10 aprile 2021

Il gömböc

Da bambini, abbiamo tutti giocato con quei pupazzetti detti "misirizzi" che, quando vengono messi in posizione orizzontale, ritornano da soli in posizione verticale [1]. Tecnicamente, tale comportamento viene descritto dicendo che essi hanno una sola posizione di equilibrio stabile, corrispondente ad un unico minimo per l'energia potenziale gravitazionale. Ciò segue dal fatto che il giocattolo è praticamente vuoto, a parte un grosso peso situato nella parte inferiore. In altre parole, il comportamento del giocattolo è conseguenza della sua non-omogeneità.

Nel 1996, Vladimir Arnold congetturò che esistesse un solido dello spazio euclideo, convesso ed omogeneo, con la stessa proprietà, ossia con un unico punto di equilibrio stabile. La congettura di Arnold venne dimostrata nel 2006 dagli scienziati ungheresi Gábor Domokos and Péter Várkonyi, i quali provarono che esistono infiniti solidi di questo tipo, aventi forme molto diverse fra loro.

Essi chiamarono tali oggetti gömböc ("piccola sfera", in ungherese), dato che alcuni di essi hanno una forma molto prossima a quella sferica. Un gömböc si comporta esattamente come il misirizzi: in qualunque posizione lo si metta, comincia a muoversi e ad oscillare, fino a ritornare alla sua unica posizione di equilibrio stabile (si veda il video in [2]).

Modelli di gömböc sono oggi presenti nei musei della scienza di tutto il mondo. La foto nel post è una statua di gömböc, alta 4.5 metri, eretta nel 2017 nel quartiere Corvin a Budapest. Una discussione del gömböc  è anche presente nell'epilogo del best-seller di Cedric Villani  Il teorema vivente, nel quale l'autore narra della sua visita a Gábor Domokos durante un viaggio a Budapest.

Come spesso accade, sembra che (qualche tipo di) gömböc sia stato "scoperto" dalla selezione naturale prima che dall'uomo: infatti, i gusci delle tartarughe sono molto simili al nostro solido, e questo spiega la capacità di tali animali di ritornare autonomamente sulle zampe una volta capovolti, abilità indispensabile per sfuggire ai predatori.


Fonte: Wikipedia

Riferimenti.

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