17 equazioni che hanno cambiato il mondo

Nel 2013 Ian Stewart, professore emerito di matematica presso l’università di Warwick, ha pubblicato un libro molto interessante e che consiglio a tutti di leggere, almeno per chi non ha problemi con l’inglese. Come da titolo di questo articolo, il libro si intitola “Alla ricerca dello sconosciuto: 17 equazioni che hanno cambiato il mondo”.

Perchè ho deciso di dedicare un articolo a questo libro?

In realtà, il mio articolo, anche se, ripeto, è un testo che consiglio, non vuole essere una vetrina pubblicitaria a questo testo, ma l’inizio di una riflessione molto importante. Queste famose 17 equazioni che, secondo l’autore, hanno contribuito a cambiare il mondo che oggi conosciamo, rappresentano un ottimo punto di inizio per discutere su alcune importanti relazioni scritte recentemente o, anche, molti secoli fa.

Come spesso ripetiamo, il ruolo della fisica è quello di descrivere il mondo, o meglio la natura, che ci circonda. Quando i fisici fanno questo, riescono a comprendere perchè avviene un determinato fenomeno e sono altresì in grado di “predirre” come un determinato sistema evolverà nel tempo. Come è possibile questo? Come è noto, la natura ci parla attraverso il linguaggio della matematica. Modellizare un sistema significa trovare una o più equazioni che  prendono in considerazione i parametri del sistema e trovano una relazione tra questi fattori per determinare, appunto, l’evoluzione temporale del sistema stesso.

Ora, credo che sia utile partire da queste 17 equzioni proprio per riflettere su alcuni importanti risultati di cui, purtroppo, molti ignorano anche l’esistenza. D’altro canto, come vedremo, ci sono altre equazioni estremanete importanti, se non altro per le loro conseguenze, che vengono studiate a scuola senza però comprendere la potenza o le implicazioni che tali risultati hanno sulla natura.

Senza ulteriori inutili giri di parole, vi presento le 17 equazioni, ripeto secondo Stewart, che hanno cambiato il mondo:

Le 17 equazioni che hanno cambiato il mondo secondo Ian Stewart

Sicuramente, ognuno di noi, in base alla propria preparazione, ne avrà riconosciute alcune.

Passiamo attraverso questa lista per descrivere, anche solo brevemente, il significato e le implicazioni di questi importanti risultati.

Teorema di Pitagora

Tutti a scuola abbiamo appreso questa nozione: la somma dell’area dei quadrati costruiti sui cateti, è pari all’area del quadrato costruito sull’ipotenusa. Definizione semplicissima, il più delle volte insegnata come semplice regoletta da tenere a mente per risolvere esercizi. Questo risultato è invece estremamente importante e rappresenta uno dei maggiori assunti della geometria Euclidea, cioè quella che tutti conoscono e che è relativa al piano. Oltre alla tantissime implicazioni nello spazio piano, la validità del teorema di Pitagora rappresenta una prova indiscutibile della differenza tra spazi euclidei e non. Per fare un esempio, questo risultato non è più vero su uno spazio curvo. Analogamente, proprio sfruttando il teorema di Pitagora, si possono fare misurazioni sul nostro universo, parlando proprio di spazio euclideo o meno.

 

Logaritmo del prodotto

Anche qui, come riminescenza scolastica, tutti abbiamo studiato i logaritmi. Diciamoci la verità, per molti questo rappresentava un argomento abbastanza ostico e anche molto noioso. La proprietà inserita in questa tabella però non è affatto banale e ha avuto delle importanti applicazioni prima dello sviluppo del calcolo informatizzato. Perchè? Prima dei moderni calcolatori, la trasformazione tra logaritmo del prodotto e somma dei logaritmi, ha consentito, soprattutto in astronomia, di calcolare il prodotto tra numeri molto grandi ricorrendo a più semplici espedienti di calcolo. Senza questa proprietà, molti risultati che ancora oggi rappresentano basi scientifiche sarebbero arrivati con notevole ritardo.

 

Limite del rapporto incrementale

Matematicamente, la derivata di una funzione rappresenta il limite del rapporto incrementale. Interessante! Cosa ci facciamo? La derivata di una funzione rispetto a qualcosa, ci da un’indicazione di quanto quella funzione cambi rispetto a quel qualcosa. Un esempio pratico è la velocità, che altro non è che la derivata dello spazio rispetto al tempo. Tanto più velocemente cambia la nostra posizione, tanto maggiore sarà la nostra velocità. Questo è solo un semplice esempio ma l’operazione di derivata è uno dei pilastri del linguaggio matematico utilizzato dalla natura, appunto mai statica.

 

Legge di Gravitazione Universale

Quante volte su questo blog abbiamo citato questa legge. Come visto, questa importante relazione formulata da Newton ci dice che la forza agente tra due masse è direttamente proporzionale al prodotto delle masse stesse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. A cosa serve? Tutti i corpi del nostro universo si attraggono reciprocamente secondo questa legge. Se il nostro Sistema Solare si muove come lo vediamo noi, è proprio per il risultato delle mutue forze agenti sui corpi, tra le quali quella del Sole è la componente dominante. Senza ombra di dubbio, questo è uno dei capisaldi della fisica.

 

Radice quadrata di -1

Questo è uno di quei concetti che a scuola veniva solo accennato ma che poi, andando avanti negli studi, apriva un mondo del tutto nuovo. Dapprima, siamo stati abituati a pensare ai numeri naturali, agli interi, poi alle frazioni infine ai numeri irrazionali. A volte però comparivano nei nostri esercizi le radici quadrate di numeri negativi e semplicemente il tutto si concludeva con una soluzione che “non esiste nei reali”. Dove esiste allora? Quei numeri non esistono nei reali perchè vivono nei “complessi”, cioè in quei numeri che arrivano, appunto, da radici con indice pari di numeri negativi. Lo studio dei numeri complessi rappresenta un importante aspetto di diversi settori della conoscenza: la matematica, l’informatica, la fisica teorica e, soprattutto, nella scienza delle telecomunicazioni.

 

Formula di Eulero per i poliedri

Questa relazione determina una correlazione tra facce, spigoli e vertici di un poliedro cioè, in parole semplici, della versione in uno spazio tridimensionale dei poligoni. Questa apparentemente semplice relazione, ha rappresentato la base per lo sviluppo della “topologia” e degli invarianti topologici, concetti fondamentali nello studio della fisica moderna.

 

Distribuzione normale

Il ruolo della distribuzione normale, o gaussiana, è indiscutibile nello sviluppo e per la comprensione dell’intera statistica. Questo genere di curva ha la classica forma a campana centrata intorno al valore di maggior aspettazione e la cui larghezza fornisce ulteriori informazioni sul campione che stiamo analizzando. Nell’analisi statistica di qualsiasi fenomeno in cui il campione raccolto sia statisticamente significativo e indipendente, la distribuzione normale ci fornisce dati oggettivi per comprendere tutti i vari trend. Le applicazioni di questo concetto sono praticametne infinite e pari a tutte quelle situazioni in cui si chiama in causa la statistica per descrivere un qualsiasi fenomeno.

 

Equazione delle Onde

Questa è un’equazione differenziale che descrive l’andamento nel tempo e nello spazio di un qualsiasi sistema vibrante o, più in generale, di un’onda. Questa equazione può essere utilizzata per descrivere tantissimi fenomeni fisici, tra cui anche la stessa luce. Storicamente poi, vista la sua importanza, gli studi condotti per la risoluzione di questa equazione differenziale hanno rappresentato un ottimo punto di partenza che ha permesso la risoluzione di tante altre equazioni differenziali.

 

Trasformata di Fourier

Se nell’equazione precedente abbiamo parlato di qualcosa in grado di descrivere le variazioni spazio-temporali di un’onda, con la trasformata di Fourier entriamo invece nel vivo dell’analisi di un’onda stessa. Molte volte, queste onde sono prodotte dalla sovrapposizione di tantissime componenti che si sommano a loro modo dando poi un risultato finale che noi percepiamo. Bene, la trasformata di Fourier consente proprio di scomporre, passatemi il termine, un fenomeno fisico ondulatorio, come ad esempio la nostra voce, in tante componenti essenziali più semplici. La trasformata di Fourier è alla base della moderna teoria dei segnali e della compressione dei dati nei moderni cacolatori.

 

Equazioni di Navier-Stokes

Prendiamo un caso molto semplice: accendiamo una sigaretta, lo so, fumare fa male, ma qui lo facciamo per scienza. Vedete il fumo che esce e che lentamente sale verso l’alto. Come è noto, il fumo segue un percorso molto particolare dovuto ad una dinamica estremamente complessa prodotta dalla sovrapposizione di un numero quasi infinito di collissioni tra molecole. Bene, le equazioni differenziali di Navier-Stokes descrivono l’evoluzione nel tempo di un sistema fluidodinamico. Provate solo a pensare a quanti sistemi fisici includono il moto di un fluido. Bene, ad oggi abbiamo solo delle soluzioni approssimate delle equazioni di Navier-Stokes che ci consentono di simulare con una precisione più o meno accettabile, in base al caso specifico, l’evoluzione nel tempo. Approssimazioni ovviamente fondamentali per descrivere un sistema fluidodinamico attraverso simulazioni al calcolatore. Piccolo inciso, c’è un premio di 1 milione di dollari per chi riuscisse a risolvere esattamente le equazioni di Navier-Stokes.

 

Equazioni di Maxwell

Anche di queste abbiamo più volte parlato in diversi articoli. Come noto, le equazioni di Maxwell racchiudono al loro interno i più importanti risultati dell’elettromagnetismo. Queste quattro equazioni desrivono infatti completamente le fondamentali proprietà del campo elettrico e magnetico. Inoltre, come nel caso di campi variabili nel tempo, è proprio da queste equazioni che si evince l’esistenza di un campo elettromagnetico e della fondamentale relazione tra questi concetti. Molte volte, alcuni soggetti dimenticano di studiare queste equazioni e sparano cavolate enormi su campi elettrici e magnetici parlando di energia infinita e proprietà che fanno rabbrividire.

 

La seconda legge della Termodinamica

La versione riportata su questa tabella è, anche a mio avviso, la più affascinante in assoluto. In soldoni, la legge dice che in un sistema termodinamico chiuso, l’entropia può solo aumentare o rimanere costante. Spesso, questo che è noto come “principio di aumento dell’entropia dell’universo”, è soggetto a speculazioni filosofiche relative al concetto di caos. Niente di più sbagliato. L’entropia è una funzione di stato fondamentale nella termodinamica e il suo aumento nei sistemi chiusi impone, senza mezzi termini, un verso allo scorrere del tempo. Capite bene quali e quante implicazioni questa legge ha avuto non solo nella termodinamica ma nella fisica in generale, tra cui anche nella teoria della Relatività Generale di Einstein.

 

Relatività

Quella riportata nella tabella, se vogliamo, è solo la punta di un iceberg scientifico rappresentato dalla teoria della Relatività, sia speciale che generale. La relazione E=mc^2 è nota a tutti ed, in particolare, mette in relazione due parametri fisici che, in linea di principio, potrebbero essere del tutto indipendenti tra loro: massa ed energia. Su questa legge si fonda la moderna fisica degli acceleratori. In questi sistemi, di cui abbiamo parlato diverse volte, quello che facciamo è proprio far scontrare ad energie sempre più alte le particelle per produrne di nuove e sconosciute. Esempio classico e sui cui trovate diversi articoli sul blog è appunto quello del Bosone di Higgs.

 

Equazione di Schrodinger

Senza mezzi termini, questa equazione rappresenta il maggior risultato della meccanica quantistica. Se la relatività di Einstein ci spiega come il nostro universo funziona su larga scala, questa equazione ci illustra invece quanto avviene a distanze molto molto piccole, in cui la meccanica quantistica diviene la teoria dominante. In particolare, tutta la nostra moderna scienza su atomi e particelle subatomiche si fonda su questa equazione e su quella che viene definita funzione d’onda. E nella vita di tutti i giorni? Su questa equazione si fondano, e funzionano, importanti applicazioni come i laser, i semiconduttori, la fisica nucleare e, in un futuro prossimo, quello che indichiamo come computer quantistico.

 

Teorema di Shannon o dell’informazione

Per fare un paragone, il teorema di Shannon sta ai segnali così come l’entropia è alla termodinamica. Se quest’ultima rappresenta, come visto, la capicità di un sistema di fornire lavoro, il teorema di Shannon ci dice quanta informazione è contenuta in un determinato segnale. Per una migliore comprensione del concetto, conviene utilizzare un esempio. Come noto, ci sono programmi in grado di comprimere i file del nostro pc, immaginiamo una immagine jpeg. Bene, se prima questa occupava X Kb, perchè ora ne occupa meno e io la vedo sempre uguale? Semplice, grazie a questo risultato, siamo in grado di sapere quanto possiamo comprimere un qualsiasi segnale senza perdere informazione. Anche per il teorema di Shannon, le applicazioni sono tantissime e vanno dall’informatica alla trasmissione dei segnali. Si tratta di un risultato che ha dato una spinta inimmaginabile ai moderni sistemi di comunicazione appunto per snellire i segnali senza perdere informazione.

 

Teoria del Caos o Mappa di May

Questo risultato descrive l’evoluzione temporale di un qualsiasi sistema nel tempo. Come vedete, questa evoluzione tra gli stati dipende da K. Bene, ci spossono essere degli stati di partenza che mplicano un’evoluzione ordinata per passi certi e altri, anche molto prossimi agli altri, per cui il sistema si evolve in modo del tutto caotico. A cosa serve? Pensate ad un sistema caotico in cui una minima variazione di un parametro può completamente modificare l’evoluzione nel tempo dell’intero sistema. Un esempio? Il meteo! Noto a tutti è il cosiddetto effetto farfalla: basta modificare di una quantità infinitesima un parametro per avere un’evoluzione completamente diversa. Bene, questi sistemi sono appunto descritti da questo risultato.

 

Equazione di Black-Scholes

Altra equazione differenziale, proprio ad indicarci di come tantissimi fenomeni naturali e non possono essere descritti. A cosa serve questa equazione? A differenza degli altri risultati, qui entriamo in un campo diverso e più orientato all’uomo. L’equazione di Black-Scholes serve a determinare il prezzo delle opzioni in borsa partendo dalla valutazione di parametri oggettivi. Si tratta di uno strumento molto potente e che, come avrete capito, determina fortemente l’andamento dei prezzi in borsa e dunque, in ultima analisi, dell’economia.

 

Bene, queste sono le 17 equazioni che secondo Stewart hanno cambiato il mondo. Ora, ognuno di noi, me compreso, può averne altre che avrebbe voluto in questa lista e che reputa di fondamentale importanza. Sicuramente questo è vero sempre ma, lasciatemi dire, questa lista ci ha permesso di passare attraverso alcuni dei più importanti risultati storici che, a loro volta, hanno spinto la conoscenza in diversi settori. Inoltre, come visto, questo articolo ci ha permesso di rivalutare alcuni concetti che troppo spesso vengono fatti passare come semplici regolette non mostrando la loro vera potenza e le implicazioni che hanno nella vita di tutti i giorni e per l’evoluzione stessa della scienza.

 

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

Pubblicità

Il premio “nobel” per la matematica

In questi giorni, come forse avrete letto sui giornali, sono state assegnate le Medaglie Fields, forse il più importante riconoscimento che viene dato per la matematica. Questo premio, assegnato ogni 4 anni a partire dal 1936, viene consegnato in occasione del Congresso Internazionale dei Matematici.

Anche questa volta, così come avviene ogni anno per i Nobel, si riaccende la solita discussione sul perchè non esista un premio Nobel per la matematica e se la medaglia Fields può o meno essere considerata come l’equivalente per la matematica del prestigioso premio.

Detto questo, vorrei fare un pò di chiarezza su questa questione, almeno per cercare di capire insieme quali affermazioni sono vere e quali invece appertengono solo ed esclusivamente alla leggenda storica.

Per prima cosa, perchè non esiste un Nobel per la matematica?

Credo che sia inutile parlare di chi era Nobel e perchè costui abbia deciso di devolvere un ingente capitale nell’assegnazione di premi a suo nome. Come sapete, in punto di morte, Nobel ha lasciato scritto nel suo testamento di istituire un premio per chi avesse contribuito al bene dell’umanità nelle discipline: Fisica, medicina, chimica, letteratura e, come noto, per la pace.

Prima osservazione importante: spesso le persone si chiedono, ma quanti soldi ha lasciato Nobel visto che da più di 100 anni viene assegnato questo premio ed ogni premiato riceve circa un milione di dollari? In realtà, Nobel lasciò un capitale in grado di coprire i primi 5 anni del premio. Successivamente, vista l’importanza che da subito ricorprì il premio, l’accademia di Svezia decise di lasciare questo premio.

Leggendo la lista delle discipline premiate, avrete sicuramente notato la mancanza dell’economia. Forse non tutti sanno che il premio nobel in questa disciplina venne istituito solo nel 1969, sempre in memoria di Nobel, ma finanziato dalla Banca di Svezia.

Dunque, perchè non c’è la matematica?

Le prime ipotesi, che poi sono quelle che riscuotono più successo nel mondo del gossip a cui siamo abituati, sono relative a questioni amorose. Per prima cosa, secondo alcuni, Nobel venne lasciato dalla moglie che si fidanzò con Mittang-Leffler, uno dei più importanti matematici svedesi dell’epoca. Secondo questa ipotesi, se Nobel avesse voluto istituire il premio in matematica, con buona probabilità questo sarebbe andato proprio al rivale in amore.

Questa ipotesi è verosimile? In realtà no, perchè Nobel non si sarebbe mai sposato! Non preoccupatevi, il mondo del gossip non si arrende di fronte a questo dettaglio e propone la storia secondo la quale invece che la moglie, la donna sarebbe stata una compagna di letto di Nobel, mantenendo la storia del matematico svedese.

Ad oggi, però, l’ipotesi più accreditata dalla comunità scientifica è un’altra. Quale sarebbe dunque la motivazione? Semplice, ripensando al testamento di Nobel, se dobbiamo pensare alle discipline che “apportano progresso all’umanità” allora la matematica non è considerata una disciplina “esatta”. Per carità, non fraintendetemi. A mio avviso, così come per qualsiasi persona di scienza, la matematica è uno strumento indispensabile senza il quale, ad esempio, la fisica non potrebbe esistere. La comprensione dei fenomeni fisici avviene formulando modelli matematici che descrivono il comportamento della natura. Al tempo di nobel però, la matematica stava vivendo un periodo considerato buio prima di ripartire con la formulazione di quella che oggi viene definita la matematica moderna.

Detto questo, come anticipato, secondo molti la medaglia Fields può essere considerata l’equivalente per la matematica del premio Nobel. Personalmente, non sono d’accordo su questa affermazione.

Vediamo il perchè.

Per prima cosa, c’è da dire che, anche senza premio Nobel, esistono circa 45 premi internazionali che vengono attribuiti per la matematica. A parte questo, al contrario del premio Nobel, la medaglia Fields viene attribuita ai matematici che abbiano meno di 40 anni e che si siano contraddistinti nei loro settori. Questo premio, più che per scoperte o per la carriera, viene attribuito come auspicio di altrettanti e maggiori successi nell’età matura. Altra differenza importante è che il nobel viene assegnato ogni anno, la medaglia Fields ogni quattro.

E dal punto di vista economico?

E’ vero che i soldi non sono tutto nella vita e che chi impegna la sua vita nella scienza non pensa ai soldi, però valutiamo anche i premi dal punto di vista economico. Chi vince il premio Nobel, riceve una somma di circa un milione di dollari. Per la medaglia Fields invece, il premio è di “soli” 16000 dollari canadesi, cioè poco più di 10000 euro.

Ripeto, i soldi non sono tutto, però buttiamoci un occhio.

A mio avviso, ad oggi, l’equivalente per la matematica del premio Nobel è invece la Medaglia Abel, premio istituito dall’accademia di Svezia a partire dal 2003. In realtà, questo premio era stato fortemente voluto dal matematico Lie già nei primi anni del 1900. Per varie vicissitudini politiche, la cosa passò in cavalleria fino, appunto, al 2003, quando il re di Svezia decise di istituire questo premio.

Così come il Nobel, il premio Abel viene assegnato ogni anno in Svezia, senza limiti di età e, oltre alla gloria, si riceve un premio in denaro paragonabile a quello del Nobel, poco più di 800000 dollari.

Concludendo, speriamo di aver capito finalmente quali e quante sono le leggende che circolano intorno al nobel e quali sono gli equivalenti per la matematica. Ultimissima cosa, negli albi dei premi per matematici, figura un solo italiano per la medaglia Fields, Bombieri nel 1974, mentre nessun nostro connazionale ha mai vinto il premio Abel.

 

”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 e’ stabile, instabile o meta-stabile?

Negli ultimi articoli, complici anche i tantissimi commenti e domande fatte, siamo tornati a parlare di ricerca e delle ultime misure scientifiche che tanto hanno fatto discutere. Come fatto notare pero’, molto spesso, queste discussioni che dovrebbero essere squisitamente scientifiche lasciano adito ad articoli su giornali, anche a diffusione nazionale, che male intendono o approfittano del clamore per sparare sentenze senza senso e, lasciatemelo dire, assolutamente fuori luogo.

In particole, nell’articolo precedente, abbiamo discusso l’ultima misura della massa del quark top ottenuta mediante la collaborazione dei fisici di LHC e del Tevetron. Questo risultato e’ il piu’ preciso mai ottenuto prima e ci consente, di volta in volta, di migliorare la nostra conoscenza, come spesso ripeto, sempre troppo risicata e assolutamente lontana dalla comprensione del tutto.

Per discutere la misura della massa del top, siamo partiti da una notizia apparsa sui giornali che parlava di un universo pronto a dissolversi da un istante all’altro. Premesso che, come fatto notare, questa notizia era completamente campata in aria, su suggerimento di una nostra cara lettrice, ci e’ stato chiesto di discutere con maggior dettaglio quello che molti chiamano il destino ultimo del nostro universo. Come forse avrete sentito, su alcune fonti si parla spesso di universo stabile, instabile o meta-stabile farfugliando, nel vero senso della parola, come questa particolarita’ sia legata alla massa di qualche particella.

Cerchiamo dunque di spiegare questo importante e non banale concetto cercando sempre di mantenere un approccio quanto possibile divulgativo.

Per prima cosa, dobbiamo tornare a parlare del bosone di Higgs. Come forse ricorderete, in un articolo specifico:

– Bosone di Higgs, ma che sarebbe? 

abbiamo gia’ affrontato la sua scoperta, cercando in particolare di spiegare il perche’ l’evidenza di questa particella sarebbe cosi’ importnate nell’ambito del modello standard e della fisica delle alte energie. Come fatto notare pero’, anche in questo caso, parliamo ancora di “evidenza” e non di “scoperta”. Visto che me lo avete chiesto direttamente, ci tengo a sottolineare questa importante differenza.

Come sapete, la fisica e’ detta una “scienza esatta”. Il motivo di questa definizione e’ alquanto semplice: la fisica non e’ esatta perche’ basata su informazioni infinitamente esatte, ma perche’ ogni misura e’ accompagnata sempre da un’incertezza esattamente quantificata. Questa incertezza, e’ quella che comunemente viene chiamato “errore”, cioe’ il grado di confidenza statistico che si ha su un determinato valore. Per poter parlare di evidenza, e’ necessario che la probabilita’ di essersi sbagliati sia inferiore di un certo valore, ovviamente molto basso. Per poter invece gridare alla scoperta, la probabiita’ statistica che quanto misurato sia un errore deve essere ancora piu’ bassa. Questo grado di confidenza, ripeto prettamente statistico, e’ quello che spesso sentiamo valutare riferendosi alla “sigma” o “all’incertezza”.

Bene, tornando al bosone di Higgs, perche’ si dice che ancora non c’e’ la sicurezza che quanto osservato sia proprio quell’Higgs che cerchiamo? Semplice, il grado di confidenza, non ci consente ancora di poter affermare con sicurezza statistica che la particella osservata sia proprio il bosone di Higgs che cerchiamo e non “un” bosone di Higgs o un’altra particella. Come ormai sappiamo, il bosone di Higgs tanto cercato e’ proprio quello relativo al campo di Higgs che determina la massa delle particelle. Per poter essere quel bosone, la particella deve essere, in particolare, scalare e con spin zero. Che significa? Praticamente, queste sono le caratteristiche che definiscono l’identikit dell’Higgs che cerchiamo. Se per quanto riguarda il fatto di essere scalare siamo convinti, per lo spin della particella, dal momento che decade in due fotoni, potrebbe avere spin 0 o 2. Per poter essere sicuri che lo spin sia proprio zero, sara’ necessario raccogliere ancora piu’ dati per determinare con sicurezza questa proprieta’ anche se statisticamente possiamo escludere con una certa incetezza che lo spin sia 2.

Detto questo, e supposto, con una buona confidenza statistica, che quanto trovato sia proprio il bosone di Higgs, sappiamo che la massa trovata per questa particella e’ 125.6 GeV con un un’incertezza totale di 0.4 GeV. Questo valore della massa ha pero’ aperto le porte per una discussione teorica molto accesa e di cui si inizia a parlare anche sui giornali non prettamente scientifici.

Perche’?

Come anticipato, la massa del bosone di Higgs determina la condizione di stabilita’ o instabilita’ del nostro universo. Perche’ proprio l’Higgs? Ovviamente, questo bosone e’ correlato con il campo scalare di Higgs, cioe’ quello che assegna la massa delle particelle. Ora pero’, nel modello standard, troviamo particelle che hanno masse anche molto diverse tra loro. Se osserviamo i quark, passiamo dall’up, il piu’ leggero, al top, il piu’ pesante, con una differenza di massa veramente enorme per particelle che appartengono alla stessa “famiglia”. Detto questo, per determinare la condizione di equilibrio, e tra poco spiegheremo cosa significa, del nostro universo, e’ possibile ragionare considerando proprio le masse dell’Higgs e del top.

In che modo?

Senza spendere troppe parole, vi mostro un grafico molto significativo:

 

Stabilita’ dell’universo data dalla correlazione delle masse Top-Higgs

Cosa significa questo grafico? Come potete vedere, incrociando il valore della massa del top con quella dell’Higgs e’ possibile capire in quale zona ci troviamo, appunto: stabile, instabile o meta-stabile. Scientificamente, queste sono le condizioni in cui puo’ trovarsi quello che e’ definito vuoto quantomeccanico dell’universo. Se l’universo fosse instabile, allora sarebbe transitato in una successione di stati diversi senza poter formare strutture complesse dovute all’evoluzione. Come potete facilmente capire, in questo caso, noi oggi non saremo qui ad interrogarci su come e’ fatto l’universo dal momento che non avremmo avuto neanche la possibilita’ di fare la nostra comparsa. In caso di universo stabile invece, come il termine stesso suggerisce, tutto rimane in uno stato stazionario senza grosse modificazioni. Meta-stabile invece cosa significa? Questo e’ un termine ricavato direttamente dalla termodinamica. Detto molto semplicemente, un sistema meta-stabile si trova in una posizione di minimo di energia non assoluto. Cioe’? Detto in altri termini, il sistema e’ in uno stato di equilibrio, ma sotto particolari condizioni puo’ uscire da questo stato e scendere verso qualcosa di piu’ stabile ancora. Per capirlo meglio, immaginate di mettere una scodella sul pavimento con dentro una pallina. Se muovete di poco la pallina questa oscillera’ e ricadra’ sul fondo, posizione di equilibrio meta-stabile. Se date un colpo piu’ forte, la pallina uscira’ dalla scodella e andra’ sul pavimento. A questo punto pero’ il vostro sistema immaginario ha raggiunto la posizione piu’ stabile.

Ora, capite bene quanto sia importante e interessante capire che tipo di sistema e’ il nostro universo per determinare eventuali e future evoluzioni temporali che potrebbero avvenire. Come visto nel grafico precedente, per capire lo stato dell’universo possiamo valutare le masse del top e dell’Higgs.

Cosa otteniamo con i valori delle masse oggi conosciuti? Come potete vedere, come per un simpatico scherzo, la massa dell’Higgs ci posizione proprio nella strettissima zona di meta-stabilita’ del nostro universo. Come anticipato, il fatto di non essere nella zona di instabilita’ e’ assolutamente comprensibile pensando al fatto che noi oggi siamo qui. Certo, una massa superiore a 126 GeV ci avrebbe piazzato nella zona stabile dove, come si dice nelle favole, “vissero felici e contenti”. Cosa comporta il fatto di essere nella regione di meta-stabilita’? Come qualcuno, incurante della scienza, cerca di farvi credere, siamo in bilico su una corda. Il nostro universo da un momento all’altro potrebbe transitare verso uno stato piu’ stabile modificando radicalmente le proprieta’ del vuoto quantomeccanico. In questo caso, il nostro universo collasserebbe e segnebbe la nostra fine.

E’ vero questo?

Assolutamente no. Prima di tutto, cerchiamo di ragionare. Come detto, la massa attuale del bosone di Higgs e’ 125.6+/-0.4 GeV. Questo significa che entro una certa probabilita’, piu’ del 15%, la massa del bosone potrebbe essere maggiore di 126 GeV. In questo caso la misura sarebbe pienamente della regione “stabile” dell’universo. Ovviamente, per poter determinare con precisione questo valore e’ necessario ridurre l’incertezza che accompagna la misura in modo da “stringere” l’intervallo entro cui potrebbe essere compresa questa massa.

Se anche l’universo fosse in uno stato meta-stabile, non possiamo certo pensare che da un momento all’altro questo potrebbe uscire dallo stato di equilibrio e transitare verso altro se non in particolari condizioni. Vi ripeto nuovamente come in questo caso ci stiamo muovendo all’interno di ragionamenti prettamente teorici in cui gli stessi principi della fisica che oggi conosciamo potrebbero non essere validi. Secondo alcuni infatti, la stessa evoluzione dell’universo che ha portato oggi fino a noi potrebbe essere stata possibile proprio grazie alla natura meta-stabile del vuoto quantomeccanico.

Come ricorderete, in questi articoli:

– Universo: foto da piccolo

– Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

cosi’ come in tutti quelli richiamati a loro volta, abbiamo parlato dell’inflazione, cioe’ di quel particolare periodo nell’evoluzione dell’universo che ha portato ad una notevole espansione in tempi brevissimi. Conseguenza dell’inflazione e’ l’avere un universo omogeneo ed isotropo ed in cui le fluttuazione della radiazione di fondo sono molto ridotte. Bene, il bosone di Higgs potrebbe avere avuto un ruolo decisivo per l’innesco del periodo inflazionario. Secondo alcune teorie, infatti, le condizioni fisiche per poter accendere l’inflazione potrebbero essere state date da una particella scalare e l’Higgs potrebbe appunto essere questa particella. Se proprio devo aprire una parentesi, per poter affermare con sicurezza questa cosa, dobbiamo essere sicuri che la fisica che conosciamo oggi possa essere applicata anche in quella particolare fase dell’universo, cioe’ che i modelli attualmente conosciuti possano essere estrapolati a quella che viene comunemente definita massa di Planck dove tutte le forze fondamentali si riunificano. Ovviamente, per poter affermare con sicurezza queste teorie sono necessarie ancora molte ricerche per determinare tutti i tasselli che ancora mancano a questo puzzle.

Seguendo questa chiave di lettura, il fatto di essere in un universo meta-stabile, piu’ che un rischio potrebbe essere stata proprio la caratteristica che ha permesso l’evoluzione che poi ha portato fino ai giorni nostri, con la razza umana presente sulla Terra.

Altro aspetto curioso e importante della meta-stabilita’ dell’universo e’ la possibilita’ di includere i cosiddetti multiversi. Detto molto semplicemente, il fatto che l’universo sia meta-stabile apre gli scenari ad una serie di universi paralleli tutti uno di seguito all’altro caratterizzati da valori continui di alcuni parametri fisici. Non si tratta di racconti fantascientifici o di fantasia ma di vere e proprie teorie fisiche riguardanti il nostro universo.

Concludendo, la scoperta, o l’evidenza, del bosone di Higgs e’ stata sicuramente un ottimo risultato raggiunto dalla fisica delle alte energie, ma certamente non un punto di arrivo. La misura, ancora solo preliminare, della massa della particella apre le porte a scenari di nuova fisica o di considerazioni molto importanti circa la natura del nostro stesso universo. Come visto in questo articolo, quelli che apparentemente potrebbero sembrare campi del sapere completamente diversi e lontani, l’infinitamente piccolo e l’infinitamente grande, sono in realta’ correlati tra loro proprio da singole misure, come quella della massa dell’Higgs. A questo punto, capite bene come lo scneario si fa sempre piu’ interessante e sara’ necessario fare ancora nuove ricerche prima di arrivare a qualcosa di certo.

 

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

Interpretazioni libere della Bibbia

Nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

una nostra cara amica ci ha richiesto maggiori informazioni su Mauro Biglino. Per chi non lo conoscesse, si tratta di uno studioso di storia delle religioni che sta facendo molto discutere dopo l’uscita dei suoi libri in cui mostra una interpretazione “diversa” della Bibbia.

Come risposto allo stesso commento iniziale, la teoria di Biglino e’ molto vasta e, provando a cercare sulla rete, vi accorgerete di quanto e’ stato scritto a sostegno o a smentita delle sue teorie. Anche considerando solo la rete, ci sono decine di siti di esperti di antiche scritture o di ebraismo che hanno dedicato moltissimi articoli a queste interpretazioni.

Dal nostro punto di vista, senza peccare di presunzione, ci limiteremo ad analizzare i punti salienti di questa discussione arrivando poi a formulare un nostro pensiero sulla base di quanto appreso. Nel nostro caso, non siamo assolutamente esperti di lingua ebraica per cui ci limiteremo solo ad analizzare senza preconcetti la discussione.

In soldoni, i libri di Biglino partono dall’analisi dei testi sacri originali, cercando un’interpretazione diversa rispetto a quella “canonica”. Nei suoi scritti l’autore si concentra in particolare su molti passaggi in ebraico mostrando come la traduzione ufficiale riconosciuta dalla CEI non sia corretta.

Quali sono le conclusioni a cui arriva Biglino? Per prima cosa, secondo questa nuova visione, la Bibbia non parlerebbe assolutamente del Dio che conosciamo bensi’ narrerebbe la creazione dell’universo e dell’uomo per opera di entita’ aliene superiori. Secondo l’autore, nel testo sarebbe contenuta la chiave di lettura per vedere Dio non come un singolo ma come un gruppo di esseri extraterrestri con grandi poteri. Biglino ha pubblicato diverse opere negli ultimi anni, concentrandosi su passaggi salienti o mostrando come le traduzioni universalmente riconosciute fino ad ora sono in realta’ frutto di incomprensioni o, peggio ancora, derivate da un’opera di offuscamento della verita’ da parte della Chiesa.

I due libri principali pubblicati da Biglino ci fanno capire molto bene, gia’ dal testo, le basi della sua teoria:

– Il libro che cambierà per sempre le nostre idee sulla Bibbia – Gli dèi che giunsero dallo spazio?

– Il Dio alieno della Bibbia

Nei testi si affrontano i temi salienti del pensiero Cristiano: la creazione, l’essere superiore, l’Eden. Inoltre, vengono messi in discussione aspetti comunemente accettati dalla Chiesa come: l’esistenza degli Angeli, l’esistenza del Demonio e via dicendo.

Detto in altri termini, Biglino ci propone, attraverso i suoi scritti, una visione completamente stravolta della religione e dei dogmi del cristianesimo rivisitando il tutto sulla base di un universo creato da esseri extraterrestri e che avrebbero affidato alla Bibbia la loro storia.

Quali sono i punti di forza di questa interpretazione? Leggendo in rete, trovate scritto che Biglino e’ un esperto di storia delle religioni e profondo conosciutore della lingua ebraica. Avrebbe lavorato per diversi anni con le “Edizioni San Paolo” occupandosi, tra l’altro, anche della traduzione ufficiale, quella accettata anche dalla CEI per intenderci, della Bibbia. Dopo l’uscita dei suoi libri sarebbe poi stato licenziato dalla casa editrice interrompendo la sua collaborazione. Questo solo a riprova della scomoda verita’ contenuta nei suoi scritti.

Piu’ o meno, senza scendere troppo nei dettagli, questi sono i punti salienti della vicenda Biglino. Certo, se ragioniamo su quanto trovato in rete abbiamo: un esperto di storia delle religioni e di lingua ebraica che ha lavorato per anni con una delle piu’ importanti case editrici legate al Vaticano, una interpretazione diversa della Bibbia frutto di studi profondi, decine di siti che lo osannano come nuovo messia. Insomma, una storia credibile e che potrebbe stare in piedi.

Ora pero’, proviamo a ragionare per conto nostro e cerchiamo di capire meglio questa vicenda.

Come anticipato, soprattutto in rete, trovate molti siti di reali esperti di ebraismo che controbattono a queste interpretazioni dei testi sacri mostrando diversi errori “grammaticali” nelle traduzioni di Biglino. Solo per darvi un esempio, molto si e’ discusso riguardo al fatto che il Dio della Bibbia viene chiamato in diversi modi ma con nomi plurali accompagnati da verbi al singolare. Biglino interpeta questo come una chiara evidenza che la Bibbia si stia riferendo ad un gruppo di esseri e non ad un singolo. Secondo gli esperti di ebraico invece, cosi’ come avviene nel Corano, Dio viene sempre indicato con nomi diversi, in realta’ aggettivi, per indicare la sua grandezza e perche’ l’uomo non conosce l’esatto nome di un essere che non saprebbe comprendere in pieno.

A parte questo, che comunque ha un peso rilevante se ragioniamo su interpretazioni letterali dell’ebraico, cerchiamo di analizzare la cosa sotto un’ottica diversa. Prima di tutto, non e’ esattamente vero quanto scritto in rete sul ruolo di Biglino presso le edizioni San Paolo. I siti sostenitori parlano di ruolo chiave nella scrittura della versione ufficiale della Bibbia. Biglino si e’ in realta’ occupato di scrivere piccoli, ma frequenti, spezzoni di traduzione per opere curate da altri. Anche se il suo contributo e’ presente, la versione ufficiale della Bibbia e’ stata gestita e curata da altre personalita’ molto esperte di ebraismo. Questo non per denigrare il curriculum dell’autore, ma solo per essere sicuri di quanto affermato.

Dal punto di vista dell’ebraico, come sappiamo bene, questa lingua, ma soprattutto i testi sacri, vanno ben oltre la semplice traduzione letterale. Anche la Bibbia che conosciamo e’ derivata da una serie di interpretazioni fatte nel corso dei secoli da studiosi. Non per niente, ancora oggi, ci sono ricercatori che passano la loro vita lavorativa leggendo e cercando di interpretare le Sacre Scritture. In quest’ottica, Biglino ha proposto una sua interpretazione cosi’ come fatto da molti altri che invece vengono riconosciuti dalla Chiesa.

Cosa dire dunque su queste interpretazioni?

Ragioniamo, Biglino propone una interpretazione della Bibbia basata su traduzioni fatte da lui. E’ sbagliato denigrare in tutto e per tutto la figura di questo scrittore dal momento che, indipendentemente da dove proviene, e’ un conoscitore, forse non esperto e sicuramente non madre lingua, dell’ebraico. Ovviamente, come accennato in precedenza, ci sono diversi punti in cui le traduzioni letterali, non le interpretazioni, presentano errori grammaticali. Nonostante questo, quanto ottenuto da Biglino e’ un’interpretazione della Bibbia cosi’ come quella che conosciamo ufficialmente.

E’ dunque possibile che quella di Biglino sia l’interpretazione corretta?

Su questo sono molto scettico, ma, come detto in precedenza, si tratta di un mio pensiero personale. Premessi gli errori grammaticali, e’ vero che ognuno puo’ interpretare quello che legge a modo proprio, ma non vi sono assolutamente prove ne tantomeno certezze per affermare che la Bibbia sia una cronaca extraterrestre di creazione dell’universo. Come spesso accade, non esiste un senso univoco di un’opera ma ognuno che legge puo’ dare il suo anche molto diverso da quello degli altri. Nonostante questo, passare dagli angeli alle astronavi e da un Essere Superiore ad una banda di alieni intenti a creare l’universo mi sembra quanto meno azzardato. Parlare di interpretazione possibile della Bibbia sarebbe come pensare che il Codice da Vinci corrisponda a realta’.

 

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

Aerei: come fanno a volare e sicurezza

Attraverso i commenti del  blog, un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda, a suo dire, apparentemente molto semplice ma che, come potete verificare molto facilmente, genera tantissima confusione. In sintesi la domanda e’ questa: perche’ si dice che volare in aereo e’ cosi sicuro?

Per poter rispondere a questa domanda, si devono ovviamente scartabellare i numeri ufficiali degli incidenti aerei. Questo ci consente di poter verificare la probabilita’ di un incidente aereo rapportato, ad esempio, a quelli ben piu’ noti automobilistici. Partendo da questa domanda, mi sono pero’ chiesto qualcosa in piu’: sappiamo veramente perche’ gli aerei riescono a volare? Anche questa potrebbe sembrare una domanda molto semplice. Si tratta di una tecnologia conosciuta da diversi decenni eppure, incredibile ma vero, non tutti sanno perche’ questi enormi oggetti riescono a stare in aria. Facendo un giro su internet, ho scoperto come anche molti siti di divulgazione della scienza fanno delle omissioni o dicono cose formalmente sbagliate.

Detto questo, credo sia interessante affrontare un discorso piu’ ampio prima di poter arrivare a rispondere alla domanda sugli incidenti aerei.

Partiamo dalle basi, come sapete ruolo fondamentale nel volo aereo e’ quello delle ali. Mentre il motore spinge in avanti l’apparecchio, le ali hanno la funzione di far volare l’aereo. Ora, per poter restare in quota, o meglio per salire, senza dover parlare di fisica avanzata, c’e’ bisogno di una forza che spinga l’aereo verso l’alto e che sia maggiore, o al limite uguale per rimanere alle stessa altezza, del peso dell’aereo stesso.

Come fanno le ali ad offrire questa spinta verso l’alto?

Forze agenti sull’ala durante il volo

Tutto il gioco sta nel considerare l’aria che scorre intorno all’ala. Vediamo la figura a lato per capire meglio. L’aria arriva con una certa velocita’ sull’ala, attenzione questo non significa che c’e’ vento con questa velocita’ ma, pensando al moto relativo dell’aereo rispetto al suolo, questa e’ in prima approssimazione la velocita’ stessa con cui si sta spostando l’aereo. Abbiamo poi il peso dell’aereo che ovviamente e’ rappresentato da una forza che spinge verso il basso. D e’ invece la resistenza offerta dall’ala. Vettorialmente, si stabilisce una forza L, detta “portanza”, che spinge l’aereo verso l’alto.

Perche’ si ha questa forza?

Come anticipato, il segreto e’ nell’ala, per la precisione nel profilo che viene adottato per questa parte dell’aereo. Se provate a leggere la maggiorparte dei siti divulgativi, troverete scritto che la forza di portanza e’ dovuta al teorema di Bernoulli e alla differenza di velocita’ tra l’aria che scorre sopra e sotto l’ala. Che significa? Semplicemente, l’ala ha una forma diversa nella parte superiore, convessa, e inferiore, quasi piatta. Mentre l’aereo si sposta taglia, come si suole dire, l’aria che verra’ spinta sopra e sotto. La differenza di forma fa si che l’aria scorra piu’ velocemente sopra che sotto. Questo implica una pressione maggiore nella parte inferiore e dunque una spinta verso l’alto. Per farvi capire meglio, vi mostro questa immagine:

Percorso dell’aria lungo il profilo alare

Come trovate scritto in molti siti, l’aria si divide a causa del passaggio dell’aereo in due parti. Vista la differenza di percorso tra sopra e sotto, affinche’ l’aria possa ricongiungersi alla fine dell’ala, il fluido che scorre nella parte superiore avra’ una velocita’ maggiore. Questo crea, per il teorema di Bernoulli, la differenza di pressione e quindi la forza verso l’alto che fa salire l’aereo.

Spiegazione elegante, semplice, comprensibile ma, purtroppo, fortemente incompleta.

Perche’ dico questo?

Proviamo a ragionare. Tutti sappiamo come vola un aereo. Ora, anche se gli aerei di linea non lo fanno per ovvi motivi, esistono apparecchi acrobatici che possono volare a testa in giu’. Se fosse vero il discorso fatto, il profilo dell’ala in questo caso fornirebbe una spinta verso il basso e sarebbe impossibile rimanere in aria.

Cosa c’e’ di sbagliato?

In realta’ non e’ giusto parlare di spiegazione sbagliata ma piuttosto bisogna dire che quella data e’ fortemente semplificata e presenta, molto banalmente come visto, controesempi in cui non e’ applicabile.

Ripensiamo a quanto detto: l’aria scorre sopra e sotto a velocita’ diversa e crea la differenza di pressione. Chi ci dice pero’ che l’aria passi cosi’ linearmente lungo l’ala? Ma, soprattutto, perche’ l’aria dovrebbe rimanere incollata all’ala lungo tutto il percorso?

La risposta a queste domande ci porta alla reale spiegazione del volo aereo.

L’effetto Coanda sperimentato con un cucchiaino

Prima di tutto, per capire perche’ l’aria rimane attaccata si deve considerare il profilo aerodinamico e il cosiddetto effetto Coanda. Senza entrare troppo nella fisica, questo effetto puo’ semplicemente essere visualizzato mettendo un cucchiaino sotto un lieve flusso d’acqua. Come sappiamo bene, si verifica quello che e’ riportato in figura. L’acqua, che cosi’ come l’aria e’ un fluido, scorre fino ad un certo punto lungo il profilo del metallo per poi uscirne. Questo e’ l’effetto Coanda ed e’ quello che fa si che l’aria scorra lungo il profilo alare. Questo pero’ non e’ ancora sufficiente.

Nella spiegazione del volo utilizzando il teorema di Bernoulli, si suppone che il moto dell’aria lungo l’ala sia laminare, cioe’, detto in modo improprio, “lineare” lungo l’ala. In realta’ questo non e’ vero, anzi, un moto turbolento, soprattutto nella parte superiore, consente all’aria di rimanere maggiormente attaccata evitando cosi’ lo stallo, cioe’ il distaccamento e la successiva diminuzione della spinta di portanza verso l’alto.

In realta’, quello che avviene e’ che il moto dell’aria lungo il profilo compie una traiettoria estremamente complicata e che puo’ essere descritta attraverso le cosiddette equazioni di Navier-Stokes. Bene, allora scriviamo queste equazioni, risolviamole e capiamo come si determina la portanza. Semplice a dire, quasi impossibile da fare in molti sistemi.

Cosa significa?

Le equazioni di Navier-Stokes, che determinano il moto dei fluidi, sono estremamente complicate e nella maggior parte dei casi non risolvibili esattamente. Aspettate un attimo, abbiamo appena affermato che un aereo vola grazie a delle equazioni che non sappiamo risolvere? Allora ha ragione il lettore nel chiedere se e’ veramente sicuro viaggiare in aereo, praticamente stiamo dicendo che vola ma non sappiamo il perche’!

Ovviamente le cose non stanno cosi’, se non in parte. Dal punto di vista matematico e’ impossibile risolvere “esattamente” le equazioni di Navier-Stokes ma possiamo fare delle semplificazioni aiutandoci con la pratica. Per poter risolvere anche in modo approssimato queste equazioni e’ necessario disporre di computer molto potenti in grado di implementare approssimazioni successive. Un grande aiuto viene dalla sperimentazione che ci consente di determinare parametri e semplificare cosi’ la trattazione matematica. Proprio in virtu’ di questo, diviene fondamentale la galleria del vento in cui vengono provati i diversi profili alari. Senza queste prove sperimentali, sarebbe impossibile determinare matematicamente il moto dell’aria intorno al profilo scelto.

In soldoni, e senza entrare nella trattazione formale, quello che avviene e’ il cosiddetto “downwash” dell’aria. Quando il fluido passa sotto l’ala, viene spinto verso il basso determinando una forza verso l’alto dell’aereo. Se volete, questo e’ esattamente lo stesso effetto che consente agli elicotteri di volare. In quest’ultimo caso pero’, il downwash e’ determinato direttamente dal moto dell’elica.

Detto questo, abbiamo capito come un aereo riesce a volare. Come visto, il profilo dell’ala e’ un parametro molto importante e, ovviamente, non viene scelto in base ai gusti personali, ma in base ai parametri fisici del velivolo e del tipo di volo da effettuare. In particolare, per poter mordere meglio l’aria, piccoli velivoli lenti hanno ali perfettamente ortogonali alla fusoliera. Aerei di linea piu’ grandi hanno ali con angoli maggiori. Al contrario, come sappiamo bene, esistono caccia militari pensati per il volo supersonico che possono variare l’angolo dell’ala. Il motivo di questo e’ semplice, durante il decollo, l’atterraggio o a velocita’ minori, un’ala ortogonale offre meno resitenza. Al contrario, in prossimita’ della velocita’ del suono, avere ali piu’ angolate consente di ridurre al minimo l’attrito viscoso del fluido.

Ultimo appunto, i flap e le altre variazioni di superficie dell’ala servono proprio ad aumentare, diminuire o modificare intensita’ e direzione della portanza dell’aereo. Come sappiamo, e come e’ facile immaginare alla luce della spiegazione data, molto importante e’ il ruolo di questi dispositivi nelle fasi di decollo, atterraggio o cambio quota di un aereo.

In soldoni dunque, e senza entrare in inutili quanto disarmanti dettagli matematici, queste sono le basi del volo.

Detto questo, cerchiamo di capire quanto e’ sicuro volare. Sicuramente, e come anticipato all’inizio dell’articolo, avrete gia’ sentito molte volte dire: l’aereo e’ piu’ sicuro della macchina. Questo e’ ovviamente vero, se consideriamo il numero di incidenti aerei all’anno questo e’ infinitamente minore di quello degli incidenti automobilistici. Ovviamente, nel secondo caso mi sto riferendo solo ai casi mortali.

Cerchiamo di dare qualche numero. In questo caso ci viene in aiuto wikipedia con una pagina dedicata proprio alle statistiche degli incidenti aerei:

– Wiki, incidenti aerei

Come potete leggere, in media negli ultimi anni ci sono stati circa 25 incidenti aerei all’anno, che corrispondono approssimativamente ad un migliaio di vittime. Questo numero puo’ oscillare anche del 50%, come nel caso del 2005 in cui ci sono state 1454 vittime o nel 2001 in cui gli attentati delle torri gemelle hanno fatto salire il numero. La maggiorparte degli incidenti aerei sono avvenuti in condizioni di meteo molto particolari o in fase di atterraggio. Nel 75% degli incidenti avvenuti in questa fase, gli aerei coinvolti non erano dotati di un sistema GPWS, cioe’ di un sistema di controllo elettronico di prossimita’ al suolo. Cosa significa? Un normale GPS fornisce la posizione in funzione di latitudine e longitudine. Poiche’ siamo nello spazio, manca dunque una coordinata, cioe’ la quota a cui l’oggetto monitorato si trova. Il compito del GPWS e’ proprio quello di fornire un sistema di allarme se la distanza dal suolo scende sotto un certo valore. La statistica del 75% e’ relativa agli incidenti avvenuti tra il 1988 e il 1994. Oggi, la maggior parte degli aerei civili e’ dotato di questo sistema.

Solo per concludere, sempre in termini statistici, e’ interessante ragionare, in caso di incidente, quali siano i posti lungo la fusoliera piu’ sicuri. Attenzione, prendete ovviamente questi numeri con le pinze. Se pensiamo ad un aereo che esplode in volo o che precipita da alta quota, e’ quasi assurdo pensare a posti “piu’ sicuri”. Detto questo, le statistiche sugli incidenti offrono anche una distribuzione delle probabilita’ di sopravvivenza per i vari posti dell’aereo.

Guardiamo questa immagine:

Statistiche della probabilita’ di sopravvivenza in caso di incidente aereo

Come vedete, i posti piu’ sicuri sono quelli a prua, cioe’ quelli piu’ vicini alla cabina di pilotaggio ma esiste anche una distribuzione con picco di sicurezza nelle file centrali vicino alle uscite di emergenza. Dal momento che, ovviamente in modo grottesco, i posti a prua sono quelli della prima classe, il fatto di avere posti sicuri anche dietro consente di offrire una minima ancora di salvataggio anche ad i passeggeri della classe economica.

Concudendo, abbiamo visto come un aereo riesce a volare. Parlare solo ed esclusivamente di Bernoulli e’ molto riduttivo anche se consente di capire intuitivamente il principio del volo. Questa assunzione pero’, presenta dei casi molto comuni in cui non e’ applicabile. Per quanto riguarda le statistiche degli incidenti, l’aereo resta uno dei mezzi piu’ sicuri soprattutto se viene confrontato con l’automobile. Come visto, ci sono poi dei posti che, per via della struttura ingegneristica dell’aereo, risultano statisticamente piu’ sicuri con una maggiore probabilita’ di sopravvivena in caso di incidente.

 

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

Obbligatorio dire due parole su GOCE

Era il 15 settembre, ben due mesi fa, quando il sottoscritto, che a forza di documentarsi su siti complottisti ha acquisito doni di preveggenza, gia’ parlava di GOCE e della fine annunciata della missione.

In questo articolo:

– GOCE: quando il satelliste finisce la benzina

abbiamo gia’ parlato della missione, della sua importanza scientifica ma, soprattutto, del suo rientro a Terra. Come potete leggere, gia’ al tempo si diceva che la cosa avrebbe rappresentato un rischio, ma con probabilita’ bassissima. Ripeto, trovate tutti i dettagli leggendo l’articolo precedente.

Poi cosa e’ successo?

Semplice, e’ finita la benzina e sulla rete si sono scatenati gli animi catastrofisti di tutti: siti, blog, forum ma, purtroppo, anche giornali, protezione civile, ecc. Nelle ultime ore, la scena mediatica e’ stata completamente catturata dalla caduta di questo satellite con una gara a chi la spara piu’ grossa sul punto di impatto, sull’ora o sui possibili rischi dell’operazione.

In tutto questo poi, ci si e’ messa anche la polemica, alquanto sterile, tra protezione civile, ASI e ESA che non si riscono a mettere d’accordo su cu dice cosa.

Lasciamo perdere questi discorsi e parliamo di cose serie.

Non spendero’ piu’ di qualche parola su questo evento, dal momento che e’ stata gia’ sviscerato a sufficienza.

Unico particolare degno di nota, al momento GOCE e’ ancora in funzione e non ha cominciato a cadere verso la Terra. Perche’ dico questo? Lasciando da parte i mezzi di informazione assolutamente poco credibili in ambito scientifico o in situazioni di questo tipo, l’unico modo per reperire informazioni reali e’ consultare il sito dell’ESA, in cui potete trovare una pagina aggiornata in real time stabilendo comunicazioni direttamente con il satellite.

Trovate la pagina a questo indirizzo:

– ESA, GOCE info

Le informazioni contenute vengono trasmesse da una base in Antartide che stabilisce connessioni con GOCE ogni qual volta il satellite passa sulla zona.

Leggete cosa scrivono il 10 novembre alle 23.50, cioe’ meno di un’ora fa:

Contact with GOCE was made once again from the Troll station in Antarctica at 23:42 CET. The central computer temperature is at 80ºC and the battery is at 84ºC. At an altitude of less than 120 km, the spacecraft is – against expectations – still functional.

Capito? Il satellite non e’ ancora in fase di caduta. Detto questo, e’ inutile stare li ad arrovelarsi e tentare di indovinare dove cadra’ GOCE. Fino a quando non iniziera’ la caduta, e’ come provare ad indovinare i numeri del lotto!

Concludendo, i rischi di caduta su zone abitate sono estremamente bassi. Se pensate di restare a casa perche’ avete paura che qualche pezzo possa arrivarvi in testa, allora chiudetevi per sempre nelle vostre mura senza uscire. Praticamente, la probabilita’ e’ simile a quella di essere colpiti da una tegola che si stacca da un tetto. Piuttosto che credere a storielle inventate dai giornali, documentatevi sui siti giusti e seguite in tempo reale la fine di questa gloriosa e importante missione.

Ultimissima cosa, in queste ore sta per ricadere a Terra qualcosa di veramente grosso e aspettato ma di cui i giornali non parlano. Sta infatti per rientrare una Soyuz dalla Stazione Spaziale Internazionale con a bordo il nostro astronauta Luca Parmitano. Sarebbe meglio parlare di questo piu’ che di satelliti.

 

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

Scoperto il piu’ grande vulcano sommerso …. ma spento

Diverse volte ci siamo soffermati a parlare di vulcani, sopratutto analizzando la situazione di quelli italiani:

– Cosa succede in Campania?

– Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

ma soprattutto, in molti post, abbiamo parlato del grande vulcano sommerso italiano, il Marsili:

– Marsili e terremoto siciliano

– Il vulcano Marsili

– Immagine ricostruita del Marsili

– Il risveglio del Marsili

– Marsili: una fonte di energia enorme!

Perche’ i vulcani interessano tanto? La risposta e’ molto semplice, un vulcano e’ una fonte di energia immensa. Le eruzioni sono fenomeni naturali di una potenza tale da spaventare chiunque. Questi eventi ci mostrano quanto vivo sia il nostro pianeta e quanto sia irrequieta la situazione che ribolle sotto i nostri piedi.

Posizione del Massiccio Tamu

Perche’ faccio questa introduzione?

Come avete letto dal titolo, proprio in questi giorni e’ stato individuato il piu’ grande vulcano sottomarino del mondo. La scoperta e’ stata fatta da un team di geologi dell’universita’ di Houston a circa 1500 Km dalle coste del Giappone. L’enorme vulcano in questione ha una superficie di ben 310000 Km^2 ma con un’altezza minuscola in confronto all’estensione, appena 4000 metri. Praticamente, se ipotizzassimo di essere in piedi sulla cima del vulcano, non riusciremmo ad apparezzare la pendenza delle sue pareti. L’estensione e’ paragonabile a quella dell’intera Italia.

Come si chiama questo vulcano?

Leggendo in rete trovate scritto, testuali parole, “al vulcano e’ stato dato il nome di Massiccio Tamu”. Perche’ sottolineo questo aspetto? Semplice, secondo voi, con tutti i mezzi a disposizione oggi, nessuno si era mai accorto di questo gigante la cui cima e’ appena 2000 metri sotto il livello dell’oceano? Ovviamente la risposta e’ no. Data la sua forma molto strana, bassa e molto larga, si pensava che il massiccio fosse stato formato da diversi vulcani in successione oppure che si trattasse di un altopiano sottomarino come ce ne sono tantissimi sotto i fondali oceanici.

Il nome Tamu significa infatti “Texas A&M University” proprio a ricordare l’universita’ di appartenenza dei ricercatori che circa 20 anni fa individuarono per la prima volta il massiccio. Grazie invece agli studi recenti, si e’ visto come la struttura del Tamu sia coperta da una singola eruzione vulcanica in cui si evidenzia un punto centrale con colate a 360 gradi. Questo proprio a dimostrare l’esistenza di un singolo cratere al centro.

Planimetria del Vulcano

Secondo i geologi, il Massiccio Tamu si e’ formato circa 150 milioni di anni fa, probabilmente in un punto in cui la crosta terrestre e’ piu’ sottile. Poco dopo la sua formazione, circa 145 milioni di anni fa, c’e’ stata la grande eruzione che ha lasciato la struttura come la vediamo oggi, con lava proveniente in grande quantita’ dal mantello. Detto questo, capite subito che il vulcano e’ praticamente spento da ben 145 milioni di anni. E’ sempre meglio specificare questo punto per evitare che inizi la speculazione anche su questo vulcano.

Il Massiccio Tamu, grazie alla sua estensione totale, si posiziona di diritto al primo posto della classifica dei vulcani piu’ grandi della Terra. Il precedente primato apparteneva al Mauna Loa nelle Hawaii con appena 5200 Km^2 di estensione, cioe’ appena il 2% del Massiccio Tamu. Ovviamente, cosi’ come avvenuto per questa scoperta, la classifica e’ sempre aperta. Si conoscono diverse catene montuose sui fondali oceanici e per molte di queste si pensa che siano presenti piu’ vulcani affiancati. Magari, approfondendo gli studi, si potrebbe capire che alcune di queste sono singoli vulcani con una forma simile a quella del Tamu.

Il Massiccio Tamu oltre ad essere il piu’ grande della Terra, ha un’estensione paragonabile a quella dei grandi vulcani del Sistema Solare. Come forse sapete, il piu’ grande vulcano, questa volta attivo, del sistema solare si trova su Marte ed e’ noto come Monte Olimpo. L’altezza di questo vulcano e’ di ben 25 Km e la sua forma e’ facilmente visibile anche con un piccolo telescopio domestico. Anche se le altezze sono profondamente diverse, il Tamu ha un’estensione solo il 25% minore del Monte Olimpo.

Il Monte Olimpo su Marte ripreso dalla Viking 1

Per farvi capire l’enorme altezza del vulcano marziano, fino a poco tempo fa si pensava addirittura che la cima del vulcano fosse all’esterno dell’atmosfera del pianeta rosso. Studi molto recenti hanno invece dimostrato che la pressione atmosferica sulla cima sia appena del 2%, ma non nulla, rispetto a quella a terra. Di contro, per fare un esempio, la pressione sulla cima dell’Everest e’ il 25% di quella che si registra a livello del mare.

Ovviamente, oltre che per l’imponenza dei numeri, il massiccio Tamu rappresenta un ottimo laboratorio per i geologi. Come potete facilmente capire, uno studio attento del vulcano puo’ permetterci di capire meglio l’origine dei grandi vulcani terrestri e del sistema solare, comprendere la struttura interna del nostro pianeta e quanto magma e’ contenuto all’interno, oltre ad avere campioni di roccia con una datazione precisa.

Concludendo, proprio in questi giorni si e’ capito che il Massiccio Tamu, conosciuto da circa 20 anni, e’ in realta’ un singolo grande vulcano con un’estensione di ben 310000 Km^2. Questo valore rende il Tamu il piu’ grande vulcano del pianeta e uno dei maggiori del sistema Solare. Fortunatamente, il vulcano si e’ spento poco dopo la sua formazione con una grande eruzione sottomarina che ha formato la struttura di cui abbiamo parlato, profondamene diversa da quella che immaginiamo per i coni vulcanici. La scoperta del vulcano offre innumerevoli opportunita’ di studio per i geologi e per capire l’origine e la struttura del nostro stesso pianeta.

 

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

Effetto Forer e oroscopi

Oggi, sfogliando la rete sono capitato sulla pagina degli oroscopi. Questo e’ quello che accade quasi tutti i giorni a molti di noi. Cosa facciamo a questo punto? Pensateci bene, chi per curiosita’, chi per vedere quello che dice, chi invece e’ un convinto sostenitore, ognuno di noi trova una sua motivazione per leggere queste rubriche.

Di oroscopi ne avevamo gia’ parlato in un post di qualche tempo fa:

– Oroscopo … non ci crede nessuno?

In questo caso, ci eravamo soffermati sulla falsa convizione dell’esistenza dei segni zodiacali. In particolare, avevamo visto come le stelle che appartengono ad una stessa costellazione dello zodiaco, sono in realta’ distanti anche anni luce da loro. Dunque, non esiste nessuna correlazione tra corpi celesti, ne’ tantomeno tra segni zodiacali e personalita’ di un individuo. Tra l’altro, sempre parlando di astronomia vera, avevamo visto come il moto della Terra fa si che i periodi dell’anno in cui vengono definiti i segni zodiacali siano in realta’ variati nel tempo. Conseguenza di questo e’ che oggi, chi crede di essere nato sotto un particolare segno, potrebbe avere una brutta sorpresa scoprendo che in realta’ il suo segno e’ un altro.

Detto questo e tornando al discorso iniziale, oggi mi sono imbattutto in un oroscopo. Vi riporto quello che dice per il mio segno, o almeno presunto tale se non guardassi alla tabella dell’articolo precedente, cioe’ la bilancia:

E’ il momento meno adatto per chiedere prestiti o finanziamenti : se proprio non potete astenervi dal farlo almeno prendete un po di tempo per guardare più proposte.
Popolarità. Buon umore. Le persone cercheranno la vostra compagnia. Sii più selettivo. Scegli la qualità più che la quantità. Non fidarti troppo degli altri oggi.
Fate molto attenzione a persone importune e pettegole : meglio per voi evitarle soprattutto oggi . State raggiungendo un buon equilibrio che però potrebbe essere compromesso da queste persone.

L’amore sembra dover vacillare da un momento all’altro per gli amici in coppia : tuttavia avete ottime speranze di rinsaldare le vostre unioni.
Se oggi vi sentite drammaticamente soli, nessuna paura : già da stasera vi sentirete a vostro agio . Solo curate di stare in santa pace un po da soli.

Questo sarebbe il mio oroscopo di oggi. Ovviamente si tratta solo di un esempio, ma la discussione che vorrei fare puo’ essere adattata e rifatta per ogni segno zodicale e per ogni giorno. Cerchiamo di analizzare il testo.

E’ il momento meno adatto per chiedere finanziamenti, pero’ se proprio dovete farlo cercate di valutare piu’ proposte.

Sono popolare, le persone cercano la mia compagnia, pero’ dovrei stare attento a chi frequento. Salvo poi correggere nell’ultima riga dicendo che e’ meglio stare da soli.

L’amore sembra vacillare se siete in coppia pero’, sempre se siete in coppia, e’ il momento buono per rinsaldare il legame.

Cosa avete capito da questo oroscopo? Esattamente tutto e il contrario di tutto. Se ora questo messaggio vi viene dato alla radio, magari mentre siete in macchina, cosa vi restera’ in testa? Semplice, un miscuglio di frasi che saranno adattabili ad ogni situazione e ad ogni persona. A fine giornata, se analizzate quanto accaduto, sicuramente troverete qualcosa che collima con quanto detto dall’oroscopo. A questo punto molti di noi si diranno: allora ci ha preso!

Questa semplice analisi, ci consente di capire meglio come vengono scritti gli oroscopi. Questo e’ il punto in cui vorrei portarvi per analizzare il discorso.

Nella scrittura degli oroscopi, si cerca sempre di dare frasi molto generiche oppure, mescolando le carte in tavola, dire qualcosa di specifico, ma illustrare anche la situazione opposta. In questo modo, quanto detto potra’ essere adattato ad ogni persona, per ogni segno e per ogni giorno della settimana.

Scientificamente, questo metodo si chiama Effetto Forer o Effetto Barnum. Sapete chi era Barnum? Proprio il piu’ famoso imprenditore circense americano. Come sostenuto dallo stesso Barnum, i suoi spettacoli avevano tanto successo perche’ erano costruiti in modo tale che chiunque potesse trovare uno spezzone di suo interesse.

Bene, la stesura degli oroscopi segue esattamente lo stesso principio: ognuno di noi trovera’ una frase che meglio gli si adatta. Dunque, chi e’ un bravo astrologo? Uno che riesce ad interpretare le stelle? Assolutamente no. Da quanto detto, un bravo astrologo e’ qualcuno con una buna proprieta’ di linguaggio e, cosi’ come un bravo scrittore, una persona in grado di formulare frasi vaghe e adattabili alla maggior parte delle persone.

Dal punto di vista linguistico e della fantasia, persone di questo tipo sono sicuramente da ammirare. La stessa cosa non vale ovviamente dal punto di vista astrologico.

Vi dico anche un’altra curiosita’ che vi fara’ capire meglio come vengono scritti gli oroscopi. Poco fa, abbiamo detto che l’effetto Barnum e’ anche noto come Effetto Forer.

Chi era Forer?

Il prof. Forer era uno psicologo dell’universita’ della California. Nel 1948 Forer face un esperimento molto istruttivo. Durante la prima lezione del corso, consegno’ ai suoi studenti un questionario composto da un certo numero di domande creato proprio da lui. Lo scopo di questo questionario era, come detto agli studenti, determinare i tratti caratteristici del carattere di ciascuno studente.

Al termine del tempo, Forer simulo’ la correzione del questionario e successivamente consegno’ a ciascuno studente una busta con il profilo ottenuto.

Dopo la lettura, non mostrando il risulato a nessun compagno, Forer chiese agli studenti di assegnare un punteggio in base alla verosimiglianza del risultato con la personalita’. Voto che poteva andare da 0, completamente lontano, a 5, perfettamente rispondente.

Il risultato fu a dir poco sorprendente: la media dei voti dati dagli studenti fu di 4,26. Dunque, il questionario ideato da Forer funzionava perfettamente.

Qual e’ il trucco in questo caso?

Forer raggiro’ a fin di bene i suoi studenti, consegnando a tutti lo stesso profilo psicologico. Tradotto in italiano il profilo era il seguente:

Hai molto bisogno che gli altri ti apprezzino e ti stimino eppure hai una tendenza ad essere critico nei confronti di te stesso. Pur avendo alcune debolezze nel carattere, sei generalmente in grado di porvi rimedio. Hai molte capacità inutilizzate che non hai volto a tuo vantaggio. Disciplinato e controllato all’esterno, tendi ad essere preoccupato ed insicuro dentro di te. A volte dubiti seriamente di aver preso la giusta decisione o di aver fatto la cosa giusta. Preferisci una certa dose di cambiamento e varietà e ti senti insoddisfatto se obbligato a restrizioni e limitazioni. Ti vanti di essere indipendente nelle tue idee e di non accettare le opinioni degli altri senza una prova che ti soddisfi. Ma hai scoperto che è imprudente essere troppo sinceri nel rivelarsi agli altri. A volte sei estroverso, affabile, socievole, mentre altre volte sei introverso, diffidente e riservato. Alcune delle tue aspirazioni tendono ad essere davvero irrealistiche.

Analizziamo questo testo cosi’ come abbiamo fatto per il mio oroscopo di oggi.

Cosa vedete?

Frasi del tutto generali e che possono essere adattate a tutti e frasi distanti tra loro in contrapposizione. In questo modo, le frasi generali possono corrispondere a chiunque legge il profilo. Le frasi in contrapposizione, ad esempio quella sull’estroverso e introverso allo stesso tempo, sono sicuramente corrispondenti a ciascuno di noi.

Dunque? Abbiamo capito perche’ questo si chiama anche Effetto Forer, ma soprattutto perche’ questo principio puo’ e deve essere applicato nella stesura di un oroscopo che possa avere successo. Ovviamente, durante l’esperimento di Forer, i questionari erano tutti anonimi, questo per rispondere ad alcune critiche che vorrebbero il risultato cosi’ alto solo per rispettto dell’autorita’ del professore che ha formulato il questionario. Altra curiosita’, lo stesso Forer dichiaro’ di aver compilato il profilo caratteriale assemblando frasi prese da un almanacco di astrologia comprato in edicola.

Concludendo, un buon astrologo e’ semplicemente una persona in grado di creare frasi adattabili a tutti. L’effetto Barnum e’ proprio il principio utilizzato nella stesura dei messaggi che ogni giorno ci vengono detti ed in cui ognuno di noi puo’ in parte riconoscersi. Inoltre, nell’articolo precedente avevamo mostrato l’assurdita’ anche solo nel concepire stelle lontane anni luce tra loro come facenti parte di una costellazione nel suo insieme. Ovviamente, ognuno di noi e’ libero di credere a quello che vuole o di vedere l’oroscopo anche solo per curiosita’. Su questo nessuno potra’ mai sindacare. Quello che pero’ e’ assurdo e’ che ancora oggi ci sia tanta gente convinta che quella dell’oroscopo sia una scienza esatta.

 

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

Effetto gregge: l’esagono su Saturno

Solo qualche giorno fa, avevamo parlato della notizia della tempesta in corso su Saturno:

– Sistema solare: previsioni meteo

Come visto, le informazioni che venivano date su internet erano in parte sbagliate, ma, soprattutto, erano tutte caricate di un enfasi e di un complottismo, lasciatemelo dire, a volte ridicolo.

Ora cosa succede? Oggi sfogliando le pagine internet mi trovo di fronte ad una nuova sensazionale notizia: “Su Saturno sarebbe stato avvistato uno strano esagono, estremamente regolare e di dimensioni enormi”. Col sorriso sulle labbra, e tra poco capirete anche voi il perche’, cerco di informarmi meglio, facendo la parte di quello che non conosce di cosa si sta parlando. Con mia sorpresa, trovo la notizia su decine di siti ma con informazioni non sempre concordi.

Prima di tutto, vi mostro una foto per farvi capire a cosa mi sto riferendo:

La struttura esagonale al polo nord di Saturno

Perche’ i siti di “informazione” non sono d’accordo? C’e’ chi dice che e’ stato avvistato ora per la prima volta, mettendolo anche in relazione alla tempesta sempre su Saturno di cui abbiamo parlato nel precedente post, c’e’ chi dice che e’ stato avvistato per la prima volta nel 2006, ma soprattutto, e su questo sono praticamente tutti d’accordo, “la scienza non sa di cosa si tratti”!

Nulla di sorprendente, a cose di questo tipo siamo ormai abituati. Come potete immaginare, molti siti si sono limitati a fare copia/incolla tra di loro, senza nemmeno pensare a quello che stavano pubblicando. Proprio per questo motivo ho chiamato il post “effetto gregge”, proprio per indicare un effetto, realmente studiato in psicologia, che schematizza il comportamento all’unisono, senza una ragione apparente, di soggetti diversi fatto solo a scopo emulativo. Per intenderci, e senza parlare di psicologia, i “pecoroni” come li conoscono tutti.

Pensate che io stia esagerando?

Ecco alcune delle frasi prese da un sito internet, che non riporto proprio per evitare la diffusione di notizie false, chiaramente catastrofiste:

La tempesta rappresentava una assoluta novità osservativa su pianeti che non siano la Terra

Anche in questo caso, gli scienziati non sanno cosa pensare, né hanno idea dell’origine del bizzarro comportamento climatico dei pianeti.

Non abbiamo mai visto niente del genere su nessun altro pianeta. Anzi, la densa atmosfera di Saturno è dominata da onde che plasmano le nubi in modo circolare e celle convettive che fanno lo stesso lavoro, per cui è forse il pianeta del sistema solare in cui meno ti potresti aspettare l’apparizione di una formazione ciclonica in forma di una precisa figura geometrica a sei facce.

Ed ovviamente non poteva certo mancare Nibiru per la spiegazione di questo esagono:

Alcuni ricercatori parlano dell’influenza gravitazionale di un eso-pianeta, come ad esempio l’ormai famoso Pianeta X, di cui in questo periodo se ne sta sempre parlando di più.

Ora, cerchiamo di capire in modo autonomo di cosa si tratta.

Prima di tutto, al contrario di quanto vi si vorrebbe far credere, quell’esagono e’ li almeno dal 1981, anno in cui venne fotografato per la prima volta dalla sonda Voyager-1. Se andate a visitare la pagina wikipedia su questo argomento:

– Wikipedia, esagono di Saturno

trovate, nella prima riga, dunque senza nemmeno lo sforzo di leggere tutto, “è uno schema nuvoloso persistente di forma esagonale, al polo nord di Saturno“. Gia’ questo vi fa capire l’assurdita’ della notizia rispolverata e copiata da tanti siti senza ragionare sulle fonti.

Gia’ in passato avevamo visto comportamenti di questo tipo, anche su siti e giornali di diffusione nazionale:

– Controllare le fonti!

Tralasciando questi comportamenti, capiamo dunque cos’e’ questa formazione esagonale osservata sulla superficie di Saturno.

Il fatto che sia una tempesta e’ vero, in particolare le ultime immagini scattate dalla sonda Cassini hanno mostrato la parte interna dell’esagono ad alta risoluzione. Intorno al polo nord di Saturno e’ presente un enorme ciclone di 2500 Km di diametro con vortici atmosferici che ruotano ad altissima velocita’, come potete vedere dall’immagine presa dall’archivio NASA:

Il tornado al centro dell’esagono di Saturno

Come abbiamo discusso nell’altro post su Saturno, le tempeste su questo pianeta non sono affatto un fenomeno raro e, a differenza di quanto avviene sulla Terra, la morfologia del pianeta e la sua atmosfera possono creare perturbazioni estremamente intense e che possono durare decine di anni. Sempre nel post precedente, abbiamo fatto il confronto tra le tempeste su Saturno e la grande macchia rossa di Giove, proprio per mostrare come fenomeni di questo tipo siano del tutto normali anche per altri pianeti del Sistema Solare.

Detto questo, sembrerebbe tutto chiaro, ma un punto scoperto ancora rimane. Perche’ si forma quella struttura esagonale cosi’ apparentemente perfetta e regolare?

Interno del cilindro utilizzato all’universita’ di Oxford. Il colore verde e’ dovuto a coloranti utilizzati per tracciare i fluidi.

In realta’, una spiegazione ufficiale della scienza ancora manca anche se, un paio di anni fa, dei fisici dell’universita’ di Oxford hanno fatto un interessante esperimento per cercare di riprodurre in laboratorio la struttura della tempesta.

L’esperimento e’ molto semplice: viene messo un cilindro con 30 litri di acqua su una piattaforma rotante a bassa velocita’. Successivamente, all’interno del volume di fluido, viene messo un anello in grado di ruotare a velocita’ molto piu’ sostenuta. A cosa serve questo? L’acqua del cilindro rappresenta l’atmosfera di Saturno, mentre l’anello in rotazione simula le correnti d’aria ad alta velocita’ che alimentano la tempesta, come mostrato nelle ultime foto di Cassini.

Cosa ha mostrato l’esperimento? In base alla differenza di velocita’ tra la piattaforma e l’anello, i ricercatori sono riusciti a creare strutture a forma di esagono, ma anche triangoli, cerchi, ellissi, ottagoni, ecc. Alla luce di questo, si puo’ supporre che molto probabilmente in prossimita’ del polo Nord di Saturno, siano presenti correnti d’aria piu’ veloci rispetto a quelle atmosferiche standard, e questa differenza sia in grado di formare la struttura esagonale. Sempre secondo i ricercatori, strutture di questo tipo possono formarsi anche sulla Terra, ma la differenza di atmosfera rispetto a Saturno, renderebbe queste formazioni visibili per tempi brevissimi.

Purtroppo l’articolo in questione e’ a pagamento, ma potete comunque leggere l’abstract della ricerca a questo indirizzo:

– ScienceDirect Esagono

Concludendo, la notizia che potete leggere in questi giorni su diversi siti, e’ volutamente forzata. L’evidenza della struttura esagonale su Saturno non e’ affatto una scoperta di questi giorni. Come visto nell’articolo, la strana formazione racchiude una tempesta di notevoli dimensioni e, molto probabilmente, la forma geometrica e’ dovuta a forti correnti molto piu’ veloci di quelle atmosferiche.

 

 

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

Marsili: una fonte di energia enorme!

Diverse volte, in passato, abbiamo parlato del vulcano Marsili. Come sappiamo, con questo nome intendiamo il piu’ grande vulcano sottomarino d’Europa, un sistema attivo e potenzialmente pericoloso. Nonostante questo, abbiamo evidenziato come false tutte quelle notizie che vorrebbero il Marsili sul punto di eruttare o anche quelle fonti che parlano di un improvviso risveglio del vulcano:

– Marsili e terremoto siciliano

– Il vulcano Marsili

– Immagine ricostruita del Marsili

– Il risveglio del Marsili

Perche’ torno a parlare del Marsili? Semplicemente perche’, negli ultimi giorni, molti siti hanno ricominciato a pubblicare notizie su questo vulcano, ed in particolare su un progetto che prevederebbe l’utilizzo del Marsili come sorgente di energia geotermica. Stando a quanto si legge in rete, sarebbero in corso pericolose perforazioni con lo scopo di sfruttare l’energia del vulcano per produrre corrente elettrica. Come potete facilmente immaginare, molti siti puntano il dito contro queste attivita’, sostenendo la pericolosita’ delle trivellazioni, dal momento che si sta toccando una potenziale bomba pronta ad esplodere.

Immagine ricostruita del vulcano Marsili

E’ possibile che siano in corso attivita’ di questo tipo? C’e’ un rischio concreto che le trivellazioni possano causare l’eruzione del Marsili?

Premetto subito che la notizia e’ reale, esiste veramente un progetto per lo sfruttamento dell’energia geotermica del vulcano Marsili. Il progetto in questione si chiama “Marsili Project”, gestito e coordinato dalla Eurobuilding in collaborazione con l’INGV ma anche con diverse universita’ italiane.

Il sito internet del progetto e’ il seguente:

– Eurobuilding, Marsili Project

Come si puo’ sfruttare questo vulcano per produrre energia elettrica?

Come visto nei post precedenti, quando parliamo di Marsili intendiamo un enorme vulcano lungo 70 Km e largo 30, posizionato circa 140 Km a Nord della costa Siciliana. La base del vulcano, sul fondo marino, si trova a circa 3000 m di profondita’, mentre la sua cima raggiunge i 500 metri dal livello del mare.

L’acqua che si infiltra all’interno del Vulcano, viene riscaldata fino a circa 400 gradi e portata a pressioni fino a 200 bar, ed e’ proprio questa che puo’ essere utilizzata per produrre corrente elettrica.

Perche’ si parla di perforazioni?

Il Marsili Project prevede la realizzazione di 5 pozzi, a circa 100Km dalla costa siciliana, che costituiranno il primo impianto off-shore di geotermia. Attraverso le perforazioni nella parte alta del vulcano, in cinque punti differenti, l’acqua ad alta pressione e riscaldata verra’ utilizzata per mettere in moto le turbine e produrre dunque corrente elettrica.

Proprio all’inizio di quest’anno sono iniziate le prime perforazioni per valutare la fattibilita’ del progetto e per avere una stima dei costi complessivi piu’ ragionevole.

Che vantaggio c’e’ nello sfruttare questa energia?

Solo per darvi qualche numero, con 5 pozzi, si e’ stimato di raggiungere una potenza elettrica di 200MW, valore confrontabile con una centrale nucleare di media-piccola taglia. Come potete capire, il potenziale di questa fonte di energia e’ davvero enorme. La corrente prodotta dal Marsili servira’ per il fabbisogno italiano e permettera’ in parte di diminuire la richiesta del nostro paese verso gli altri partner europei.

Inoltre, vi faccio notare che si tratta di un’energia assolutamente rinnovabile.

Sono pericolose le trivellazioni?

Cerchiamo di ragionare su quanto detto fino a questo punto. Come visto, parliamo di 5 punti di perforazione. Considerando le profondita’ del Marsili, e come si vede anche dal progetto presentato, i pozzi di trivellazione saranno nella parte superiore del vulcano. Gli studi condotti dall’INGV e dall’universita’ di Chieti, hanno mostrato come in questa zona la caldera si trovi a circa 10 Km dalla superficie del cono vulcanico. Ovviamente, sarebbe assurdo pensare di andare a bucare la caldera del vulcano per far fuoriuscire magma. Purtroppo su alcuni siti si cerca di proporre idee di questo tipo.

Per completezza, vi dico anche che la prima fase di esplorazione del Marsili e’ durata circa 5 anni, periodo in cui i tecnici della compagnia, insieme agli altri organi citati in precedenza, hanno fatto attente valutazioni del vulcano, ma anche valutato eventuali rischi comportati da queste procedure. Ovviamente, non sono stati evidenziati fattori di pericolosita’.

Solo per rispondere ad alcune ipotesi mosse in rete, la fase di studio del Marsili Project ha permesso di analizzare a fondo anche la storia pregressa del vulcano. In particolare, dall’analisi dei fondali, e’ stato evidenziato come il Marsili non abbia provocato assolutamente tsunami nel tirreno in tempi geologicamente vicini,al contrario di quanto sostenuto su diversi siti internet.

C’e’ anche un altro aspetto molto importante e da non sottovalutare. Gli studi in corso e le future installazioni offshore, permetteranno di installare una rete ancora piu’ fitta di monitoraggio del Marsili. I diversi punti utilizzati per le trivellazioni diverranno anche delle stazioni permanenti di analisi e controllo dell’attivita’ vulcanica nel Tirreno. Visto che in diversi post abbiamo parlato di prevenzione e di monitoraggio, questa e’ un ulteriore informazione degna di nota per questo progetto.

Concludendo, e’ vero che esiste il progetto per lo sfruttamento dell’energia geotermica prodotta dal Marsili. Poche settimane fa sono iniziate le perforazioni per lo studio e l’analisi dei depositi energetici. Come visto nell’articolo, queste attivita’ non presentano assolutamente nessun rischio dal momento che ogni mossa e’ stata studiata e valutata insieme ad un team di esperti. La futura produzione energetica, sempre che il progetto arrivi a conclusione, consentirebbe la produzione di energia elettrica per l’Italia, garantendo una riduzione della corrente acquistata da altri paesi europei. Il Marsili Project prevede inoltre l’intensificazione della rete di monitoraggio del vulcano, grazie anche alla realizzazione di stazioni permanenti di controllo dell’attivita’ vulcanica.

 

 

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