L’algoritmo dei fiocchi di neve

Dei fiocchi di neve si formano sullo schermo di un pc: non è un savescreen ma il risultato di complessi calcoli: un software, messo a punto da Janko Graver dell’Università della California Uc Davis e da David Griffeath dell’Università di Wisconsin Madison, sta infatti cercando di rispondere a curiose domande che i matematici si sono posti almeno dal 1611, quando Keplero aveva predetto che la forma a sei punte dei fiocchi di neve riflettesse una struttura cristallina (qui gli studi e le simulazioni).

“Non esistono due fiocchi di neve uguali tra loro,” spiega Gravner “ma possono essere molto simili. Perché ciò accada o perché le differenze non siano più macroscopiche rimangono dei misteri”. Per rispondere a questo e ad altri interrogativi, il programma “Crea un fiocco di neve in 24 ore”, considera le variazioni dei parametri che influiscono sulla struttura tridimensionale dei fiocchi, come le condizioni atmosferiche, l’umidità e la temperatura.

In natura, il cristallo cresce intorno a un nucleo, che può essere un granello di polvere (qui alcuni esempi). La superficie del fiocco in formazione è una miscela semiliquida dove si attaccano le molecole d’acqua, che sfruttano le concavità. La simulazione al computer non considera le molecole una per una, ma divide lo spazio in celle larghe un micrometro. Sia nei modelli matematici, sia in natura, la forma più comune è quella “ad ago”, la più stabile, mentre quella delle illustrazioni  natalizie “a sei punte” è relativamente rara. Il software crea anche forme non presenti nel mondo reale, in quanto troppo fragili, come il “butterflake”, a forma di tre farfalle unite per il corpo. (mi.m.)

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