Gli stormi di uccelli hanno sempre affascinato scienziati e curiosi, ma ora un gruppo di fisici ha trovato il modo di spiegare qualcosa che sembrava impossibile: come fanno questi sistemi collettivi a “violare” la terza legge di Newton? La risposta arriva da Dresda e coinvolge un’idea tanto elegante quanto sorprendente, quella di creare partner immaginari per ogni elemento del sistema.

Partiamo da un fatto semplice. Quando un uccello vola in uno stormo, presta attenzione solo a chi gli sta accanto o davanti. Non si cura di chi vola dietro. Questo comportamento crea un problema teorico enorme, perché la terza legge di Newton dice che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. È il principio che permette di correre (i piedi spingono il terreno, il terreno spinge indietro), di remare, di far volare un palloncino quando l’aria esce dalla sua apertura. Per oltre 300 anni, questo principio è stato uno dei pilastri della fisica classica. Ma gli stormi di uccelli, gli sciami di batteri, le folle di persone e persino i gruppi di cellule nei tessuti viventi sembrano raccontare una storia diversa. In questi sistemi, le interazioni non reciproche fanno sì che azione e reazione non siano più bilanciate.

L’uccello immaginario che risolve tutto

Il team guidato da Marín Bukov e Roderich Moessner, nell’ambito del Cluster di Eccellenza ct.qmat di Dresda, ha sviluppato una teoria che permette di descrivere e simulare con precisione questi sistemi apparentemente ribelli. Il trucco è tanto geniale quanto controintuitivo: per ogni componente reale del sistema viene costruito un partner fittizio, una sorta di variabile matematica che non esiste in natura ma che trasforma le interazioni a senso unico in qualcosa di analizzabile con gli strumenti tradizionali.

Nel caso pratico degli stormi di uccelli, funziona così: davanti a ogni uccello reale viene collocato un uccello immaginario, orientato nella direzione opposta. Questo espediente matematico consente di trattare il sistema come se fosse reciproco, anche quando non lo è affatto. Come spiega il biofisico Ricard Alert, le interazioni non reciproche originali vengono sostituite da interazioni reciproche con questi gradi di libertà ausiliari.

La cosa notevole è che usare variabili ausiliarie non è una novità in fisica. La vera innovazione sta nell’applicarle ai sistemi con interazioni non reciproche, aprendo la porta a simulazioni molto più accurate di fenomeni biologici complessi, dal comportamento delle folle al movimento collettivo degli animali.

Verso nuove frontiere della fisica quantistica

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Physics nel giugno 2026, non si limitano a risolvere un problema teorico annoso. Aprono scenari del tutto nuovi. Moessner, direttore dell’Istituto Max Planck per la Fisica dei Sistemi Complessi, ha sottolineato come la domanda più eccitante riguardi ora la materia quantistica: queste eccezioni alla terza legge di Newton potrebbero dare origine a forme completamente inedite di comportamento quantistico collettivo? È un territorio in gran parte inesplorato.

Quello che fino a ieri sembrava un paradosso, uno stormo che sfida le leggi della fisica, oggi diventa una chiave per comprendere fenomeni che vanno ben oltre il volo degli uccelli. E la cosa più affascinante, come spesso accade nella scienza, è che la soluzione era nascosta in qualcosa che non esiste: un uccello che nessuno potrà mai vedere.

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Gli sciami di intelligenza artificiale potrebbero rappresentare una delle minacce più subdole per i sistemi democratici moderni. Non stiamo parlando di scenari da film di fantascienza, ma di qualcosa che secondo un gruppo di ricercatori della University of British Columbia è molto più vicino di quanto si pensi. Uno studio pubblicato sulla rivista Science nell’aprile 2026 descrive come reti massicce di personas generate dall’IA siano ormai in grado di infiltrarsi nelle comunità online, partecipare a discussioni e orientare le opinioni politiche con una precisione inquietante. Il punto critico è proprio questo: a differenza dei vecchi bot, facilmente smascherabili, questi agenti digitali si adattano al contesto, parlano come persone vere, usano espressioni locali e mantengono una coerenza narrativa su migliaia di account contemporaneamente. Una sola persona, con gli strumenti giusti, può orchestrare un esercito di voci artificiali che sembrano del tutto autentiche.

Come funzionano le personas artificiali e perché sono così pericolose

I progressi nei modelli linguistici di grandi dimensioni e nei sistemi multi agente hanno cambiato radicalmente le regole del gioco. Queste personas digitali non si limitano a pubblicare contenuti preconfezionati. Possono condurre milioni di micro esperimenti per capire quali messaggi funzionano meglio, quali toni generano più coinvolgimento, quali argomenti fanno presa su specifici gruppi di utenti. Tutto questo avviene in tempo reale, con una velocità che nessuna campagna di comunicazione tradizionale potrebbe mai raggiungere. Il risultato? Si crea un falso senso di consenso pubblico, una percezione distorta di ciò che la maggioranza pensa davvero su un tema. Ed è esattamente così che si può influenzare un’elezione senza che quasi nessuno se ne accorga. I segnali d’allarme esistono già. Deepfake e reti di notizie false hanno già avuto un impatto nelle conversazioni elettorali in paesi come Stati Uniti, Taiwan, Indonesia e India. Organizzazioni di monitoraggio hanno inoltre individuato network pro Cremlino che producono enormi volumi di contenuti online, con l’obiettivo sospetto di inquinare i dati su cui vengono addestrati i futuri sistemi di IA.

Cosa rischia davvero la democrazia nei prossimi anni

Il dottor Kevin Leyton Brown, informatico della University of British Columbia, ha espresso una preoccupazione che va oltre il semplice allarme tecnologico. Ha spiegato che la conseguenza più probabile sarà una drastica diminuzione della fiducia verso le voci sconosciute sui social media. Questo paradossalmente potrebbe dare ancora più potere alle celebrità e ai personaggi già noti, rendendo molto più difficile per i movimenti dal basso far emergere i propri messaggi. È un circolo vizioso: più cresce la sfiducia, più si restringe lo spazio per il dibattito autentico. Le prossime tornate elettorali, secondo i ricercatori, rappresenteranno il vero banco di prova. La sfida non sarà solo tecnologica ma anche culturale e politica. Riconoscere queste campagne di influenza guidate dall’IA prima che diventino incontrollabili richiederà strumenti nuovi, consapevolezza diffusa e probabilmente anche regolamentazioni che oggi non esistono ancora. Il tempo per prepararsi, però, sta già scorrendo.

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Quando si parla di sciami di robot, la logica suggerirebbe che più macchine si aggiungono, più velocemente si porta a termine un lavoro. Pulire una fuoriuscita di petrolio, assemblare componenti complessi, esplorare un’area pericolosa. Eppure, oltre una certa soglia, succede qualcosa di paradossale: i robot iniziano a intralciarsi a vicenda, si formano ingorghi e l’efficienza crolla. Un gruppo di ricercatori di Harvard SEAS ha trovato una soluzione tanto semplice quanto sorprendente. Basta aggiungere un pizzico di casualità nel movimento dei robot per sbloccare tutto e far riprendere il flusso.

Lo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences nell’aprile 2026, è stato guidato dalla dottoranda Lucy Liu sotto la supervisione del professor L. Mahadevan e del ricercatore Justin Werfel. Il punto di partenza era una domanda che sembra banale ma non lo è affatto: in uno spazio limitato, quanti robot si possono schierare prima che le cose si inceppino?

Il rumore giusto: né troppo, né troppo poco

Per rispondere, il team ha creato simulazioni al computer in cui gruppi di agenti partivano da posizioni casuali e dovevano raggiungere destinazioni assegnate in continuazione. Ogni agente si muoveva verso il proprio obiettivo con un livello regolabile di variazione, una specie di “rumore” nel percorso. Quando il rumore era zero, gli agenti marciavano in linea retta e finivano per ammassarsi in ingorghi densissimi. Quando il rumore era troppo alto, vagavano senza meta e sprecavano tempo. Ma nel mezzo esisteva una zona perfetta, una sorta di punto di equilibrio, dove gli agenti ondeggiavano quel tanto che bastava per scivolare gli uni accanto agli altri senza bloccarsi.

Come ha spiegato Liu, potrebbe sembrare controintuitivo che la casualità renda le cose più gestibili. Eppure, quando c’è abbastanza variazione, diventa possibile calcolare medie (distanze medie, tempi medi, comportamenti medi) e quindi fare previsioni affidabili. Il team ha sviluppato modelli matematici per stimare il “tasso di raggiungimento degli obiettivi”, cioè quante destinazioni vengono completate nel tempo, identificando la combinazione ideale tra densità e casualità del movimento.

Dalla simulazione ai robot veri (e oltre)

Per verificare che non fosse solo teoria, Liu ha collaborato con il fisico Federico Toschi della Eindhoven University of Technology nei Paesi Bassi. Insieme hanno testato piccoli robot su ruote in laboratorio, tracciandoli con una telecamera dall’alto e codici QR. I robot fisici erano più lenti e meno precisi di quelli simulati, ma i risultati combaciavano: gli stessi schemi emergevano anche nel mondo reale.

La cosa più affascinante è che questo tipo di coordinazione efficiente non richiede né intelligenza avanzata né un controllo centralizzato. Bastano regole locali semplicissime per produrre comportamenti di gruppo sorprendentemente organizzati, almeno entro certi limiti di densità. Come ha sottolineato Mahadevan, capire come la materia attiva (che siano formiche, mandrie di animali o sciami di robot) riesca a funzionare in ambienti affollati attraverso principi di auto organizzazione è una questione rilevante per l’ecologia comportamentale e ben oltre.

E qui sta il bello: le implicazioni non si fermano alla robotica. I modelli matematici sviluppati in questo studio potrebbero aiutare a ottimizzare il flusso di persone negli spazi pubblici, migliorare la gestione del traffico urbano o ripensare il layout di stabilimenti industriali. L’idea che introdurre una variabilità controllata nei pattern di movimento possa migliorare l’efficienza complessiva apre scenari enormi. A volte, per far funzionare le cose, serve accettare che un po’ di disordine è esattamente quello che ci vuole.

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