Fisica quantistica e Covid-19. Unicam nel team di ricerca

Anche la fisica quantistica dei sistemi complessi giunge in aiuto per la comprensione dei meccanismi di diffusione del contagio da coronavirus e della efficacia delle misure di contenimento.
Pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica internazionale “Condensed Matter”, un lavoro di ricerca dal titolo “Ostwald Growth Rate in Controlled Covid-19 Epidemic Spreading as in Arrested Growth in Quantum Complex Matter”, relativo allo studio dell’efficacia delle misure di contenimento del coronavirus focalizzato sui tempi di raddoppio del numero dei contagi, prendendo in esame i dati ufficiali disponibili di Italia, Cina e Corea del Sud, che vede tra gli autori anche il prof. Andrea Perali, docente di Fisica alla Scuola di Scienze del Farmaco e dei Prodotti della Salute di Unicam.

L’estensione di questo lavoro ad altri Paesi, realizzato in collaborazione con i ricercatori dell’INFN, del CNR e della onlus RICMASS, è stato sottoposto alla revisione per una possibile pubblicazione su un’altra prestigiosa rivista scientifica internazionale, PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America.

Il risultato principale del lavoro di ricerca è stato quello di introdurre il "fattore di successo s" delle azioni di contenimento, che ci indica come stanno funzionando tali azioni. E’ stato provato che valori del fattore di successo s più piccoli indicano una crescita rapida del tempo di raddoppio del numero dei contagi, e quindi un progressivo rallentamento dei contagi stessi, mostrando così l’alta efficacia delle misure di contenimento.

Altro importante risultato è stato quello di  aver individuato per la diffusione del virus una curva dell’andamento temporale dei contagi caratterizzata da 4 fasi: una fase sotto-critica, in cui il numero dei contagi è contenuto ed ha forte oscillazioni casuali; una fase subito dopo soglia critica, con crescita esponenziale violenta, con tempi di raddoppio dei contagi molto breve, intorno ai 2-3 giorni; una fase di crescita rallentata dove il tempo di raddoppio aumenta in conseguenza delle azioni di contenimento (nel nostro Paese siamo ora in questa fase); una ultima fase di crescita arrestata o frustrata che segue il regime di crescita alla Ostwald, tipica dei processi di diffusione in sistemi quantistici complessi disordinati, fase raggiunta in Cina e Corea del Nord dove è stato applicato forti azioni di contenimento supportate dal metodo di tracciamento delle persone tramite App.

“Siamo molto soddisfatti – ha affermato il prof. Andrea Perali – per questo importante risultato, realizzato grazie ad un eccellente partenariato con competenze multidisciplinari. Vorrei sottolineare che si tratta di uno studio prettamente fisico, quindi finalizzato alla ricerca di leggi e comportamenti universali, meno sensibile a differenze nazionali nella raccolta dei dati ed a fluttuazioni statistiche. Analizzando i dati, abbiamo mostrato che in Cina e Corea del Sud i valori del fattore di successo sono molto bassi e confermano l’efficacia delle misure di contenimento adottate; in Italia il fattore s è leggermente più alto e ci colloca in una posizione intermedia rispetto alle situazioni molto più difficili di altri paesi, quale per esempio gli Stati Uniti”. “Abbiamo quindi introdotto – ha concluso il prof. Perali – un metodo di analisi tipico della fisica ed un parametro quantitativo che permette di confrontare i dati delle diverse nazioni, metodo che si può quindi affiancare alle analisi statistiche e biologiche, per aumentare ancora di più le conoscenze su questa problematica”.

“Sono ancora una volta a complimentarmi, anche a nome dell’intera comunità universitaria – ha sottolineato il Rettore Unicam Claudio Pettinari – con i nostri ricercatori, in questo caso in particolare con il prof. Perali, che stanno mettendo in campo tutte le proprie competenze nei diversi ambiti disciplinari scientifici, con l’obiettivo primario di fornire un contributo, un piccolo tassello che possa andare a comporre il puzzle che ci consentirà di comprendere a fondo questo virus e di adottare le misure di contenimento, di cura oppure preventive migliori e più efficaci, a beneficio di tutti noi e della salute pubblica”.
C.C.

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