforzi e i concetti ci
listi avrebbero potuto formulare. Basandosi sui risultati acquisiti dall'embriolo bernetici si accorderanno e daranno ai problemi della biologia una risposta di
gia, la loro ritorsione sarebbe stata facile: si può avere «scelto» di non porsi il una coerenza tale che si è tentati di dire che ormai il codice segreto della vita è
problema del contenuto della scatola, come se tutte le scatole nere conosciute decifrato.
in cibernetica non dovessero le loro proprietà regolatrici a circuiti macroscopici La biologia molecolare è nata dalla scoperta delle biomolecole, nel cui com
e differenziati spazialmente; si è però sicuri che questa sia la situazione in bio portamento si leggono i meccanismi della trasmissione ereditaria, e dalla sco
logia? Si è sicuri che non vi siano dei trattamenti che qualcuna delle scatole nere perta ch' esse funzionano come programmi per calcolatore, trasmessi e tradotti.
non possa subire, e che l'embrione subisce senza perdere il suo potere di dirigere Il segretosvelato è proprio che l'essere vivente funziona come un automa. La
e controllare il proprio sviluppo? sua descrizione ricalca quella degli automi cibernetici, persino in quella logica
Ha scritto Hans Driesch [x9o8, p. rz3]: «Una macchina è per me un certo complessiva tesa a risolvere un singolo problema che è la definizione di asservi
assetto caratteristico di costituenti fisici e chimici il cui funzionamento produce mento, persino nel carattere univoco dei segnali trasmessi dall'ambiente alla
un effetto determinato». Assetto tridimensionale poiché l'effetto che l'embriolo cellula, sufficienti, come si vedrà, a mettere in moto una certa attività.
go riscontra, lo sviluppo di una struttura spaziale organizzata, è tridimensionale.
Ipotesi rifiutata, conclude Driesch: nessuna macchina guida e controlla lo svi
luppo dell'embrione. Posso dividere, comprimere, persino ridurre in frammen 6 Apri rela scatola nera
ti delle uova di riccio appena fecondate; nessuna struttura tridimensionale po
trebbe resistere, ma esse si sviluppano normalmente. Il problema dei rapporti della biologia molecolare con la cibernetica è deli
L'embriologia, a partire dai lavori di Hans Driesch, segna un punto fermo: cato, poiché è al livello di questi rapporti che appaiono piu chiaramente, e nello
ormai nessuna teoria del funzionamento biologico, se vuole essere spiegazione stesso tempo, l'evidente successo di un indirizzo di ricerca e i presupposti che
e non solo descrizione, potrà limitarsi ad esaminare l'organismo già costituito possono, se ignorati, limitarlo.
senza porre il problema della sua formazione. Il funzionamento dell'organismo Scrive Franqois Jacob [i97o] : «La biologia moderna ha l'ambizione di in
può anche assomigliare alla meccanica di una struttura articolata. (Anche questo terpretare le proprietà dell'organismo in base alla struttura delle molecole che lo
in prima approssimazione; Canguilhem [i965, ed. i97i p. it8 ] ricorda l'effetti costituiscono ; in questo senso, si potrebbe parlare di una nuova forma di mecca
va polivalenza di organi che si credono tradizionalmente destinati ad assolvere nicismo. Il programma rappresenta un modello preso a prestito dai calcolatori
ad una funzione ben determinata, e riporta l'esperienza tentata da Courrier: elettronici: esso assimila il materiale genetico di un uovo al nastro magnetico di
«Courrier pratica nell'utero di una coniglia gravida un'incisione, estrae dall'u un ordinatore, evoca una serie di operazioni da effettuare, la rigidità della loro
tero una placenta, che deposita nella cavità peritoneale. La placenta s'innesta successione nel tempo, il disegno che le sottende» (trad. it. pp. x7-x8).
sull'intestino e si nutre normalmente. Non appena si è realizzato l'innesto, viene Se lamacchina è molecolare e non macroscopica, l'obiezione diDriesch cade,
praticata l'ablazione degli ovari della coniglia, e si sopprimono cosi le funzioni dei nessuna manipolazione meccanica può metterla a repentaglio. La biologia mole
corpi lutei, A quel momento tutte le placente che sono nell'utero abortiscono e colare ha, in linea di principio, risposto all'obiezione di Driesch: ricercando una
solo la placenta situata nella cavità peritoneale vive fino alla conclusione della spiegazione molecolare delle strutture organizzate, ha con ciò stesso affermato
gravidanza. Ecco un esempio in cui l'intestino si è comportato come un utero e, il suo attaccamento ad una scienza classicamente analitica e non a quella scienza
si potrebbe persino dire, con maggior successo». Canguilhem cita a questo pro sintetica dei sistemi con retroazione annunziata da Wiener.
posito l'osservazione di Max Scheler secondo la quale «gli esseri viventi meno Resta questa affermazione: il programma genetico, come solo responsabile

18. Controllo/retroazione 998 999 Controllo/retroazione
di un comportamento strettamente predeterminato, il disegno unico che sotten crociano, convergono, divergono, reticoli densamente connessi con scambiatori
de l'insieme delle operazioni, in breve la cellula come macchina asservita. multipli. Ciascuna reazione chimica è resa possibile da un enzima, una proteina
Si deve sottolineare qui che, parlando di modo «imperativo» dei segnali pro dotata di proprietà catalitiche strettamente specifiche.
venienti dall'ambiente, non si vuoi dire che la biologia molecolare fa dell'essere Ma le sole proprietà di catalisi enzimatica non sono sufficienti a conferire
vivente un sistema che obbedisce all'ambiente nello stesso modo in cui un au l'ordine che caratterizza ogni sistema vivente alle migliaia di reazioni che posso
toma obbedisce agli ordini del suo costruttore o del suo operatore. I segnali sono no prodursi simultaneamente all'interno della cellula.
detti imperativi in questo modello solo perché mettono in funzione dei program Al circuito metabolico si sovrappone un circuito di regolazione che determina
mi predeterminati, e perché il sistema vivente non dà loro altro ruolo, né altro l'attività catalitica degli enzimi associati alle tappe cruciali di ciascuna via meta
contenuto. In questo senso si può anche far ricorso all'immagine del juke-box bolica. Le reazioni fondamentali all'incrocio delle vie metaboliche e all'origine
sul quale si seleziona un disco premendo un bottone, e a quella dell'organismo dei percorsi di trasformazione sono strettamente controllate, dipendono dalla
che sonda il suo ambiente, ritrovando l'assenza o la presenza di un particolare presenza odall'assenza di una molecola specifica,presenza o assenza che traduce,
costituente. L'importante è il carattere univoco del messaggio, e il carattere pre in ultima analisi e secondo una logica sottile, l'opportunità della trasformazione
determinato delle sue conseguenze. metabolica compiuta lungo la catena.
Monod [r97o, trad. it. pp. zz-z3] definisce l'insieme delle strutture e delle La coerenza interna del funzionamento chimico della cellula dipende cosi
prestazioni dell'essere vivente in base al loro contributo ad un unico e fonda dalle proprietà di certi enzimi di avere le loro caratteristiche catalitiche attivate
mentale progetto, la conservazione e la moltiplicazione della specie. Jacob [t970] (o inibite) dall'associazione con un'altra molecola, di cui peraltro non catalizzano
scrive : «La logica del sistema di regolazione si basa tutta sull'ambizione del bat alcuna trasformazione chimica. Gli enzimi dotati di questa proprietà sono gli
terio di produrne altri due al minor costo possibile» (trad. it. p. 333). Ambizione, enzimi allosterici. L'attività catalitica di un enzima è stereospecifica: dipende
progetto — sogno in certi casi —, questo vocabolario deliberatamente soggettivo dalla configurazione spaziale dell'enzima, che si deve associare in maniera sta
è la contropartita, deliberata, della concezione del vivente come sottomesso ad bile con la molecola di cui attiva la trasformazione (molecola substrato). Se l'as
un'unica problematica, asservita alla soluzione di un solo problema: trasmettere sociazione, anch' essa stereospecifica, con una molecola di un'altra specie chimica
fedelmente e moltiplicare al massimo il contenuto d'informazione genetica di gli conferisce la forma propizia all'attività catalitica, e cioè la forma che gli per
cui ciascun individuo è portatore. mette di associarsi con il suo substrato, si ha attivazione dell'enzima. Se, al con
Ad una simile concezione corrisponde generalmente, in campo tecnologico, trario, una associazione stereospecifica con un certo tipo di molecola stabilizza
il progetto autonomo, l'intenzione creatrice del costruttore. Accettando la se l'enzima in una configurazione spaziale in cui esso non può piu associarsi al suo
conda la biologia neodarwinista ha assunto anche il primo; ma la libertà crea substrato, si ha inibizione. Si dice che l'enzima regolatore è allosterico poiché
trice è diventata caso : l'evoluzione è un racconto arbitrario, senza altra logica, la possibilità di attivare o di inibire le sue proprietà catalitiche dipende dalla sua
senza altra intelligibilità che quella, unica, del tasso diBerenziale di riproduzione. capacità di cambiare forma, di passare da una forma cataliticamente attiva ad
È quindi la pressione selettiva che, da sola, assicura alla biologia moderna la su una cataliticamente inattiva.
tura fra il modello dei meccanismi asserviti e l' organismo; essa permette diap L'enzima allosterico deve quindi essere in grado di associarsi stereospecifi
plicare al vivente la nozione di prestazione ottimale, di stato cosiddetto «nor camente con il substrato e con uno o piu inibitori e /o attivatori. La biologia
male», di cui si deve controllare e mantenere la stabilità, in breve l'insieme delle impiega volentieri a questo proposito la metafora del «relè elettronico»: come
categorie propriamente tecnologiche di regolazione e di controllo per retroazione quella di un relè, l'attività (catalitica) di un enzima è determinata dalla rice
che presuppongono precisamente questo tipo di ideale predeterminato. zione o meno di un certo numero di segnali chimici. L'insieme delle catene di
Quali sono i circuiti molecolari cibernetici scoperti dalla biologia moderna? reazioni metaboliche è controllato in un altro circuito che gli è sovrapposto e lo
subordina, circuito delle relazioni di attivazione e d'inibizione allosteriche, cir
cuito logico e non produttivo.
Cibernetica microscopica. Come nota Monod, l'essenziale è il carattere chimicamente arbitrario, la «gra
tuità», di queste interazioni stereospecifiche. Se una molecola attiva o inibisce la
Si deve qui entrare in un minimo di dettagli tecnici e ricordare che all'inter trasformazione chimica di un'altra, non è perché vi sia fra le due una qualsiasi
no di ogni cellula si producono simultaneamente migliaia di reazioni chimiche rassomiglianza, una parentela chimica, Tutto avviene per mezzo di un enzima
nel corso delle quali i costituenti cellulari sono sintetizzati o degradati e i pro allosterico come mediatore, dipendente da una complementarità fra configura
dotti nutritivi sfruttati. Ciascuna operazione metabolica (sintesi, demolizione) zioni spaziali parziali, complementarità anch' essa priva di necessità chimiche.
è costituita da una lunga catena di reazioni chimiche nel corso della quale il pro «Ne deriva — ed è questo il punto fondamentale — che in fatto di regolazione per
dotto si trasforma per stadi successivi; le catene di reazioni metaboliche s'in mediazione di una proteina allosterica tutto è possibile. Una proteina allosterica

19. Inibizione retroattiva IOOI Controllo/retroazione
A O B C D E dev' essere considerata come un prodotto specializzato d' "ingegneria" moleco
lare, il quale permette lo stabilirsi di una interazione positiva o negativa tra so
stanze prive di affinità chimica, assoggettando cosi una qualsiasi reazione all'in
tervento di composti chimicamente estranei e indifferenti ad essa. Il principio
Attivazione mediante un precursore
operativo delle interazioni allosteriche autorizza dunque una completa libertà
nella "scelta" delle subordinazioni che, sfuggendo a qualsiasi vincolo chimico,
O+ saranno in grado di obbedire meglio ai soli vincoli fisiologici, grazie ai quali ver
A B C D ~ E
ranno selezionatisecondo la maggior coerenza e efficacia che conferiranno alla
cellula o all'organismo. In definitiva è la gratuità stessa di questi sistemi che,
aprendo all'evoluzione molecolare un campo di esplorazioni e di esperimenti
praticamente infinito, le ha permesso di costruire l'immensa rete d'interconnes
Attivazione retroattiva sioni cibernetiche che fanno di un organismo una unità funzionale autonoma,
le cui prestazioni sembrano trascendere le leggi della Chimica, se non addirittura
A O B C D E
n +Y sfuggire ad esse»[Monod rilevo,trad. it. p. 8z].
Gratuità piu selezione producono un circuito di una logica cibernetica in
gegnosa. Una delle dimensioni piu importanti della logica di questa regolazione
è la retroazione(cfr. fig. z). È « inutile» che una cellula continui a sintetizzare un
Doppia inibizione in parallelo
costituente metabolico se questo costituente, o un altro che il primo è sufficiente
a produrre, si accumula nella cellula; è quindi «funzionalmente vantaggioso»
O che la presenza di una concentrazione notevole del prodotto di una reazione bloc
A, B, C, D, chi questa reazione; inibizione retroattiva di una reazione da parte del suo pro
dotto. Ma è ugualmente «funzionale» che una reazione sia attivata se il suo
prodotto è effettivamente utilizzato dalla cellula. Il segnale che manifesta il ca
rattere effettivo di questa utilizzazione, in un dato momento, può essere un sot
A, B, C, D,
O
toprodotto di questa utilizzazione. Si ha allora attivazione della reazione da parte
di un sottoprodotto dell'impiego cellulare di un prodotto della reazione stessa:
attivazione retroattiva (o retroazione positiva). Sono possibili altri tipi di attiva
Inibizione retroattiva delle ramificazioni
zioni ed inibizioni (soprattutto «in parallelo», fra due catene di reazioni ) ; tutti
rispondono allo stesso principio generale, che è quello della retroazione in tec
nologia : sottomettere l'azione di un dispositivo su un ambiente — qui la reazione
A 6 B C D
~o
chimica agente sull'ambiente cellulare — al controllo determinato dallo stato del
l'ambiente su cui l'azione opera.
B La regolazione dell'attività enzimatica è indispensabile al funzionamento cel
lulare, ma la logica cibernetica studiata nelle popolazioni batteriche ha anche
G~ H I altri mezzi per subordinare l'attività chimica, sempre dispendiosa, ad uno stret
B to controllo determinato dall'utilità metabolica di tale attività: la regolazione
J II della sintesi degli enzimi stessi. Un enzima non è necessario ad un batterio fin
Attivazione mediante un substrato
tantoché ilsubstrato che esso degrada, o un precursore di questo substrato,non
è presente nel mezzo ; è vantaggioso, equindi logico, che la sintesi di questo enzima
A B C D sia bloccata salvo che sia presente il substrato. La trascrizione in RNA (acido
ribonucleico) della parte del messaggio genetico che dà il codice per questo en
zima sarà quindi bloccata da una proteina associata stereospecificamente al «gene
operatore», facente parte dell'«operone» che regola questa trascrizione. La pro
Figura z. teina «repressore» è anch' essaallosterica; il substrato, o un precursore del sub
Vari tipi di attivazioni ed inibizioni all'interno di una cellula. strato,le sipuò associare,facendole perdere leproprietà di repressore, cioè le