un altro personaggio...alfio quarteroni, è stato compagno di scuola del mio proff....

La "Coppa America" di vela si è appena conclusa con la "incredibile" vittoria dell'imbarcazione svizzera Alinghi del miliardario italo-svizzero Ernesto Bertarelli.
Nella barca svizzera c'era anche la scienza italiana con Alfio Quarteroni, matematico, docente al Politecnico di Milano e a quello di Losanna, 50 anni, origini cremonesi, sposato con un medico, due figlie.
Ecco l'intervista (a cura di Desiderio Poletto) in cui Alfio Quarteroni racconta la sua "avventura" nelle acque neo-zelandesi...

Professor Quarteroni ci racconta, per cominciare, la sua formazione matematica ?
Mi sono laureato in Matematica nel 1975 all'Università di Pavia con Brezzi, con una tesi di Analisi numerica su un problema di Analisi strutturale. Poi, ho trascorso dieci anni come ricercatore CNR a Pavia. Dall'86 all'89, ho insegnato "Analisi numerica" alla "Cattolica" di Brescia. Ho trascorso anche lunghi periodi di studio e di lavoro negli USA (a Minneapolis), in Francia, in Inghilterra Germania e Finlandia; ho fatto anche il consulente della Nasa dal 1982. Dall'89 sono docente al Politecnico di Milano e Direttore del gruppo "Modelling and Scientific Computing" al Politecnico di Losanna.

Come è entrato in contatto con il team di Alinghi ?
Ernesto Bertarelli, il patron della barca, si è rivolto al Politecnico di Losanna per la parte scientifica. Il rettore ha chiesto a me (per la parte matematica) e ad un ingegnere (per quella riguardante i materiali) la disponibilità a seguire il progetto.

Che esperienza è stata lavorare con Bertarelli?
Una grande esperienza. Lui e tutta la sua squadra sono persone estremamente competenti. In realtà, ho avuto a che fare soprattutto con Grant Simmer (che era un navigatore di Australia 2, la barca che strappò la Coppa agli americani nel 1983).

Quanta e quale Matematica c'è dietro alla vittoria di Alinghi?
Il problema naturalmente è quello di disegnare la barca in tutti i suoi dettagli, da quelli più importanti a quelli che possono apparire inessenziali. La chiglia, ad esempio, deve corrispondere in modo ottimale a quelle che saranno le probabili condizioni di regata. La forma delle vele deve essere ottimale in relazione a quelle che saranno le probabili condizioni del vento. Occorre minimizzare la quantità di resistenza sott'acqua e invece massimizzare la spinta indotta dalle vele. Occorre, insomma, analizzare l'interazione dell'imbarcazione con l'aria e l'acqua: avanzando, la barca deve produrre onde più basse possibili per evitare dispendio di energia, a discapito della velocità.Tutti questi obiettivi possono essere avvicinati con delle misurazioni e dei test, condotti su una barca prototipo in un bacino artificiale. Ma bisognerebbe fare molti tentativi e costruire molte barche (per costruirne una ci vogliono mesi). I problemi economici sono evidenti. La simulazione in laboratorio costa molto meno ed è più efficace. E' qui che entra in gioco la Matematica.Il quadro generale è quello delle equazioni della fluido-dinamica, le equazioni di Navier-Stokes, che sono le equazioni principe che descrivono tutti i processi fluido-dinamici. La peculiarità è stata quella di doverle applicare contemporaneamente a un contesto di tre situazioni diverse :
· aerodinamica (legata alla parte vele)
· idrodinamica (legata alla parte immersa della barca)
· superficie libera (quella che separa le due zone)
La prima difficoltà che abbiamo incontrato è stata nella risoluzione delle equazioni di Navier-Stokes. Queste equazioni non si possono risolvere esattamente, ma bisogna procedere per via numerica. Per un'ottima risoluzione, bisogna usare metodi sofisticati. La soluzione numerica delle equazioni di Navier-Stokes ci ha portato a risolvere sistemi fra i dieci milioni e i trentacinque milioni di equazioni, ciascuna relativa ad una piccola porzione del sistema fisico considerato.Una seconda difficoltà è stata quella legata ai moti di turbolenza, sia dell'acqua dietro la chiglia e al bulbo, che quella generata dall'interazione del vento con le vele. Per studiare questi effetti bisogna studiare modelli di turbolenza. La scelta di buoni modelli di turbolenza è stato un altro momento critico, anche perché questo ha comportato un'aggiunto di equazioni. Le equazioni della fluidodinamica (Navier-Stokes) permettono di studiare la conservazione della quantità di moto e la conservazione della massa. A queste equazioni, vanno aggiunte quelle dello studio dell'energia turbolenta e quelle del suo tasso di variazione.Altre difficoltà provenivano dalle continue sollecitazioni del team di Alinghi. Loro ci davano nuove configurazioni geometriche ed il nostro compito era allora duplice. Dovevamo costruire un modello geometrico della barca tramite il CAD (e questo l'abbiamo ottenuto costruendo centinaia di piccole superfici geometriche, che abbiamo usato per descrivere lo scafo e la chiglia). Successivamente, siamo passati alla simulazione numerica.

Cambiamo argomento : com'è la vita di un matematico?
Io sono contento della scelta fatta. Il mio lavoro è impegnativo ma gratificante. Sono a contatto tutti i giorni con persone che hanno una grande voglia di apprendere e di lavorare. Dimostrano molta curiosità e in questi contatti mi rivedo da giovane con lo stesso entusiasmo. Sono contento di trasmettere a loro le mie conoscenze e di vederli crescere anche dal punto di vista matematico.

Ad uno studente che ama la Matematica cosa consiglierebbe?
Ritengo che laurearsi in Matematica sia ancora un buon investimento. Il mio consiglio è di studiare Matematica in una buona Università. In Italia ce ne sono molte. La formazione, fino alla laurea, è ancora molto buona. Conseguito il titolo di studio, consiglio di girare un po' il mondo, per confrontarsi con le ricerche fatte negli altri Paesi. Questo contribuirà al loro perfezionamento. E' importante un confronto. Prendiamo l'esempio della Cina, un Paese che per via della Rivoluzione Culturale, per decenni non ha prodotto grande Matematica. Negli ultimi due decenni moltissimi giovani e brillanti laureati cinesi sono emigrati per compiere gli studi di dottorato. Ora diversi hanno iniziato a far ritorno al loro Paese e far germogliare nuovi talenti. Così, in questi ultimi anni, la scuola matematica in Cina ha fatto passi da gigante.
Io credo che si parli troppo, e spesso a sproposito, della fuga dei cervelli. Penso però che ci sia bisogno di dare maggiore spazio ai matematici bravi che vogliono ritornare a lavorare nel proprio Paese, dopo aver fatto un tirocinio all'estero.
"La Matematica pervade tutti i settori della vita" : questa è una frase che tutti dicono, ma i matematici sono sempre meno presenti nella vita di tutti i giorni. Non ci sono nel sociale, nell'industria, nei contesti che contano. Come mai? C'è un problema di comunicazione, e va bene; c'è un problema di cultura e questo va molto meno bene. La Matematica cresce se sa comunicare agli altri il suo valore, la sua importanza e la sua utilità. Questo richiede anche una presa di coscienza da parte dei matematici. I matematici senior dovrebbero essere più coraggiosi nel formare giovani in settori di più vitale importanza per la vita di un Paese.