IDF 2021 - La fisica del comportamento collettivo nei sistemi biologici - Andrea Cavagna
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Scopri Incontri di Fisica 2021 http://www.lnf.infn.it/edu/incontri/2021/index.php
Abstract
Stormi di uccelli e sciami di insetti mostrano comportamenti collettivi straordinari e assolutamente non banali. Come fanno tanti animali a coordinarsi l'un l'altro e a sviluppare dei pattern di movimento globali? Oggi sappiamo che questi comportamenti sono il frutto di regole locali, in cui ogni individuo si confronta coi propri vicini cercando di adattare ad essi il proprio comportamento. Ciò è simile a quanto avviene in molti sistemi della materia condensata, in cui interazioni locali tra particelle o spin generano fenomeni collettivi su larga scala. Per tale motivo la fisica statistica fornisce concetti e metodologie utilissimi per la comprensione di tali fenomeni. Negli anni recenti i fisici si sono occupati di studiare e comprendere i moti collettivi nei gruppi animali, usando un duplice approccio basato su esperimenti e teoria, scoprendo alcuni dei meccanismi fondamentali che regolano l'emergenza dei comportamenti collettivi, le modalità con cui l'informazione si propaga nel gruppo, e come il sistema si adatta e reagisce alle perturbazioni esterne.
Abstract
Stormi di uccelli e sciami di insetti mostrano comportamenti collettivi straordinari e assolutamente non banali. Come fanno tanti animali a coordinarsi l'un l'altro e a sviluppare dei pattern di movimento globali? Oggi sappiamo che questi comportamenti sono il frutto di regole locali, in cui ogni individuo si confronta coi propri vicini cercando di adattare ad essi il proprio comportamento. Ciò è simile a quanto avviene in molti sistemi della materia condensata, in cui interazioni locali tra particelle o spin generano fenomeni collettivi su larga scala. Per tale motivo la fisica statistica fornisce concetti e metodologie utilissimi per la comprensione di tali fenomeni. Negli anni recenti i fisici si sono occupati di studiare e comprendere i moti collettivi nei gruppi animali, usando un duplice approccio basato su esperimenti e teoria, scoprendo alcuni dei meccanismi fondamentali che regolano l'emergenza dei comportamenti collettivi, le modalità con cui l'informazione si propaga nel gruppo, e come il sistema si adatta e reagisce alle perturbazioni esterne.