I modelli matematici che descrivono il comportamento fisico dei materiali magnetici possono essere utilizzati anche per descrivere la diffusione del nuovo coronavirus che causa il COVID-19.

Questa è la conclusione di uno studio condotto in Brasile da ricercatori affiliati alla São Paulo State University (UNESP) di Rio Claro e Ilha Solteira e riportato in un articolo pubblicato su Physica A:Meccanica statistica e sue applicazioni .

Lo studio faceva parte di un progetto guidato da Mariano de Souza, un professore presso il Dipartimento di Fisica di Rio Claro dell'UNESP, e del dottorato ricerca di Isys Mello, il cui relatore di tesi è Souza, ultimo autore dell'articolo. Un altro coautore è Antonio Seridonio, professore presso il Dipartimento di Fisica e Chimica dell'UNESP Ilha Solteira.

L'idea centrale dello studio era un'analogia tra i concetti del magnetismo e dell'epidemiologia in cui l'interazione degli elettroni viene confrontata con l'interazione tra le persone. "Abbiamo usato il modello Ising, ampiamente utilizzato in diverse aree della fisica, dimostrare l'importanza del distanziamento sociale e dell'isolamento nel ridurre la velocità di diffusione del virus, " Souza ha detto ad Agência FAPESP.

Il comportamento magnetico intrinseco agli elettroni è associato allo spin. In poche parole, lo spin può essere immaginato come un minuscolo magnete "puntato in alto" verso il cielo o "in basso" verso terra, in modo che un elettrone possa ruotare verso l'alto o verso il basso. Gli spin possono interagire, a seconda del materiale, e questa interazione è quantificata in termini di energia di scambio.

"Abbiamo immaginato che le persone infette fossero "spin-up" e le persone non infette fossero "spin-down". Abbiamo considerato il contatto tra una persona infetta e una persona non infetta analogo allo scambio di energia nel magnetismo, "Souza ha spiegato.

Utilizzando altri concetti più complessi della fisica come il reticolo di Bethe e la teoria della percolazione, il gruppo ha dimostrato il ruolo chiave svolto dal distanziamento sociale e dalla quarantena nel mitigare la trasmissione del virus.

"Abbiamo ritenuto che tutti coloro che entrano in contatto tra loro formino una rete, e che il contatto tra persone infette e non infette rischia di diffondere il virus. Per esempio, immagina che la prima persona infetta [paziente zero] sia in contatto con altre persone e non prenda le dovute precauzioni [distanziamento sociale, copertura del viso, igiene delle mani ecc]. I membri di questo gruppo che sono stati infettati dal virus possono trasmetterlo a parenti, amici e altri contatti, e questi, a sua volta, può diffonderlo ad altri, formando una "rete di contatti" che corrisponde a un reticolo di Bethe nella fisica della materia condensata, " ha detto Suza.

"Se il paziente zero avesse preso tutte le precauzioni necessarie, avrebbero evitato di trasmettere il virus a tutte queste persone che ne erano state indirettamente contagiate, " Ha aggiunto.