Molti processi di
crescita
o di
decadimento,presenti in ambito
fisico,chimico,economico, biologico,archeologico e demografico, vengono modellizzati da funzioni
esponenziali
Il re
di Persia invitò a corte
Sissa, l’inventore del gioco degli scacchi, a esprimere qualsiasi desiderio, come
ricompensa per la sua geniale invenzione. L'interpellato
rispose che voleva soltanto del riso:un chicco sulla prima
casella della scacchiera, due chicchi sulla seconda, quattro
sulla terza e così raddoppiando ogni volta la quantità fino
alla 64-esima casella.
Il
re si meravigliò della modesta richiesta e diede ordine di
provvedere immediatamente, ,non immaginando che la quantità
di riso doveva essere 18.5 miliardi di miliardi di chicchi
di riso.
Un
processo di crescita
esponenziale di neutroni avviene
nel fenomeno della fissione
nucleare: una reazione in cui il nucleo di un elemento pesante,catturando
un neutrone, decade in frammenti di minori
dimensioni con emissione di una grande quantità di energia e
un numero variabile di nuovi neutroni
Esempio: nella fissione nucleare dell'U235 ad
ogni collisione il numero dei neutroni prodotti triplica.
Considerato un solo neutrone iniziale , la crescita è
descritta dal modello N= 3k
Osservazione: le reazioni di fissione sono
sfruttate nei reattori per produrre energia
Una straordinaria crescita
esponenziale si
osserva anche nella riproduzione delle ninfee sulla
superficie di uno stagno
Il primo
modello di dinamica delle popolazioni compare nel “Saggio sui principi della popolazione”
pubblicato nel 1798 dall'economista inglese Thomas Robert
Malthus.
Il modello rappresentativo della crescita della popolazione
è
esponenziale
dove k è il tasso di
crescita della popolazione. Malthus analizza il rapporto tra la dimensione della
popolazione mondiale e la disponibilità dei mezzi di
sussistenza. Egli asserisce che la crescita della
popolazione ha un andamento esponenziale superiore a quello
lineare delle risorse alimentari:tale squilibrio
comporterebbe l'impossibilità per la popolazione di
alimentarsi a suffiicienza.
Osservazione:il modello di Malthus è
un modello teorico: nella realtà
molti fattori riducono la crescita (l'inquinamento,l'esaurimento delle risorse)