Basta un giro di ruota per truccare i dadi

NATALE, tempo di cene e di giochi di società. Di tombola, sette e mezzo e lanci di dadi. Un fenomeno, quest'ultimo, appena passato al vaglio della scienza: uno studio appena pubblicato sulle pagine di Physical Review Letters da parte di un'équipe di ricercatori della Universidad de Navarra, in Spagna, e della Cinvestav Unidad Monterrey, in Messico ha infatti appena indagato le leggi della fisica che regolano il moto dei dadi, scoprendo che, se sottoposti a una rotazione rapida e intermittente, questi tendono ad allinearsi secondo un pattern regolare. Piano con l'entusiasmo, però: per verificare la legge scoperta dai ricercatori vi serviranno 25mila dadi e un motore in grado di imprimere 300mila velocissime rotazioni.

·I CUBI NEL CILINDRO
"Abbiamo analizzato sperimentalmente le dinamiche che regolano un insieme di corpi cubici", scrivono gli autori nell'abstract del lavoro, "sottoposti a un nuovo tipo di agitazione [...], ovvero una rotazione alternata. Sotto l'effetto di questo movimento, le forze di taglio tra le facce dei cubi fanno sì che i corpi si allineino. In particolare, la frazione dei cubi che si allineano cresce al crescere delle rotazioni: se tali rotazioni sono sufficientemente intense, si raggiunge uno stato finale completamente ordinato". L'esperimento funziona così: i ricercatori hanno inserito circa 25mila dadi, dal lato di mezzo centimetro ciascuno, in un cilindro trasparente. All'inizio, naturalmente, i dadi erano disposti in modo completamente casuale. Il cilindro è stato poi sottoposto a diversi tipi di agitazione: ne è emerso che l'effetto "centrifuga" - ovvero una rotazione alternata e molto accelerata - è correlato al raggiungimento di uno stato in cui tutti i cubi sono perfettamente allineati.

·FISICA DEI DADI
Stando a quel che dicono gli scienziati, i dadi, per effetto della rotazione, subiscono l'effetto di una forza centrifuga che li spinge contro le pareti del cilindro; contemporaneamente, la "scossa" che si verifica quando il verso della rotazione viene invertito provoca un rimescolamento dei dadi stessi. I due effetti combinati fanno sì, per l'appunto, che i dadi prendano ad allinearsi dal basso verso l'alto e che formino cerchi concentrici se guardati dall'alto. Perché il sistema funzioni, però, l'accelerazione deve essere abbastanza forte da dare la giusta "scossa" ai dadi nel momento dell'inversione della rotazione: più precisamente, i ricercatori hanno individuato l'accelerazione critica sopra la quale i dadi si allineano dopo 10mila rotazioni, che è pari a circa la metà dell'accelerazione di gravità. Rotazioni con accelerazioni inferiori, dicono, non sono sufficienti a far allineare i dadi in un intervallo di tempo ragionevolmente breve.

·OLTRE IL GIOCO D'AZZARDO
Lo studio, in realtà, ha applicazioni che vanno ben al di là del tavolo verde: il sistema a "centrifuga", concludono gli autori del lavoro, potrebbe essere utilizzato, per esempio, per compattare materiali granulari di piccola dimensione in modo da risparmiare spazio nell'inscatolamento e ottimizzarne lo stoccaggio e il trasporto.