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17 equazioni che hanno cambiato il mondo

26 Ago

Nel 2013 Ian Stewart, professore emerito di matematica presso l’università di Warwick, ha pubblicato un libro molto interessante e che consiglio a tutti di leggere, almeno per chi non ha problemi con l’inglese. Come da titolo di questo articolo, il libro si intitola “Alla ricerca dello sconosciuto: 17 equazioni che hanno cambiato il mondo”.

Perchè ho deciso di dedicare un articolo a questo libro?

In realtà, il mio articolo, anche se, ripeto, è un testo che consiglio, non vuole essere una vetrina pubblicitaria a questo testo, ma l’inizio di una riflessione molto importante. Queste famose 17 equazioni che, secondo l’autore, hanno contribuito a cambiare il mondo che oggi conosciamo, rappresentano un ottimo punto di inizio per discutere su alcune importanti relazioni scritte recentemente o, anche, molti secoli fa.

Come spesso ripetiamo, il ruolo della fisica è quello di descrivere il mondo, o meglio la natura, che ci circonda. Quando i fisici fanno questo, riescono a comprendere perchè avviene un determinato fenomeno e sono altresì in grado di “predirre” come un determinato sistema evolverà nel tempo. Come è possibile questo? Come è noto, la natura ci parla attraverso il linguaggio della matematica. Modellizare un sistema significa trovare una o più equazioni che  prendono in considerazione i parametri del sistema e trovano una relazione tra questi fattori per determinare, appunto, l’evoluzione temporale del sistema stesso.

Ora, credo che sia utile partire da queste 17 equzioni proprio per riflettere su alcuni importanti risultati di cui, purtroppo, molti ignorano anche l’esistenza. D’altro canto, come vedremo, ci sono altre equazioni estremanete importanti, se non altro per le loro conseguenze, che vengono studiate a scuola senza però comprendere la potenza o le implicazioni che tali risultati hanno sulla natura.

Senza ulteriori inutili giri di parole, vi presento le 17 equazioni, ripeto secondo Stewart, che hanno cambiato il mondo:

Le 17 equazioni che hanno cambiato il mondo secondo Ian Stewart

Le 17 equazioni che hanno cambiato il mondo secondo Ian Stewart

Sicuramente, ognuno di noi, in base alla propria preparazione, ne avrà riconosciute alcune.

Passiamo attraverso questa lista per descrivere, anche solo brevemente, il significato e le implicazioni di questi importanti risultati.

Teorema di Pitagora

Tutti a scuola abbiamo appreso questa nozione: la somma dell’area dei quadrati costruiti sui cateti, è pari all’area del quadrato costruito sull’ipotenusa. Definizione semplicissima, il più delle volte insegnata come semplice regoletta da tenere a mente per risolvere esercizi. Questo risultato è invece estremamente importante e rappresenta uno dei maggiori assunti della geometria Euclidea, cioè quella che tutti conoscono e che è relativa al piano. Oltre alla tantissime implicazioni nello spazio piano, la validità del teorema di Pitagora rappresenta una prova indiscutibile della differenza tra spazi euclidei e non. Per fare un esempio, questo risultato non è più vero su uno spazio curvo. Analogamente, proprio sfruttando il teorema di Pitagora, si possono fare misurazioni sul nostro universo, parlando proprio di spazio euclideo o meno.

 

Logaritmo del prodotto

Anche qui, come riminescenza scolastica, tutti abbiamo studiato i logaritmi. Diciamoci la verità, per molti questo rappresentava un argomento abbastanza ostico e anche molto noioso. La proprietà inserita in questa tabella però non è affatto banale e ha avuto delle importanti applicazioni prima dello sviluppo del calcolo informatizzato. Perchè? Prima dei moderni calcolatori, la trasformazione tra logaritmo del prodotto e somma dei logaritmi, ha consentito, soprattutto in astronomia, di calcolare il prodotto tra numeri molto grandi ricorrendo a più semplici espedienti di calcolo. Senza questa proprietà, molti risultati che ancora oggi rappresentano basi scientifiche sarebbero arrivati con notevole ritardo.

 

Limite del rapporto incrementale

Matematicamente, la derivata di una funzione rappresenta il limite del rapporto incrementale. Interessante! Cosa ci facciamo? La derivata di una funzione rispetto a qualcosa, ci da un’indicazione di quanto quella funzione cambi rispetto a quel qualcosa. Un esempio pratico è la velocità, che altro non è che la derivata dello spazio rispetto al tempo. Tanto più velocemente cambia la nostra posizione, tanto maggiore sarà la nostra velocità. Questo è solo un semplice esempio ma l’operazione di derivata è uno dei pilastri del linguaggio matematico utilizzato dalla natura, appunto mai statica.

 

Legge di Gravitazione Universale

Quante volte su questo blog abbiamo citato questa legge. Come visto, questa importante relazione formulata da Newton ci dice che la forza agente tra due masse è direttamente proporzionale al prodotto delle masse stesse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. A cosa serve? Tutti i corpi del nostro universo si attraggono reciprocamente secondo questa legge. Se il nostro Sistema Solare si muove come lo vediamo noi, è proprio per il risultato delle mutue forze agenti sui corpi, tra le quali quella del Sole è la componente dominante. Senza ombra di dubbio, questo è uno dei capisaldi della fisica.

 

Radice quadrata di -1

Questo è uno di quei concetti che a scuola veniva solo accennato ma che poi, andando avanti negli studi, apriva un mondo del tutto nuovo. Dapprima, siamo stati abituati a pensare ai numeri naturali, agli interi, poi alle frazioni infine ai numeri irrazionali. A volte però comparivano nei nostri esercizi le radici quadrate di numeri negativi e semplicemente il tutto si concludeva con una soluzione che “non esiste nei reali”. Dove esiste allora? Quei numeri non esistono nei reali perchè vivono nei “complessi”, cioè in quei numeri che arrivano, appunto, da radici con indice pari di numeri negativi. Lo studio dei numeri complessi rappresenta un importante aspetto di diversi settori della conoscenza: la matematica, l’informatica, la fisica teorica e, soprattutto, nella scienza delle telecomunicazioni.

 

Formula di Eulero per i poliedri

Questa relazione determina una correlazione tra facce, spigoli e vertici di un poliedro cioè, in parole semplici, della versione in uno spazio tridimensionale dei poligoni. Questa apparentemente semplice relazione, ha rappresentato la base per lo sviluppo della “topologia” e degli invarianti topologici, concetti fondamentali nello studio della fisica moderna.

 

Distribuzione normale

Il ruolo della distribuzione normale, o gaussiana, è indiscutibile nello sviluppo e per la comprensione dell’intera statistica. Questo genere di curva ha la classica forma a campana centrata intorno al valore di maggior aspettazione e la cui larghezza fornisce ulteriori informazioni sul campione che stiamo analizzando. Nell’analisi statistica di qualsiasi fenomeno in cui il campione raccolto sia statisticamente significativo e indipendente, la distribuzione normale ci fornisce dati oggettivi per comprendere tutti i vari trend. Le applicazioni di questo concetto sono praticametne infinite e pari a tutte quelle situazioni in cui si chiama in causa la statistica per descrivere un qualsiasi fenomeno.

 

Equazione delle Onde

Questa è un’equazione differenziale che descrive l’andamento nel tempo e nello spazio di un qualsiasi sistema vibrante o, più in generale, di un’onda. Questa equazione può essere utilizzata per descrivere tantissimi fenomeni fisici, tra cui anche la stessa luce. Storicamente poi, vista la sua importanza, gli studi condotti per la risoluzione di questa equazione differenziale hanno rappresentato un ottimo punto di partenza che ha permesso la risoluzione di tante altre equazioni differenziali.

 

Trasformata di Fourier

Se nell’equazione precedente abbiamo parlato di qualcosa in grado di descrivere le variazioni spazio-temporali di un’onda, con la trasformata di Fourier entriamo invece nel vivo dell’analisi di un’onda stessa. Molte volte, queste onde sono prodotte dalla sovrapposizione di tantissime componenti che si sommano a loro modo dando poi un risultato finale che noi percepiamo. Bene, la trasformata di Fourier consente proprio di scomporre, passatemi il termine, un fenomeno fisico ondulatorio, come ad esempio la nostra voce, in tante componenti essenziali più semplici. La trasformata di Fourier è alla base della moderna teoria dei segnali e della compressione dei dati nei moderni cacolatori.

 

Equazioni di Navier-Stokes

Prendiamo un caso molto semplice: accendiamo una sigaretta, lo so, fumare fa male, ma qui lo facciamo per scienza. Vedete il fumo che esce e che lentamente sale verso l’alto. Come è noto, il fumo segue un percorso molto particolare dovuto ad una dinamica estremamente complessa prodotta dalla sovrapposizione di un numero quasi infinito di collissioni tra molecole. Bene, le equazioni differenziali di Navier-Stokes descrivono l’evoluzione nel tempo di un sistema fluidodinamico. Provate solo a pensare a quanti sistemi fisici includono il moto di un fluido. Bene, ad oggi abbiamo solo delle soluzioni approssimate delle equazioni di Navier-Stokes che ci consentono di simulare con una precisione più o meno accettabile, in base al caso specifico, l’evoluzione nel tempo. Approssimazioni ovviamente fondamentali per descrivere un sistema fluidodinamico attraverso simulazioni al calcolatore. Piccolo inciso, c’è un premio di 1 milione di dollari per chi riuscisse a risolvere esattamente le equazioni di Navier-Stokes.

 

Equazioni di Maxwell

Anche di queste abbiamo più volte parlato in diversi articoli. Come noto, le equazioni di Maxwell racchiudono al loro interno i più importanti risultati dell’elettromagnetismo. Queste quattro equazioni desrivono infatti completamente le fondamentali proprietà del campo elettrico e magnetico. Inoltre, come nel caso di campi variabili nel tempo, è proprio da queste equazioni che si evince l’esistenza di un campo elettromagnetico e della fondamentale relazione tra questi concetti. Molte volte, alcuni soggetti dimenticano di studiare queste equazioni e sparano cavolate enormi su campi elettrici e magnetici parlando di energia infinita e proprietà che fanno rabbrividire.

 

La seconda legge della Termodinamica

La versione riportata su questa tabella è, anche a mio avviso, la più affascinante in assoluto. In soldoni, la legge dice che in un sistema termodinamico chiuso, l’entropia può solo aumentare o rimanere costante. Spesso, questo che è noto come “principio di aumento dell’entropia dell’universo”, è soggetto a speculazioni filosofiche relative al concetto di caos. Niente di più sbagliato. L’entropia è una funzione di stato fondamentale nella termodinamica e il suo aumento nei sistemi chiusi impone, senza mezzi termini, un verso allo scorrere del tempo. Capite bene quali e quante implicazioni questa legge ha avuto non solo nella termodinamica ma nella fisica in generale, tra cui anche nella teoria della Relatività Generale di Einstein.

 

Relatività

Quella riportata nella tabella, se vogliamo, è solo la punta di un iceberg scientifico rappresentato dalla teoria della Relatività, sia speciale che generale. La relazione E=mc^2 è nota a tutti ed, in particolare, mette in relazione due parametri fisici che, in linea di principio, potrebbero essere del tutto indipendenti tra loro: massa ed energia. Su questa legge si fonda la moderna fisica degli acceleratori. In questi sistemi, di cui abbiamo parlato diverse volte, quello che facciamo è proprio far scontrare ad energie sempre più alte le particelle per produrne di nuove e sconosciute. Esempio classico e sui cui trovate diversi articoli sul blog è appunto quello del Bosone di Higgs.

 

Equazione di Schrodinger

Senza mezzi termini, questa equazione rappresenta il maggior risultato della meccanica quantistica. Se la relatività di Einstein ci spiega come il nostro universo funziona su larga scala, questa equazione ci illustra invece quanto avviene a distanze molto molto piccole, in cui la meccanica quantistica diviene la teoria dominante. In particolare, tutta la nostra moderna scienza su atomi e particelle subatomiche si fonda su questa equazione e su quella che viene definita funzione d’onda. E nella vita di tutti i giorni? Su questa equazione si fondano, e funzionano, importanti applicazioni come i laser, i semiconduttori, la fisica nucleare e, in un futuro prossimo, quello che indichiamo come computer quantistico.

 

Teorema di Shannon o dell’informazione

Per fare un paragone, il teorema di Shannon sta ai segnali così come l’entropia è alla termodinamica. Se quest’ultima rappresenta, come visto, la capicità di un sistema di fornire lavoro, il teorema di Shannon ci dice quanta informazione è contenuta in un determinato segnale. Per una migliore comprensione del concetto, conviene utilizzare un esempio. Come noto, ci sono programmi in grado di comprimere i file del nostro pc, immaginiamo una immagine jpeg. Bene, se prima questa occupava X Kb, perchè ora ne occupa meno e io la vedo sempre uguale? Semplice, grazie a questo risultato, siamo in grado di sapere quanto possiamo comprimere un qualsiasi segnale senza perdere informazione. Anche per il teorema di Shannon, le applicazioni sono tantissime e vanno dall’informatica alla trasmissione dei segnali. Si tratta di un risultato che ha dato una spinta inimmaginabile ai moderni sistemi di comunicazione appunto per snellire i segnali senza perdere informazione.

 

Teoria del Caos o Mappa di May

Questo risultato descrive l’evoluzione temporale di un qualsiasi sistema nel tempo. Come vedete, questa evoluzione tra gli stati dipende da K. Bene, ci spossono essere degli stati di partenza che mplicano un’evoluzione ordinata per passi certi e altri, anche molto prossimi agli altri, per cui il sistema si evolve in modo del tutto caotico. A cosa serve? Pensate ad un sistema caotico in cui una minima variazione di un parametro può completamente modificare l’evoluzione nel tempo dell’intero sistema. Un esempio? Il meteo! Noto a tutti è il cosiddetto effetto farfalla: basta modificare di una quantità infinitesima un parametro per avere un’evoluzione completamente diversa. Bene, questi sistemi sono appunto descritti da questo risultato.

 

Equazione di Black-Scholes

Altra equazione differenziale, proprio ad indicarci di come tantissimi fenomeni naturali e non possono essere descritti. A cosa serve questa equazione? A differenza degli altri risultati, qui entriamo in un campo diverso e più orientato all’uomo. L’equazione di Black-Scholes serve a determinare il prezzo delle opzioni in borsa partendo dalla valutazione di parametri oggettivi. Si tratta di uno strumento molto potente e che, come avrete capito, determina fortemente l’andamento dei prezzi in borsa e dunque, in ultima analisi, dell’economia.

 

Bene, queste sono le 17 equazioni che secondo Stewart hanno cambiato il mondo. Ora, ognuno di noi, me compreso, può averne altre che avrebbe voluto in questa lista e che reputa di fondamentale importanza. Sicuramente questo è vero sempre ma, lasciatemi dire, questa lista ci ha permesso di passare attraverso alcuni dei più importanti risultati storici che, a loro volta, hanno spinto la conoscenza in diversi settori. Inoltre, come visto, questo articolo ci ha permesso di rivalutare alcuni concetti che troppo spesso vengono fatti passare come semplici regolette non mostrando la loro vera potenza e le implicazioni che hanno nella vita di tutti i giorni e per l’evoluzione stessa della scienza.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Vesuvio pronto ad esplodere

29 Nov

Ci risiamo, anche se si passa la maggior parte del tempo a formulare teorie catastrofiste sulla cometa ISON, ogni tanto una piccola parentesi piu’ terrena ci sta sempre bene. Cosa potremmo tirare fuori per spaventare un po’ di gente: semplice, un evergreen del catastrofismo, il Vesuvio!

Cosa significa?

In questi giorni il web sta letteralmente esplodendo con decine di articoli che parlano del Vesuvio. Attenzione, in che senso ne parlano? L’eruzione del Vesuvio sarebbe prossima, si trattera’ di un’eruzione letteralmente esplosiva con addirittura un milione di morti in 15 minuti.

Chi lo dice?

La fonte iniziale, come riportato da molti siti, sarebbe il professor Flavio Dobran, esperto di vulcani e docente della “New York University”.

A questo punto voi direte: ok, la solita bufala con un professore inventato di un’universita’ che non esiste o, in alternativa, un ricercatore indipendente al servizio di chissa’ quale testata inutile.

Mi dispiace deludervi ma il prof. Dobran esiste veramente ed e’ veramente un esperto di vulcani.

A questo punto, credo sia il caso di passare attraverso questa notizia e vederci chiaro.

Come potete leggere da molti siti, Dobran avrebbe studiato la storia geologica di molti vulcani sulla Terra per cercare di simularne il comportamento futuro. Da questa analisi sono venuti fuori risultati molto interessanti per il nostro Vesuvio. In particolare, sempre secondo questo modello, il Vesuvio avrebbe un comportamento ciclico alternando eruzioni di lieve e forte intensita’. Sempre secondo questi calcoli, e considerando che Dobran e’ anche un esperto di fluidodinamica, sarebbe stato possibile prevedere anche la dinamica dell’eruzione violenta, che sarebbe la prossima. La caldera sotto il vulcano raggiungerebbe fortissime pressioni con temperature molto elevate. Questo comporterebbe, da un’analisi del substrato attuale, la formazione di una sorta di pentola a pressione sprovvista di valvola di sfogo. L’aumentare delle pressioni porterebbero ad un certo istante ad una rottura completa del cono vulcanico provocandone dunque l’esplosione.

Ora, ragioniamo su quanto detto: modello di comportamento di un vulcano. Vi dice niente questa frase? L’analisi condotta dallo scienziato e’ assolutamente seria e va presa in considerazione. In che modo? Lo studio dinamico dei fluidi interni del Vesuvio hanno permesso di determinare una struttura in grado di reggere pressioni molto alte. Se vogliamo dirlo in termini semplici, la differenza principale tra il Vesuvio e l’Etna e’ proprio questa. Se, da un lato, l’Etna e’ una sorta di colabrodo che erutta in continuazione in modo lieve, dall’altra il Vesuvio tiene tutto all’interno arrivando, prima o poi, ad un punto di rottura completo con una violenta eruzione.

A parte lo studio completo e assolutamente degno di nota, al solito, i catastrofisti hanno preso solo la parte secondo loro interessante o meglio manipolabile cioe’: l’esplosione conseguente alla pressione e le alte temperature prodotte.

Questi aspetti sono noti da tempo e ne avevamo gia’ parlato in un articolo specifico:

Cosa succede in Campania?

In particolare, avevamo gia’ fatto anche tutti i confronti mostrando, in un altro articolo, il diverso comportamento di altri vulani nostrani come il gia’ citato Etna e lo Stromboli:

Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

Ora, quando dovrebbe avvenire questa eruzione? E’ possibile che sia prossima?

La risposta alla prima domanda e’ “non lo sappiamo”, la seconda invece e’ “assolutamente no”. Attenzione pero’, se non sappiamo quando avverra’ l’eruzione, come possiamo dire che non sara’ a breve?

Anche qui, basta ragionare con la testa per capire dov’e’ la verita’. Lo studio di Dobran non consente assolutamente di determinare il momento dell’eruzione ma solo come questa avverra’. Ora pero’, come detto in precedenza, la dinamica precedente all’esplosione presenterebbe dei movimenti caratteristici assolutamente ben identificabili. Immaginate la caldera del vulcano che va in forte pressione, cosa succederebbe all’esterno? Sicuramente questo provocherebbe una serie di terremoti di intensita’ crescente. Inoltre, ci sarebbero fenomeni di innalzamento del terreno assolutamente non trascurabili.

Sono presenti oggi questi fenomeni?

Assolutamente no. Oggi sentiamo parlare di attivita’ sismica sul Vesuvio e movimenti del terreno che si alza e si abbassa. Anche se simili, questi non sono assolutamente segnali precursori dell’esplosione ma conseguenze della normale attivita’ del vulcano, sempre presente. Come visto, le intensita’ dei fenomeni precursori sarebbero estremamente piu’ intense e assolutamente non confondibili con quelle standard.

Allora possiamo stare tranquilli?

Anche qui, come detto nei precedenti articoli, mi permetto di dissentire. Anche se oggi non siamo in procinto dell’eruzione, sapiamo che, prima o poi, questa ci sara’. Bene, dovremmo sfruttare questi momenti per predisporre piani di sicurezza, mettere in sicurezza la zona, definire zone rosse, ecc. Tutte attivita’ che, quando l’emergenza scattera’, potrebbero essere in grado di salvare molte vite. Ad oggi, anche se qualcosa si sta muovendo, le attivita’ in corso sono sempre troppo poche. Complice la crisi e, permettetemi, anche la mentalita’ locale, siamo abituati a non preoccuparci di qualcosa fino a che questo qualcosa non diviene un’emergenza. Come potete facilmente immaginare, questo approccio e’ fallimentare. Perche’ aspettare di piangere i morti quando, oggi, potremmo fare in modo che la conta sia molto ridotta?

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Se arrivasse il “Big One”?

7 Giu

In quella che ormai e’ divenuta un laboratorio di creativita’, a mio avviso molto ben riuscito, cioe’ la sezione:

Hai domande o dubbi?

e’ stato lasciato un commento molto interessante e che ben si sposa anche con le tematiche trattate in questi giorni, sia negli articoli che nei commenti. La richiesta riguarda direttamente il cosiddetto Big One, cioe’ il grande terremoto che dovrebbe avvenire in California e che, secondo molte fonti, sarebbe atteso nel giro di poco tempo.

Di terremoti ne abbiamo parlato in tantissimi articoli e, come visto, questi fenomeni sono da sempre molto seguiti dai tanti catastrofisti che popolano la rete, soprattutto in relazione alle cause che determinerebbero un aumento del loro numero. Come ormai sapete bene, l’idea di fondo, nata a partire dal 21 Dicembre 2012, vorrebbe l’aumento dei terremoti dovuto all’avvicinamento di Nibiru al pianeta Terra. Secondo queste ipotesi, la variazione dell’equilibrio gravitazionale apportato da questo nuovo corpo, provocherebbe il fenomeno delle “maree solide”, cioe’ sarebbe in grado di modificare gli equilibri delle faglie e generare dunque terremoti di notevole intensita’. Cercando sul blog, potete trovare molti articoli che parlano, ma soprattutto rigettano, queste ipotesi, semplicemente mostrando l’impossibiita’ in termini fisici di variazioni di questo tipo:

Allineamento con le Pleiadi

Allineamenti, Terrremoti e … Bendandi

Allineamenti e Terremoti

3 Gennaio 2013 …

Ora, nonostante questo, la zona della California e’ da sempre molto attiva dal punto di vista sismico, e da diversi anni si parla di quello che gli americani definiscono il Big One, cioe’ “quello grosso”, intendendo il terremoto piu’ internso mai registrato, in grado praticamente di demolire tuto lo stato.

Faglia di Sant'Andrea in California

Faglia di Sant’Andrea in California

Come noto, le cause della notevole attivita’ della California possono essere ricercate nella Faglia di Sant’Andrea, che si trova tra la placca Nord Americana e quella Pacifica, attraversando per circa 1300 Km la regione. Questa faglia ha dato luogo a diversi fenomeni sismici nel corso dei secoli, grazie anche alle ottime proprieta’ di accumulare energia elastica. Come noto, quando questa energia supera, ad esempio, la fratturazione degli strati rocciosi, si generano i terremoti.

Dal punto di vista morfologico, l’arrivo del Big One, con un sisma superiore a M8 della scala Richter, e’ atteso nella zona meridionale della California, dal momento che questa e’ quella in cui da maggior tempo non si verificano eventi sismici di notevole intensita’.

Quando dovrebbe avvenire questo Big One?

Sulla rete trovate tantissime ipotesi. Vi invito pero’ a fare una riflessione: come detto innumerevoli volte, allo stato attuale della nostra conoscenza, non siamo in grado di prevedere i terremoti. Di questi argomenti abbiamo parlato tante volte e, come visto, la ricerca dei precursori sismici, cioe’ di quegli eventi che potrebbero precedere l’avvento di un sisma, e’ un filone molto attivo e sicuramente rilevante per la nostra societa’. Purtroppo, al giorno d’oggi, non siamo ancora stati in grado di definire un precursore certo, cioe’ la cui manifestazione indichi certamente un sisma in arrivo.

Premesso questo, si possono leggere tante previsioni sul Big One, alcune piu’ precise, altre un po’ meno. In generale, la piu’ quotata e’ che il terremoto dovrebbe avvenire nei prossimi 20 anni. Si parlava di 30 anni nel 2005.

Come vengono fatte queste previsioni?

Ovviamente, una buona parte delle informazioni viene dalle osservazioni scientifiche della Faglia di Sant’Andrea. Misure interessanti vengono fatte misurando i movimenti della crosta terrestre mediante osservazioni satellitari. Come anticipato, queste osservazioni possono fornire una stima della quantita’ di energia accumulata nella Faglia e dunque far intendere l’inizio di una fase piu’ critica. Oltre a questa osservazione, c’e’ ovviamente un intenso sistema di monitoraggio delal zona che serve per raccogliere moltissimi dati in continuo, utili per determinare variazioni repentine di parametri fisici e geologici, anche questi utili per capire modificazioni intense del sottosuolo.

Altre previsioni vengono invece fatte utilizzando la statistica. Di questo ambito, abbiamo parlato in diverse occasioni. Anche se parlo da appassionato di statistica, si deve capire che queste previsioni lasciano il tempo che trovano, essendo basate solo sulla storicita’ degli eventi. Come visto in questi articoli:

Prossimi terremoti secondo la statistica

Analisi statistica dei terremoti

Terremoti, basta chiacchiere. Parliamo di numeri.

Terremoti: nuove analisi statistiche

utilizzando i dati raccolti, e’ possibile studiare una ciclicita’ degli eventi e determinare una certa probabilita’ di avere un terremoto in un periodo futuro. Purtroppo, molto spesso, queste informazioni vengono interpretate in malo modo da chi la statistica non la conosce affatto. Esempio di questo tipo e’ l’articolo:

Non ne bastava uno ….

Anche per il Big One, trovate fonti che parlano di probabilita’ praticamente del 100% che il terremoto avvenga, ad esempio, tra il 2015 e il 2020. Come deve essere interpretato il dato? La chiave giusta per leggere queste informazioni e’ quella di trattarle un po’ come i numeri ritardatari del lotto. Mi spiego meglio. Se entrate in una ricevitoria, trovate molti cartelli con i “numeri ritardatari”, cioe’ quei numeri che da molte estrazioni non vengono pescati in un determinata ruota. Se un numero manca da tanto tempo, deve uscire necessariamente? Assolutamente no, pero’, se ci fidiamo che i numeri abbiano tutti la stessa probabilita’ di venire pescati, allora statisticamente devono uscire tutti. Dunque, un numero ritardatario prima o poi deve uscire. Questo prima o poi, e’ la chiave dell’interpretazione. Prima o poi, non significa domani, cosi’ come non significa che un “terremoto ritardatario” rispetto alla norma debba necessariamente avvenire. Se volete, il discorso sismi e’ molto piu’ complesso del gioco del lotto, anche perche’ non parliamo di eventi casuali, ma determinati da movimenti del nostro pianeta.

Detto questo, capite dunque come vanno interpretati questi numeri, utilissimi per fare studi e, ad esempio, dimostrare che non c’e’ nessun aumento di terremoti negli ultimi anni, ma assolutamente da prendere con le pinze quando parliamo di previsioni future.

In ambito prevenzione, ci sono anche molte osservazioni interessanti che vengono fatte per capire se e’ possibile arginare i movimenti della Faglia e dunque limitare i danni dei futuri terremoti. In tale ambito, sono stati riportati dati molto interessanti ottenuti direttamente dall’osservazione in profondita’ della faglia. Come osservato, lunga la frattura si trova la citta’ di Parkfield in cui pero’, storicamente, non avvengono terremoti di forte intensita’, anche se questa si trova lungo la stessa “linea di fuoco” di citta’ bersagliate dai sismi. Le osservazioni fatte hanno permesso di individuare una zona della frattura in cui sono presenti materiali diversi ed in grado di limitare l’attrito tra le placche in scorrimento. Cosa significa? Se, per qualche motivo, diminuisce l’attrito tra le due zone che scorrono tra loro, ovviamente si limita l’accumulo di energia elastica e, dunque, detto in parole semplici, il caricamento del terremoto. Le osservazione fatte hanno mostrato la presenza, tra le altre cose, di silicati gelatinosi e acqua, in grado di ridurre gli attriti. Molti studi sono in corso proprio per cercare di capire la possibilita’ di limitare la potenza dei terremoti andando ad agire direttamente nella zona dove questi si generano. Ovviamente si tratta di studi scientifici, ma che vanno sicuramente sostenuti vista l’utilita’ che potrebbero avere. Magari, un giorno, potremo risolvere il problema terremoti “oliando” i cigolii della Terra.

Concludendo, la zona della California e’ da sempre una delle piu’ attive dal punto di vista dei sismi. Per Big One si intende il piu’ grande terremoto atteso, in grado di distruggere l’intera regione. Purtroppo, questo terremoto potrebbe avvenire e c’e’ la possibilita’, come evidenziato da molti studi, che questo possa avvenire da un momento all’altro nei prossimi 20 anni. La ricerca e’ sempre al lavoro per cercare di trovare precursori sismici e, come visto, anche possibili soluzioni in grado di limitare la potenza dei terremoti agendo direttamente sulla faglia. Speriamo solo che soluzioni percorribili arrivino magari prima dell’atteso Big One.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.