Giudizio della Commissione per l’attribuzione del Premio Galileo Galilei dei Rotary Club Italiani Anno 2015 Sezione Scienze Matematiche
Verbale della Giuria designata dal Rettore dell’Università di Pisa Prof. Massimo Mario Augello:
Professori: Jürgen Appell – Erik J. Balder – Claude Le Bris – Alexander Mielke
Antonio Pieretti, Presidente
Saverio Sani, Segretario
La Giuria, composta dai professori Jürgen Appell, Erik J. Balder, Claude Le Bris e Alexander Mielke ha designato all’unanimità come studioso italiano delle Scienze matematiche idoneo a ricevere il Premio Galileo Galilei per la scienza per l’anno 2015 l’insigne scienziato
Alfio Quarteroni
con la seguente motivazione
Il Prof. Alfio Quarteroni è internazionalmente noto per la suo pluriennale e significativa attività scientifica nella modellazione matematica, nell’analisi numerica e nel calcolo scientifico.
I suoi successi e i suoi riconoscimenti sono innumerevoli. E ‘stato uno dei promotori dei metodi spettrali nell’analisi numerica per la risoluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali. E’ stato uno dei primi, se non il primo, esperti in calcolo scientifico ad essere intensamente coinvolti nella modellazione e simulazione numerica dei flussi fisiologici (sistemi circolatorio e respiratorio) nel corpo umano, un campo che da allora si è sviluppato in modo esponenziale. Il suo contributo alla simulazione della barca a vela Alinghi, la sfidante svizzera per la Coppa America del 2003, sarà ricordato a lungo come una delle realizzazioni iconiche di modellazione e ottimizzazione matematica.
Oltre ai suoi contributi scientifici, Alfio Quarteroni è molto attivo nella comunità matematica, come componente di diverse decine di comitati editoriali di riviste e serie di libri, come autore di testi di riferimento utilizzati in tutto il mondo dagli studenti, come chairman di molti congressi internazionali, come organizzatore di conferenze e molto altro. Con una tale combinazione di competenze matematiche, curiosità scientifica, competenza nel più ampio spettro possibile dalla modellazione alla simulazione numerica su computer a larga scala, profondo coinvolgimento nella comunità, è uno dei migliori esempi di un moderno matematico applicato.
Per tutti questi motivi, la giuria ha deciso all’unanimità di nominare il professor Alfio Quarteroni come vincitore del Premio Galileo 2015.
Pisa, Aula Magna dell’Università 3 ottobre 2015.
“Modelli matematici e l’eredità di Galileo” Sunto della presentazione. La matematica oggi permea ogni ambito del sapere. Usiamo, inconsapevolmente, algoritmi matematici quando inviamo immagini dai nostri telefoni cellulari, o quando i motori di ricerca ci dispensano risposte a qualsiasi tipo di richiesta, pescando in tempi infinitesimali fra le migliaia di miliardi di pagine nella rete. I modelli matematici forniscono una rappresentazione esemplificativa e funzionante di sistemi reali (fisici, biologici, economici o sociali). Essi vengono usati quotidianamente per formulare previsioni meteorologiche su scala continentale, regionale o locale; per prevedere e mitigare il rischio derivante da terremoti, inondazioni, o processi di inquinamento ambientale; per capire meglio come funziona il nostro corpo, come prevedere l’insorgere di malattie e come curarle; perfino come farci vivere meglio il nostro tempo libero e aiutare gli atleti a migliorare le loro performance agonistiche. In questa presentazione si è mostrato come questo è possibile attraverso alcuni esempi di grande impatto applicativo. Uno riguarda l’esperienza fatta nel corso di tre edizioni della America’s Cup (2003, 2007 e 2010) durante le quali il mio team ha avuto la responsabilità dello sviluppo dei modelli di simulazione per la determinazione delle forme ottimali di scafi, chiglia, bulbo, alette e vele di Alinghi attraverso la risoluzione di complesse equazioni della dinamica dei fluidi. L’attività di ricerca in questo settore si è anche rivolta ad altre discipline sportive: la Formula 1, dove la performance dovuta alle forme (e dunque all’aerodinamica) è responsabile di circa il 50% dell’intera prestazionE (molto piu’ della propulsione, 15% e dei materiali, 35%); le imbarcazioni di canottaggio, il disegno ottimale dei costumi da bagno in cui ci si ispira alla microrugosità della pelle dello squalo; il motociclismo, con l’obiettivo di studiare la resistenza strutturale dei caschi, le loro caratteristiche aerodinamiche e aeroacustiche, il loro comfort; il gesto atletico di calciatori. In un ambito completamente diversi, quale quello delle scienze della vita, abbiamo in particolare affrontato lo studio del sistema cardiocircolatorio con l’obiettivo di meglio comprendere fenomeni patologici (la formazione di placche aterosclerotiche nelle grandi arterie), comportamenti anomali del campo elettrico nel miocardio, e la “progettazione” di operazioni chirurgiche con l’ausilio di modelli matematici finalizzati a cercare le soluzioni ottimali. Nel campo della preservazione del patrimonio culturale, abbiamo studiato l’impatto su strutture sensibili (quali ad esempio il Colosseo, ponti di epoca antica, centri storici) di eventi sismici di diverso impatto energetico nella scala Richter, con l’obiettivo di porre in essere le misure di protezione al fine di ridurre o neutralizzare il potenziale effetto distruttivo.
Prof. Paula Findlen