Studiare o simulare fenomeni naturali all'interno di un laboratorio può essere difficile. "Nei nostri laboratori non abbiamo spazio per una diga di 100 metri", afferma Dr Einav, professore di geomeccanica. Invece, i ricercatori usano i cereali di riso soffiato come materiale surrogato per la neve e le rocce secche che si verificano in natura, tutte rientranti nella categoria dei media fragili e porosi.
"Questo è il nome scientifico", afferma Dr Einav, "ma io lo chiamo materiale croccante." Il riso soffiato è un buon supporto, poiché, come la neve e la roccia, i cereali si rompono sotto pressione e si degradano nel liquido.
Questo non è il primo rodeo degli scienziati con Rice Krispies, che, se non lo sapete, si chiamano Rice Bubbles in Australia. (Durante uno studio precedente, mi dice il dott. Einav, si è riferito al suo collega americano come Rice Krispies, che ha ricambiato chiamandolo Mr. Rice Bubbles.) Ma fino a quel momento, i ricercatori avevano lavorato principalmente con cereali secchi, che è utile quando si tratta di modellare la neve secca o la roccia che si sgretola sotto pressione. Ma alcuni eventi di collasso coinvolgono l'acqua, come quelli che si verificano in banchi di ghiaccio, doline e dighe di roccia quando sono esposti a grandi quantità di liquidi e ad alta pressione. Studiare questi è impegnativo, perché accadono incredibilmente lentamente e su larga scala.
Ecco dove arriva il latte. Aggiungerlo ai cereali, hanno scoperto i ricercatori, potrebbe simulare questi crolli in modo accelerato e ridimensionato.
Per creare il collasso, i ricercatori hanno versato il cereale in un tubo verticale appollaiato sopra un filtro granulare. Hanno applicato una quantità costante di pressione nella parte superiore del tubo e aggiunto il latte sul fondo. Quello che successe dopo fu una serie di scoppi, crepitii e crolli, che i ricercatori chiamarono affascinanti "risaie".
Durante ogni reazione indotta dal latte e dalla pressione, i ricercatori hanno assistito a diversi terremoti, con il ritardo prima che ciascuno crescesse più a lungo nel tempo. Hanno anche notato che ogni piccolo terremoto era accompagnato da un rumore scoppiettante, che, secondo il Dr. Einav, assomiglia a "un metronomo che rallenta".
Secondo il Dr. Einav, ciò che sta accadendo può essere spiegato in modo molto semplice. Egli confronta l'apparato Krispies con un treno, situato verticalmente, che viene a contatto con il liquido nella parte inferiore. La prima auto che colpisce il liquido si degrada rapidamente e si blocca. Una volta fatto, il liquido sale verso l'alto, indebolendo il prossimo vagone o strato di cereali, causandone infine il collasso sotto la pressione in alto (anche se più lentamente del primo). Alla fine, dice il Dr. Einav, molti treni seduti sopra la base liquida si schiantano, con ogni collasso che si allunga progressivamente.
Da questa simulazione, gli scienziati sono stati in grado di creare un'equazione matematica che può spiegare quando e perché avvengono i risuoni. Anche se il dott. Einav è pronto a dire che usare i modelli per rendere le previsioni del mondo reale è rischioso, ha ipotizzato che potrebbe (almeno in parte) spiegare alcuni fenomeni naturali, come i ricorrenti terremoti di marea dell'Antartide. "Ce ne sono circa due al giorno, ognuno con una magnitudo di 7.0, ma hanno rallentato nel corso degli anni", dice. "La gente lo ha spiegato in molti altri modi, molti dei quali probabilmente correggono, ma assomigliano molto al fenomeno del risaaggio".
"Per come la vedo io, ora capiamo la fisica. Ora altre persone possono usarlo. "
In parte, queste altre persone saranno geologi o ingegneri, che potrebbero sviluppare tecnologie che possono, per esempio, prevedere il crollo della diga. Ma le altre persone che possono usare questa ricerca, sottolinea il dott. Einav, potrebbero essere chiunque. Questo modello matematico incredibilmente complesso è stato mappato attraverso un esperimento da cinque dollari (escluso il costo del microscopio ottico, che, secondo il dott. Einav, è tra i microscopi più costosi del mondo). "Dovremmo dare questo ai ragazzi per replicare a casa", dice.
Certo, la fisica può essere a volte oscura. Ma il dott. Einav e il dott. Guillard ci ricordano che può anche essere estremamente accessibile. Forse basta materiale buono e croccante per fare qualcosa di simile alla fisica che sta dietro i ghiaccio - e i risaie - un po 'più facile da digerire.
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