Pisa, ottobre 2015
Discorso del Vincitore del Premio Galilei
“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.