Sergio Simonella del Dipartimento di Matematica della Sapienza, si è aggiudicato un grant ERC Consolidator da un milione e 400mila euro per il progetto KiLiM, uno studio sull’investigazione fisico-matematica della teoria cinetica della materia. Il prestigioso riconoscimento, ottenuto nella call 2023, finanzierà lo studio che si propone di dimostrare la validità di tale teoria, a partire dalla comprensione dei problemi matematici che ne sono alla base. Tra questi le equazioni che descrivono i processi del non equilibrio, quali i meccanismi di trasporto in fluidi e gas. Esse sono in uso da oltre 150 anni, dalle teorie di J.C. Maxwell e L. Boltzmann, e costituiscono uno dei contributi più duraturi e di successo nella storia della scienza. Ciò nonostante, le proprietà delle equazioni cinetiche pongono problemi matematici di eccezionale difficoltà e aperti da decenni. Un gas rarefatto, quale l’aria nelle condizioni dell’alta atmosfera, è composto da una moltitudine di particelle invisibili sulla scala dell’occhio umano, che collidono tra loro incessantemente muovendosi in modo apparentemente casuale, ma governato strettamente dalle leggi fondamentali della meccanica.
Un modello complesso
Il modello matematico per tale dinamica è talmente complesso da essere inaccessibile alle capacità tecniche umane. Un approccio matematico probabilistico permette tuttavia di ridurre la complessità e di spiegare le qualità globali del sistema, quali i fenomeni diffusivi e la crescita dell’entropia. Il progetto KiLiM si propone così di studiare l’impressionante diversità della natura, dal microscopicamente piccolo al macroscopicamente grande, con l’obiettivo di giustificare, in maniera rigorosa, l’origine della freccia del tempo e la transizione dall’ordine al disordine. “L’importante risultato ottenuto con il finanziamento europeo del progetto KiLiM coordinato dal professor Sergio Simonella, a cui vanno i complimenti della comunità universitaria e gli auguri di buon lavoro, è una ulteriore conferma – dichiara la Rettrice della Sapienza Antonella Polimeni – dell’eccellenza della ricerca dell’Ateneo e italiana in generale, nei diversi ambiti disciplinari”.In sintesi il team coordinato da Simonella si impegnerà a dimostrare la validità della teoria cinetica, a partire dai principi primi che governano la meccanica microscopica. Tutt’oggi la teoria cinetica non cessa di trovare nuove applicazioni nei calcoli pratici e gioca un ruolo centrale in molte aree della fisica, dell’astrofisica, della chimica, dell’ingegneria, della teoria dell’informazione.
