Su Nature, Stefano Zapperi e amici suoi si occupano di catastrofi, in senso topologico, terremoti compresi, con un lavoro metà sperimentale e metà matematico-teorico. Come dice il titolo:
Eventi quasi periodici nella plasticità dei cristalli e l’oscillatore di valanghe auto-organizzate
Mi son persa nella metà matematica-teorica, ma ogni tanto Stefano Z. passa di qui, semmai mi picchia e correggo.
Gli eventi, li hanno provocati in laboratorio comprimendo piano piano micro-cristalli di nichel. Normalmente le tensioni interne di un sistema sono alleviate di botto, con “valanghe” che compaiono a destra e manca, grandi o piccole, senza rapporto apparente con il tasso o la velocità di rilassamento.
(“Valanghe”, per pigri e non anglofoni, nel senso di criticità auto-organizzata, effetto Barkhausen, detto anche crac crac e altra specialità di Stefano Z., e per es. la legge di Gutenberg-Richter di cui si parla in questi giorni.)
L’ipotesi dei sette giovanotti era che fra un botto e l’altro, mentre tutto pare tranquillo, forze presenti anch’esse ma lente ad accumularsi influiscono sulle proprietà e quindi sul comportamento delle valanghe. In questo caso, tra lo scompiglio dei cristalli che si può descrivere con buona approssimazione statistica, ma non prevedere, e il tasso di rilassamento delle forze lente e poco appariscenti c’è un nesso?
Dalle reazioni dei cristalli a un crescendo di torture, la risposta è sì. Nella calma intermittente e a ricorrenza quasi ciclica, i rilassamenti esterni finora sottovalutati interagiscono con quelli interni bruschi e cambiano tempi e forme delle valanghe. E i tassi di deformazione (struttura interna) e di rilassamento (forze esterne) sono “comparabili”.
Un microcristallo sembra un modello striminzito per sistemi come un cervello, un social network tipo FaceBook o la faglia di Sant’Andrea, grande madre dei terremoti californiani, riprodotta su alcuni dei cristalli in copertina (scusa Stefano, ma un altro colore no?). Invece fra deformazione, calore, stress e rispettivi tempi e modi di propagazione/dispersione, ha i suoi comportamenti complicati anche lui.
Nei cristalli, tempi e modi erano stati osservati prima, ovviamente, ma senza riunirli per cercare un ordine sottostante o un legame con eventuali disastri nei paraggi. Siccome la scala non conta e le stesse forze agiscono nelle zone sismiche, la regola è generalizzabile e Zapperi & Co concludono:
La nostra teoria generale suggerisce che ogni qualvolta le valanghe competono con altri processi, lenti e coesistenti, per minimizzare la tensione interna locale, la dinamica farà emergere l’oscillatore di valanghe auto-organizzate.
Non suggerisce come prevedere i terremoti, ma le osservazioni da fare e di cui tenere conto per rianalizzare i dati, ricalcolare i modelli e renderli più realistici. Poi si vedrà.
p.s. il dott. Zapperi è un habitué di Nature, presumo che sia pure blasé. Se sbaglio, chapeau champagne et tout l’tralala.