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 Le equazioni del cuore, della pioggia e delle vele

Alfio Quarteroni

Le equazioni del cuore, della pioggia e delle vele

Modelli matematici per simulare la realtà
ottobre 2020 - € 12,00

Simulare il flusso del sangue in un’arteria occlusa, prevedere che tempo farà domani, ottimizzare l’aerodinamica di una barca a vela: per risolvere questi problemi, cardiologi, meteorologi e ingegneri possono contare sull’aiuto della matematica.

Il matematico lavora in équipe con gli specialisti del campo, con cui stabilisce le domande a cui dare risposta. Per modellizzare l’apparato circolatorio deve tener conto dell’elasticità delle pareti arteriose, che si deformano al passaggio del sangue, e dei moti vorticosi che si formano a valle delle biforcazioni delle arterie. Per progettare una barca a vela in grado di conquistare la Coppa America deve ottimizzare l’aerodinamica dello scafo e delle vele, tenendo conto della variabilità del vento e dell’interazione con le imbarcazioni avversarie.
Non basta, poi, «scrivere le formule»: ogni equazione dev’essere tradotta in algoritmi informatici, cercando il miglior compromesso tra l’accuratezza della simulazione e il costo computazionale.
Il campo d’azione del matematico è illimitato: i modelli che inventa possono prevedere di tutto, dal tempo di cottura ideale dei bucatini a come si diffonde una pandemia.

Alfio Quarteroni

Alfio Quarteroni dirige il Laboratorio di Modellistica e Calcolo Scientifico (MOX) del Politecnico di Milano, dove coordina il progetto iHEART, uno dei primi tentativi al mondo di creare un modello matematico completo del funzionamento del cuore.
È professore emerito presso il Politecnico Federale di Losanna (EPFL).
Ha applicato la matematica all’ingegneria aerospaziale e navale, alla medicina, ai terremoti e allo sport da competizione. Il suo gruppo di ricerca ha realizzato le simulazioni per ottimizzare le prestazioni di Alinghi, l’imbarcazione svizzera due volte vincitrice della Coppa America di vela.
Per Zanichelli ha pubblicato, con Paola Gervasio, I delfini delle Eolie, i battiti del cuore, i motori di ricerca (2019).

 

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