Può sembrare roba da favole, ma negli anni '50 due modelli numerici inizialmente sviluppati come progetto preferito dai fisici portarono alla nascita di un campo della fisica completamente nuovo:la meccanica statistica computazionale. Questa storia è apparsa di recente in un articolo pubblicato su EPJ H , scritto da Michel Mareschal, Professore Emerito di Fisica presso la Libera Università di Bruxelles, Belgio.
L'articolo delinea il lungo viaggio che porta all'accettazione di tali modelli, vale a dire le simulazioni Monte Carlo e Molecular Dynamics, come prove affidabili per descrivere la materia. Ciò è accaduto in un momento in cui la potenza di calcolo necessaria per eseguire le simulazioni era scarsa. Oggi, queste tecniche sono utilizzate da migliaia di ricercatori per modellare il comportamento dei materiali, in contesti che vanno dalla fusione ai sistemi biologici.
La saga iniziò nel 1951, quando John G. Kirkwood del California Institute of Technology, STATI UNITI D'AMERICA, ha sviluppato questa previsione teorica controintuitiva:un modello di sfere dure, un modello approssimativo per qualsiasi fluido, subisce una transizione da un fluido a uno stato solido in condizioni controllate. Ciò implica che la forma solida ordinata contiene più entropia, o ha più spazio disponibile per muoversi, rispetto alla forma fluida disordinata. Queste sfere normalmente non interagiscono tra loro, come molecole in un gas perfetto, sperimentando una repulsione infinita quando entrano in contatto.
La previsione teorica di Kirkwood è rimasta controversa fino a quando non è stata integrata da un intenso lavoro parallelo svolto da due squadre di fisici statunitensi, originariamente lanciato come progetti collaterali. Il primo ha coinvolto Bill Wood al Los Alamos Laboratory, e ha portato allo sviluppo dell'approccio Monte Carlo; il secondo, che ha coinvolto Berni Alder al Livermore National Laboratory, ha portato allo sviluppo della dinamica molecolare. In definitiva, è stata l'introduzione del campionamento d'importanza - un modo intelligente di esibirsi a Montecarlo - da parte del Marshall Rosenbluth (anch'esso a Los Alamos) che si è rivelato un vero colpo di genio nel confermare la previsione di Kirkwood.
