Si possono prevedere i guasti di internet?

Per sapere quando usare i cubetti di ghiaccio che abbiamo in freezer non ci interessa come e perché l’acqua congela a zero gradi. Basta sapere se sono più caldi o più freddi di zero perché sappiamo che, al di sotto di quel punto critica, l’acqua è instabile e basta una minima spintarella perché congeli.

Anche l’infrastruttura di internet è una complicata rete di parti che interagiscono tra loro, un po’ come molecole d’acqua. E, come per l’acqua, anche per internet ci piacerebbe capire semplicemente in che stato è. Secondo uno studio pubblicato su Nature, per tutte le reti (internet, reti elettriche o addirittura interi ecosistemi) si può trovare una grandezza, una specie di “temperatura”, che ci dice quando diventano instabili.

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Credit: Nature publishing group

La figura qui sopra mostra l’idea di base: una “funzione di resilienza” raccoglie l’informazione sui rapporti tra le componenti del sistema: chi trasmette o riceve nella rete internet, impollinatori e fiori in un ecosistema, generatori e utenti di una rete elettrica. La funzione dipende da un unico parametro (quel βeff), la “temperatura” del sistema. Conoscendo questa funzione si capisce, indipendentemente dai dettagli, il punto critico della rete, come facciamo con la temperatura dell’acqua.

Il valore della “temperatura” dipende dalla topologia della rete—ovvero chi è collegato (e quanto strettamente) con chi— e cambia aggiungendo o togliendo elementi. Ieri, ad esempio, alcuni nodi TIM si sono guastati, cambiando la topologia della rete e la sua “temperatura” oltre il punto critico, causando il collasso.

Con questo metodo si potrebbero prevedere le condizioni in cui la rete crolla, e come renderla strutturalmente più stabile. Secondo i ricercatori, le reti più stabili non dipendono da singoli nodi vitali (non proprio una novità), hanno alcuni nodi molto connessi e altri meno, e hanno interazioni reciproche piuttosto che gerarchiche.

Non è che ora possiamo andare in giro a prevedere qualsiasi cosa, o che abbiamo risolto i blackout di internet. Anzitutto, anche se il sistema funzionasse, alcune modifiche strutturali sono impossibili o irragionevoli. Poi non è detto che funzioni sempre: questo è un lavoro teorico, che va ancora testato. Sembra andar bene nelle reti studiate nell’articolo, ma potrebbe non funzionare con altre.

 

Foto copertina: internet down 🙁, CC-BY-NC Kirk Lau, via Flickr. Some rights reserved.

Il contrario di heavy metal

L’idrogeno è l’elemento più leggero che ci sia. Sulla Terra, normalmente è un gas. Qualche volta lo usiamo liquido per raffreddare cose, ma può esistere anche in altre forme. Forse anche come metallo.

Usando micro-pistoni di diamante, un gruppo di ricercatori dell’Università di Edimburgo ha compresso atomi di idrogeno, raggiungendo pressioni circa 4 milioni di volte quella atmosferica.

Gli scienziati hanno sparato un laser nel materiale e hanno osservato come cambiava la luce attraversando il campione. In condizioni estreme, hanno osservato un comportamento nuovo, che segnala il passaggio da normale idrogeno ad un nuovo idrogeno V. “Usando la pressione possiamo costringere le molecole ad interagire”, dice Philipp Dalladay-Simpson, il giovane ricercatore che ha condotto gli esperimenti.

Secondo Ross Howie, un altro membro del team: “Abbiamo trovato un precursore dello stato metallico, che ha caratteristiche simili a quelle previste”.

L’idrogeno metallico non è mai stato osservato. Ma si pensa che, nel nucleo di pianeti come Giove e Saturno, l’insostenibile pressione di chilometri di gas (superiore anche a quella degli esperimenti), crei questo raro materiale.

Cover photo: CC0 Scott Webb/unsplash