CRONACA

Dalle valanghe ai terremoti

Le piccole valanghe che avvengono nei magneti presentano delle similitudini con analoghi fenomeni macroscopici, come i terremoti.

NOTIZIE – La meccanica statistica, quella branca della fisica che usa le leggi di probabilità per studiare sistemi composti da tanti elementi, ha applicazioni in svariati campi che a prima vista non c’entrano nulla con la fisica: dal comportamento dei neuroni nel cervello, all’andamento dei mercati finanziari mondiali, all’ecologia, ai sistemi sociali. Insomma di tutti quei fenomeni che vanno sotto il nome di sistemi complessi.

I terremoti rientrano senz’altro in questa categoria, e lo studio realizzato da un gruppo di ricercatori dell’INRIM di Torino, della Cornell University statunitense e del Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas di Rio de Janeiro e Universidade Federal do Rio Grande do Norte di Natal è riuscito a trovare delle correlazioni tra il comportamento dei magneti e i terremoti.

L’oggetto della ricerca sono le microvalanghe che si verificano nei magneti. Le valanghe sono un tipico oggetto di studio della meccanica statistica. Il modello base è una pila di chicchi di riso o una montagnola di sabbia. Chiunque può fare la prova. Cominciate con una piccola manciata di sabbia e aggiungete man mano altri granelli di sabbia. La montagnola cresce fino a che raggiunge uno stato stazionario critico dove la pendenza dei fianchi fluttua intorno a un angolo preciso. Ogni granello che si aggiunge è in grado di innescare una valanga.

“È strano pensare che esistano valanghe anche in materiali così piccoli come i magneti che abbiamo usato, e non solo sulle montagne, — dice Gianfranco Durin uno degli autori della ricerca. — Eppure è quello che accade. I sistemi complessi si caratterizzano infatti per una dinamica fatta di eventi casuali, imprevedibili e di intensità molto variabile”.

Non solo. Queste piccole valanghe, che in laboratorio si possono studiare a migliaia, sono simili a tutte le altre valanghe che si producono a scale maggiori. Hanno tutte la forma a parabola rovesciata, e questa forma emerge in seguito a delle proprietà universali. Ecco quindi che è possibile trovare una correlazione con i terremoti: la dinamica di questi processi ha una forte similitudine con quello realizzato in laboratorio con i magneti. I risultati di questa ricerca non serviranno a fare delle previsioni e scoprire quando accadrà il prossimo terremoto o la prossima valanga, ma sicuramente serviranno per capire meglio come avvengono questi fenomeni.

La ricerca è stata pubblicata sul numero di aprile di Nature Physics (7, pp. 316-320, 2011).

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