{"id":19510,"date":"2016-04-06T00:00:00","date_gmt":"2016-04-05T23:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/imagazine.it\/?p=19510"},"modified":"2016-04-06T00:00:00","modified_gmt":"2016-04-05T23:00:00","slug":"le-simulazioni-affilano-gli-strumenti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/le-simulazioni-affilano-gli-strumenti\/","title":{"rendered":"Le simulazioni \u201caffilano\u201d gli strumenti"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \tNella scienza c\u2019\u00e8 la teoria: un\u2019\u201caffermazione\u201d di natura piuttosto generale che descrive il mondo. Per esempio (semplificando molto) la frase \u201cla Terra gira su se stessa e intorno al Sole\u201d.\u00a0 Per testare la teoria \u00e8 necessario produrre delle previsioni confrontabili con le misure (quando \u00e8 possibile ottenerle). Per far questo servono dei modelli pi\u00f9 specifici tradotti in un linguaggio matematico. Possono per\u00f2 esistere pi\u00f9 modelli, con differenze piccole o che addirittura si basano su metodologie radicalmente diverse, che prevedono la stessa cosa. Per esempio, tornando alla nostra \u201cteoria\u201d sopra, sappiamo che implica che sulla Terra si alternino il giorno e la notte, quindi possiamo decidere di calcolare quando il Sole sorger\u00e0 domani per poi verificare la bont\u00e0 della previsione nella realt\u00e0. Possiamo farlo in pi\u00f9 modi. Usando un registro di tutti gli orari dell\u2019alba nei mesi passati, possiamo cercare di individuare delle regolarit\u00e0 e produrre una funzione matematica che descriver\u00e0 il passato e fornir\u00e0 una stima del futuro, compresa l\u2019ora dell\u2019alba di domani, tutto senza sapere nulla di come \u00e8 fatta la Terra, della sua velocit\u00e0 di rotazione&#8230; In alternativa possiamo ricostruire con metodi matematici il sistema fisico della Terra che ruota intorno al Sole (inserendo dati sul diametro del pianeta, sulla velocit\u00e0 di rotazione, sull\u2019inclinazione dell\u2019asse), e calcolare con questo metodo l\u2019ora dell\u2019alba di domani.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \tPossiamo confrontare entrambi i risultati con l\u2019osservazione reale e fra di loro. Ci sono due tipi di errori che si possono verificare: la teoria \u00e8 sbagliata, la Terra non ruota intorno al Sole, e quindi le previsioni possono magari per caso coincidere o meno con il dato reale, ma prima o poi qualche grossa incongruenza emerger\u00e0 e la teoria andr\u00e0 rivista (immaginate che la teoria di partenza fosse stata \u201cIl Sole ruota intorno alla Terra\u201d). Questo \u00e8 un problema di \u201caccuratezza\u201d e riguarda la nostra conoscenza della realt\u00e0 (e processi molto pi\u00f9 ampi di revisione, dibattito e ragionamento nella comunit\u00e0 scientifica). Ma c\u2019\u00e8 un altro tipo di problema che pu\u00f2 sorgere: la teoria \u00e8 giusta, ma gli strumenti matematici che usiamo sono sbagliati, per diversi motivi. In questo caso si parla di \u201cprecisione\u201d, una misura che si pu\u00f2 effettuare per esempio confrontando fra loro i risultati delle varie metodologie: se sono coerenti (nel nostro caso danno lo stesso orario per l\u2019alba) allora possiamo considerarli affidabili e continuare a utilizzarli.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \t\u00a0Questo, in maniera ben pi\u00f9 complessa, \u00e8 quello che hanno fatto gli scienziati (fra cui <strong>Stefano de Gironcoli<\/strong> e <strong>Andrea Dal Corso<\/strong>, professori della SISSA\/CNR-IOM Democritos, <strong>Emine K\u00fc\u00e7\u00fckbenli<\/strong>, ricercatrice della SISSA e <strong>Paolo Giannozzi<\/strong>, professore dell\u2019Universit\u00e0 di Udine) per i metodi di simulazione numerica oggi usati in maniera estensiva nella fisica dei materiali. I fisici oggi infatti studiano la natura della materia simulandone le propriet\u00e0 attraverso diverse metodologie e software. \u201cSiamo arrivati alla conclusione, nel corso di un congresso importante svoltosi qualche anno fa, che fosse giunto il momento di fare una cosa che ancora non avevamo fatto, almeno non in maniera sistematica, vale\u00a0 a dire testare la precisione dei nostri strumenti, cosa che per esempio in un campo piuttosto vicino la comunit\u00e0 dei chimici ha gi\u00e0 iniziato a fare da un po\u2019\u201d, spiega de Gironcoli.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \t\u201cAbbiamo iniziato con le cose semplici, ma \u00e8 chiaro che la strada \u00e8 ancora molto lunga. Il risultato per\u00f2 \u00e8 stato positivo\u201d continua de Gironcoli. Il gruppo di scienziati \u00e8 infatti partito dalle basi della fisica, l\u2019equazione di stato, e l\u2019ha testata sui materiali pi\u00f9 semplici: dei cristalli formati da un solo elemento (facendolo per tutti gli elementi della tavola periodica). Sono state testate ben 40 metodologie, implementate con 15 pacchetti di software diverso.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \tFra questi c\u2019\u00e8 anche Quantum ESPRESSO, un pacchetto di software, fra i pi\u00f9 importanti al momento, prodotto da un consorzio al quale partecipano anche la SISSA e l\u2019Universit\u00e0 di Udine. \u201cSiamo molto soddisfatti: non solo i software diversi che implementano la stessa metodologia danno gli stessi risultati, ma anche le classi principali di metodi maggiormente usate (sono due) danno ormai gli stessi risultati\u201d commenta Giannozzi. Naturalmente questo \u00e8 solo un inizio, il gruppo gi\u00e0 pensa di estendere il test a materiali pi\u00f9 complessi, ma resta una conferma importante: \u201cla precisione \u00e8 alta\u201d, conclude de Gironcoli, \u201cquindi possiamo rilassarci, almeno un po\u2019, e concentrarci sull\u2019accuratezza, vale a dire la speculazione teorica\u201d.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\" class=\"ui-droppable\"> \tFra gli altri istituti che hanno partecipato allo studio, coordinato dall&#8217; Universit\u00e0 di Ghent (Belgio), troviamo la Harvard University\u00a0 (USA), l\u2019Universit\u00e0 di Oxford e quella di\u00a0 Cambridge (UK), l\u2019\u00c9cole Polytechnique F\u00e9d\u00e9rale de Lausanne (in Svizzera), l\u2019Istituto Max-Planck di Fisica della microstruttura (in Germania), e altri ancora.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nuove scoperte dai ricercatori della SISSA<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":19511,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"dwc-title":[],"dwc-content":[],"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-19510","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-societa"],"rttpg_featured_image_url":{"full":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"landscape":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"portraits":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"thumbnail":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1-150x150.webp",150,150,true],"medium":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1-300x212.webp",300,212,true],"large":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",640,452,false],"thumblist":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",300,212,false],"thumbrelated":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",500,353,false],"meccarouselthumb":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",458,324,false],"gridsquare":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",368,260,false],"tileview":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",300,212,false],"1536x1536":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"2048x2048":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"newsup-slider-full":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"newsup-featured":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",750,530,false],"newsup-medium":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1-720x380.webp",720,380,true],"tptn_thumbnail":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1.webp",250,177,false],"sow-carousel-default":["https:\/\/imagazine.it\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/13615-1-272x182.webp",272,182,true]},"rttpg_author":{"display_name":"redazione","author_link":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/author\/redazione\/"},"rttpg_comment":0,"rttpg_category":"<a href=\"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/category\/societa\/\" rel=\"category tag\">SOCIET\u00c0<\/a>","rttpg_excerpt":"Nuove scoperte dai ricercatori della SISSA","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19510","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19510"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19510\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19511"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19510"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19510"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/imagazine.it\/home_desk\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19510"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}