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La fisica, i Nobel e il clima

Attualità & Cronaca

Il Nobel per l’economia a Nordhaus tre anni fa per aver integrato i cambiamenti climatici nelle analisi e nei modelli macroeconomici edera già un segnale importante per politici, imprenditori e finanzieri rispetto ai cambiamenti climatici.

Ieri il Nobel per la fisica a Syukuro Manabe e Klaus Hasselman: per la modellizzazione fisica del clima terrestre, quantificando la variabilità e prevedendo in modo affidabile il riscaldamento globale” , rafforza quella presa di coscienza sul riscaldamento globale e i suoi rischi per la vita sul Pianeta.

L’altra metà del premio è andata al nostro fisico Prof. Parisi, per il lavoro sui sistemi complessi

Sembrano temi distinti e distanti e invece sono fortemente integrati perché il clima è un sistema complesso.

Il clima presenta molti indizi per essere considerato caotico. Caotico vuol dire complesso, che s’interpreta attraverso la teoria del Caos, che tenta di scoprire una logica dietro fenomeni apparentemente del tutto irregolari.

La teoria del caos per interpretare fenomeni non lineari, ovvero che in essi la somma delle singole cause non produce la somma degli effetti corrispondenti.

Il tutto diverso dalla somma delle parti

Arrhenius nell’800, Menabe negli anni 60’ dimostrarono il rapporto tra anidride carbonica e l’effetto serra.

Entrambi però non avevano tenuto conto di un elemento essenziale rappresentato dagli spostamenti verticali di aria.

Utilizzando questa considerazione Menabe 60 anni fa mise a punto un modello che esprimeva la relazione temperatura superficie e concentrazione di anidride carbonica e nel 1967 previde che, a un raddoppio di anidride carbonica in termini di concentrazione, corrispondeva un aumento di 2 gradi centigradi della temperatura media del Pianeta.

Un altro contributo arrivò negli anni 70’ quando fu dimostrato che un fenomeno caotico e in continuo mutamento come il tempo meteorologico può essere descritto con la matematica e la fisica trattandolo come se fosse un rumore che cambia improvvisamente.

Hasselman e Manabe sono gli studiosi che hanno fondato i modelli climatici usati in questi anni. I modelli elaborati da IPCC si fondano sulle scoperte o meglio sulle loro intuizioni.

Nobel – I sistemi complessi di Giorgio Parisi

Questi sistemi complessi sono oggetto di studio di Giorgio Parisi, che utilizza gli studi classici sui gas di Maxwell e Ludwig Boltzmann.

Le caratteristiche di un gas, la temperatura, sono calcolate come media tra le caratteristiche energetiche di tutte le particelle che lo compongono.

Questo metodo di ragionare, chiamato meccanica statistica, ha dimostrato di funzionare bene in condizioni normali.

Se per esempio si comprimono le particelle, queste assumono una configurazione molto regolare, quella cristallina, ma il passaggio dallo stato caotico a quello regolare è piuttosto rapido.

Il Prof. Parisi ha studiato il sistema complesso denominato “vetro di spin”.

Una lega metallica in cui gli atomi di ferro sono mescolati casualmente tra gli atomi di rame.

Anche solo pochi atomi di ferro cambiano radicalmente le proprietà magnetiche del materiale.

Ogni atomo di ferro si comporta come un piccolo magnete, o spin, che è influenzato dagli altri atomi di ferro vicini.

In un vetro di spin contrariamente a quello che avviene in magneti normali alcune coppie di spin puntano in una direzione e altri nella direzione opposta.

Parisi si è chiesto: “come trovano un orientamento ottimale?”

Il Prof Parisi ha trovato la risposta per molti materiali. Le sue scoperte fondamentali sulla struttura dei vetri di spin sono state così profonde da influenzare non solo la fisica, ma anche la matematica, la biologia, le neuroscienze e l’apprendimento automatico, perché tutti questi campi includono problemi direttamente correlati alla frustrazione.

Il concetto di frustrazione è usato per descrivere un fenomeno in cui gli atomi tendono a posizionarsi non in posizioni “classiche” o in un reticolo cristallino regolare…

Erasmo Venosi 

Redazione Corriere Nazionale

Redazione Corriere di Puglia e Lucania


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