La scienza delle onde unisce le forze: si potranno prevedere i terremoti?

Prevedere i terremoti grazie all’analisi delle onde.  Sarà possibile secondo un nuovo studio, frutto della collaborazione tra 26 scienziati di 23 istituzioni in nove Paesi, punta a unificare i metodi di analisi delle onde, con potenziali benefici in ambiti estremamente diversi, dallo studio dei sismi alla diagnostica medica, dalla gestione delle energie rinnovabili, fino all'analisi economica. 

Il progetto è guidato dalla Queen’s University di Belfast e ha dato vita a una pubblicazione su Nature Reviews Methods Primers e a una piattaforma open-source chiamata WaLSA.tools, già disponibile per la comunità scientifica globale.

Onde dappertutto: dalla natura alla tecnologia

Le onde non sono solo un fenomeno fisico astratto. Sono il meccanismo attraverso cui l’energia si muove nel mondo naturale e in quello artificiale: dalle onde sismiche che attraversano la crosta terrestre, a quelle elettromagnetiche che ci permettono di comunicare via smartphone; dai segnali delle ecografie e degli elettrocardiogrammi, alle onde luminose e acustiche utilizzate per esplorare lo spazio e il corpo umano.

Analizzare correttamente questi segnali è cruciale. Come spiega il dottor Shahin Jafarzadeh, autore principale dello studio e membro del Centro di Ricerca in Astrofisica della Queen’s University, “i segnali ondulatori possono essere incredibilmente complessi e, se analizzati con strumenti inadeguati, si rischia di arrivare a conclusioni errate o fuorvianti”. La corretta interpretazione, aggiunge, è fondamentale in qualsiasi contesto: dalla lettura dei livelli di zucchero nel sangue di un paziente all’osservazione delle oscillazioni magnetiche sul sole, che possono influenzare il meteo spaziale.

Un linguaggio comune per scienze diverse

L’obiettivo del team internazionale è ambizioso: creare un linguaggio e una serie di strumenti condivisi per l’analisi delle onde. È da questa esigenza che nasce il documento “Wave Analysis Tools”, una guida ragionata e gratuita che aiuta i ricercatori a scegliere il metodo più adatto per studiare i segnali ondulatori nel proprio ambito.

Tra le istituzioni coinvolte figurano enti del calibro della Stanford University, dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA, sede USA), dell’Agenzia Spaziale Italiana, del Niels Bohr Institute in Danimarca e del Max Planck Institute in Germania.

La guida è accompagnata dalla piattaforma WaLSA.tools, un archivio open-access pensato per condividere le scoperte più recenti, stimolare nuove collaborazioni e promuovere un approccio etico e integrato alla scienza delle onde. La piattaforma si propone come punto di riferimento per chi opera in campi differenti, ma affronta problematiche comuni legate all’analisi dei segnali.

Applicazioni reali: medicina, ingegneria, economia, ambiente

Le potenzialità di questo approccio trasversale sono enormi. In medicina, ad esempio, l’analisi delle onde è fondamentale per interpretare i dati di un elettrocardiogramma o di un’ecografia. In ingegneria, le vibrazioni rilevate nei ponti o nei grattacieli possono indicare criticità strutturali. In campo elettronico, le oscillazioni nei circuiti determinano la qualità delle comunicazioni o delle performance energetiche dei dispositivi.

Ma la scienza delle onde si spinge anche oltre. Gli economisti, ad esempio, utilizzano l’analisi dei segnali per prevedere le fluttuazioni dei mercati e aiutare governi e aziende a prendere decisioni informate. Gli scienziati ambientali, invece, studiano le onde del mare, la luce solare e i venti per sviluppare fonti energetiche rinnovabili sempre più efficienti.

E naturalmente c’è il tema dei terremoti. I geofisici analizzano le onde sismiche per individuare precocemente gli epicentri e ridurre l’impatto delle scosse sulle popolazioni. L’adozione di strumenti più precisi e condivisi, come quelli proposti dallo studio, potrebbe migliorare notevolmente la qualità e la tempestività degli allarmi.