D’accordo, siamo costretti ad accettare che, nel mondo sottile degli atomi, la natura si serva del caso, per celarsi al nostro sguardo. Ma, in fondo, non partecipiamo alla vita degli atomi.
Nella natura che sperimentiamo, siamo capaci di calcolare e prevedere un mucchio di cose, il moto dei pianeti e le eclissi, siamo capaci di lanciare satelliti nello spazio, di costruire macchine.
In questo, il caso non c’entra; questa natura resta governata da leggi che conosciamo, e quindi siamo, almeno, capaci di calcolare e di prevedere il comportamento di questa natura.
Tuttavia oggi, non possiamo essere sicuri neppure di questo.
Cosa sono le strutture caotiche?
Una simpatica definizione del caos ci può essere fornita da un pensiero di Pascal:
“Il naso di Cleopatra: se fosse stato più corto, tutta la faccia del mondo sarebbe cambiata”
Vuol dire che in molti aspetti della natura e della nostra vita, piccoli particolari, che sembrano insignificanti, hanno invece un‘importanza determinante.
Una definizione più “scientifica” dei fenomeni caotici é quella data da David Ruelle:
“detto in breve, il caos è semplicemente il fatto che piccole cause possono avere grandi effetti”.
Di questo si era già accorto Poincaré (uno dei più grandi fisici) che, riflettendo sui fenomeni del clima, scriveva, nel 1908, anticipando le moderne idee del caos:
“I meteorologi sanno bene che le grandi perturbazioni si producono nelle regioni in cui l’atmosfera è in equilibrio instabile, che da qualche parte va formandosi un ciclone, ma non sono in grado di dire dove; un decimo di grado in più o in meno in un punto qualsiasi e il ciclone esplode qui e non là, va a devastare paesi che sarebbero stati altrimenti risparmiati. Se si fosse potuto conoscere quel decimo di grado, sarebbe stato possibile prevederlo, ma non siamo in grado di fare osservazioni così precise, per questo tutto sembra dovuto all’intervento del caos”
Nel 1963 Edward Lorenz (matematico del M. I. T.) si accorse, simulando al computer un modello di clima, che anche una differenza di un solo decimillesimo nei dati, provocava delle variazioni enormi nell’evoluzione del tempo atmosferico.
Egli coniò per questo fatto un’espressione ormai famosa: l’effetto farfalla.
Basta il battito d’ali di una sola farfalla per provocare un minuscolo mutamento nello stato dell’atmosfera. Dopo un certo periodo di tempo, il comportamento dell’atmosfera è diverso da quello che sarebbe stato senza quel battito d’ali. E così, a un mese di distanza, si verifica un tornado che, senza quella farfalla, non ci sarebbe stato, oppure, viceversa, non si verifica il tornado che avrebbe dovuto esserci.
Al caos è associata l’idea di un comportamento non prevedibile, irregolare, senza leggi che lo possano descrivere; ma il caos di cui stiamo parlando lo ritroviamo nei sistemi meccanici, il cui moto è accuratamente descritto dalle leggi della meccanica newtoniana.
Possiamo quindi dire, con Ian Stewart, che il caos è un “comportamento senza legge governato per intero dalla legge”.
Questa affermazione contiene una contraddizione, e, nasconde qualcosa, il fatto che noi conosciamo le leggi del moto, bene e da lungo tempo. Ma, per  applicarle ed ottenere precise previsioni deterministiche, dobbiamo conoscere, bene, anche il punto di partenza, le condizioni iniziali. Se un sistema è stabile, un piccolo errore nella loro valutazione non provoca granché, e appare prevedibile. Ma se il sistema è instabile, caotico, questo piccolo errore può provocare conseguenze spropositate. E, siamo sicuri di conoscere i fattori che determinano il fenomeno, tutte le condizioni iniziali?
Per lungo tempo si è pensato che nell’Universo regnasse l’ordine e la stabilità, descritto dalle equazioni che la scienza era riuscita a stabilire, si pensava che i sistemi instabili caotici, fossero eccezioni che si presentano in condizioni estreme e certamente inusuali.
In fondo i pianeti descrivono stabilmente e da sempre un’ellisse intorno al sole come previsto dall‘equazione di Newton e Keplero.
Ma questa è solo un’illusione; non possiamo escludere che, qualche piccola oscillazione, qualche piccola deviazione nel moto dei pianeti del nostro sistema solare possa causare, prima o poi, una perturbazione irreversibile del moto del pianeta che abitiamo.
Oggi sappiamo di non avere la possibilità di conoscere, con la precisione necessaria per  calcolare e prevedere l’evoluzione di un sistema instabile; e sappiamo che i sistemi stabili sono un’eccezione, i sistemi instabili la regola.
E’ sorprendente che i successi scientifici di cui siamo fieri, derivino dallo studio di questi casi eccezionali: i sistemi stabili.
Ma questi successi ci hanno dato l’illusione che tutto l’Universo fosse stabile, un meccanismo di cui conoscevamo i segreti, determinato e prevedibile. La capacità di calcolare e prevedere è stato il simbolo del metodo scientifico e della potenza dell‘uomo.
Ma oggi sappiamo che questa capacità è valida solo in casi limite, particolari.
Le teorie del caos ci danno quindi una lezione d’umiltà, e questo è un cambiamento radicale nell‘interpretare i fenomeni della Natura.
Un esempio di questo nuovo punto di vista emergente è la dichiarazione solenne che sir James Lighthill: A questo punto mi devo fermare a parlare in nome della grande fratellanza che unisce gli esperti della meccanica. Oggi siamo pienamente coscienti di quanto l’entusiasmo che i nostri predecessori nutrivano per il meraviglioso successo della meccanica newtoniana li abbia portati ad operare generalizzazioni, nel campo della predicibilità (… ), che ormai sappiamo essere false. Noi tutti desideriamo, perciò, presentare le nostre scuse per avere indotto in errore il nostro colto pubblico, diffondendo, a proposito dei sistemi che aderiscono alle leggi newtoniane del moto, idee che dopo il 1960 si sono rivelate inesatte…
L’errore é quello di ritenere che sistemi instabili, per i quali conosciamo le leggi fisiche e le equazioni che li descrivono, sistemi definiti deterministici, siano anche prevedibili.
Ma determinismo significa anche predicibilità.
Basta trascurare qualcosa di cui non ci si è accorti o che si ritiene un insignificante dettaglio, basta non conoscere il punto di partenza, con la dovuta precisione, basta un piccolo evento, di cui non si poteva sospettare l‘esistenza, che il comportamento del sistema diventa imprevedibile, complesso, inspiegabilmente caotico, dominato dal caso.
Per la visione classica, una legge fisica esprimeva ciò che è certo, mentre oggi esprime ciò che è possibile.
Sono migliaia di anni che vediamo il Sole sorgere ogni giorno, a testimonianza di un cammino della Terra che crediamo perenne; eppure non possiamo garantire la sua eternità, non possiamo garantire che il sistema solare sia stabile:
“Il Sole é nuovo ogni giorno”, dice Eraclito.
Nell’Universo tutto è in continua trasformazione; anche le stelle, i soli, nascono e muoiono, anche noi, la nostra personalità, nasciamo e moriamo, ma questo è il gioco della Vita che, con le sue metamorfosi, porta a compimento un disegno che non conosciamo, che possiamo solo intuire, ed è affascinante farne parte.
L’angoscia nasce quando ci identifichiamo con la nostra personalità e con la sua necessità di sopravvivenza; allora nel gioco della Vita saremo sicuramente perdenti, perché esso porterà comunque alla demolizione della personalità.
Ma, se ci accorgiamo della nostra anima, se ne percepiamo anche debolmente la voce, allora ogni attimo fuggente della Vita è un’occasione, una promessa di imprevedibile cambiamento.
Tutto può esserci possibile; ogni evento può essere un “compagno d’anima”, che ci sospinge verso mete imprevedibili e, per questo, ogni evento può essere meraviglioso.
Karl Popper descrive questa visione, con una bellissima espressione: “…la fisica classica s’interessava soprattutto di orologi, la fisica moderna soprattutto di nuvole”.
Per la fisica classica tutti i fenomeni dell’Universo sono prevedibili con la “precisione di un orologio”, per il buon senso comune. Da questa concezione derivava quello che Popper definiva “l’incubo del determinismo fisico”. In un mondo fisico deterministico, qualsiasi cosa è  predeterminata, i nostri movimenti, le nostre azioni. I nostri pensieri, sentimenti e sforzi non avrebbero  influenza e sarebbero solo dei sottoprodotti superflui di eventi fisici, e così verrebbe distrutta l’idea stessa di creatività.
La fisica moderna parla di un Universo “bizzarro come il formarsi delle nuvole”, aperto all’imprevedibilità, dove l’inaspettato non ha il significato di conoscenza imperfetta o controllo insufficiente, un Universo che, al tempo stesso, appaga e sorprende la mente.
La scienza ci descrive una Natura libera e creatrice. Le sue leggi esprimono delle possibilità, in un futuro che non determinato. Esse non negano l’avventura umana, una delle più alte realizzazioni di queste leggi; al contrario, forniscono il mezzo perché quest‘avventura possa esistere.
Ritroviamo la stessa idea nell’arte moderna; ogni opera, ogni percorso dell’artista è un evento irripetibile, inaspettato e anche effimero, aperto ad ogni trasformazione, senza canoni precostituiti che possano determinarlo, che si svolge nella traccia di un apparente caos.