La rivista Science pubblica un nuovo metodo fisico-matematico
che fa luce sulla dinamica dei flussi turbolenti, elaborato da
un gruppo internazionale di ricercatori, tra cui quelli dell'Istituto
per le Applicazioni del Calcolo "Mauro Picone" del
Consiglio Nazionale delle Ricerche (IAC-CNR).
Gli aerei, le automobili e tanti altri dispositive che fanno parte della
nostra esperienza quotidiana sono soggetti a fenomeni di turbolenza.
Ma sulla dinamica che governa questi flussi turbolenti di
estrema complessita' ed enorme rilevanza pratica se ne sa
ancora relativamente poco.
A fare luce su una delle ultime frontiere aperte della fisica
classica arriva l'applicazione di un metodo fisico-matematico altamente
innovativo, elaborato da un gruppo internazionale di ricercatori, di cui
fa parte Sauro Succi, dell'Istituto per le Applicazioni del Calcolo
"Mauro Picone" del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Roma (IAC-CNR)
e pubblicato ora sulla prestigiosa rivista Science (Agosto 2003).
Questo nuovo modello e' basato sui concetti portanti
della meccanica statistica, in base ai quali i fluidi
vengono modellati secondo una concezione atomistica, sviluppata
nel secolo scorso principalmente dallo scienziato austriaco
Ludwig Boltzmann, piuttosto che come mezzi continui (approccio tradizionale).
Il risultato e' un metodo matematico-numerico (noto oggi come Lattice Boltzmann)
di grande eleganza matematica ed efficienza computazionale che permette, come
dimostrato nell'articolo, di calcolare una vasta categoria di flussi
turbolenti con un grado di accuratezza ed efficienza
spesso decisamente superiore a quello dei metodi classici.
La ricerca - alla quale hanno partecipato scienziati delle universita'
statunitensi di Yale e Boston e della Azienda hi-tech di Boston EXA - aiuta
a chiarire una questione da tempo irrisolta: infatti, nonostante
le equazioni di base che governano i moti turbolenti
siano conosciute da oltre un secolo, la loro soluzione
pratica si e' rivelata di eccezionale difficolta', al punto da eludere
a tutt'oggi le piu' avanzate tecniche matematiche, sia di tipo analitico che numerico.
Questo studio puo' avere importanti ricadute in
meteorologia, in biologia, in ingegneria, scienze dell'ambiente e dei materiali, e
dimostra anche come la giusta sinergia tra gruppi di ricerca
pubblica e privata possa dar luogo a risultati che
coniugano l' eccellenza scientifica a livello mondiale
con l'estrema rilevanza pratica ed industriale.
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