Classificazione dei sistemi: a piccolo, grande e medio numero

Negli appunti precedenti abbiamo visto che Weiss definisce un sistema come un’unità complessa nello spazio e nel tempo, costituita in modo tale che le subunità che lo compongono preservano la loro configurazione interna di struttura e comportamento e tendono a restaurarla dopo perturbazioni non distruttive.



I sistemi si possono distinguere secondo due criteri:

Suddivisione dei sistemi in base al numero di componenti

Con questo criterio di suddivisione possiamo distinguere:

  • Sistemi a piccolo numero
  • Sistemi a grande numero
  • Sistemi a medio numero

Sistemi a piccolo numero

I sistemi a piccolo numero, come dice il nome stesso, sono costituiti da un basso numero di componenti. Vengono anche chiamati sistemi a semplicità organizzata, in cui i componenti possono essere trattati attraverso analisi matematica e ogni componente è descritto da una sola equazione.

Ad esempio Newton ha descritto il moto dei pianeti in un sistema a piccolo numero costituito unicamente da sole e pianeti e dalle interazioni semplici tra il sole e ciascun pianeta.



Sistemi a grande numero

I sistemi a grande numero vengono anche chiamati sistemi a complessità disorganizzata perché sono formati da moltissimi componenti indipendenti e identici.

Le interazioni tra le componenti dei sistemi a grande numero sono assolutamente casuali e possono essere trattate con la meccanica statistica sviluppata dai fisici.

Un esempio di sistema a grande numero può essere una mole di gas perfetto, che contiene una quantità di molecole nell’ordine di 1023. Ovviamente non è possibile analizzare il moto a livello di singola molecola, ma si possono formulare previsioni termodinamiche che collegano volume, pressione e temperatura basate sulle medie statistiche dei comportamenti individuali.

Sistemi a medio numero

I sistemi a medio numero vengono anche chiamati sistemi a complessità organizzata. Essi non sono trattabili né con semplice analisi matematica, perché composti da troppi elementi, né con meccanica statistica, perché i componenti sono troppo pochi per poter considerare casuali le loro interazioni.



Gli ecosistemi sono sistemi a medio numero

Gli ecosistemi sono sistemi a medio numero, ed è per questo che è molto difficile analizzarli.

Gli ecosistemi a volte vengono ridotti a sistemi a piccolo numero e trattati con analisi matematica, a volte vengono considerati come sistemi a grande numero e trattati con il formalismo della meccanica statistica.

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