MARCO PIVATO

L

o sapevate che il gu-

sto di un gelato di-

pende, in parte, dal-

la forma dei suoi cri-

stalli di ghiaccio?

Forse vi sembrerà

una di quelle informazioni da

raccontare agli amici, ma ba-

date bene: vivete in un univer-

so in cui gran parte delle leggi

che regolano la realtà così co-

me la conoscete vi appaiono

scontate. Anticamente si pen-

sava che forme ed evoluzioni

dipendessero dal comporta-

mento di alcuni «fluidi»: l’ac-

qua come l’aria, con i movi-

menti di terra e fuoco, o fisiolo-

gici, come gli «umori» di Ippo-

crate. Storia a parte, però, bi-

sogna avere conoscenza dei

fluidi, se vogliamo capire qual-

cosa delle mutazioni di cui ab-

biamo continue esperienze.

Per esempio: non basta infi-

lare una «cannuccia» nelle roc-

ce del Medio Oriente per

estrarre petrolio e si sa quanto

sia difficile azzeccare le previ-

sioni del tempo o progettare

un’auto perché riduca l’attrito

con l’aria: è il comportamento

dei fluidi (acqua, aria e solu-

zioni di ogni tipo, più o meno

viscose) a stabilire i destini di

molte variabili che vorremmo

prevedere. Lo studio di questo

campo, la fluidodinamica, è

tra le branche più complesse

della fisica. Ne sa qualcosa l’i-

taliano Sauro Succi, ricercato-

re all’Istituto Italiano di Tecno-

logia, riconosciuto tra i più im-

portanti scienziati delle simu-

lazioni al computer in Europa,

con l’assegnazione del Premio

Berni J. Alder del Centre Euro-

péen de Calcul Atomique et

Moléculaire, il Cecam. Succi è

pioniere del metodo per le si-

mulazioni «Lattice Boltz-

mann», metodo usato dai labo-

ratori di ricerca. Che cosa si-

gnifica? In parte l’abbiamo

spiegato, con qualche esem-

pio. Ma in altre parole è que-

sto: serve a capire che compor-

tamento assumono i fluidi a

tutte le scale di grandezza, da

quelle dei fenomeni atmosferi-

ci (centinaia di chilometri),

passando attraverso quelle

delle aperture alari degli ae-

rei, di diversi metri, fino alla

«porosità» di una cellula e, an-

cora, alle molecole che ne ol-

trepassano i canali, così da da-

re istruzioni al Dna. E siamo ar-

rivati al miliardesimo di me-

tro, un nanometro.

«I fluidi - spiega Succi - sono

alla base della “meccanica”

dell’Universo, della natura,

dell’uomo: conoscere come si

comportano significa control-

lare i comportamenti della

maggior parte di ciò che vor-

remmo esplorare, ma è tutt’al-

tro che semplice: a seconda

della scala di grandezza i flui-

di assumono comportamenti

diversi e per ogni caso siamo

obbligati a progettare e risol-

vere equazioni differenti».

Tornando agli esempi, pren-

diamo i farmaci: una volta nel

sangue, i principi attivi devo-

no raggiungere un sito d’azio-

ne in modo da svolgere la tera-

pia: potrebbe essere un enzi-

ma, una proteina o un gene.

Riuscirà il nostro principio atti-

vo, in un ambiente fluido co-

me l’organismo a superare gli

ostacoli che lo separano dal

«target»?

Un tempo alla domanda si

dava una risposta empirica: se

funzionava bene, altrimenti

pazienza. Ora abbiamo a di-

sposizione super-computer in

grado di creare modelli preci-

si dell’aria che sfreccia sull’au-

to o sull’ala del jet, delle nubi

nell’attrito con il vento e del

mezzo in cui una proteina,

che fa da recettore a un farma-

co, cambia forma e «aggan-

cia» o meno il principio attivo

a seconda delle condizioni. A

livello molecolare, infatti, an-

che la posizione di un atomo

di idrogeno, in più o in meno,

fa la differenza nella forma e

nel comportamento di ciò che

lo circonda, in un misterioso

equilibrismo. «Immaginare

modelli - continua Succi - di si-

tuazioni come quelle che ab-

biamo citato è un’arte che ri-

chiede metodo e fantasia e si

può fare anche al laptop, ma

poi sono necessari super-com-

puter per risolvere l’evoluzio-

ne del modello: parliamo di

miliardi di miliardi di opera-

zione al secondo, contro una o

due al secondo di un umano».

Mentre parliamo di modelli

ed evoluzioni, calcoli e proba-

bilità, nasce l’arrovellamento

su che cosa sia la «scienza»: un

tempo la fisica parlava di pesi

e carrucole, ora studia l’atmo-

sfera per anticipare gli uraga-

ni e le dinamiche delle folle

per prevedere comportamen-

ti sociali. Facile ripetere gli

esperimenti in condizioni

identiche, alla Galileo. Vai a

farlo, invece, con uragani o

molecole in movimento tra ge-

ni e fluidi corporei. In questi

casi il metodo è l’«inferenza

statistica» e ciò che puoi otte-

nere sono «previsioni». La sta-

tistica la usano la sociologia,

l’economia e le nuove discipli-

ne, sempre più complesse, co-

me la fluidodinamica, appun-

to. Ma Succi non ha dubbi

sull’inghippo epistemologico:

«La scienza non è conoscenza

perfetta. I problemi impongo-

no di studiare per approssima-

zioni al fine di stimare, con il

più alto grado possibile, il ri-

sultato che si verificherà». —

c BY NC ND ALCUNI DIRITTI RISERVATI

Simulazione del comportamento aerodinamico di un aereo

S

n. 1859

A CURA DI

GABRIELE BECCARIA

CONTATTO

http://www.lastampa.it/tuttoscienze

LE APPLICAZIONI A TUTTO CAMPO DI UNA DISCIPLINA EMERGENTE

“Nell’universo parallelo dei fluidi”

Le indagini di Sauro Succi tra cellule e ali di jet

SAURO SUCCI

FISICO, È «SENIOR RESEARCHER»

ALL’ISTITUTO ITALIANO

DI TECNOLOGIA

La tecnologia

ci salverà

dall’impazzimento

climatico

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I corsi

biodinamici

tradiscono

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delle auto

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tuttoscienze

e innovazione

MERCOLEDÌ 6 NOVEMBRE 2019LASTAMPA 29