vi sono due possibilità di passare da un livello di descrizione all'altro:
la via in cui ci si muove partendo dal livello fisico 0 e si procede verso livelli più alti fino a quello 5 di ecosistema è quella dell'emergentismo e della complessità, dove passando da un livello a quello superiore si pone l'accento sull'emergenza di nuove proprietà e fenomeni non presenti al livello inferiore, considerazione già presente nel lavoro di Anderson del 1972.
Se si procede in senso inverso dal livello più alto a quello più basso fisico è la via del riduzionismo, o della semplicità, in cui passando da un livello a quello inferiore tutte le proprietà del livello superiore vengono "cancellate", e ci si concentra unicamente sulla descrizione propria di quel livello.
Vi è poi una terza possibilità, tipicamente filosofica e non metodologica, denominata genericamente olismo (dal greco όλος, cioè "totalità), nella quale i livelli di descrizione vengono presi tutti insieme, ed è basata in parte su dei concetti fondanti dell'emergentismo e della teoria sistemica, e cioè che le proprietà di un sistema non possano essere spiegate esclusivamente tramite le sue componenti e che la sommatoria funzionale delle parti è sempre maggiore/differente della somma delle funzioni delle parti prese singolarmente, e in parte è basata sulla concezione che ogni livello è intrisecamente interconnesso con tutti gli altri, ed è solo per comodità di descrizione che si distinguono, mentre nella realtà sono indivisibili. Quest'ultima concezione è esplicitata ad esempio nella Tesi di Duhem-Quine, secondo la quale non è possibile confrontare con l'esperienza singole teorie scientifiche, una a una, ma solo insiemi di teorie, olisticamente. L'olismo ha alcuni esempi in fisica nel concetto di entanglement e in quello di sistema/universo ologrammatico, utilizzato ad esempio nel cosiddetto principio olografico, proposto dal premio Nobel per la fisica 1999 Gerardus 't Hooft per tentare di formare un modello per la gravità quantistica. A livelli alti, quali quello di ecosistema e di interazione/comunicazione, la visione olistica può coincidere con quella sistemica; è invece in generale molto difficile, se non impossibile, connettere in modo olistico livelli molto differenti.
Vi è poi una terza possibilità, tipicamente filosofica e non metodologica, denominata genericamente olismo (dal greco όλος, cioè "totalità), nella quale i livelli di descrizione vengono presi tutti insieme, ed è basata in parte su dei concetti fondanti dell'emergentismo e della teoria sistemica, e cioè che le proprietà di un sistema non possano essere spiegate esclusivamente tramite le sue componenti e che la sommatoria funzionale delle parti è sempre maggiore/differente della somma delle funzioni delle parti prese singolarmente, e in parte è basata sulla concezione che ogni livello è intrisecamente interconnesso con tutti gli altri, ed è solo per comodità di descrizione che si distinguono, mentre nella realtà sono indivisibili. Quest'ultima concezione è esplicitata ad esempio nella Tesi di Duhem-Quine, secondo la quale non è possibile confrontare con l'esperienza singole teorie scientifiche, una a una, ma solo insiemi di teorie, olisticamente. L'olismo ha alcuni esempi in fisica nel concetto di entanglement e in quello di sistema/universo ologrammatico, utilizzato ad esempio nel cosiddetto principio olografico, proposto dal premio Nobel per la fisica 1999 Gerardus 't Hooft per tentare di formare un modello per la gravità quantistica. A livelli alti, quali quello di ecosistema e di interazione/comunicazione, la visione olistica può coincidere con quella sistemica; è invece in generale molto difficile, se non impossibile, connettere in modo olistico livelli molto differenti.
Analizziamo allora un esempio di "realtà" o di "pezzo di mondo" descrivendola livello per livello nella modalità riduzionista dall'alto in basso e in quella emergentista dal basso in alto, per la seguente immagine della realtà:
I giocatori di carte - Les joueurs de cartes
Paul Cézanne
olio su tela cm 47 x 56 1890-1892
Musée d'Orsay, Paris
Riduzionista livello 5: ecosistema
Due uomini giocano alle carte, e probabilmente talvolta conversano, utilizzando un tavolo presumibilmente di legno, in un luogo che possiamo ipotizzare come un'osteria, probabilmente di paese o di campagna dal marker di contesto ambientale che si nota nello specchio posto sopra di loro che riflette l'esterno, rivelandolo come un paesaggio di campagna. Dall'immagine non abbiamo informazioni su dove e quando avviene questa scena, ma possiamo dire che certamente avviene circa 13 miliardi di anni dopo la nascita dell'universo in un continente emerso sul terzo pianeta di un sistema solare di una stella del tipo nana gialla, posto piuttosto verso i margini esterni di una galassia a spirali barrata.
Riduzionista livello 4: interazione/sociale
Due uomini stanno svolgendo un'attività interattiva molto particolare denominata gioco. Le finalità e le modalità di questo tipo di attività variano a seconda del tipo di gioco e dell'età dei giocatori. In questo caso, trattandosi di due adulti che utilizzano uno strumento di gioco denominato "carte" - composte da diverse decine di figure diverse stampate, appunto, su cartoncino - l'attività consiste nel raggiungere la fine del gioco per entrambi i giocatori attraverso un insieme di regole specifiche del gioco. La fine del gioco, anch'essa codificata in regole, è in generale opposta tra i due giocatori e denominata "vittoria" per uno e "perdita" per l'altro. Lo scopo per entrambi i giocatori è raggiungere la fine del gioco denominata "vittoria".
Il livello sociale può essere valutato principalmente dal marker sull'abbigliamento e dal supposto contesto di provincia: per entrambi potrebbe valere l'indicazione di una classe media in abbigliamento consueto o di una classe medio-bassa con uno dei loro abiti migliori. E' da notare l'uso di copricapi in funzione di tipo sociale piuttosto che funzionale per proteggersi dagli agenti atmosferici. Anche la rasatura del pelo facciale presente in questi due individui di sesso maschile è da ritenersi d'uso sociale. Dal tipo di abbigliamento utilizzato si può qui stimare che la scena avvenga circa a partire dall'800 fino anche ai nostri giorni in una società di tipo occidentale.
Riduzionista livello 3: organismo/biologico
L'individuo di sesso maschile si è auto-denominato uomo (Homo sapiens sapiens, Linneo, 1758), detto anche essere umano, una sottospecie di Homo sapiens, un primate bipede appartenente alla famiglia degli ominidi che comprende numerosi generi estinti e sette diverse specie viventi di grandi scimmie. La specie H. sapiens - di origine africana come d'altronde lo stesso genere Homo - è un primate a pelo corto, adattato alla vita terricola, onnivoro e dalle abitudini alimentari originarie di cacciatore-raccoglitore. Ha riproduzione di tipo sessuata. La sua distribuzione attuale è pressoché cosmopolita ed è di gran lunga la specie dominante del pianeta.
Gli uomini hanno un cervello molto strutturato e sviluppato, in proporzione alle dimensioni dell'individuo, e capace di ragionamento astratto, linguaggio e introspezione. Questa capacità mentale, combinata con la stazione eretta che rende liberi gli arti superiori, rimasti prensili per l'origine arboricola comune a tutto l'ordine, ha consentito il manipolare oggetti e ha permesso all'uomo di creare una grande varietà di utensili.
Dall'origine africana, circa 200 000 anni fa da H. erectus, a oggi, la specie si è diffusa su quasi tutta la superficie delle terre emerse con una popolazione totale che ha superato, nel marzo 2011, i 6,9 miliardi di individui.
Similmente alla maggior parte dei primati, gli uomini sono animali sociali. Sono inoltre particolarmente abili nell'utilizzo di sistemi di comunicazione per l'espressione, lo scambio di idee e l'organizzazione. Gli uomini creano complesse strutture sociali composte da gruppi in cooperazione e competizione, che variano dalle piccole famiglie e associazioni fino alle grandi unioni politiche, scientifiche, economiche. L'interazione sociale ha introdotto una larghissima varietà di tradizioni, rituali, regole comportamentali e morali, norme sociali e leggi che formano la base della società umana. Gli uomini possiedono anche un marcato apprezzamento per la bellezza e l'estetica che, combinate col desiderio umano di autoespressione, hanno condotto a innovazioni culturali quali arte, letteratura e musica.
Gli uomini sembra che manifestano il desiderio di capire e influenzare il mondo circostante, cercando di comprendere, spiegare e manipolare i fenomeni naturali attraverso la scienza, la filosofia, la mitologia e la religione. Questa curiosità naturale ha portato allo sviluppo di strumenti tecnologici e abilità avanzate; gli uomini sono l'unica specie ancora vivente che utilizza il fuoco, cuoce i propri cibi, si veste, ed usa numerose altre tecnologie.
Riduzionista livello 2: biologico/cellulare
In quanto animale, quella umana è una specie eucariota. Ogni cellula diploide contiene 23 coppie di cromosomi, ricevuti da entrambi i genitori. Di questi, 22 paia sono autosomi e un paio sono cromosomi sessuali. Secondo le stime gli umani hanno circa 20 o 25 000 geni. Così come per gli altri mammiferi, le femmine hanno i cromosomi sessuali uguali (XX) e i maschi hanno cromosomi sessuali differenti (XY). Il cromosoma X è più largo e porta più geni del cromosoma Y: ciò significa che eventuali malattie del cromosoma X si manifestano più facilmente negli uomini, poiché eventuali errori presenti in geni del cromosoma X non presenti contemporaneamente anche nell'Y arrecherebbero danno al fenotipo umano; tuttavia, poiché nel cromosoma Y vi sono numerosi geni non presenti anche nell'X, tra cui primeggia l'SRY che è presente anche in molti altri animali, il patrimonio genetico maschile è complessivamente maggiore di quello femminile e consente la formazione di ulteriori tessuti nei maschi, il che comporta un forte contribuito al dimorfismo sessuale.
Il genoma è composto da 46 distinti cromosomi (22 paia di autosomi + X + Y) con un totale di approssimativamente 3,2 miliardi di paia di basi di DNA contenenti all'incirca 20,000–25,000 geni.
Prima che l'essere umano raggiunga l'età adulta, il corpo consiste in 100.000 miliardi di cellule, raggruppate in tessuti e parti di sistemi o di organi il cui scopo è consentire le funzioni vitali essenziali. I sistemi di organi del corpo umano includono: il sistema circolatorio, sistema immunitario, apparato respiratorio, apparato digerente, sistema urinario, sistema muscolare, apparato scheletrico, sistema nervoso, sistema endocrino e l'apparato riproduttore maschile e femminile.
Riduzionista livello 1: chimico/molecolare
E' necessario distinguere tra l'individuo biologico e gli altri elementi non-biologici della scena.
Il primo è composto principalmente di acqua e caratterizzato dalla presenza di macromolecole e molecole di tipo organico basate sul carbonio ed i suoi legami, quali proteine, acidi nucleici e lipidi. Tra gli elementi inorganici notiamo la presenza ancora di una macromolecola nella cellulosa presente nell'elemento centrale, associata a lignina. Nell'elemento superiore con caratteristiche riflettenti notiamo principalmente la presenza di diossido di silicio più altri ossidi. Vi è poi la diffusa presenza di un gas, trasparente nella figura, composto per la maggior parte di azoto ed ossigeno, caratteristica singolare tipica di processi al livello superiore, più residue porzioni minori di altri gas quali argon e anidride carbonica. In un piccolo punto dell'immagine si nota una reazione esotermica, probabilmente dovuta alla combustione di qualche tipo di composto.
Riduzionista livello 0: fisico - Emergentista livello 0: fisico
La descrizione riduzionista ed emergentista al livello fisico 0 coincidono. Quello che è presente al livello elementare sono protoni, neutroni, elettroni, ad un livello meno elementare essi sono presenti in uno stato legato denominato atomo. A seconda del numero di protoni, uguale al numero di elettroni, nei vari atomi abbiamo la presenza di diversi elementi. Il più numeroso è l'azoto, presente nel gas trasparente diffuso nell'immagine, vi sono poi rilevanti tracce di idrogeno, ossigeno ed elementi più pesanti quali carbonio, ferro fino a circa allo zinco. Vi è inoltre la presenza di fotoni della luce solare che illumina la scena, qualche raggio cosmico e (forse) neutrini di passaggio, oltre all'onnipresente radiazione cosmica di sfondo caratteristica del nostro universo.
Emergentista livello 1: chimico/molecolare
Gli atomi dei diversi elementi presenti al livello 0 si riuniscono per legame chimico formando una vasta varietà di composti, molecole e macromolecole. Atomi singoli o legati tra loro sono presenti nel gas diffuso nella scena. Composti con elementi anche pesanti sono presenti nei due oggetti presenti al centro e al di sopra dell'immagine. In particolare il primo ha la proprietà di riflettere i fotoni incidenti sulla sua superficie, mentre tutti gli altri la assorbono e ne riflettono solo una parte con specifiche lunghezze d'onda. Le molecole e macromolecole di gran lunga più complesse sono presenti nell'oggetto alla sinistra dell'immagine, principalmente basate sul carbonio legato ad altri elementi in svariate forme, formando lunghe catene chimiche dalle molteplici proprietà: replicazione, auto-replicazione, sorgenti di energia, catalizzatori e controllori di reazioni etc.
Emergentista livello 2: cellulare/biologico
I composti, molecole e macromolecole presenti al livello 1 si uniscono in diversi modi e strutture: negli oggetti non-organici si uniscono in miscele o leghe, allo stato solido amorfo nell'oggetto posto sopra la scena, composto principalmente di silice amorfa. Nell'oggetto al centro della scena sono presenti polisaccaridi e un pesante e complesso polimero organico costituito principalmente da composti fenolici che fanno ritenere l'oggetto di origine organica. Nell'elemento a sinistra della scena i composti, principalmente del carbonio, si riuniscono in lunghe sequenze molecolari e formano strutture morfofunzionali, cioè di forma e di funzione, di tipologie molto diverse ma con con caratteristiche comuni uniche di riproduzione/replicazione di se stesse, complesse reazioni per la produzione di energia, risposte a stimoli esterni, mantenimento nel tempo della propria struttura pur con un continuo ricambio di componenti.
Emergentista livello 3: biologico/organismo
Le unità morfofunzionali del livello 2 si uniscono tra loro in insiemi a diversi livelli che formano diversi tipi di sistema, almeno quattro compresa la struttura completa d'insieme, strutturalmente molto differenti e associati per funzione. L'insieme generale presenta le proprietà di molteplici unità strutturali e funzionali, integrazione tra i vari sistemi, trasmissione dell'informazione all'interno e tra sistemi diversi, trasformazione e contemporanea omeostasi dei sistemi e dell'insieme dei sistemi, sviluppo, riproduzione, caratteristiche di evoluzione ed interazione con l'ambiente esterno.
Emergentista livello 4: interazione/sociale
Due dei sistemi del livello 3 utilizzano tra loro la proprietà di poter interagire con l'esterno. Si suppone che essi si scambino informazioni attraverso l'uso delle figure colorate che stanno manipolando.
Emergentista livello 5: ecosistema
Dalla struttura riflettente presente nella scena si deduce la presenza di un ambiente esterno estremamente variegato e complesso con molte delle proprietà sistemiche presenti all'interno della scena. Questa è inoltre illuminata da una radiazione con lunghezze d'onda almeno dai 400 ai 700 nm, visto lo spettro di colori presenti e la presenza di fotoni a livello 0, di origine sconosciuta, proveniente dall'esterno della scena. Si nota la presenza di strutture morfogeneticamente strutturate sia complesse sia con simmetrie semplici. La presenza di elementi e composti allo stato gassoso al livello 1 indica la presenza di gas composto nell'ambiente.
Contesto
La descrizione totale non sarebbe completa se non si specificassero anche i marker di contesto e, se presente, di meta-contesto.
Il contesto deriva dal fatto che non stiamo descrivendo una scena essendo fisicamente presenti alla fine dell'800 in un bistrot della provincia francese osservando due uomini che giocano a carte, ma stiamo utilizzando una rappresentazione di quella scena, nello specifico un dipinto a olio su tela.
Anche del contesto si può fare una descrizione, che in questo caso rientra nella critica d'arte, ad esempio:
"Due uomini in un'osteria di paese stanno giocando a carte davanti ad uno specchio. L'immagine si presenta con uno schema fortemente geometrizzato, che conferisce ai due personaggi dignità classica. Distorcendo la visione prospettica, Cèzanne riesce ad ottenere il massimo grado di centralità, che risulti credibile in una scena di vita vissuta: questo lieve scarto dal centro è un acuto stratagemma per evitare il rischio che l'opera risulti troppo artefatta: le cose non ci si presentano mai in uno stato di perfetto equilibrio. Tutta la tela è costituita da abbassamenti di tono dei colori blu, giallo e rosso. Le pennellate si compongono a tasselli, e talvolta si presentano solitarie e sintetiche, come il riflesso sulla bottiglia o il semplice tratto che descrive l'occhio infossato del giocatore di destra.
Nel dipinto Cézanne, non rende solo un'impressione, ma anche una descrizione del senso interno all'azione, come se fosse la sintesi destinata a permanere nella mente, quasi calcificata e sotto forma di ricordo."
Meta-Contesto
il marker di meta-contesto in questo caso è presente, dato che non stiamo descrivendo la scena osservando il quadro di Cézanne di persona in una sala del Musée d'Orsay di Parigi, ma stiamo osservando un'immagine jpg di 640x533 px visualizzata da un browser su un monitor, presumibilmente allocato su un PC o su un dispositivo mobile, prelevandola attraverso una connessione d'accesso fissa o mobile da uno dei server di blogger.com, dove risiede, attraverso internet.
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