Hawking e la fine del mondo

Visto che me lo state chiedendo in tantissimi, vorrei aprire una parentesi sulle affermazioni fatte dal celebre astrofisico Stephen Hawking riguardanti il bosone di Higgs. Per chi non lo avesse seguito, abbiamo già discusso di questo tema nella apposita sezione:

– Hai domande o dubbi?

Dove un nostro caro lettore, già qualche giorno fa, ci aveva chiesto lumi a riguardo.

Di cosa stiamo parlando?

Come tutti avrete letto, nell’introduzione del suo ultimo libro “Starmus, 50 years of man in space” il celebre astrofisico avrebbe scritto che il bosone di Higgs avrebbe le potenzialità per poter distruggere l’intero universo. In pratica, ad energie elevate, così si legge, la particella potrebbe divenire improvvisamente instabile e provocare il collasso dello stato di vuoto, con conseguente distruzione dell’universo.

Cosa? Collaso del vuoto? Distruzione dell’universo?

Ci risiamo, qualcuno ha ripreso qualche spezzone in giro per la rete e ne ha fatto un caso mondiale semplicemente mescolando le carte in tavola. In realtà, a differenza anche di quanto io stesso ho affermato nella discussione linkata, la cosa è leggermente più sottile.

E’ possibile che il bosone di Higgs diventi instabile e bla bla bla?

No! Il bosone di Higgs non diviene instabile ad alte energie o perchè ne ha voglia. Stiamo entrando in un settore della fisica molto particolare e su cui la ricerca è ancora in corso.

Facciamo un piccolo excursus. Del bosone di Higgs ne abbiamo parlato in questo articolo:

– Bosone di Higgs … ma che sarebbe?

dove abbiamo cercato di spiegare il ruolo chiave di questa particelle nella fisica e, soprattutto, la sua scoperta.

Inoltre, in questo articolo:

– L’universo è stabile, instabile o metastabile?

Abbiamo visto come la misura della massa di questa particella abbia implicazioni profonde che esulano dalla mera fisica delle particelle. In particolare, la massa di questa particella, combinata con quella del quark top, determinerebbe la condizione di stabilità del nostro universo.

Bene, come visto nell’ultimo articolo citato, i valori attuali dei parametri che conosciamo, ci pongono nella strettissima zona di metastabilità del nostro universo. Detto in parole semplici, non siamo completamente stabili e, ad un certo punto, il sistema potrebbe collassare in un valore stabile modificando le proprietà del vuoto quantomeccanico.

Riprendiamo il ragionamento fatto nell’articolo. Siamo in pericolo? Assolutamente no. Se anche fossimo in una condizione di metastabilità, il sistema non collasserebbe da un momento all’altro e, per dirla tutta, capire cosa significhi in realtà metastabilità del vuoto quantomeccanico non è assolutamente certo. Premesso questo, come già discusso, i valori delle masse delle due particelle in questione, vista la ristretta zona in esame, non sono sufficienti a determinare la reale zona in cui siamo. Cosa significa? Come detto, ogni misura in fisica viene sempre accompagnata da incertezze, cioè un valore non è univoco ma è contenuto in un intervallo. Più è stretto questo intervallo, minore è l’incertezza, meglio conosciamo il valore in esame. Ad oggi, ripeto, vista la stretta banda mostrata nel grafico, le nostre incertezze sono compatibili sia con la metastabilità che con l’instabilità.

Dunque, pericolo scampato. Resta però da capire il perchè delle affermazioni di Hawking.

Su questo, vi dirò la mia senza fronzoli. Hawking conosce benissimo l’attuale livello di cui abbiamo discusso. Molto probabilmente, non avendolo letto non ne posso essere sicuro, nel libro ne parla in modo dettagliato spiegando tutto per filo e per segno. Nell’introduzione invece, appunto in quanto tale, si lascia andare ad affermazioni quantomeno naive.

Perchè fa questo? Le ipotesi sono due e sono molto semplici. La prima è che è in buona fede e la colpa è solo dei giornali che hanno ripreso questa “introduzione al discorso” proprio per creare il caso mediatico sfruttando il nome dell’astrofisico. La seconda, più cattiva, è che d’accordo con l’editore, si sia deciso di creare questo caso appunto per dare una spinta notevole alle vendite del libro.

Personalmente, una o l’altra non conta, l’importante è capire che non c’è nessun collasso dell’universo alle porte.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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L’espansione metrica dell’universo

In questo blog, abbiamo dedicato diversi articoli al nostro universo, alla sua storia, al suo destino, alla tipologia di materia o non materia di cui e’ formato, cercando, come e’ ovvio, ogni volta di mettere il tutto in una forma quanto piu’ possibile comprensibile e divulgativa. Per chi avesse perso questi articoli, o solo come semplice ripasso, vi riporto qualche link riassuntivo:

– E parliamo di questo Big Bang

– Il primo vagito dell’universo

– Universo: foto da piccolo

– La materia oscura

– Materia oscura intorno alla Terra?

– Due parole sull’antimateria

– Flusso oscuro e grandi attrattori

– Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

Come e’ ovvio, rendere questi concetti fruibili a fini divulgativi non e’ semplice. Per prima cosa, si deve evitare di mettere formule matematiche e, soprattutto, si deve sempre riflettere molto bene su ogni singola frase. Un concetto che potrebbe sembrare scontato e banale per un addetto ai lavori, potrebbe essere del tutto sconosciuto a chi, non avendo basi scientifiche solide, prova ad informarsi su argomenti di questo tipo.

Perche’ faccio questo preambolo?

Pochi giorni fa, un nostro lettore mi ha contatto via mail per chiedermi di spiegare meglio il discorso dell’espansione dell’universo. Per essere precisi, la domanda era relativa non all’espansione in se, ma a quella che viene appunto definita “espansione metrica” dell’universo. Cosa significa? Come visto varie volte, l’idea comunemente accettata e’ che l’universo sia nato da un Big Bang e durante questa espansione si sono prima formate le forze, il tempo, le particelle, poi i pianeti, le galassie e via dicendo. Ci sono prove di questo? Assolutamente si e ne abbiamo parlato, anche in questo caso, piu’ volte: la radiazione cosmica di fondo, lo spostamento verso il rosso delle galassie lontane, le conclusioni stesse portate dalla scoperta del bosone di Higgs e via dicendo. Dunque? Che significa espansione metrica dell’universo? In parole povere, noi diciamo che l’universo si sta espandendo, e che sta anche accelerando, ma come possiamo essere certi di questo? Che forma ha l’universo? Per quanto ancora si espandera’? Poi cosa succedera’? Sempre nella domanda iniziale, veniva posto anche un quesito molto interessante: ma se non fosse l’universo ad espandersi ma la materia a contrarsi? L’effetto sarebbe lo stesso perche’ la mutua distanza tra due corpi aumenterebbe nel tempo dando esattamente lo stesso effetto apparente che vediamo oggi.

Come potete capire, di domande ne abbiamo fin troppe a cui rispondere. Purtroppo, e lo dico in tutta sincerita’, rendere in forma divulgativa questi concetti non e’ molto semplice. Come potete verificare, raccontare a parole che il tutto sia nato da un Big Bang, che ci sia stata l’inflazione e si sia formata la radiazione di fondo e’ cosa abbastanza fattibile, parlare invece di forma dell’universo e metrica non e’ assolutamente semplice soprattutto senza poter citare formule matematiche che per essere comprese richiedono delle solide basi scientifiche su cui ragionare.

Cerchiamo dunque di andare con ordine e parlare dei vari quesiti aperti.

Come visto in altri articoli, si dice che il Big Bang non e’ avvenuto in un punto preciso ma ovunque e l’effetto dell’espansione e’ visibile perche’ ogni coppia di punti si allontana come se ciascun punto dell’universo fosse centro dell’espansione. Cosa significa? L’esempio classico che viene fatto e’ quello del palloncino su cui vengono disegnati dei punti:

Esempio del palloncino per spiegare l’espansione dell’universo

Quando gonfiate il palloncino, i punti presenti sulla superficie si allontanano tra loro e questo e’ vero per qualsiasi coppia di punti. Se immaginiamo di essere su un punto della superficie, vedremo tutti gli altri punti che si allontanano da noi. Bene, questo e’ l’esempio del Big Bang.

Ci sono prove di questo? Assolutamente si. La presenza della CMB e’ proprio un’evidenza che ci sia stato un Big Bang iniziale. Poi c’e’ lo spostamento verso il rosso, come viene definito, delle galassie lontane. Cosa significa questo? Siamo sulla Terra e osserviamo le galassie lontane. La radiazione che ci arriva, non necessariamente con una lunghezza d’onda nel visibile, e’ caratteristica del corpo che la emette. Misurando questa radiazione ci accorgiamo pero’ che la frequenza, o la lunghezza d’onda, sono spostate verso il rosso, cioe’ la lunghezza d’onda e’ maggiore di quella che ci aspetteremmo. Perche’ avviene questo? Questo effetto e’ prodotto proprio dal fatto che la sorgente che emette la radiazione e’ in moto rispetto a noi e poiche’ lo spostamento e’ verso il rosso, questa sorgente si sta allontanando. A questo punto sorge pero’ un quesito molto semplice e comune a molti. Come sapete, per quanto grande rapportata alle nostre scale, la velocita’ della luce non e’ infinita ma ha un valore ben preciso. Questo significa che la radiazione emessa dal corpo lontano impiega un tempo non nullo per raggiungere la Terra. Come spesso si dice, quando osserviamo stelle lontane non guardiamo la stella come e’ oggi, ma come appariva quando la radiazione e’ stata emessa. Facciamo l’esempio classico e facile del Sole. La luce emessa dal Sole impiega 8 minuti per arrivare sulla Terra. Se noi guardiamo ora il Sole lo vediamo come era 8 minuti fa. Se, per assurdo, il sole dovesse scomparire improvvisamente da un momento all’altro, noi ce ne accorgeremmo dopo 8 minuti. Ora, se pensiamo ad una stella lontana 100 anni luce da noi, quella che vediamo e’ la stella non come e’ oggi, ma come era 100 anni fa. Tornando allo spostamento verso il rosso, poiche’ parliamo di galassie lontane, la radiazione che ci arriva e’ stata emessa moltissimo tempo fa. Domanda: osservando la luce notiamo uno spostamento verso il rosso ma questa luce e’ stata emessa, supponiamo, mille anni fa. Da quanto detto si potrebbe concludere che l’universo magari era in espansione 1000 anni fa, come da esempio, mentre oggi non lo e’ piu’. In realta’, non e’ cosi’. Lo spostamento verso il rosso avviene a causa del movimento odierno tra i corpi e dunque utilizzare galassie lontane ci consente di osservare fotoni che hanno viaggiato piu’ a lungo e da cui si ottengono misure piu’ precise. Dunque, da queste misure, l’universo e’ in espansione e’ lo e’ adesso. Queste misurazioni sono quelle che hanno portato Hubble a formulare la sua famosa legge da cui si e’ ricavata per la prima volta l’evidenza di un universo in espansione.

Bene, l’universo e’ in espansione, ma se ci pensate questo risultato e’ in apparente paradosso se pensiamo alla forza di gravita’. Perche’? Negli articoli precedentemente citati, abbiamo piu’ volte parlato della gravita’ citando la teoria della gravitazione universale di Newton. Come e’ noto, due masse poste a distanza r si attraggono con una forza che dipende dal prodotto delle masse ed e’ inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. Ora, nel nostro universo ci sono masse distribuite qui a la in modo piu’ o meno uniforme. Se pensiamo solo alla forza di gravita’, una coppia qualunque di queste masse si attrae e quindi le due masse tenderanno ad avvicinarsi. Se anche pensiamo ad una spinta iniziale data dal Big Bang, ad un certo punto questa spinta dovra’ terminare controbilanciata dalla somma delle forze di attrazione gravitazionale. In altre parole, non e’ possibile pensare ad un universo che si espande sempre se abbiamo solo forze attrattive che lo governano.

Questo problema ha angosciato l’esistenza di molti scienziati a partire dai primi anni del ‘900. Lo stesso Einstein, per cercare di risolvere questo problema dovette introdurre nella Relativita’ Generale quella che defini’ una costante cosmologica, a suo avviso, un artificio di calcolo che serviva per bilanciare in qualche modo l’attrazione gravitazionale. L’introduzione di questa costante venne definita dallo stesso Einstein il piu’ grande errore della sua vita. Oggi sappiamo che non e’ cosi’, e che la costante cosmologica e’ necessaria nelle equazioni non come artificio di calcolo ma, in ultima analisi, proprio per giustificare la presenza di componenti non barioniche, energia oscura in primis, che consentono di spiegare l’espansione dell’universo. Se vogliamo essere precisi, Einstein introdusse la costante non per avere un universo in espansione bensi’ un universo statico nel tempo. In altre parole, la sua costante serviva proprio a bilanciare esattamente l’attrazione e rendere il tutto fermo. Solo osservazioni successive, tra cui quella gia’ citata dello stesso Hubble, confermarono che l’universo non era assolutamente statico bensi’ in espansione.

Ora, a questo punto, potremmo decidere insieme di suicidarci dal punto di vista divulgativo e parlare della metrica dell’universo, di coordinate comoventi, ecc. Ma questo, ovviamente, implicherebbe fogli di calcoli e basi scientifiche non banali. Abbiamo le prove che l’universo e’ in espansione, dunque, ad esempio, guardando dalla Terra vediamo gli altri corpi che si allontanano da noi. Come si allontanano? O meglio, di nuovo, che forma avrebbe questo universo?

L’esempio del palloncino fatto prima per spiegare l’espansione dell’universo, e’ molto utile per far capire questi concetti, ma assolutamente fuoriviante se non ci si riflette abbstanza. Molto spesso, si confonde questo esempio affermando che l’universo sia rappresentato dall’intero palloncino compreso il suo volume interno. Questo e’ concettualmente sbagliato. Come detto in precedenza, i punti si trovano solo ed esclusivamente sulla superficie esterna del palloncino che rappresenta il nostro universo.

A complicare, o a confondere, ancora di piu’ le idee c’e’ l’esempio del pane con l’uvetta che viene usato per spiegare l’espansione dell’universo. Anche su wikipedia trovate questo esempio rappresentato con una bella animazione:

Esempio del pane dell’uvetta utilizzato per spiegare l’aumento della distanza tra i punti

Come vedete, durante l’espansione la distanza tra i punti cresce perche’ i punti stessi, cioe’ i corpi presenti nell’universo, vengono trascinati dall’espansione. Tornado alla domanda iniziale da cui siamo partiti, potremmo penare che in realta’ lo spazio resti a volume costante e quello che diminuisce e’ il volume della materia. Il lettore che ci ha fatto la domanda, mi ha anche inviato una figura esplicativa per spiegare meglio il concetto:

Confronto tra il modello di aumento dello spazio e quello di restringimento della materia

Come vedete, pensando ad una contrazione della materia, avremmo esattamente lo stesso effetto con la distanza mutua tra i corpi che aumenta mentre il volume occupato dall’universo resta costante.

Ragioniamo pero’ su questo concetto. Come detto, a supporto dell’espansione dell’universo, abbiamo la legge di Hubble, e anche altre prove, che ci permettono di dire che l’universo si sta espandendo. In particolare, lo spostamento verso il rosso della radiazione emessa ci conferma che e’ aumentato lo spazio tra i corpi considerati, sorgente di radiazione e bersaglio. Inoltre, la presenza dell’energia oscura serve proprio a spiegare questa evoluzione dell’universo. Se la condizione fosse quella riportata nell’immagine, cioe’ con la materia che si contrae, non ci sarebbe lo spostamento verso il rosso, e anche quello che viene definito Modello Standard del Cosmo, di cui abbiamo verifiche sperimentali, non sarebbe utilizzabile.

Resta pero’ da capire, e ritorno nuovamente su questo punto, che forma dovrebbe avere il nostro universo. Non sto cercando di volta in volta di scappare a questa domanda, semplicemente, stiamo cercando di costruire delle basi, divulgative, che ci possano consentire di capire questi ulteriori concetti.

Come detto, parlando del palloncino, non dobbiamo fare l’errore di considerare tutto il volume, ma solo la sua superificie. In particolare, come si dice in fisica, per capire la forma dell’universo dobbiamo capire che tipo di geometria assegnare allo spazio-tempo. Purtroppo, come imparato a scuola, siamo abituati a pensare alla geometria Euclidea, cioe’ quella che viene costruita su una superifice piana. In altre parole, siamo abituati a pensare che la somma degli angoli interni di un traiangolo sia di 180 gradi. Questo pero’ e’ vero solo per un triangolo disegnato su un piano. Non e’ assolutamente detto a priori che il nostro universo abbia una geometria Euclidea, cioe’ che sia piano.

Cosa significa?

Come e’ possibile dimostrare, la forma dell’universo dipende dalla densita’ di materia in esso contenuta. Come visto in precedenza, dipende dunque, come e’ ovvio pensare, dall’intensita’ della forza di attrazione gravitazionale presente. In particolare possiamo definire 3 curvature possibili in funzione del rapporto tra la densita’ di materia e quella che viene definita “densita’ critica”, cioe’ la quantita’ di materia che a causa dell’attrazione sarebbe in grado di fermare l’espasione. Graficamente, le tre curvature possibili vengono rappresentate con tre forme ben distinte:

Curvature possibili per l’universo in base al rapporto tra densita’ di materia e densita’ critica

Cosa significa? Se il rapporto e’ minore di uno, cioe’ non c’e’ massa a sufficienza per fermare l’espansione, questa continuera’ per un tempo infinito senza arrestarsi. In questo caso si parla di spazio a forma di sella. Se invece la curvatura e’ positiva, cioe’ la massa presente e’ maggiore del valore critico, l’espansione e’ destinata ad arrestarsi e l’universo iniziera’ ad un certo punto a contrarsi arrivando ad un Big Crunch, opposto al Big Bang. In questo caso la geometria dell’universo e’ rappresentata dalla sfera. Se invece la densita’ di materia presente e’ esattamente identica alla densita’ critica, in questo caso abbiamo una superficie piatta, cioe’ Euclidea, e l’espansione si arrestera’ ma solo dopo un tempo infinito.

Come potete capire, la densita’ di materia contenuta nell’universo determina non solo la forma di quest’ultimo, ma anche il suo destino ultimo in termini di espansione o contrazione. Fate pero’ attenzione ad un altro aspetto importante e molto spesso dimenticato. Se misuriamo questo rapporto di densita’, sappiamo automaticamente che forma ha il nostro universo? E’ vero il discorso sul suo destino ultimo, ma le rappresentazioni grafiche mostrate sono solo esplicative e non rappresentanti la realta’.

Perche’?

Semplice, per disegnare queste superifici, ripeto utilizzate solo per mostrare graficamente le diverse forme, come si e’ proceduto? Si e’ presa una superficie bidimensionale, l’equivalente di un foglio, e lo si e’ piegato seguendo le indicazioni date dal valore del rapporto di densita’. In realta’, lo spazio tempo e’ quadrimensionale, cioe’ ha 3 dimensioni spaziali e una temporale. Come potete capire molto facilmente, e’ impossibile sia disegnare che immaginare una superificie in uno spazio a 4 dimensioni! Questo significa che le forme rappresentate sono esplicative per far capire le differenze di forma, ma non rappresentano assolutamnete la reale forma dell’universo dal momento che sono ottenute eliminando una coordinata spaziale.

Qual e’ oggi il valore di questo rapporto di densita’? Come e’ ovvio, questo valore deve essere estrapolato basandosi sui dati raccolti da misure osservative nello spazio. Dal momento che sarebbe impossibile “contare” tutta la materia, questi valori vengono utilizzati per estrapolare poi il numero di barioni prodotti nel Big Bang. I migliori valori ottenuti oggi danno rapporti che sembrerebbero a cavallo di 1 anche se con incertezze ancora troppo elevate per avere una risposta definitiva.

Concludendo, affrontare queste tematiche in chiave divulgativa non e’ assolutamente semplice. Per quanto possibile, e nel limite delle mie possibilita’, spero di essere riuscito a farvi capire prima di tutto quali sono le verifiche sperimentali di cui disponiamo oggi e che sostengono le teorie di cui tanto sentiamo parlare. Queste misure, dirette o indirette che siano, ci permettono di capire che il nostro universo e’ con buona probabilita’ nato da un Big Bang, che sta attualmente espandendosi e questa espansione, almeno allo stato attuale, e’ destinata a fermarsi solo dopo un tempo infinito. Sicuramente, qualunque sia il destino ultimo del nostro universo, questo avverra’ in un tempo assolutamente molto piu’ grande della scala umana e solo la ricerca e la continua osservazione del cosmo ci possono permettere di fare chiarezza un poco alla volta.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

L’universo che si dissolve “improvvisamente”

Nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

una nostra cara lettrice ci ha chiesto lumi su una notizia apparsa in questi giorni sui giornali che l’ha lasciata, giustamente dico io, un po’ perplessa. La notizia in questione riguarda l’annuncio fatto solo pochi giorni fa della nuova misura della massa del quark top.

Perche’ questa notizia avrebbe suscitato tanto clamore?

Senza dirvi nulla, vi riporto un estratto preso non da un giornale qualsiasi, che comunque a loro volta hanno copiato da qui, ma dalla principale agenzia di stampa italiana:

Il più pesante dei mattoni della materia, il quark top, ha una misura più precisa e la sua massa, con quella del bosone di Higgs, potrebbe essere la chiave per capire se viviamo in un universo instabile, al punto di dissolversi improvvisamente.

Universo che si dissolve “improvvisamente”?

Vi giuro che vorrei mettermi a piangere. Solo pochi giorni fa abbiamo parlato di tutte quelle cavolate sparate dopo l’annuncio della misura di Bicep-2:

– Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

Due notizie cosi’ importanti dal punto di vista scientifico accompagnate da sensazionalismo catastrofista nella stessa settimana sono davvero un duro colpo al cuore.

Al solito, e come nostra abitudine, proviamo a spiegare meglio l’importanza della misura ma, soprattutto, cerchiamo di capire cosa dice la scienza contrapposto a quello che hanno capito i giornali.

In diversi articoli abbiamo parlato di modello standard discutendo la struttura della materia che ci circonda e, soprattutto, presentando quelle che per noi, ad oggi, sono le particelle fondamentali, cioe’ i mattoni piu’ piccoli che conosciamo:

– Due parole sull’antimateria

– Piccolo approfondimento sulla materia strana

– Bosone di Higgs …. ma che sarebbe?

Se ci concentriamo sui quark, vediamo che ci sono 6 componenti che, come noto, sono: up, down, strange, charm, bottom e top. Come gia’ discusso, i primi due, up e down, sono quelli che formano a loro volta protoni e neutroni, cioe’ le particelle che poi formano i nuclei atomici, dunque la materia che ci circonda.

Bene, il quark top e’ il piu’ pesante di questi oltre ad essere l’ultimo ad essere stato scoperto. Il primo annuncio di decadimenti con formazione di quark top e’ stato fatto nel 1995 grazie alla combinazione dei risultati di due importanti esperimenti del Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia, nei pressi di Chicago. A questi esperimenti, oggi in dismissione, ma la cui analisi dei dati raccolti e’ ancora in corso, partecipavano e partecipano tuttora moltissimi fisici italiani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

La cosa piu’ sorprendente del quark top e’ la sua enorme massa, circa 170 GeV, che lo rende la particella elementare piu’ pesante mai trovata. Per darvi un’idea, il top e’ circa 180 volte piu’ pesante di un protone con una massa paragonabile a quella di un atomo di oro nel suo complesso. Il perche’ di una massa cosi’ elevata e’ una delle chiavi per capire i meccanismi che avvengono a livello microscopico e che, come e’ normale pensare, determinano il comportamento stesso del nostro universo.

Bene, cosa e’ successo in questi giorni?

Come avete letto, nel corso della conferenza:

– Rencontres de Moriond

che si svolge annualmente a La Thuille in Val d’Aosta, e’ stata presentata una nuova misura della massa del quark top. Prima cosa importante da dire e’ che la misura in questione viene da una stretta collaborazione tra i fisici di LHC e quelli che analizzano i dati del Tevatron, cioe’ il collissore dove nel 1995 fu scoperto proprio il top. Queste due macchine sono le uniche al mondo, grazie alla grande energia con cui vengono fatti scontrare i fasci, in grado di produrre particelle pesanti come il quark top.

Dalla misurazione congiunta di LHC e Tevatron e’ stato possibile migliorare notevolmente l’incertezza sulla massa del top, arrivando ad un valore molto piu’ preciso rispetto a quello conosciuto fino a qualche anno fa.

Cosa comporta avere un valore piu’ preciso?

Come potete immaginare, conoscere meglio il valore di questo parametro ci consente di capire meglio i meccanismi che avvengono a livello microscopico tra le particelle. Come discusso parlando del bosone di Higgs, il ruolo di questa particella, e soprattutto del campo scalare ad essa associato, e’ proprio quello di giustificare il conferimento della massa. Se il  top ha una massa cosi’ elevata rispetto agli altri quark, il suo meccanismo di interazione con il campo di Higgs deve essere molto piu’ intenso. Inoltre, il quark top viene prodotto da interazioni forti, ma decade con canali deboli soprattutto producendo bosoni W. Non sto assolutamente cercando di confondervi. Come visto negli articoli precedenti, il W e’ uno dei bosoni messaggeri che trasportano l’interazione debole e che e’ stato scoperto da Carlo Rubbia al CERN. Detto questo, capite come conoscere con precisione la massa del top, significhi capire meglio i meccanismi che avvengono tra top, W e campo di Higgs. In ultima analisi, la conoscenza di questi modelli e’ fondamentale per capire perche’, durante l’evoluzione dell’universo, si sono formate particelle cosi’ pesanti ma anche per capire se esistono meccanismi di decadimento non ancora considerati o anche effetti, come vengono definiti, di nuova fisica che possono mettere in discussione o integrare il modello standard delle particelle.

Concludendo, la spiegazione della frase “universo che si dissolve improvvisamente” non significa nulla. Una misura piu’ precisa della massa del top implica una migliore conoscenza dei modelli ora utilizzati e soprattutto apre le porte per capire meglio cosa e’ avvenuto durante durante i primi istanti di vita dell’universo. Al solito pero’, anche sulla scia del tanto citato annuncio di Bicep-2, si e’ ben pensato di sfruttare l’occasione e trasformare anche questa importante notizia in un teatrino catastrofista. Per chi interessato ad approfondire, vi riporto anche il link di ArXiv in cui leggere l’articolo della misura in questione:

– ArXiv, quark top

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

22 Febbraio 2014: avanti il prossimo ….

Il 21 Dicembre 2012 ha assunto un significato particolarmente profetico per via dei Maya e della fine del loro calendario. Decine e decine di possibili eventi che sarebbero dovuti accadere in questo fantomatico giorno e di cui, come prevedibile e come cercato per mesi di far capire anche su questo blog, non si e’ avuta nessuna traccia.

A parte questo significato profetico, dal punto di vista, lasciatemi dire, sociale e psicologico, la fine del calendario Maya, anche se non ha visto arrivare la fine del mondo, puo’ essere vista come l’inizio di un nuovo periodo, quello delle profezie a tutti i costi. Come detto svariate volte, in vista del 2012, e’ iniziato un mercimonio del terrore atto esclusivamente ad alimentare la spirale dell’ansia. Il motivo di questo e’ presto detto: creare curiosita’ e paura in grado di mantenere vivo l’interesse verso tutte le forme di comunicazione pronte a sfruttare questo momento.

Ora, passata la bufala Maya, secondo voi, tutti questi volponi della comunicazione potevano veder tramontare il loro introito? Ovviamente no! Praticamente subito dopo il 21 Dicembre, come visto in questo articolo:

– 2013 o ancora piu’ oltre?

sono uscite fuori tantissime nuove profezie, inventate, mutuate da altri popoli antichi, distorte e chi piu’ ne ha piu’ ne metta.

Oggi, nel 2014, di cosa possiamo parlare? Cosa inventarci per far credere ad una nuova fine del mondo? Visto che il “vintage” e’ sempre di moda, possiamo prendere spunto da un altro antico popolo, ricco di storia e tradizione, quello dei Vichinghi e della tradizione norrena.

Come richiesto esplicitamente nell’apposita sezione:

– Hai domande o dubbi?

un nostro lettore ci chiede di spiegare meglio la profezia del Ragnorok di cui si sta cominciando a parlare sul web. Anche se, come e’ ovvio, non siamo ai livelli dei Maya, anche questa profezia sta riscuotendo un discreto successo anche considerando che parliamo di fine del mondo in tempi molto brevi il 22 Febbraio 2014!

Andiamo con ordine, la tradizione Norrena e’ alquanto sconosciuta per i popoli mediterranei, anche se pone le sue radici in tempi molto antichi. Il termine Ragnarok nella lingua vichinga significa “destino degli Dei” e questa profezia parla appunto dell’apocalisse intesa come termine ultimo degli Dei vichingi. Per essere precisi, cosi’ come in realta’ era anche per i Maya, la maggior parte dei popoli antichi non parlano quasi mai di fine dei tempi, ma credono in un ciclo di eventi che sistematicamente si ripete nel corso dei secoli. Anche nel caso del Ragnarok, si parla di grandi eventi, naturali e non, che avvengono con cadenza regolare e che riportano il mondo ad un equilibrio pre-esistente. Possiamo vederlo come un riazzeramento dei tempi ed una ripartenza da un punto stabile.

Cosa dovrebbe accadere durante il Ragnarok?

Spariranno quindi Sól (il Sole) e Máni (la Luna): i due lupi (Skǫll e Hati) che, nel corso del tempo, perennemente inseguivano i due astri finalmente li raggiungeranno, divorandoli, privando il mondo della luce naturale. Anche le stelle si spegneranno.

Yggdrasill, l’albero cosmico, si scuoterà, e tutti i confini saranno sciolti: terremoti, alluvioni e catastrofi naturali.

Le creature del caos attaccheranno il mondo: Fenrir il lupo verrà liberato dalla sua catena, mentre il Miðgarðsormr emergerà dalle profondità delle acque. La nave infernale Naglfar leverà le ancore per trasportare le potenze della distruzione alla battaglia. Al timone ci sarà il dio Loki.

I misteriosi Múspellsmegir cavalcheranno su Bifrǫst, il ponte dell’arcobaleno, facendolo crollare. Heimdallr, il bianco dio guardiano, soffierà nel suo corno, il Gjallarhorn, per chiamare allo scontro finale Odino, le altre divinità, e i guerrieri del Valhǫllr (gli einherjar).

Nel grande combattimento finale, che avverrà nella pianura di Vígríðr, ogni divinità si scontrerà con la propria nemesi, in una distruzione reciproca. Il lupo Fenrir divorerà Odino, che quindi sarà vendicato da suo figlio Víðarr. Þórr e il Miðgarðsormr si uccideranno a vicenda, e così Týr e il cane infernale Garmr. Surtr abbatterà Freyr.

L’ultimo duello sarà tra Heimdallr e Loki, che si uccideranno a vicenda, quindi il gigante del fuoco Surtr, proveniente da Múspellsheimr, darà fuoco al mondo con la sua spada fiammeggiante.

Personalmente, leggendo tutti questi nomi, mi sembra di leggere il Signore degli Anelli, non essendo un appassionato di questo genere di letteratura. In soldoni, come e’ chiaro, si capisce molto bene lo scontro che avverrebbe tra le varie Divinita’ vichinge che in questo modo si uccideranno a vicenda.

Cosa accadrebbe alla fine del Ragnarok?

Come anticipato, il mondo non finirebbe ma ripartirebbe di nuovo azzerando tutto. Ecco il pezzo che lo spiega:

Di seguito, dalle ceneri, il mondo risorgerà. I figli di Odino, Víðarr e Váli, e i figli di Thor, Móði e Magni, erediteranno i poteri dei padri. Baldr, il dio della speranza e Hǫðr suo fratello, torneranno da Hel, il regno della morte. Troveranno, nell’erba dei nuovi prati, le pedine degli scacchi con cui giocavano gli dèi scomparsi. La stirpe umana verrà rigenerata da una nuova coppia originaria, Líf e Lífþrasir, sopravvissuti nascondendosi nel bosco di Hoddmímir.

Dunque, due novelli Adamo ed Eva sopravviveranno e riformeranno il genere umano.

Ovviamente, come sempre avviene nei culti antichi, eventi di questo tipo non arrivano da un momento all’altro, ma sono sempre preannunciati da una serie di eventi che fanno capire agli uomini che il destino ultimo sta arrivando. Nella cultura norrena, il Ragnarok sarebbe annunciato da chiari ed inequivocabili eventi che non potrebbero certo passare inosservati. Ecco un sunto:

Ragnarǫk verranno preceduti dal Fimbulvetr, un inverno terribile della durata di tre anni, in seguito al quale avverrà lo sfascio dei legami sociali e familiari, in un vortice di sangue e violenza al di là di ogni legge e regola.

Oltre a questo, qualcuno parla anche del suono di un corno che verra’ avvertito dagli uomini per tre volte e che sarebbe suonato dalle Divinita’ per indicare l’imminenza del Ragnarok.

Secondo i nostri amici catastrofisti, quali sono gli eventi che stiamo vivendo oggi e che coincidono con quanto riferito al Ragnarok?

Per prima cosa, il suono del corno sarebbe stato ascoltato diverse volte, nelle prime ore del mattino, nella cittadina inglese di York, zona con fortissimi radici culturali nordiche. Secondo altri ancora, il suono del corno sarebbe rappresentato dai suoni dell’apocalisse ascoltati numerose volte a partire dal 2012.

Bene, per quanto riguarda il suono del corno, sono solo ed esclusivamente chiacchiere visto che non esiste nessuna prova di quanto riportato da uno sparuto gruppo di fanatici. Parlando invece di suoni dell’apocalisse, di questi abbiamo parlato diverse volte in vari articoli:

– I misteriosi suoni dell’Apocalisse

– Di nuovo i suoni dell’apocalisse

Cosa c’e’ di vero nei suoni dell’apocalisse? Assolutamente niente di niente. Si tratta solo di prove fasulle inventate e messe in rete. Tra l’altro, se ne parlava gia’ come annuncio della fine del mondo Maya, dunque e’ solo una bufala reciclata gia’ smascherata.

Cosa dire di questo vento gelido di cui si parla? Indovinate un po’? Il Sole si sta spegnendo, secondo alcuni, o sta entrando in una fase di minimo che portera’ una nuova era glaciale. Le prove? Ovvio, ma avete visto cosa e’ successo questo inverno, ad esempio, negli Stati Uniti? Tutta questa neve e gelo possono solo essere dovuti ad eventi di questo tipo.

Strano, oggi a Roma ci saranno 18 gradi e, lasciatemi dire, di inverno non si e’ ancora avuta traccia. Gli stessi catastrofisti che parlano di nuova era glaciale, pubblicano in concomitanza articoli che parlando della fine del mondo perche’ stiamo osservando un riscaldamento globale ingiustificato e senza precedenti. Lascitemelo dire, il discorso e’ sempre lo stesso, freddo e caldo non sono quantita’ fisiche se non vengono misurate e confrontate con qualcosa. Quando fa comodo stiamo per entrare in una nuova era glaciale, quando fa caldo, e’ il riscaldmaneto globale perche’ Nibiru sta arrivando, quando la temperatura e’ mite e’ perche’ la scienza gioca con le scie chimiche. Capite bene come queste affermazioni ormai siano state gia’ ampiamente smascherate e mostrate per quello che valgono.

Estremamente divertenti sono anche le altre assonanze che si leggono in giro per la rete.

Sempre nel Ragnarok si parla del serpente Jormungand che si liberera’ delle sue catene scuotendosi e facendo innalzare il livello delle acque degli oceani. Quale sarebbe la prova? Lo tsunami che ha colpito le coste del Giappone.

Ma come, ma lo Tusnami giapponese non annunciava la fine del mondo Maya? In realta’ neanche quella, ma ogni scusa e’ buona per trovare somiglianze e annunci.

Andiamo avanti. Si dice che prima dell’avvento del Ragnarok, il fratello combattera’ contro il fratello. Dimostrazione? Tutti i fatti di cronaca che mostrano come la famiglia non sia piu’ un luogo di unione e pace. Davvero? Premessa la gravita’ dei fatti di cronaca sempre, non mi sembra che ci sia stata un’impennata negli ultimi giorni, mesi o anni. Purtroppo, lo dico e lo ribadisco, la cronaca non fa altro che raccontare fatti di sangue anche nelle famiglie. Questo dovrebbe spingerci a riflettere sullo stato umano attuale. E’ alquanto fuori luogo parlare di questi fatti solo perche’ fa comodo far credere che sia in arrivo il Ragnarok.

I confini saranno sbriciolati ….

Qui raggungiamo veramente il massimo dell’invenzione. Sapete chi e come ha sbriciolato i confini? Internet! Perche’? Semplice, ci consente di poter comunicare con chiunque nel mondo come se fosse vicino a noi.

Davvero?

Secondo voi, possiamo parlare di internet che ha sbriciolato i confini oggi? Sicuramente la cosa puo’ essere condivisibile, ma non mi sembra certo qualcosa che e’ iniziata o aumentato quest’anno.

Detto tra noi, mi sembra che nel caso del Ragnarok, si stia veramente forzando la mano, creando delle connessioni molto fantasiose. Personalmente, trovo la mitologia norrena molto interessante e affascinante, ma le ipotetiche evidenze dell’avvento del Ragnarok che si stanno chiamando in causa sono inventate proprio male e non stanno in piedi.

Come detto all’inizio, e come ripeto senza mezzi termini, non si fa altro che cercare nuove date per la fine del mondo solo ed esclusiavamente poer interesse personale ed economico di qualcuno.

Prima di chiudere, e’ interessante farsi un’ultima domanda: perche’ propio oggi viene chiamato in causa il Ragnarok?

In realta’, la risposta e’ molto semplice. Come scritto, si parla di 22 Febbraio, ma nel Ragnarok, a parte eventi che lo annunciano, non c’e’ nessuna indicazione temporale specifica. La data del 22 Febbraio e’ stata scelta solo perche’ e’ il giorno della chiusura del festival vichingo di Jolablot:

– Jolablot festival

si tratta di uno degli eventi piu’ sentiti della tradizione vichinga. Se proprio vogliamo essere maliziosi, la cultura vichinga non e’ ancora molto conosciuta nel resto d’Europa, cosi’ come il festival di Jolablot. Creare attenzione intorno alla fine del mondo, e sicuramente ci si riesce per i motivi gia’ citati, non fa altro che pubblicizzare il festival.

Anche se il Ragnarok sta avendo un seguito infinitamente minore della fine del mondo Maya, possiamo essere pronti a scommettere che quest’anno il festival di Jolablot avra’ un’impennata di visite!

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Requiem per ISON

La prima volta che ne abbiamo parlato, i catastrofisti neanche la conoscevano talmente erano impegnati a sparare cavolate sul calendario Maya:

– 2013 o ancora piu’ oltre?

– E se ci salvassimo?

Gia’ da tempo, avevamo capito che questo sarebbe diventato l’argomento piu’ discusso del 2013 ed infatti cosi’ e’ stato. Come avete capito, stiamo parlando della cometa ISON.

Per tutto il 2013 l’abbiamo seguita dando di tanto in tanto qualche aggiornamento, consapevoli che all’avvicinarsi al perielio le storie sarebbero cresciute a dismisura:

– Rapido aggiornamento sulla ISON

– Che la ISON abbia pieta’ di noi!

– Se la Ison non e’ cometa, allora e’ …

Alla fine, siamo arrivati al momento chiave della traiettoria nel sistema solare, il perielio, punto di minimo avvicinamento al Sole. Come visto nei precedenti articoli, le aspettative sula ISON erano diminuite man mano che le osservazioni divenivano migliori e maggiori informazioni erano ricavabili dai dati. Purtroppo, il piccolo nucleo della cometa e la traiettoria cosi’ radente, facevano capire quanto il passaggio vicino al Sole potesse essere rischioso per la sopravvivenza della ISON.

Alla fine, siamo giunti al perielio il 28 Novembre 2013. Dalle prime immagini catturate dai telescopi che osservavano il Sole, sembrava che la cometa non ce l’avesse fatta e si fosse disintegrata. Noi pero’, in questo articolo:

– Ce la fa o non ce la fa?

mostravamo immagini in cui si vedeva qualcosa emergere dall’altra parte del Sole. Con un appello alla calma, abbiamo visto come l’attesa era l’unico modo per capire il reale destino della ISON. A riprova di questo, proprio osservando le immagini che abbiamo riportato nell’articolo, anche la NASA e l’ESA sono state costrette ad un passo indietro dopo aver annunciato da subito la distruzione della cometa.

Oggi, 1 dicembre 2013, penso sia giunto il momento di celebrare e ricordare la ISON. Purtroppo, non per i catastrofisti ma per lo spettacolo natalizio che ci avrebbe regalato, la cometa non e’ sopravvissuta al perielio.

Perche’ decidiamo adesso di dare questa notizia? Se provate a fare una ricerca su internet, troverete notizie completamente discordanti tra loro: c’e’ chi parla di distruzione della cometa, chi di nucleo passato indenne, chi sostiene che una parte del nucleo stia continuando sull’orbita stabilita, ecc. Non possono certo mancare poi i tantissimi siti che inventano storie nuove: il passaggio ravvicinato al Sole avrebbe provocato uno spostamento sostanziale dell’orbita della cometa al punto che, dai calcoli effettuati, ora la cometa sarebbe in rotta di collissione con la Terra.

Partiamo proprio dalle assurdita’. Vi siete mai chiesti perche’ le comete passano vicine al Sole e poi se ne riallontanano? Bene, quello e’ proprio l’effetto della forza di gravita’ che determina l’orbita. Ora, l’effetto dell’attrazione solare e’ gia’ contato nell’orbita della cometa perche’, come detto, l’orbita stessa e’ determinata dall’interazione con la nostra stella. Capite quanto sia assudo pensare a variazioni di questa entita’ apportate dal Sole?

Pensate che c’e’ addirittura chi gia’ parla di frammenti di ISON caduti sulla Terra. Vi giuro che non sto scherzando, basta cercare su google per trovare articoli di questo tipo. Anche qui, capite bene come troppo spesso si dimentichi non solo la scienza ma anche un minimo di buon senso.

Bene, detto questo, passiamo invece alla nostra cometa. Come visto nell’articolo precedente, dopo il passaggio al perielio, si e’ visto qualcosa uscire dall’altra parte del Sole esattamente sulla traiettoria attesa per la ISON. Questo qualcosa, come mostrato dal telescopio SOHO, appariva molto luminoso e con una scia. Parlando di questa notizia, eravamo rimasti cauti dicendo che quanto osservato poteva dipendere da molti scenari: il nucleo era sopravvissuto totalmente o solo in parte oppure era andato distrutto e quello che si osservava erano residui polverosi con dimensioni piu’ o meno grandi che si sarebbero dispersi. Come e’ ovvio, per determinare quale fosse la scenario giusto, si doveva aspettare e seguire l’evoluzione vicino al Sole.

Bene, ecco a voi l’evoluzione osservabile dal momento del passaggio fino a poche ore fa:

Cosa mostra il video? Come vedete, l’oggetto che abbiamo visto spuntare dal Sole si sposta lungo la traiettoria attesa per la ISON ma, al passare del tempo, la sua luminosita’ diviene sempre piu’ debole fino a che non scompare del tutto. Cosa significa questo? Semplice, quello che abbiamo visto uscire erano solo residui granulosi del nucleo della ISON. La dimensione di questi resti puo’ essere piu’ o meno grande ma la ridotta compattezza fa si che nel giro di qualche giorno siano completamente sciolti disperdendosi nello spazio.

Questo video pone la parola fine sul viaggio della ISON nella parte interna del nostro Sistema Solare.

Dunque? E’ stato tutto inutile? Assolutamente no, la cometa e’ stata osservata per diverso tempo da numerosi astronomi. Moltissimi dati sono stati raccolti e forniranno importanti informazioni sul comportamento, ancora poco chiaro, di questi affascinanti oggetti celesti. Purtroppo, quella che doveva essere la cometa di Natale e che avrebbe dovuto brillare in cielo nel mese di dicembere non ce l’ha fatta e si e’ sciolta durante l’incontro ravvicinato con il Sole.

Come visto, il nucleo della ISON era troppo piccolo se confrontato con altre comete e la sua traiettoria mostrava un perielio molto ravvicinato. L’insieme di questi fattori e’ stato fatale.

Oggi, e chissa’ ancora per quanto tempo, molti siti catastrofisti hanno iniziato una speculazione sul destino della cometa parlando subito di segreti e misteri non divulgati dagli astronomi. Credo che, visto il video, non sia necessario dover smentire queste ipotesi e capire il reale destino della ISON. Purtroppo, queste speculazioni non termineranno presto per cui preparatevi al peggio.

 

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Ce la fa o non ce la fa?

Come non parlare oggi di ISON? Tutto il web sta discutendo del passaggio al perielio di questa cometa, purtroppo, con idee confuse e diametralmente opposte tra loro. Stamattina, milti siti, anche seguendo la news ufficiale dell’ESA, hanno battuto la notizia che la ISON non fosse sopravvissuta al passaggio ravvicinato al Sole. Dopo qualche ora pero’, alcuni, anche tra i laboratori di astronomia, hanno comincito a parlare di qualcosa che e’ fuorisucito dal disco del Sole.

Insomma, la Ison e’ sopravvissuta o no?

Domanda difficilissima. Non e’ un caso che anche gli esperti si stiano chiedendo quale e’ stato il reale destino di quella che doveva essere la cometa di Natale.

Perche’?

Molti telescopi in orbita per studiare il Sole, si sono concentrati catturando immagini dell’avvicinamento della cometa alla regione di spazio piu’ calda. Molto semplicmente, per capire se la cometa sopravvivesse o meno alle alte temperature e alla gravita’, si doveva attendere di vedere qualcosa uscire o meno dall’altra parte del Sole.

Alla prime battute, nulla e’ stato visto uscire per cui molti siti si sono frettolosamente armati per scrivere articoli funebri sulla ISON e sulla sua prematura scomparsa.

A distanza di qualche ora pero’, qualcosa e’ stato visto uscire dall’altra parte del Sole. Inizialmente, si pensava che fossero solo polveri della cometa che sono uscite esattamente dove si aspettava di vedere la cometa. Non si tratta di nulla di magico. Immaginate questa situazione, una macchina procede ad alta velocita’ lungo una strada. Ad un certo punto esplode distruggendosi quasi completamente. Sicuramente, vedrete dei frammenti o la carcassa riemergere dal fumo dell’esplosione e seguire quella che era la traiettoria della macchina.

Se cosi’ fosse, queste polveri sarebbero dovute svanire nel giro di pochissimo tempo. Al contrario, lungo la scia della cometa si e’ visto qualcosa intensificare la luminosita’.

Ecco un video che vi mostra quanto e’ stato visto:

Dunque e’ viva e vegeta? E’ ancora troppo presto per dirlo. Molto probabilmente, anche a giudicare dalla forma visibile, il nucleo cometario e’ stato fortemente daneggiato dla passaggio vicino al Sole. Ora, quello che vediamo potrebbe essere un residuo piccolo e dunque destinato a svanire nel giro di poco tempo oppure residui di cometa di dimensioni molto ridotte, non compatti, e che in questo caso sarebbero visibili per ancora meno tempo.

Cosa possiamo concludere?

Al momento non e’ possibile dire quale sia stato il destino della ISON. Il comportamento di questi oggetti, come detto in diverse occasioni, non e’ semplice da simulare o comprendere. Al momento, qualcosa e’ uscito dall’altra parte del Sole ma non sappiamo ancora cosa sia e, soprattutto, quanto potrebbe durare.

Per vedere immagini aggiornate potete sempre connettervi sol sito:

– Helioviewer

che consente di osservare quasi in real time le immagini del Sole catturate da diversi telescopi.

Questa e’ ad esempio l’ultima disponibile, risalente a meno di 2 ore fa, presa da SOHO-LASCO C3:

Osservazione del Sole alle 9.30 UTC. Lasco-C3

Concludendo, e’ troppo presto per dare qualsiasi giudizio sullo stato della ISON. Vedremo nelle prossime ore cosa succedera’ e se avremo un Natale con la cometa in cielo.

 

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