La matematica ci salva ma… da cosa?

27 Gennaio 2021 Associazione Alumni_admin news, Senza categoria

Guarda la videoregistrazione del webinar “La matematica che ci salva”

Lo scorso 21 gennaio 2021 i protagonisti del webinar “La matematica che ci salva“, condotto da Giampiero Beltotto, Presidente del Teatro Stabile del Veneto, hanno approfondito alcuni aspetti di questa scienza, nell’occasione della premiazione di Simone Dovetta, vincitore della I edizione del Premio per tesi di dottorato “Tullio Levi-Civita”.

La matematica studia modelli che ad un primo sguardo possono sembrare avulsi dalla realtà e la figura del matematico può sembrare quella di un eremita rinchiuso nella torre d’avorio del suo studio, coperto da scartoffie. In verità essa ci circonda, diventa attiva e transitiva nella vita di tutti i giorni, anche (e forse soprattutto) in questo periodo emergenziale: la matematica e i numeri sono presenti nel linguaggio della scienza, nel linguaggio imprenditoriale, è quindi ovunque attorno a noi.

La sinergia creata tra le Associazioni Alumni e Amici, il Dipartimento di Matematica dell’ateneo patavino e Corvallis S.p.A. ha dato vita ad un premio indirizzato alle giovani generazioni di matematici che potranno essere le fondamenta di prossimi studi e scoperte nell’ambito, essenziali per il futuro della nostra economia.

L’incontro è stato introdotto dai saluti di Bruno Chiarellotto, Direttore del Dipartimento di Matematica “Tullio Levi-Civita” ell’Università degli Studi di Padova, Enrico Del Sole, Amministratore Delegato Corvallis Holding S.p.A. e Presidente Associazione Amici dell’Università di Padova, Andrea Vinelli, Presidente Associazione Alumni dell’Università degli Studi di Padova e Tullio Ceccherini-Silberstein, Professore Associato all’Università degli Studi del Sannio e nipote del grande matematico Tullio Levi-Civita.

La matematica ci salva ma.. da cosa?

Franco Rampazzo sottolinea l’importanza di un investimento nella matematica, obiettivo del concorso Tullio Levi-Civita, che verrà rinnovato con una seconda edizione in questo 2021.

Ma come ci può aiutare, o meglio, salvare la matematica quindi? E da cosa?

Per rispondere al quesito dobbiamo fare un passo indietro e riprendere proprio le discipline che, più di altre, hanno caratterizzato lo studio di Levi-Civita, le stesse che approfondisce il Premio a lui intitolato: la geometria, la fisica e l’analisi matematica.

Con l’aiuto dell’etimologia scopriamo che la geometria riguarda la misurazione delle cose terrestri, la fisica è femminile di Phisikòs, “che riguarda la natura” e da ultimo Analisi deriva da “ana-lìo”, ovvero “sciogliere in elementi più semplici”, slegare, semplificare. La matematica di cui parliamo è quindi quella che ha come primo compito quello di scomporre e sciogliere, semplificare e semplificarci la vita.

In questi tempi, forse più che in tempi normali, ogni giorno sentiamo numeri che ci parlano di vita, la vita che c’è e che vogliamo e dobbiamo proteggere. Capiamo che in questi termini “qualità” e “quantità” non sono sempre in vera opposizione ma che la qualità della nostra vita è legata a dinamiche, proporzioni e processi (come quelli biologici economici e fisici). Ma i numeri della matematica non sono presenti solamente nella scienza e nella biologia, vivono anche nell’arte, nella musica ad esempio, fatta di frequenze che sono il numero di vibrazioni al secondo.

Già Pitagora aveva capito che un accordo musicale produrrà un “buon” suono quando i rapporti tra le frequenze che lo caratterizzano sono semplici: 3/2, 5/2, 7/4 possono essere efficaci, ma ad esempio 39/29 è un rumore non sopportabile.

Astraendo e ampliandone il concetto, la matematica diventa quindi un linguaggio universale, che ci può salvare dalla menzogna, da chi propone un sapere autoritario, offrendoci dei modelli di previsione affidabili che ci difendono dalle false intuizioni e dal “senso comune”, dato che alle volte può portare ad affermazioni errate.

In questo periodo, la pandemia da Covid-19 ha messo in luce un bisogno di modelli che riescano ad esplicitare e tradurre la mutua influenza delle variabili, come quelle naturali (il virus), in relazione a quelle che possiamo mettere in gioco noi (come i vaccini e le misure di contenimento interpersonale). Queste dinamiche rappresentano un meccanismo complicato che la matematica può aiutarci a leggere e risolvere.

Simone Dovetta, vincitore del Premio Tullio Levi-Civita I edizione

Come rappresentante nazionale di questa meravigliosa scienza è impossibile non citare il nome di Tullio Levi-Civita, grande scienziato e matematico padovano.

A lui è intitolato sia il Dipartimento di Matematica dell’Ateneo che lo stesso Premio, consegnato virtualmente durante il webinar al vincitore Simone Dovetta da Laura Brumat, Responsabile Ricerca e Sviluppo di Corvallis S.p.A. e componente della commissione di valutazione del concorso.

Simone Dovetta, assegnista di ricerca presso l’Istituto di Matematica Applicata e Tecnologie Informatiche CNR di Pavia, racconta al pubblico la tesi di dottorato che gli è valsa il premio “Variational problems for nonlinear Schrödinger equations on metric graphs”. L’ambito della sua ricerca sono le equazioni di Schrödinger non lineari su grafi metrici: modelli matematici che descrivono fenomeni fisici che si sviluppano su domini ramificati.

Dovetta parla di grafi metrici, un oggetto matematico formato dall’unione di un certo numero di archi, uniti nei loro estremi. Questi permettono di studiare matematicamente fenomeni reali in cui lo spazio è ramificato, come ad esempio il fenomeno biologico del flusso sanguigno, nel momento in cui trasformiamo immaginariamente la rete dei vasi in un grafo. Secondo macro protagonista della tesi i condensati di Bose-Einstain e il loro comportamento, descrivibile matematicamente con l’equazione di Schrödinger nonlineare.

Dovetta racconta che per formare un condensato di Bose–Einsten è necessario ingabbiare le particelle all’interno di una regione conﬁnata: una trappola. A partire dal 2011, continua, sono emersi i primissimi studi sperimentali sui condensati di Bose–Einstein in trappole ramiﬁcate. Ecco che la sua tesi vuole rispondere alla domanda: su quali graﬁ posso trovare una conﬁgurazione di energia minima per l’equazione di Schrödinger nonlineare? Che traduce la domanda fisica: su quali graﬁ si può condensare?

Per maggiori approfondimenti sull’intervento di Simone Dovetta si invita a consultare il materiale disponibile a questo link.

La matematica come una montagna

Conclude l’incontro Irene Enriques, Direttore generale di Zanichelli Editore. Laureata in matematica presso l’Università Alma Mater Studiorum di Bologna, la Enriques è pronipote di Federigo, grande uomo di scienza e cultura e matematico contemporaneo di Tullio levi-Civita.

Sceglie un percorso in questa disciplina dopo un inizio a Giurisprudenza, afferma: “[…] il mio approccio alla matematica è come quello di uno scalatore non professionista che guarda ad una bellissima e misteriosa montagna; io ho scalato fin dove ho potuto, esercitando i miei muscoli, vedendo bei panorami e capendo i miei limiti. Solo pochi felici riescono ad aprire nuove vie (a questa scienza)”.

Nel suo racconto la Enriques ha ricordato che quest’anno ricorre l’anniversario di una visita di Albert Einstein a Bologna, organizzata proprio dal bisnonno Federigo: a riceverlo alla stazione scienziati da tutti Italia, tra cui il padovano Levi-Civita. Einstein tenne in quell’occasione tre conferenze e “[…] le aule erano gremite, non solo di scienziati ma di gente comune, artigiani e operai […] segno di quanto Einstein fosse proprio una star in vita”.

Ricordando Federigo continua: “[…]Per me la figura del bisnonno è strettamente legata alla Zanichelli, dove lui fu prima autore e poi direttore editoriale scientifico. Nel catalogo Zanichelli dei suoi tempi figurano tutti i più grandi matematici suoi contemporanei, come per l’appunto Einstein e anche Levi-Civita!”.