La scoperta è sensazionale e potrà aiutare in termini statistici e probabilistici a prevedere un terremoto e studiare le valanghe. Con l’utilizzo dei magneti, i quali hanno in comune con la crosta terrestre la loro superficie non uniforme e frastagliata da forti discontinuità tra una zona e l’altra. Proprio questi domini magnetici disordinati creerebbero rotture e valanghe.
Cosa sono, come si originano i terremoti e le valanghe?
I terremoti sono rapide e brusche vibrazioni del suolo dovute alle onde sismiche originatesi in un punto più o meno profondo della crosta terrestre (repentina liberazione di energia accumulatasi nelle rocce litosferiche).
Dati di due blocchi di roccia separati da una frattura, detta faglia , e sottoposti a tensioni per lungo tempo, questi si comportano come corpi plastici, si deformano , ma non si muovono accumulando energia; ma quando la tensione aumenta e supera la resistenza per attrito, i due blocchi rocciosi si comportano come corpi rigidi e si muovono l’uno rispetto all’altro, liberando bruscamente l’energia elastica che avevano accumulato sotto forma di vibrazioni.
Queste si propagano all’interno della Terra sotto forma di onde sismiche , che, giunte in superficie, causano il terremoto e sono avvertite sotto forma di scosse.
Il punto interno alla Terra da cui si originano le vibrazioni che causano il terremoto è detto ipocentro (dal greco hypó, sotto), o fuoco del terremoto; quello sulla superficie terrestre sulla verticale dell’ipocentro è detto epicentro (dal grecoepí, sopra).
La valanga è un fenomeno naturale che si verifica quando una massa di neve o ghiaccio improvvisamente si stacca dal manto nevoso e precipita verso valle. Durante la discesa può trascinare ed accumulare altra neve ed assumere dimensioni sempre maggiori e velocità oltre i 300 km/h. Il distacco della massa di neve può essere provocato da varie cause: naturali, sciatori che percorrono il pendio, l’azione del vento, ecc..
Come, cosa hanno studiato gli scienziati e qual è stata la scoperta?
Il ricercatore che ha collaborato con un team di altri studiosi è l’italiano Gianfranco Durin presso lo studio dell’Inrim (Istituto nazionale di ricerca metrologica), che ha sede a Torino presso il Parco Colonnetti.
Gli scienziati, che hanno pubblicato la loro ricerca teoricosperimentale sulla rivista Nature Physics, affermano: “Studiando la dinamica di alcuni magneti presso l’Inrim e la ci siamo accorti che alcune proprietà sono molto generali e vanno oltre la fisica dei materiali che studiamo. In pratica ci aiutano a capire come evolvono i sistemi che noi chiamiamo complessi, come per esempio i terremoti”.
Il team, che ha misurato le valanghe che si realizzano in un sottile film di materiale magnetico, è composto da: scienziati italiani (Inrim, Fondazione Isi e Ieni-Cnr), statunitensi (Cornell University di Ithaca) e brasiliani (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas di Rio de Janeiro e Universidade Federal do Rio Grande do Norte di Natal) .
Le considerazioni di Gianfranco Durin alla scoperta sono state: “È strano pensare che esistano valanghe anche in materiali così piccoli e non solo sulle montagne eppure è quello che accade. I sistemi complessi si caratterizzano infatti per una dinamica fatta di eventi casuali, imprevedibili e di intensità molto variabile.Possiamo anche immaginare in modo meno macroscopico, ciò che si crea quando costruiamo un castello con la sabbia. Possiamo notare, sopra di esso, che di tanto in tanto si verificano delle piccole rotture, con piccole cascate di sabbia. È ciò che si verifica in alcuni compartimenti di magneti che studiamo nei nostri laboratori. Riusciamo a studiare questi fenomeni in dettaglio osservando le fratture che si verificano in strutture piccolissime, dell’ordine del micron e anche meno. Quando si verifica un evento di questo genere, di solito c’è una sorta di segnale in uscita che ci anticipa il segnale della piccola valanga che si verifica nel magnete. In pratica, questi studi rappresentano un approccio iniziale, che potrà permetterci poi di rivolgerci ad eventi più grandi su scala universale. Certamente forse non potremo mai predire quando accadrà la prossima valanga o il prossimo terremoto, anche se questo è quello che vorremmo. Ma, a poco a poco, stiamo comprendendo le leggi che regolano la dinamica dei sistemi complessi, al punto che possiamo affermare che i magneti nel loro piccolo ci aiutano a comprendere i grandi fenomeni, nonostante le differenti dimensioni”.
Stefano Parisi
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