Charged Lepton Flavour Violation

Oggi vorrei mettere da parte UFO, complotti, scie chimiche, fine del mondo, ecc., per tornare a parlare di scienza pura. Lo vorrei fare con questo articolo spceifico, per trattare nuovamente lo stato attuale della ricerca e mostrarvi quali sono i settori più “caldi” e più promettenti nel panorama della fisica delle alte energie.

Per prima cosa, in diversi articoli abbiamo parlato di modello standard:

– Dafne e KLOE: alta energia in Italia

– E parliamo di questo Big Bang

– Universo: foto da piccolo

– Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

– Il primo vagito dell’universo

– L’espansione metrica dell’universo

Come abbiamo visto, il Modello Standard è quella teoria che oggi abbiamo definito e che consente di prevedere molte delle proprietà che osserviamo per le particelle. Vi ricordo che in fisica parliamo sempre di modello proprio per indicare un qualcosa in grado di prevedere le proprietà sperimentali.

Anche se poco conosciuto ai non addetti ai lavori, il Modello Standard è stato molto citato parlando del Bosone di Higgs. Come tutti sanno, il nostro modello, che ha resistito per decenni, presenta una particolare mancanza: non è in grado di prevedere l’esistenza della massa delle particelle. Come correggere questa grave imprecisione? Che le particelle abbiano massa è noto a tutti e facilmente dimostrabile anche guardando la materia che ci circonda. Bene, per poter correggere questo “errore” è possibile inserire quello che è noto come Meccanismo di Higgs, una correzione matematica che consente al modello standard di poter prevedere l’esistenza della massa. Bene, dunque ora è tutto OK? Assolutamente no, affinché il meccanismo di Higgs possa essere inserito è necessario che sia presente quello che viene chiamato un Campo di Higgs e, soprattutto, un bosone intermedio che, neanche a dirlo, si chiama Bosone di Higgs.

Capite dunque perchè la scoperta sperimentale del Bosone di Higgs è così importante?

Del bosone di Higgs, di LHC e delle sue conseguenze abbiamo parlato in questi articoli:

– Bosone di Higgs … ma cosa sarebbe?

– L’universo è stabile, instabile o meta-stabile?

– Hawking e la fine del mondo

– 2012, fine del mondo e LHC

A questo punto si potrebbe pensare di aver raggiunto il traguardo finale e di aver compreso tutto. Purtroppo, o per fortuna a seconda dei punti di vista, questo non è assolutamente vero.

Perchè?

Come è noto a tutti, esistono alcuni problemi aperti nel campo della fisica e su cui si discute già da moltissimi anni, primo tra tutti quello della materia oscura. Il nostro amato Modello Standard non prevede assolutamente l’esistenza della materia oscura di cui abbiamo moltissime verifiche indirette. Solo per completezza, e senza ripetermi, vi ricordo che di materia e energia oscura abbiamo parlato in questi post:

– La materia oscura

– Materia oscura intorno alla Terra?

– Flusso oscuro e grandi attrattori

– Troppa antimateria nello spazio

– Due parole sull’antimateria

– Antimateria sulla notra testa!

L’esistenza della materia oscura, insieme ad altri problemi poco noti al grande pubblico, spingono i fisici a cercare quelli che vengono chiamati Segnali di Nuova Fisica, cioè decadimenti particolari, molto rari, in cui si possa evidenziare l’esistenza di particelle finora sconosciute e non contemplate nel modello standard delle particelle.

Per essere precisi, esistono moltissime teorie “oltre il modello standard” e di alcune di queste avrete già sentito parlare. La più nota è senza ombra di dubbio la Supersimmetria, o SuSy, teoria che prevede l’esistenza di una superparticella per ogni particella del modello standard. Secondo alcuni, proprio le superparticelle, che lasciatemi dire a dispetto del nome, e per non impressionarvi, non hanno alcun super potere, potrebbero essere le componenti principali della materia oscura.

Prima importante riflessione, la ricerca in fisica delle alte energie è tutt’altro che ad un punto morto. La scoperta, da confermare come detto negli articoli precedenti, del Bosone di Higgs rappresenta un importante tassello per la nostra comprensione dell’universo ma siamo ancora molto lontani, e forse mai ci arriveremo, dalla formulazione di una “teoria del tutto”.

Detto questo, quali sono le ricerche possibii per cercare di scoprire se esiste veramente una fisica oltre il modelo Standard delle particelle?

Detto molto semplicemente, si studiano alcuni fenomeni molto rari, cioè con bassa probabilità di avvenire, e si cerca di misurare una discrepanza significativa da quanto atteso dalle teorie tradizionali. Cosa significa? Come sapete, le particelle hanno una vita molto breve prima di decadere in qualcos’altro. I modi di decadimento di una data particella possono essere molteplici e non tutti avvengono con la stessa probabilità. Vi possono essere “canali”, cioè modi, di decadimento estremamente più rari di altri. Bene, alcuni di questi possono essere “viziati” dall’esistenza di particelle non convenzionali in grado di amplificare questo effetto o, addirittura, rendere possibili modi di decadimento non previsti dalla teoria convenzionale.

L’obiettivo della fisica delle alte energie è dunque quello di misurare con precisione estrema alcuni canali rari o impossibili, al fine di evidenziare segnali di nuova fisica.

Ovviamente, anche in questo caso, LHC rappresenta un’opportunità molto importante per questo tipo di ricerche. Un collisore di questo tipo, grazie alla enorme quantità di particelle prodotte, consente di poter misurare con precisione moltissimi parametri. Detto in altri termini, se volete misurare qualcosa di molto raro, dovete prima di tutto disporre di un campione di eventi molto abbondante dove provare a trovare quello che state cercando.

Un esempio concreto, di cui abbiamo parlato in questo post, è l’esperimento LhCB del CERN:

– Ancora sullo squilibrio tra materia e antimateria

Una delle ricerche in corso ad LhCB è la misura del decadimento del Bs in una coppia di muoni. Niente paura, non voglio tediarvi con una noiosa spiegazione di fisica delle alte energie. Il Bs è un mesone composto da due quark e secondo il modello standard può decadere in una coppia di muoni con una certa probabilità, estremamente bassa. Eventuali discordanze tra la probabilità misurata di decadimento del Bs in due muoni e quella prevista dal modello standard potrebbe essere un chiaro segnale di nuova fisica, cioè di qualcosa oltre il modello standard in grado di modificare queste proprietà.

Misurare la probabilità di questo decadimento è qualcosa di estremamente difficile. Se da un lato avete una particella che decade in due muoni facilmente riconoscibili, identificare questo decadimento in mezzo a un mare di altre particelle è assai arduo e ha impegnato moltissimi fisici per diverso tempo.

Purtroppo, o per fortuna anche qui, gli ultimi risultati portati da LhCB, anche in collaborazione con CMS, hanno mostrato una probabilità di decadimento paragonabile a quella attesa dal modello standard. Questo però non esclude ancora nulla dal momento che con i nuovi dati di LHC sarà possibile aumentare ancora di più la precisione della misura e continuare a cercare effetti non previsti dalla teoria.

Tra gli altri esperimenti in corso in questa direzione, vorrei poi parlarvi di quelli per la ricerca della “violazione del numero Leptonico”. Perdonatemi il campanilismo, ma vi parlo di questi semplicemente perchè proprio a questo settore è dedicata una mia parte significativa di ricerca.

Cerchiamo di andare con ordine, mantenendo sempre un profilo molto divulgativo.

Come visto negli articoli precedenti, nel nostro modello standard, oltre ai bosoni intermedi, abbiamo una serie di particelle elementari divise in quark e leptoni. Tra questi ultimi troviamo: elettrone, muone, tau e i corrispondendi neutrini. Bene, come sapete esistono delle proprietà in fisica che devono conservarsi durante i decadimenti di cui abbiamo parlato prima. Per farvi un esempio noto a tutti, in un decadimento dobbiamo mantenere la carica elettrica delle particelle, se ho una particella carica positiva che decade in qualcosa, questo qualcosa deve avere, al netto, una carica positiva. La stessa cosa avviene per il numero leptonico, cioè per quella che possiamo definire come un’etichetta per ciascun leptone. In tal caso, ad esempio, un elettrone non può decadere in un muone perchè sarebbe violato, appunto, il numero leptonico.

Facciamo un respiro e manteniamo la calma, la parte più tecnica è già conclusa. Abbiamo capito che un decadimento in cui un leptone di un certo tipo, muone, elettrone o tau, si converte in un altro non è possibile. Avete già capito dove voglio andare a finire? Se questi decadimenti non sono possibili per la teoria attuale, andiamo a cercarli per verificare se esistono influenze da qualcosa non ancora contemplato.

In realtà, anche in questo caso, questi decadimenti non sono del tutto impossibili, ma sono, come per il Bs in due muoni, fortemente soppressi. Per farvi un esempio, l’esperimento Opera dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, misura proprio l’oscillazione dei neutrini cioè la conversione di un neutrino di un certo tipo in un altro. Ovviamente, appartendendo alla famiglia dei leptoni, anche i neutrini hanno un numero leptonico e una loro trasformazione da un tipo all’altro rappresenta una violazione del numero leptonico, quella che si chiama Neutral Lepton Flavour Violation. Per la precisione, questi decadimenti sono possibili dal momento che, anche se estremamente piccola, i neutrini hanno una massa.

Bene, la ricerca della violazione del numero Leptonico in particelle cariche, è uno dei filoni più promettenti della ricerca. In questo settore, troviamo due esperimenti principali che, con modalità diverse, hanno ricercato o ricercheranno questi eventi, MEG a Zurigo a Mu2e a Chicago.

Mentre MEG ha già raccolto molti dati, Mu2e entrerà in funzione a partire dal 2019. Come funzionano questi esperimenti? Detto molto semplicemente, si cercano eventi di conversione tra leptoni, eventi molto rari e dominati da tantissimi fondi, cioè segnali di dcadimenti più probabili che possono confondersi con il segnale cercato.

Secondo il modello standard, questi processi sono, come già discusso, fortemente soppressi cioè hanno una probabilità di avvenire molto bassa. Una misura della probabilità di decadimemto maggiore di quella attesa, sarebbe un chiaro segnale di nuova fisica. Detto questo, capite bene perchè si parla di questi esperimenti come probabili misure da nobel qualora i risultati fossero diversi da quelli attesi.

L’esperimento MEG ha già preso moltissimi dati ma, ad oggi, ha misurato valori ancora in linea con la teoria. Questo perchè la risoluzione dell’esperimento potrebbe non essere sufficiente per evidenziare segnali di nuova fisica.

A livelo tecnico, MEG e Mu2e cercano lo stesso effetto ma sfruttando canali di decadimento diverso. Mentre MEG, come il nome stesso suggerisce, cerca un decadimento di muone in elettrone più fotone, Mu2e cerca la conversione di muone in elettrone senza fotone ma nel campo di un nucleo.

Ad oggi, è in corso un lavoro molto specifico per la definizione dell’esperimento Mu2e e per la scelta finale dei rivelatori da utilizzare. Il gruppo italiano, di cui faccio parte, è impegnato in uno di questi rivelatori che prevede la costruzione di un calorimetro a cristallo che, speriamo, dovrebbe raggiungere risoluzioni molto spinte ed in grado di evidenziare, qualora presenti, eventuali segnali di nuova fisica.

Concludnedo, la ricerca nella fisica delle alte energie è tutt’altro che morta ed è sempre attiva su molti fronti. Come detto, molti sforzi sono attualmente in atto per la ricerca di segnali di nuova fisica o, come noi stessi li abbiamo definiti, oltre il modello standard. Detto questo, non resta che attendere i prossimi risultati per capire cosa dobbiamo aspettarci e, soprattutto, per capire quanto ancora poco conosciamo del mondo dell’infinitamente piccolo che però regola il nostro stesso universo.

 

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

“Enorme” cratere nello Utah, ma anche una riflessione

Senza voler fare polemica, ma tanto poi la faccio, alcune volte anche i giornalisti professionisti tendono ad enfatizzare i toni o ad esagerare un pochino. Se lo fanno anche i professionisti, pensate invece a coloro che non lo sono, non sono in grado di scrivere notizie e non fanno altro che sparare cavolate solo per portare acqua al proprio mulino.

Di chi sto parlando?

Ma è ovvio, dei nostri amici complottisti!

Stamattina, come faccio qualche volta, mi metto a spulciare le notizie su alcuni di questi siti. Come detto diverse volte, quando fate questa operazione, dovete sempre avere lo spirito giusto, una sana goliardia che vi consenta di leggere i vari articoli solo per mettervi di buon umore. Non lasciate che le loro teorie assurde vi creino stati di ansia. Il tutto è studiato appositamente solo per diffondere paure o sospetti verso la scienza, la società, l’economia e via dicendo.

Cosa ho letto stamattina?

Normalmente, non faccio i nomi dei siti proprio per evitare di contribuire a questo circolo vizioso e fare pubblicità a questi soggetti, ma questa volta, per dovere di cronaca, credo sia giusto dire tutto per filo e per segno.

Su “Segni dal Cielo” e “Centro Meteo Italiano”, leggo una notizia su un misterioso “cratere” apparso in un laghetto per irrigazione dello Utah. Come riportato, questa misteriosa voragine sarebbe apparsa da un momento all’altro all’interno di questo lago lasciando gli abitanti del luogo assolutamente interdetti. Prima di tutto, vi mostro una foto di questo fenomeno:

La voragine apparsa nel laghetto dello Utah

Ovviamente, i residenti hanno subito chiamato le autorità competenti e gli esperti per capire l’origine del fenomeno. Come da copione catastrofista però, gli esperti brancolano nel buio. Diverse ipotesi sono state fatte, ma tutte sono state scartate. All’inizio si era parlato di fenomeno sismico, impossibile perchè nella zona non ci sono stati terremoti. Poi, di collasso dovuto alla rottura di una tubatura durante lo scavo del lago. Anche questa ipostesi da scartare perchè sul fondo dello specchio d’acqua non ci sono tubazioni. Qualcuno aveva avanzato l’ipotesi di un fenomeno provocato da emissione di metano prodotto dalla decomposizione di organismi. Anche questa ipotesi scartata dagli esperti dopo le misurazioni.

Ovviamente, non mancano i riferimenti e le analogie forzate con il misterioso cratere comparso in Siberia e di cui abbiamo parlato in questo post:

– Finalmente …. il “buco” della Siberia

Visto che li abbiamo citati esplicitamente, vi riporto alcune delle perle che i siti complottisti hanno donato riportando la notizia.

Apertura di Segni dal Cielo:

Il cratere è stato scoperto il mese scorso da Gary Dalton di Circleville dopo aver visto un buco insolito in un lago. Dalton è rimasto sorpreso da questa strana voragine dichiarando di non aver mai visto nulla di simile associando immediatamente la voragine a qualcosa di “marziano” o “diabolico”.

Le teorie scientifiche convenzionali sono state tutte scartate:

Gli esperti della Geological Survey Utah appena notato la voragine sono rimasti sconcertati. Le teorie sono diverse ha detto il geologo veterano Bill Lund mentre scrutava lo stagno, ma la maggior parte di loro sono andate in fumo.

Attenzione però, cosa è accaduto qualche giorno prima che la voragine fosse scoperta?

Anche se Dalton ha visto una meteora di fuoco nel cielo un paio di settimane fa, il signor Lund ha detto in sostanza che l’avvistamento è avvenuto molto prima della comparsa del cratere.

Purtroppo, questo avvistamento è avvenuto molti giorni prima. Osservate però una cosa, già per due volte vengono citati fenomeni alieni, così tra le righe, giusto per stuzzicare il lettore. Sempre gli alieni, vengono citati una terza volta con un rapido passaggio un pò “scherzoso”:

Il figlio di Gary Dalton ha scherzato sul fatto dicendo che si è trattato di un’eruzione vulcanica o un atterraggio marziano.

Ma anche all’inizio dell’articolo in questo passaggio:

Le teorie sono diverse, alcune parlano anche di un’eruzione indotta dagli alieni,

Capito come vengono costruiti questi articoli? Il lettore viene continuamente punzecchiato con affermazioni di questo tipo proprio per stimolarlo o insinuare il dubbio.

Anche Centro Meteo Italiano si lancia in ipotesi di speigazione abbastanza enfatizzate:

(Sul fondo del lago …) si sono formati alcuni cerchi, come se qualcosa fosse scoppiato dal basso formando quello che sembra essere quasi un piccolo cratere vulcanico.

Ma la cosa più incredibile è nelle dimensioni di questo “enorme” cratere che è stato osservato. Non ci credete?

Segni dal Cielo, anche se non cita le dimensioni, parla tranquillamente di cratere e voragine. Personalmente, leggendo di “voragine” penso a qualcosa di veramente grande.

Centro Meteo Italiano invece fornisce anche le misure di questo cratere:

gli agricoltori locali hanno notato che un buco molto grande era presente sotto l’acqua del laghetto, un vero e proprio cratere; è stato notato perché sul fondale dello specchio d’acqua, del diametro di circa 25 metri,

25 metri! Devo dire che il termine voragine è veramente azzeccato.

Ora però, basta scherzare e torniamo seri. Per verificare la quantità di balle raccontate da questi signori, basta prendere una fonte diversa, citata anche negli articoli analizzati, e verificare. In particolare, anche se ne ho letti diversi ma tutti in accordo tra loro, prendo spunto da questo articolo del Daily Mail:

– Daily Mail, Utah

Partendo proprio dall’ultima osservazione riguardante le dimensioni del cratere, leggendo l’articolo originale si nota qualcosa di molto grave. Il cerchio più esterno con all’interno le alghe non è assolutamente di 25 metri ma:

Just beneath the surface he saw concentric circles in the pond bottom with a diameter of about 25ft (7.6 metres)

di 25 “piedi”. Non è proprio la stessa cosa, eppure alle scuole elementari vengono spiegate ancora le conversioni tra le unità di misura. Come riportato nell’articolo stesso, 25 piedi corrispondono a 7.6 metri. Va bene, non facciamo i pignoli, capita a tutti di sbagliare.

Interessante è invece la misura della profondità di questa “voragine”. Tutti parlano di voragine, cratere, ecc., ma non dicono quanto è profonda. Per fortuna, il solito Daily Mail riporta anche questo dato:

The central depression is about 17.8cm (7in). They were able to push the handle of a pitchfork another 33cm (13in) or so straight down in the soft centre.

Neanche 18 cm, anche se il fondo è soffice ed è stato possibile conficcare nel terreno il manico di un forcone fino a 33 cm. Ripeto, non mi sembra si stia parlando di misure tali da giustificare il termine “cratere”!

Prima di chiudere, credo sia giusto anche parlare delle origini di questo buco, perdonatemi se non lo chiamo più “cratere”.

Anche se gli studi sono ancora in corso, molti esperti concordano, al contrario di quanto affermato dagli articoli citati, che si tratti di un colasso dovuto al terreno comprimibile. Cosa significa? Negli ultimi due anni, lo specchio d’acqua è stato svuotato e riempito, per irrigazione, circa dodici volte. In questo caso, le continue variazioni della pressione dell’acqua sul fondo possono comprimere l’aria intrappolata negli strati meno profondi provocando collassi localizzati. Non si tratta di una teoria fantasiosa ma di un problema ben noto a tutti gli ingegneri che devono realizzare uno specchio d’acqua artificiale. In questo caso, è necessario studiare a priori la morfologia del terreno per comprendere come questo reagirà ai carichi provocati dal volume d’acqua. Sempre il Daily Mail riporta una figura molto chiara per spiegare quanto avvenuto:

Meccanismo di formazione della depressione

Come mostrato, la variazioni di pressione provocate dal continuo riempimento e svuotamento del lago comprimono il terreno spingendo l’aria intrappolata in profondità, che può causare cedimenti come quello di cui stiamo discutendo.

Ovviamente, come detto, questa è l’ipotesi accettata dalla maggioranza degli esperti interpellati anche se controlli sono ancora in corso. Oltre all’analisi di questo interessante fenomeno naturale, credo che questo post sia servito per far capire meglio come alcune notizie vengono riportate sulla rete.

 

 

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

Finalmente …. il “buco” della Siberia

Negli ultimi giorni, molti siti e giornali hanno versato fiumi di inchiostro (anche digitale) per raccontare la “misteriosa” scoperta fatta in una delle zone più remote del pianeta, la penisola di Yamal in Siberia. Senza troppi giri di parole, anche perché credo che tutti sappiano di cosa sto parlando, ci stiamo riferendo a questo:

Il misterioso cratere apparso in Siberia

Un enorme cratere è misteriosamente e improvvisamente apparso dal nulla. Una spaventosa voragine con un diametro, come diverse fonti riportano, di più di 250 metri e una profondità talmente elevata che al momento è stato impossibile misurarlaz.

Vi premetto, che in questi giorni è stato divertentissimo leggere la notizia online anche perché molti giornali, diciamo, “seri” si sono lasciati andare ad ipotesi e fantasie veramente senza freno.

Prima considerazione: Yamal significa “fine del mondo”. Vi rendete conto? Un cratere di questo tipo che appare in una regione che si chiama fine del mondo. Perché è stata chiamata così? Significa che le popolazioni antiche sapevano qualcosa sulla zona che noi ignoriamo?

Scusate, avete presente dove si trova la Siberia? Avete presente il clima in Siberia? Ma, soprattutto, vi siete presi la briga di prendere una cartina e vedere dove si trova la penisola di Yamal? Ve lo mostro io:

La penisola di Yamal in Siberia

Quale nome più adatto per un posto del genere in cui le temperature sono impraticabili, il terreno è praticamente tutto ghiacciato per buona parte dell’anno ed in cui la densità abitativa è praticamente nulla?

Detto questo, nelle prime ore dopo l’uscita della notizia del ritrovamento, le ipotesi sull’origine erano, ripeto anche da giornali nazionali, di questo tipo: il cratere è stato causato dallo schianto di un velivolo alieno. I militari russi hanno rimosso in fretta e furia ogni residuo e, solo dopo aver ripulito la scena, hanno pubblicizzato la cosa.

Semplice considerazione? Dalla foto vedete un buco quasi perfettamente verticale, molto profondo. Secondo me l’astronave aliena non si è schiantata al suolo per un’avaria ma si è lanciata a folle velocità esattamente perpendicolare al terreno. Potrebbe essere il primo caso di suicidio alieno. Vi sembra possibile?

Andiamo avanti. L’altra ipotesi è stata quella del meteorite. Tutti voi ricorderete ancora quanto accaduto a Cheliabynsk e di cui abbiamo parlato a lungo anche su queste pagine:

– Pioggia di meteore in Russia

– Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

– Lezione n.1: come cavalcare l’onda

– Se fosse stato il meteorite di Roma …

Ora, come è facile pensare, e come è evidente anche rivedendo il video di quanto accaduto in Russia in quell’occasione, è alquanto improbabile, se non impossibile, che un meteorite arrivi sulla Terra senza che nessuno se ne accorga, senza che frammenti esterni si stacchino nel passaggio in atmosfera ma, soprattutto, come nel caso della nave aliena: ma questo meteorite è caduto perpendicolare al terreno? Mi sembra alquanto scontato pensare che un angolo, seppur minimo, rispetto al terreno, avrebbe provocato una scia più o meno lunga indicando proprio la direzione di arrivo del proiettile cosmico. Invece, niente di niente, un cratere bello dritto che scende verso il basso.

Al solito, con fenomeni poco chiari, invece di stimolare la curiosità, ragionare, magari, ma questo sarebbe chiedere troppo, studiare le possibili origini, si pensa a sparare cavolate solo per impressionare le persone.

In realtà, già poche ore dopo il ritrovamento, gli scienziati accorsi sul luogo, principalmente dall’Accademia delle Scienze della Russia, avevano ipotizzato un’origine assolutamente naturale per il curioso fenomeno. Come forse avrete letto, con ottima probabilità, si è trattato di un crollo del terreno dovuto in parte al riscaldamento globale ed in parte alle, statisticamente possibili, ultime due estati nello Yamal che sono state sensibilmente più calde. Ovviamente, con “sensibilmente più calde” non vogliamo dire che la Siberia sia divenuta località balneare, ma solo che, rispetto alle medie della zona, le temperature sono state più elevate di qualche grado.

Cosa è avvenuto di preciso?

Come sapete nelle zone più vicine all’Artico, il terreno è costantemente coperto da uno spesso strato di ghiaccio permanente, molto spesso, anche non visibile dall’alto perché ricoperto di detriti. Questo strato, che in alcuni punti può raggiungere centinaia di metri, è quello che viene chiamato Permafrost. Del Permafrost avevamo già parlato in passato, ad esempio in questo articolo:

– Cerchi nel ghiaccio: quello che ancora mancava

Ora, le temperature mediamente più alte hanno provocato un parziale scioglimento del permafrost. L’acqua è ovviamente scesa verso il basso ma lo scioglimento dello strato ha liberato gas che si sono accumulati sotto il terreno. Quando la pressione di questi gas è stata troppo alta e il terreno era ormai indebolito dall’acqua, è successo quello che succede con una bottiglia di champagne.

E’ possibile questa spiegazione? Assolutamente si. Cerchiamo di capire il perché. Prima cosa, lo scioglimento del ghiaccio fa scendere l’acqua in verticale, dunque compatibilmente con la forma del cratere che si vede benissimo sia delle foto che dai video. Più che un’esplosione si è trattato di un’espulsione di terreno dovuto all’alta pressione del gas. Questo infatti è in linea con quanto evidenziato dalle ricerche ancora in corso che non hanno evidenziato segni di esplosioni, e quindi repentini aumenti di temperatura, come invece era stato ipotizzato in un primo momento. Inoltre, la forma del cratere ai bordi, dove si vedono cumuli di terra, sono compatibili con questa spiegazione.

Altra cosa molto importante, i numeri che leggete in rete, molto spesso sono tirati fuori con il pallottoliere. Un diametro di 260 metri è assolutamente non credibile. Con buona probabilità si parla al massimo di 80 metri anche se, ancora da verificare con precisione, sembrerebbe che il raggio sia addirittura inferiore ai 40 metri. Per la profondità, siamo invece intorno ai 70 metri.

Cosa c’è sul fondo del cratere? Alcuni siti titolano così “misteriose strutture sul fondo del cratere di Yamal”. Pensate che è stato osservato un lago ghiacciato sul fondo di questa struttura. Scusate, cosa volevate trovare in Siberia nel Permafrost? Inoltre, in linea con la spiegazione data, il lago è alimentato anche dall’acqua precipitata dallo scioglimento del ghiaccio.

Proprio un’ultima osservazione. Possibile che questo cratere si sia formato da un momento all’altro? In realtà si, ma non è assolutamente detto che si sia formato, come molti credono, in questi giorni. Ripeto, stiamo parlando della penisola di Yamal in Siberia. E’ assolutamente lecito pensare che, ad esempio, il cratere si sia formato 2 anni fa ma è stato visto solo oggi. Come potete facilmente immaginare non stiamo parlando del centro di Roma, la zona del cratere non è proprio un punto di passaggio così trafficato. A riprova di questo, si stanno osservando le immagini satellitari della zona proprio per capire quando potrebbe essersi formato il cratere. Secondo il parere dei ricercatori intervenuti, la struttura potrebbe essere crollata tra il 2012 e il 2013, ma questo è ovviamente ancora da verificare.

A questo punto, credo che il discorso sia molto più chiaro. Se da un lato è divertente osservare la risposta della rete a notizie di questo tipo, trovo, e lo ripeto nuovamente, davvero sconcertante osservare come tanti siti, giornali e trasmissioni che dovrebbero avere un ruolo anche educativo sulle persone, preferiscono lasciarsi andare a spiegazioni fantasiose, senza basi scientifiche ma solo frutto di illazioni, molto spesso, scopiazzate su internet.

 

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Tomografie …. vulcaniche

Eccoci di nuovo qui. Scusate se in questi giorni sono un po’ assente ma, prima di tutto, ho molti impegni da portare avanti ma, soprattutto, come detto diverse volte, e aggiungo per nostra pace, il lato complottista-catastrofista e’ un po’ a corto di idee.

Negli ultimi giorni e’ stata pubblicizzata, anche su diversi giornali, una nuova campagna di misure che dovrebbe partire molto a breve e che personalmente trovo molto interessante. Come forse avrete letto, l’ambizioso progetto si propone di effettuare una tomografia della struttura interna di uno dei piu’ famosi vulcani italiani, l’Etna.

Il progetto, denominato Tomo-Etna, e’ stato annunciato solo una paio di giorni fa in una conferenza stampa seguita da moltissimi giornalisti non solo scientifici. Ecco la locandina dell’evento:

Conferenza stampa di presentazione del progetto Tomo-Etna

Come potete leggere, al progetto afferiscono diverse universita’ e istituzioni provenienti da diverse parti del mondo. Per l’Italia, come e’ facile immaginare, diverse sezioni dell’INGV partecipano attivamente fornendo uomini e mezzi.

Come e’ possibile fare una tomografia interna di un vulcano?

Apparentemente, la cosa puo’ sembrare molto strana e difficile da realizzare. In realta’, si tratta, sulla carta, di un progetto facile da spiegare. Creando onde sismiche artificiali, si misura la propagazione delle onde nel sottosuolo riuscendo in questo modo a risalire, attraverso le variazioni di densita’, alla struttura interna. Prima che qualcuno salti dalla sedia gridando allo scandalo pensando alle “onde sismiche artificiali”, non si tratta di nulla di pericoloso. In parole povere, sfruttando aria compressa, vengono create delle onde che poi si propagano all’interno dei materiali e, di volta in volta, si misura la loro riflessione nel passaggio tra materiali diversi.

Per questo progetto saranno utilizzati ovviamente mezzi marini, tra cui alcune navi militari italiane con l’ausilio di navi di ricerca di altri paesi, Spagna e Grecia in primis. Per poter rivelare le onde riflesse sono necessari diversi sismografi disposti sia a terra che in mare, utili per creare una rete fitta e precisa di strumenti. Per quanto riguarda il lato terrestre, come sappiamo bene, la rete di monitoraggio presente sul vulcano e’ gia’ sufficiente allo scopo. In mare invece la situazione si fa solo leggermente piu’ complicata poiche’ verranno calati sul fondo degli OBH, acronimo che sta per “Ocean-bottom Seismometer”.

OBS utilizzato nelle isole Barbados

Detto molto semplicemente, sono dei sismografi appositamente costruiti per essere immersi a grande profondita’ e supportare le pressioni. I dispositivi sono montati su delle zavorre che li tengono, insieme ad un gel, sul fondale e sono ovviamente dotati di memorie per la registrazione dei dati.

Oltre alle onde sismiche indotte artificialmente, la fitta rete predisposta misurera’ anche la sismicita’ naturale che aiutera’ a capire meglio la struttura interna. Stando a quanto riportato dal progetto, con questa campagna di misure, che dovrebbe iniziare gia’ dal prossimo mese, si potra’ conoscere con una risoluzione mai raggiunta prima la struttura fino a 20 Km di profondita’. Conoscere questi dati e’ utile anche per capire l’evoluzione e la dinamica di una struttura vulcanica complessa come quella dell’Etna. Per questo vulcano infatti ci si aspetta che la caldera presenti una struttura molto complessa con numerosi punti di accesso del magma. Arrivando a 20Km si spera di giungere fino al confine di quella che e’ chiamata Discontinuita’ di Mohorovicic, o anche slo MOHO, cioe’ la zona di separazione tra la crosta e il mantello.

Struttura interna della Terra

Perche’ proprio l’Etna? La risposta a questa domanda l’abbiamo gia’ in parte data. Opinione comune e’ che la struttura interna di questo vulcano sia molto complessa ed inoltre ha presentato nel corso degli anni degli eventi sismici statisticamente fuori media. Cioe’? Come sappiamo, l’Etna non e’ considerato un vulcano esplosivo grazie ad una struttura debole in vari punti e che consente, di volta in volta, di scaricare le pressioni interne mediante modeste eruzioni. Tutto questo pero’ non esclude la possibilita’, come avvenuto in passato, di eventi piu’ violenti. Avere un quadro completo della struttura interna puo’ essere fondamentale per la comprensione e la simulazione su lungo periodo del comportamento del vulcano.

Ad oggi, il progetto Tomo-Etna, che riguardera’ non solo il vulcano ma una area abbastanza vasta della Sicilia e’ pronto ad iniziare. Terminato questo, gia’ si pensa di utilizzare questo tipo di ricerche su altri vulcani italiani, primo tra tutti, ovviamente, il Vesuvio. Come visto diverse volte, in questo caso parliamo invece di un vulcano profondamente diverso e con caratteristiche eruttive che potrebbero essere molto piu’ pericolose di quelle dell’Etna. Per il Vesuvio ancora di piu’, una ricerca del genere con risultati precisi puo’ essere una chiave fondamentale anche per preparare eventuali piani di emergenza o, perche’ no, predisporre sistemi alternativi precedentemente all’eruzione.

 

”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’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 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.

Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

Sicuramente, io non posso attaccare o denigrare la divulgazione della scienza e il voler diffondere la conoscenza, sempre troppo scarsa, e le ultime scoperte alle, cosiddette, persone di strada. Per poter fare questo pero’, mia opinione personale, si deve fare un lavoro immenso di modellamento delle informazioni e si deve essere in grado di immedesimarsi in colui che legge quello che scriviamo. Questo non significa assolutamente dire cose false ma solo fare in modo che le informazioni che passano possano appassionare ed essere comprese da coloro che non hanno una base scientifica di supporto. Credetemi, a volte questo lavoro non e’ semplice. Senza voler essere presuntuosi, molte volte un ricercatore abituato a lavorare su delle tematiche, tende a dare per scontate molte cose quando si interfaccia con qualcuno. Il risultato di questo e’, ovviamente, una impossibilita’ di comprensione da chi non ha la stessa base di chi parla.

Perche’ faccio questo preambolo?

La notizia di questi giorni, che sicuramente avrete letto su siti, blog, forum e giornali, e’ quella della conferenza stampa fatta dall’universita’ di Harvard per mostrare i dati raccolti dall’esperimento americano Bicep-2 che si trova in Antartide.

Bene, sulla maggior parte dei giornali che ho letto, e ci metto dentro anche i siti internet, ho visto una quantita’ di cavolate tali da far rabbrividire. Ovviamente, non faccio di tutte l’erba un fascio, ma, da una mia stima, circa il 10% delle notizie aveva senso, il restante era pieno di una quantita’ di idiozie che mai avrei pensato di leggere. Questa volta abbiamo superato di gran lunga gli articoli sulla scoperta del bosone di Higgs. L’unica cosa vera letta e’ che la notizia era attesa ed ha avuto un grandissimo risalto nella comunita’ scientifica, il resto lo potete buttare nel secchio.

Apro e chiudo parentesi: perche’ dobbiamo procedere in tal senso? Cari giornalisti che vi cimentate a scrivere di scienza, chiedete lumi, intervistate addetti ai lavori, non scrivete assurdita’ che non fanno altro che creare confusione su confusione in chi legge.

Detto questo, cerchiamo di capire di cosa si sta parlando.

Dunque, di Big Bang, nascita dell’universo, radiazione di fondo, ecc., abbiamo parlato in questi articoli:

– E parliamo diquesto 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

Ipotizziamo che l’universo sia nato da un Big Bang, che ad un certo punto materia e antimateria si siano separate, poi, circa 380000 anni dopo il botto, si sono separate materia e radiazione ed e’ nata la Radiazione Cosmica di Fondo, o CMB. Proprio questa radiazione, di cui abbiamo parlato, e’ la prova sperimentale a supporto del Big Bang. Come scritto altre volte, possiamo vedere la CMB come una radiazione fossile di un preciso momento dell’universo. Prima di questo istante, c’e’ il buio perche’ la radiazione non riusciva a “scappare” e rimaneva intrappolata con la materia.

Primo punto fondamentale, la Radiazione Cosmica di Fondo esiste e l’abbiamo gia’ trovata. La prima osservazione della CMB risale al 1964 ad opera di Arno Penzias e Robert Wilson che vinsero poi il nobel nel 1978. Questo per rispondere alle notizie false che girano secondo le quali Bicep-2 avrebbe “scoperto” l’essitenza della radiazione di fondo.

Bene, l’esperimento Bicep-2 serve invece per “rilevare” con altissima precisione la CMB. Perche’ allora si parla di onde gravitazionali?

Non voglio neanche commentare le notizie i cui autori si lanciano a parlare di tensori e modi B perche’ il mio punto di vista e’ stato espresso all’inizio dell’articolo parlando di come, a mio avviso, si deve fare divuilgazione.

Cosa sono le onde gravitazionali?

Come giustamente detto da alcune fonti, questa tipologia di onde e’ stata predetta da Einstein nella sua relativita’ generale anche se queste non sono mai state osservate in maniera “diretta”. Dunque, ad Harvard hanno osservato le onde gravitazionali? Assolutamente no. Le hanno “scoperte” come qualcuno sostiene? Assolutamente no, anche in questo caso.

Per cercare di capire cosa sono le onde gravitazionali, proviamo a fare un esempio molto semplice. Immaginate lo spazio-tempo, concetto di per se molto vago ma supponete, sempre per semplicita’ , che si tratti dell’universo, come un materasso. Si, avete capito bene, un materasso come quello che avete in casa e su cui andate a dormire. Non sono impazzito, vorrei solo farvi capire questo importante concetto in modo semi-intuitivo. Dunque, ora immaginate di mettere un corpo molto pesante, ad esempio una palla da bowling, sul materasso. Cosa succede? Semplice, il materasso si “curva” in prossimita’ del corpo pesante. Bene, il materasso e’ lo spazio tempo, la palla da bowling e’ un pianeta, una galassia, ecc.. Parlando scientificamente, lo spazio tempo quadri-dimensionale e’ curvato dalla massa.

Ora, immaginate di far rotolore o togliere la vostra massa. Cosa succede? La curvatura si sposta insieme alla massa oppure, nel secondo caso, lo spazio tempo torna al suo posto. Le “piegature” dello spazio-tempo che fine fanno? Semplice, succede esattamente quello che avviene se tirate un sassolino dentro uno stagno. Queste “increspature” si propagano partendo dalla sorgente, nel nostro caso la massa, verso l’esterno.

Finalmente ci siamo. Il movimento delle masse, l’esplosione delle Supermovae, lo scontro tra Galassie, sono tutti fenomeni che deformano lo spazio tempo. Effetto di queste deformazioni, cosi’ come avviene per il sasso nello stagno, e’ la formazione di onde che si propagano liberamente nello spazio. Come potete immaginare, queste sono le cosiddette onde gravitazionali.

Ora, la teoria e’ compresa. Le abbiamo viste sperimentalmente? Purtroppo ancora no. Rimanendo ad un approccio divulgativo, lo spazio tempo e’ molto rigido e dunque le onde che si creano hanno intensita’ molto molto piccole. Questo rende le onde gravitazionali estremamente difficili da essere “ascoltate”. In termini di ricerca scientifica, a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, diversi esperimenti sono stati realizzati per cercare di captare queste onde. Dapprima, e sono ancora in funzione, si costruivano antenne risonanti, cioe’ una sorta di elemento in grado di vibrare al passaggio dell’onda, ora si procede con interferometri, strumenti che segnano il passaggio dell’onda osservando le minime variazioni meccaniche su strutture molto lunghe in cui vengono fatti passare dei laser. In un modo o nell’altro pero’, queste onde non sono mai state osservate in modo “diretto”.

Perche’ continuo a scrivere insistentemente “in modo diretto”? Semplice, perche’ sappiamo, con buona certezza, che queste onde esistono dal momento che sono state osservate in vari casi in modo “indiretto” cioe’ attraverso gli effetti che queste onde producono. La prima osservazione indiretta, fatta mediante l’osservazione di una pulsar binaria con il radio-telescopio di Arecibo, e’ valsa agli astronomi Taylor e Hulse il premio nobel nel 1993.

Bene, la CMB esiste e dimostra qualcosa, le onde gravitazionali sono state predette da Einstein e sono state osservate in modo indiretto, Bicep-2, come detto prima, non le ha osservate in modo diretto, ma, allora, di cosa stiamo parlando? Perche’ si parla di scoperta cosi’ importante?

Torniamo un attimo alla nascita del nostro universo. Abbiamo detto che c’e’ stato il Big Bang e abbiamo parlato di quando, 380000 anni dopo, materia e radiazione si sono separate. Secondo i modelli cosmologici accettati, c’e’ stato un momento nei primi istanti di vista dell’universo, precisamente 10^(-34) secondi dopo il Big Bang, in cui l’universo ha subito una rapidissima accelerazione dell’espansione a cui si da il nome di “inflazione”. Questo e’ un momento del tutto particolare in cui si e’ registrata un’espansione violentissima al punto, come dicono i cosmologi, da andare oltre l’orizzonte degli eventi. Proprio grazie a questo movimento cosi’ brusco si ha un universo cosi’ uniforme ed e’ tanto difficile registrare fluttuazioni nella distribuzione della radiazione di fondo.

Ora, per l’inflazione abbiamo dei modelli che la includono e la spiegano ma manca una prova, anche indiretta, dell’esistenza di questo momento. Come detto, studiando la CMB arriviamo fino ad un preciso istante prima del quale non possiamo andare perche’ materia e radiazione non erano separate. Attenzione, non erano separate ma, ovviamente, erano presenti. Se ripensiamo a quanto detto in precedenza per le onde gravitazionali, sicuramente un’espansione cosi’ violenta come quella dell’inflazione ne ha generate moltissime. Bene, queste onde avrebbero a loro volta interagito con la CMB lasciando una inconfondibile firma del loro pasaggio. Trovare evidenza di questa segnatura sarebbe molto importante e utile per la comprensione del modelli dell’universo che abbiamo sviluppato.

Detto questo, cosa avrebbe trovato Bicep-2?

Ovviamente quello a cui state pensando, l’effetto primordiale lasciato sulla CMB dalle onde gravitazionali dell’inflazione, dunque una misura indiretta dell’esistenza di questo periodo. Capite la portata di una misura di questo tipo? Questa evidenza ci fa capire che i modelli che prevedono un periodo inflazionario durante i primi istanti di vita del nostro universo potrebbero essere corretti. Inoltre, la tipologia dei segnali trovati riesce gia’ ad escludere alcuni dei modelli formulati in questi anni.

Come avrete letto sulle varie fonti, gia’ molti parlano di nobel per questa misura. In realta’, anche in questo caso, si sta esagerando, non per l’importanza di una misura del genere ma, semplicemente, perche’ parliamo di “evidenza”. Dopo tutte le varie storie sentite sul bosone di Higgs, come sapete bene, prima di poter parlare scientificamente di scoperta e’ necessario che il segnale atteso abbia una certa “significanza statistica” che ci faccia affermare che quanto visto corrisponde al vero. In questo caso, statisticamente ripeto, parliamo ancora di “evidenza” non di “scoperta”. Ovviamente, una misura del genere non puo’ che spingere a migliorare e perfezionare una ricerca di questo tipo, anche da parte di altri esperimenti in grado di captare e raccogliere i dati relativi alla radiazione di fondo a microonde.

Concludendo, l’annuncio fatto dall’universita’ di Harvard e’ importantissimo dal punto di vista della fisica. Purtroppo, come spesso avviene, nel raccontare cose di questo tipo si fa molta confusione e si finisce col dire cose non veritiere e che non permettono ai non addetti ai lavori di comprendere la rilevanza di notizie del genere. Come detto, quanto osservato e’ una prova indiretta dell’esistenza dell’inflazione per il nostro universo. Questo e’ un momento assolutamente unico previsto nella teoria dell’esansione dell’universo, in cui quest’ultimo si e’ stirato in modo impensabile anche solo da immaginare. Come spesso avviene, per ogni piccolo passo avanti fatto nella comprensione, si aprono ogni volta decine di nuove domande in cerca di una risposta. Non resta che andare avanti e continuare ad osservare il cosmo consapevoli di quanti misteri ancora ci siano da scoprire.

 

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

Un nuovo segnale WOW!

Spulciando, come mia abitudine, la rete in cerca di novita’, tendenze e, purtroppo in molti casi, nuove bufale, mi sono imbattuto in un articolo che ha suscitato il mio interesse. Come forse avrete letto, sembrerebbe che in questi giorni il SETI abbia annunciato la visione di quello che molti, senza mezzi termini, definiscono il segnale WOW! del XXI secolo.

Prima di affrontare la notizia, facciamo un po’ di ripasso dal momento che questi sono argomenti che abbiamo gia’ visto su questo blog. Per prima cosa, il SETI e’ il programma per la ricerca dei segnali alieni provenienti dallo spazio. Anche se su questo si potrebbe discutere a lungo, si tratta di un programma scientifico reale per la ricerca di segnali non convenzionali, cioe’ non prodotti naturalmente, che arrivano sulla Terra da qualche zona dell’universo. Come sapete, l’aggettivo “scientifico” in questo caso non e’ sempre accettato, non per l’assurdita’ della ricerca in se, ma semplicemente perche’ una ricerca del genere e’ soggetta a forti limitazioni, prima tra tutte le possibile non ripetibilita’ di un segnale captato dallo spazio. Nonostante questo, nel bene o nel male, il programma SETI va avanti da decenni cercando, anno dopo anno, di migliorarsi raffinando i criteri di ricerca ed includendo sempre piu’ punti di ascolto mediante radiotelescopi.

Cosa ha trovato fino ad oggi il programma SETI?

Come visto in questo articolo:

– Il segnale WOW!

nel 1977 e’ stato captato un segnale molto particolare e che e’ stato appunto chiamato WOW! per via della nota lasciata a fianco al listato proprio ad indicare la stranezza di quanto osservato. Questo segnale fu intercettato dal telescopio Big Ear, come gia’ raccontato nell’articolo, ed aveva tutte le caratteristiche di un segnale proveniente dallo spazio e non prodotto da qualcosa di naturale. Ancora oggi, non si e’ trovata una spiegazione “naturale” al segnale.

Personalmente, come scritto anche in precedenza, trovo assurdo che molti preferiscano parlare di ipotetici avvistamenti senza una minima validita’ oggettiva mentre la storia del segnale WOW! e’ molto spesso dimenticata e non ricordata a sufficienza.

Detto questo, come anticipato, in questi giorni stano uscendo diversi articoli in rete che parlano di una nuova evidenza di segnale compatibile con intelligenza aliena. Per prima cosa, se provata a fare una ricerca in rete, potrete rimanere davvero molto delusi. Le informazioni che potete reperire sono frammentarie e solo frutto di un selvaggio copia/incolla da una singola fonte. Cosa significa questo? Semplice, come al solito, l’effetto gregge e’ stato dominante. Qualcuno scrive qualcosa in rete, giusto o sbagliato poco importa, e tutti dietro a copiare a pappardella senza una minima considerazione o, ancora peggio, senza verificare che quanto scritto corrisponda veramente a realta’.

Per non cadere nello stesso errore, cerchiamo di analizzare la notizia sotto un altro punto di vista, facendo riferimento soprattutto alla nota emanata proprio dal SETI in cui ci sarebbe l’evidenza di questo nuovo segnale.

Per prima cosa, trovate l’articolo in questione a questo link:

– Articolo SETI, 2014

A pag. 12 c’e’ questo fantomatico nuovo segnale WOW!, che vi riporto per completezza:

Segnale captato dal SETI nel 2010

Bene, anche per uno che di segnali non capisce nulla, si vede chiaramente un picco altissimo che si alza su un fondo piu’ o meno piatto. Questo segnale sarebbe quello di cui stiamo parlando e dovrebbe provenire da qualche parte in prossimita’ dalla stella TYC 1220-91-1 che si trova a circa 100 anni luce dalla Terra. 

Fin qui tutto chiaro. Ora, prima di andare avanti, leggiamo le informazioni che tanti hanno scopiazzato e pubblicato in rete. Come ricordato varie volte, il segnale proviene da una stella potenzialmente abitabile e questo particolare sarebbe ripetuto piu’ volte nell’articolo del SETI. Inoltre, questo segnale e’ stato captato nel 2010 ma reso noto soltanto oggi perche’ per molto tempo hanno provato a nasconderlo o hanno cercato una soluzione razionale per giustificarlo. Non avendo trovato nulla, hanno deciso di rendere nota questa evidenza. Sempre nell’articolo della rete, trovate scritto che in diversi punti il SETI parli di intelligenza aliena senza pero’ mai menzionare direttamente l’esistenza degli extraterrestri. Questa e’ solo una chiara evidenza della scoperta che pero’ deve essere somministrata un poco alla volta alla popolazione ancora non pronta a notizie del genere.

Ma siamo sicuri di questo?

Capisco che l’articolo del SETI, linkato in precedenza, e’ lungo piu’ di 30 pagine, pero’ forse si dovrebbe leggere meglio prima di fare affermazioni di questo tipo.

Prima cosa, il titolo e’ “A new Class of SETI Beacons that contain information”, cioe’ una nuova classe di radiofari che contengono informazioni. Perche’ questo titolo? Semplice, l’articolo in questione, ripeto scritto da astronomi facenti parte del programma SETI, vuole evidenziare come la ricerca condotta fino ad oggi possa contenere molti falsi segnali ed in particolare come la non ripetibilita’ di alcune evidenze possa influenzare notevolmente la comprensione dei dati. Nell’articolo in questione, gli autori spiegano come potrebbe essere possibile inserire molte informazioni in un segnale proveniente dallo spazio ed inviato per lo stesso motivo per cui noi abbiamo il SETI, mettersi in contatto con altre civilta’ dell’universo.

In questo articolo, in cui compare molta matematica e ovviamente teoremi fondamentali utilizzati per lo studio dei segnali, si cerca di mostrare prima di tutto la criticita’ della ricerca tradizionale e poi quante risorse, soprattutto computazionali, sarebbero necessarie per effetturare una ricerca piu’ mirata su segnali come quelli indicati nell’articolo stesso.

In questo contesto, quanto riportato a pag.12 dell’articolo assume tutto un altro significato. Come potete vedere, siamo nella sezione 2.5 che si chiama “persistenza”. Qui, come potete verificare, si discute proprio la mancanza di persistenza che un segnale potrebbe avere e che, a causa di questo problema, non potrebbe essere identificato con precisione, se non molto intenso o molto vicino alla Terra. Come anticipato, nelle varie sezioni del paragrafo 2 che stiamo analizzando, si discutono proprio le molteplici criticita’ della ricerca classica del SETI per poi arrivare nei paragrafi successivi a confrontarle con la nuova ricerca proposta.

Bene, mancanza di persistenza significa difficolta’ di identificazione della provenienza di un segnale. Andando avanti leggete poi:

Interesting signals without persistence are observed thousands of times each day at the SETI Institute

Capito? Segnali provenienti dallo spazio senza persistenza sono osservati migliaia di volte dal SETI. Subito dopo questa importante frase, non dopo pagine o righe, ma subito dopo, c’e’ scritto:

Figure 4 for example shows a result obtained in a narrowband SETI search near the PiHI frequency (the number π times the HI observing line of 1420.4 MHz).

La figura 4, come potete indovinare e verificare, e’ propria quella del segnale. Dunque? Questo segnale viene preso come un esempio, tra migliaia, di quei segnali senza persistenza di cui non possiamo essere certi e, come riportato nella frase precedente, non possiamo determinare con esattezza la provenienza. Infatti, proprio poche righe sotto, dopo una discussione sulla frequenza del segnale che comunque e’ interessante e tra quelle in cui sia pensa potrebbero arrivare segnali extraterrestri, trovate scritto:

This pulse has interesting features: It is observed at a magic frequency in the direction of a nearby and potentially habitable star. Yet we cannot be sure this signal was created intentionally or unintentionally by some transmitter on Earth.

Dunque, il segnale potrebbe provenire dalla direzione in cui si trova una stella che potrebbe avere un sistema stellare con pianeti in zona abitabile, OK. Subito dopo pero’, “non possiamo essere sicuri che questo segnale sia state creato intenzionalmente o meno da qualche trasmettitore sulla Terra”.

Trovate assurda questa frase? Assolutamente no. Si tratta di una considerazione appositamente fatta per mostrare la criticita’ della ricerca condotta con i metodi classici. Tra l’altro, e giusto per inciso, questa pagina e’ l’unica in cui viene discusso questo segnale e la frase riportata e’ l’unica in cui si parla di stella abitabile come probabile direzione. Non e’ assolutamente vero che in questo articolo si voglia assolutamente dire e non dire, ma far capire, che si tratta di un segnale con molta probabilita’ proveniente da civilta’ extraterrestri.

Concludendo, niente di interessante e assolutamente non un nuovo segnale WOW! sul quale arrovellarci per trovare una spiegazione.

 

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Triangolo delle Bermuda, risolto il “mistero”?

Un nostro caro lettore mi ha contatto privatamente per chiedere lumi circa una teoria in grado di spiegare gli incidenti avvenuti nel cosiddetto “Triangolo delle Bermuda”. Vi premetto subito che non si tratta di una di quelle teorie pseudoscientifiche che compaiono nei vari siti spazzatura di cui di sovente dobbiamo occuparci, ma di una teoria assolutamente scientifica e molto interessante.

Mappa del Triangolo delle Bermuda

Dal momento che non ne abbiamo mai parlato, credo sia necessario, prima di passare alla possibile spiegazione, dire qualcosa in piu’ di questo misterioso e molto citato fazzoletto di mare. Come sapete, il triangolo delle Bermuda e’ una zona di mare molto estesa, circa 1100000 Km^2, che si trova nell’Atlantico Settentrionale a largo delle coste di Porto Rico.

Cosa ha di famoso questo punto dell’oceano?

Non vi diro’ certo qualcosa di nuovo raccontando di come, negli anni, il Triangolo delle Bermude e’ divenuto famoso a causa della sparizione improvvisa di molte navi e aerei che, improvvisamente, mentre sorvolavano o si trovavano a passare sulla zona, sono misteriosamente scomparsi senza lasciare alcuna traccia. Di storie e racconti di questo tipo, tutti ne abbiamo sentito parlare, creando un’aura di mistero intorno a questo tratto di mare.

Le spiegazioni date per giustificare in qualche modo queste sparizioni sono davvero molto diversificate e, ovviamente, non possono mancare le ipotesi fantascientifiche. Per fare qualche esempio, si parla di area di volo per gli extraterrestri che non gradirebbero la presenza di esseri umani, di costruzioni risalenti ad Atlantide sul fondo dell’oceano ed in grado di creare forze sconosciute e invisibili, di fenomeno fisico naturale non compreso in grado di attirare qualsiasi cosa passi sopra la zona, di anomalie dello spazio tempo che creerebbero tunnel quantistici in grado di collegare diverse parti dell’universo e cosi’ via con una lunga serie di ipotesi piu’ o meno assurde che di volta in volta vengono riproposte da giornali, siti e, soprattutto, trasmissioni televisive che andrebbero lasciate in onda solo sovrapponendo, come si faceva una volta per i telefilm americani, le risate delle persone quando vengono mandati servizi del genere.

Ora pero’, prima di parlare di ipotesi concrete di spiegazione, credo sia utile fare il punto della situazione su questa storia per capire fino in fondo l’entita’ e il numero di questi incidenti.

Cercando in rete, trovate molto facilmente la lista degli incidenti misteriosi che sono avvenuti nel Triangolo nel corso degli anni. Quello che pero’ molti dimenticano di dire e’ che questa lista non e’ stata redatta da nessun organo ufficiale per il controllo dei mari. Cosa significa? Il mito del Triangolo delle Bermuda inizia intorno al 1950 con un articolo in cui si parlava della prima volta di misteriose sparizioni in questa zona di mare. Il boom mediatico arrivo’ poi nel 1974 con l’uscita di quello che diventera’ poi un bestseller della letteratura pseudo-scientifica, il libro “Bermuda, il triangolo maledetto”, scritto da Charles Berlitz. Per chi non lo conoscesse, Berlitz e’ proprio il fondatore della famosa scuola di lingue diffusa in tutto il mondo ed e’ autore di diversi libri sul tema della archeologia misteriosa e del complottismo piu’ spinto. Bene, l’uscita del libro di Berlitz segna l’inizio del vero e proprio mito del Triangolo delle Bermuda, libro che ha dato poi inizio a tutta una sequela di opere piu’ o meno romanzate che sono arrivate fino ai giorni nostri.

Cosa dire sul libro di Berlitz? Semplice, quella che doveva essere un’inchiesta storica con il resoconto dettagliato di tutti gli incidenti registrarti nel corso degli anni, si e’ rivelata un’enorme montatura gonfiata veramente a dismisura. Come dimostrato per la prima volta da Lawrence Kusche con il suo libro “The Bermuda Triangle Mystery: Solved” del 1975, molti degli episodi riportati nel libro di Berlitz sono inventati, gonfiati o riguardano incidenti non avvenuti nel triangolo. In particolare, Kusche che era un aviatore e istruttore di volo, parti’ con le sue ricerche dalla scomparsa di un volo commerciale ripreso da Berlitz come caso inspiegabile. Come spesso sentiamo dire, tutti gli incidenti accaduti nel Triangolo sono avvenuti in condizioni meteo perfette e senza lasciare traccia. Bene, i dati mostrati da Kusche dimostrano invece il contrario, potendo imputare la maggior parte degli incidenti, tra quelli realmente avvenuti nel Triangolo, alle avverse condizioni meteo e alle tempeste tropicali che di certo non mancano in quella zona.

Cosa significa questo?

Come potete capire, l’alone di mistero che da sempre circonda questo tratto di mare e’ solo frutto di una montatura, principalmente letteraria, avvenuta nel corso degli anni. Facendo una scrematura molto profonda, di tutti gli incidenti che trovate nei racconti, solo 3 o 4 non trovano una spiegazione immediata perche’ veramente avvenuti nella zona, in condizioni di meteo ottime ma, ovviamente, potrebbero essere dovuti a guasti improvvisi.

E’ possibile questo?

Assolutamente si. Per darvi un’idea, dalle statistiche elaborate sia dalla guardia costiera americana che dalla societa’ Lloyd’s di Londra, il numero di incidenti registrati nella zona e’ perfettamente in linea con le statistiche mondiali rapportando i numeri all’alto traffico aereo e navale che avviene nella zona. Ecco il link della USGC americana che ne parla:

– USGC, Bermuda

mentre, per quanto riguarda i Lloyd’s, dal momento che questa e’ la compagnia che si occupa proprio del calcolo dei rischi assicurativi, se ci fosse un reale e misterioso pericolo nella zona, secondo voi continuerebbe a far assicurare i mezzi che transitano nel Triangolo?

Altra considerazione, anche se gli incidenti sono dovuti a guasti o avverse condizioni meteo, e’ vero che in moltissimi casi non sono stati rinvenuti i resti dei mezzi incidentati?

Questo e’ assolutamente vero, ma anche qui possiamo dare una spiegazione razionale senza doverci nascondere. Il fondale del Triangolo delle Bermuda e’ caratterizzato dalla presenza di fosse oceaniche molto profonde ed e’ interessato da correnti molto forti. La combinazione di questi due fattori fa si che, in caso di incidente, il mezzo possa essere risucchiato a fondo molto velocemente, e magari trasportato altrove, nel giro di pochissimi minuti.

Detto questo, esiste un mistero sul Triangolo delle Bermuda? Da quanto detto, possiamo escludere questa ipotesi dal momento che il tutto e’ frutto di una montatura prettamente letteraria basata su argomentazioni esagerate, falsificate e, ovviamente, atte solo a creare un business per chi le mette in piedi. Prima pero’ di chiudere, vorrei fare qualche altra considerazione. Come detto, ci sono ancora 3 o 4 incidenti la cui spiegazione non e’ nota e che possono essere imputati ad improvvisi guasti dei mezzi interessati.

E se non fossero guasti dovuti al mezzo?

Perche’ dico questo?

Semplice, non limitandoci al caso del Triangolo, nel corso della storia si sono verificati incidenti in mare apparentemente non spiegabili e che hanno fatto scomparire improvvisamente mezzi dai radar non lasciando assolutamente traccia. Una possibile spiegazione di questi incidenti, che e’ poi l’argomento della domanda iniziale da cui siamo partiti, potrebbe essere imputata ai cosiddetti “idrati di metano”. Fate attenzione, ora stiamo passando dallo smascherare storie fantascientifiche ad ipotesi scientifiche.

Cosa sono gli idrati di metano?

Si tratta di una struttura cristallina solida formata da acqua ghiacciata e metano. Per poter formare strutture di questo tipo e’ necessaria una combinazione di basse temperature e pressioni molto elevate. Queste condizioni sono ovviamente possibili sui profondi fondali oceanici dove l’acqua scende facilmente ad una temperatura prossima allo zero e la colonna di liquido sovrastante produce un’elevata pressione. Strutture di questo tipo sono molto frequenti a profondita’ tra i 500 e i 4000 metri e possono estendersi anche su superfici molto vaste.

Ora, immaginate la seguente situazione: qualcosa, ad esempio una scossa sismica, rompe lo strato di ghiaccio e metano. In queste condizioni, una grossa bolla di gas puo’ fuoriuscire e risalire verso la superficie. Se una nave si trova a passare sopra il punto in cui la bolla esce verso l’atmosfera, cosa succede? Semplice, le navi galleggiano grazie alla spinta di Archimede, dipendente dalla densita’ dell’acqua, che bilancia il peso stesso della nave. Poiche’ il metano ha una densita’ minore dell’acqua, nel momento della fuoriuscita, il peso della nave non sarebbe piu’ bilanciato e il mezzo verrebbe risucchiato verso il basso. E’ possibile questo? Assolutamente si e proprio nel corso degli ultimi anni, esempi di questo tipo sono stati anche documentati. Dal momento che, come anticipato, il Triangolo delle Bermuda presenta fondali molto profondi, correnti fredde e giacimenti di combustibili fossili, e’ assolutamente lecito pensare che la zona possa essere interessata da fenomeni di questo tipo. Ovviamente, in caso di un incidente del genere, la sparizione sarebbe improvvisa e senza lasciare traccia alcuna del mezzo.

Dal mio punto di vista, e’ assolutamente lecito pensare che, forse, alcuni degli incidenti rimasti senza spiegazione, il cui numero ripeto e’ perfettamente compatibile con le statistiche di ogni altra zona, potrebbero essere stati causati dalla rottura di strati di idrati di metano.

Eventi di questo tipo potrebbero anche spiegare, non solo per il Triangolo, incidenti aerei avvenuti a bassa quota sopra gli oceani. La bolla di metano uscita in atmosfera infatti, potrebbe rimanere densa e arrivare agli ugelli ad alta temperatura degli aerei. In questo caso, si svilupperebbe immediatamente un incendio che interesserebbe l’intero apparecchio facendolo precipitare.

Se credete che la spiegazione sia esagerata, pensate che da un metro cubo di idrati di metano ad alta pressione si formano, a pressione e temperatura normali, ben 168 metri cubi di gas e solo 0,87 metri cubi di acqua.

Attenzione, 168 metri cubi di gas da un solo metro cubo di idrati dal fondo dell’oceano. Perche’ allora non sfruttare questa enorme risorsa per estrarre gas? Questa idea e’ ovviamente venuta anche alle maggiori compagnie di estrazione e al momento ci sono diversi gruppi di ricerca, soprattutto americani e giapponesi, che stanno studiando il modo migliore, se possibile, di mettere le mani su questa enorme risorsa. Dalle stime fatte, la quantita’ di gas contenuta negli idrati sarebbe molto maggiore di quella contenuta in tutti i giacimenti tradizionali conosciuti al mondo. Al momento pero’, l’estrazione di questo gas sarebbe ancora troppo rischiosa e con efficienza troppo bassa. Come sapete, il metano e’ uno dei piu’ pericolosi gas serra, con effetti 30 volte maggiori di quelli dell’anidride carbonica. Una fuoriuscita incontrollata di questo gas provocherebbe effetti disastrosi per la nostra atmosfera. Inoltre, sulla base della spiegazione degli idrati per gli incidenti in mare, un’operazione di questo tipo sarebbe molto rischiosa per le piattaforme e le navi che si troverebbero in prossimita’ del punto di raccolta.

Concludendo, per quanto riguarda il Triangolo delle Bermuda, abbiamo visto come il mito creato nel corso degli anni sulla pericolosita’ della zona sia solo una montatura ad hoc. Molti degli incidenti considerati misteriosi sono in realta’ perfettamente spiegabili o avvenuti in zone diverse. Ci sono ancora un numero esiguo di casi non spiegabili in modo certo ma che comunque rientrano nelle statistiche calcolate su scala mondiale. Non pensando al semplice guasto, alcuni di questi avvenimenti potrebbero essere stati causati dalla liberazione di metano da idrati sul fondale. Queste strutture solide, conosciute e presenti sui freddi fondali di alcuni oceani, racchiudono enormi quantita’ di metano che puo’ essere liberato da fratture naturali o indotte dello strato solido. La quantita’ di metano liberata in questi casi e’ notevole al punto che diversi studi sono in corso per cercare di sfruttare questa risorsa.

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Incidente del passo Djatlov: mistero o bufala?

C’e’ una nuova tipologia di articoli che stiamo scoprendo grazie alla sezione:

– Hai domande o dobbi?

che potremmo definire dei “Grandi Misteri” della storia. Dopo aver discusso il caso Valentich e la misteriosa sparizione di questo giovane insieme al suo aereo:

– Il caso Valentich

un nostro caro lettore ci ha chiesto di fare un approfondimento su quello che e’ noto come “Incidente del passo Djatlov”. Questo fatto, avvenuto come vederemo nel lontano 1959, e’ da sempre avvolto nel mistero e rientra nei grandi casi irrisolti che costellano la nostra storia. Al solito, si tratta di un avvenimento avvolto dal mistero e su cui, complice anche la sbrigativa chiusura dell’inchiesta, sono state fatte le ipotesi piu’ bizzarre nel corso degli anni che, come potete immaginare, hanno lasciato spazio alle fantasie piu’ sfrenate.

Cerchiamo di andare con ordine e raccontare, per chi non li conoscesse, prima di tutto i fatti.

Alcuni dei ragazzi del gruppo durante i primi giorni dell’escursione

Come anticipato, siamo nel 1959. Un gruppo di 10 ragazzi, 8 uomini e 2 donne, tutti studenti o neolaureati dell’Istituto Politecnico degli Urali, decidono di fare una spedizione sugli sci di fondo attraverso gli Urali Settentrionali. Premettiamo subito che alcuni tra i componenti del gruppo erano esperti sciatori e conoscitori sia della montagna che della zona in particolare.

Il 25 Gennaio il gruppo arrivo a Vijdal, l’ultimo insediamento abitato prima della zona prescelta per l’escursione. Qui, strani giochi della sorte, un membro del gruppo ebbe un malore e fu costretto a tornare indietro. Il 1 Febbraio i giovani iniziarono a percorrere quello che era noto come Cholat Sjachi, un passo montano che in lingua mansi significa “Montagna dei Morti”.

Apro e chiudo una parentesi importante. Come detto, il nome del passo montano deriva direttamente dalla lingua mansi, o vogulo. Lingua parlata in quel preciso distretto degli Urali. Anche, come immaginabile e come vedremo dai fatti accaduti, sul nome del passo montano, poi ribattezzato Passo Djatlov in onore del capogruppo della spedizione di cui stiamo parlando, si sono raccontate tante favole. L’origine del nome non e’ nota, ma non riguarda assolutamente pericoli specifici, se non quelli legati alle condizioni climatiche della zona, e probabilmente deve la sua origine a racconti o usanze del popolo stesso.

 

Foto contenuta in un rullino ritrovato sul posto. Allestimento del campo il 2 febbraio 1959

Detto questo, cosa accadde durante il passaggio in quello che poi diverra’ il Passo Djatlov? Durante la salita, un peggioramento delle condizioni climatiche, con conseguente tempesta di neve e temperature intorno ai -30 gradi, provoco’ un notevole calo della visibilita’. Il gruppo perse l’orientamento e punto’ verso la cima del monte deviando dal percorso stabilito che prevedeva l’arrivo per la sera dall’altra parte del valico. Ovviamente, questi fatti sono quelli ricostruiti dalla successiva inchiesta studiando i piani del gruppo e le evidenze di percorso. Capito l’errore, il gruppo decise di accamparsi per la notte sul pendio della montagna in attesa di un miglioramento delle condizioni meteo.

Secondo i programmi, una volta giunti dall’altra parte, la spedizione avrebbe telegrafato alla loro associazione sportiva la riuscita dell’escursione. Questo sarebbe dovuto accadere intorno al 12 Febbraio 1959. Ora, come e’ noto, ritardi di qualche giorno per escursioni montane sono del tutto normali e possono essere dovuti, come in questo caso, al peggioramento improvviso delle condizioni meteo.

Il 20 Febbario pero’, non avendo ricevuto piu’ nessuna comunicazione da parte del gruppo, vennero organizzate le prime squadre di ricerca. A queste si unirono poi anche polizia e esercito che misero a disposizione uomini e mezzi per setacciare la zona in cerca degli escursionisti.

La tenda cosi’ come e’ stata ritrovata

Il 26 Febbario venne ritrovata sulle pendici del Cholat Sjachi la tenda dei ragazzi fortemente danneggiata e da cui partivano una serie di impronte che andavano verso il vicino bosco. Seguendo le impronte, ad una distanza di circa 500 metri dall’accampamento e all’inizio della vegetazione, i soccorsi trovarono i resti di un fuoco e i primi due corpi. Quello che salto’ subito agli occhi era che questi ragazzi avevano indosso solo la biancheria intima ed erano nei pressi di un grande albero, alcuni raccontano di un cedro, ma questo poco conta.

Tra questo albero e la tenda, vennero ritrovati altri 3 corpi. Ci tengo a sottolineare come i documenti e i testimoni concordano sul fatto che la posizione di questi corpi era tale da suggerire che i tre stessero tentando di tornare verso l’accampamento. Anche in questo caso, i corpi erano parazialmente svestiti, alcuni avevano solo una scarpa, altri sono i calzini, ecc. Di questi tre corpi, uno presentava una piccola ferita cranica assolutamente non imputabile come causa della morte. A parte questo dettaglio, come vedremo importante per alcune analisi, i corpi non presentavano ferite o segni di lotta.

Prima di ragionare sull’accaduto, completiamo il racconto dei fatti. Il gruppo era composto da 10 escursionisti, uno ebbe un malore e torno’ indietro. Dei 9 rimasti, 2 erano sotto il cedro, 3, distanti tra loro, tra il cedro e la tenda. Mancano ancora quattro persone.

Alcuni dei corpi ritrovati nel passo Dyatlov

Gli altri 4 membri del gruppo vennero ritorvati solo ai primi di maggio del 1959 dopo una lunga ricerca durata due mesi. I quattro corpi vennero rinvenuti in una gola scavata da un torrente all’interno del bosco sotto 4 metri di neve. Le condizioni in cui vennero ritrovati i corpi creo’ poi il mistero del caso. Uno dei corpi presentava una profonda ferita alla testa, altri due invece avevano gravi lesioni alla gabbia toracica. In particolare, uno dei corpi, aveva una profonda emorragia causata proprio da una costola spezzata. C’e’ poi un altro particolare macabro ma importante nella storia, ad uno dei ragazzi mancava completamente la lingua.

Altri dettagli importanti. Come evidente, alcuni ragazzi avevano indosso abiti di altri componenti del gruppo. Ad esempio, un ragazzo col giacchetto e capello di pelliccia di una ragazza o un altro con indosso due orologi di cui uno, come riportato dai parenti delle vittime, appartenente ad uno dei corpi ritrovati sotto al cedro. Inoltre, anche questo dettaglio non da trascurare, la tenda presentava delle lacerazioni fatte dall’interno, come stabilito dagli inquirenti. Questo significava che i ragazzi avevano danneggiato la tenda mentre erano dentro, probabilmente, per fuggire velocemente.

Bene, questa e’ la storia del gruppo di escursionisti del Passo Djatlov. Come vedete, si tratta di un racconto crudo di un gruppo di 9 ragazzi che hanno perso la vita sugli Urali. La domanda fondamentale in tutta questa storia e’ “come hanno perso la vita?”.

Ovviamente, al tempo vennero condotte delle indagini su quanto accaduto per cercare di ricostruire i fatti. Come pero’ denunciato anche dall’associazione dei parenti dei ragazzi, queste indagini furono molto sbrigative e vennero chiuse in tempi rapidi senza risalire alla reale causa della morte.

Appunto, quale sarebbe la causa della morte secondo l’inchiesta? Come si legge dai documenti, la causa della morte sarebbe da ricercare in una “sconosciuta forza irresistibile”.

Ma che significa? A mio avviso assolutamente niente. Praticamente l’indagine e’ stata chiusa concludendo che non si sa come siano morti 9 ragazzi su una montagna!

A complicare il quadro, ci sono poi una serie di fatti. Prima di tutto, le lacerazioni della tenda indicano che i ragazzi siano scappati velocemente fuori lacerando il tessuto. I corpi sono stati ritrovati in posizioni diverse, alcuni svestiti, altri con vestiti che non gli appartenevano. Alcuni presentavano gravi lesioni interne e non dimentichiamo il particolare della lingua mancante in una delle ragazze. Altro particolare importante e’ che sugli indumenti di uno dei ragazzi sono state rinvenute tracce di radioattivita’ 2 volte maggiori di quelle normalmente misurabili nella zona. Durante i funerali, sempre piu’ a complicare il quadro, alcuni testimoni riportano di aver osservato un colore imbrunito della pelle dei corpi che apparivano come abbronzati.

Scenario sicuramente difficile da districare e che, come potete immaginare, ha lasciato spazio alle interpretazioni piu’ fantasiose.

Cerchiamo di vedere qualche ipotesi tra quelle fatte.

Come e’ ovvio, non poteva mancare l’ipotesi UFO. I ragazzi sarebbero stati attaccati sui monti da una pattuglia extraterrestre. Questo sarebbe “evidente”, secondo i sostenitori, dall’assenza di impronte diverse da quelle dei ragazzi, giustificherebbe lo spavento che li ha costretti ad uscire dalla tenda con 30 gradi sotto lo zero e, sempre secondo i sostenitori dell’ipotesi, giutificherebbe l’alto tasso di radioattivita’ misurato sugli indumenti di uno dei giovani. Apro e chiudo nuovamente parentesi, spesso sentiamo parlare di UFO associati a radioattivita’, esempio classico quello dei cerchi nel grano di cui abbiamo parlato abbondantemente. Fatemi capire una cosa, abbiamo trovato molti UFO con motori nucleari o normalmente incontriamo omini verdi che mangiano radionuclidi? Ovviamente sono ironico nei confronti di queste acclamate e accettate teorie che non hanno nulla di reale  se non una buona dose di fantasia.

Altra ipotesi. Partendo sempre dalla radioattivita’ di cui sopra, qualcuno ipotizza che i giovani si siano trovati coinvolti in un qualche esperimento condotto dall’esercito russo in quella zona sperduta per sperimentare pericolose e misteriose armi. In particolare, tanto visto lo scenario facciamo a gare a chi mette in mezzo piu’ cose, qualcuno torna di nuovo a parlare di armi scalari, Tesla, dispositivi “psicotronici” e altro. Di questo abbiamo gia’ parlato in vari post:

– Il raggio della morte

– Il raggio del dolore

– Le terribili armi scalari

Esistono dei dispositivi cosiddetti non letali basati su microonde ad alta potenza, ma non mi sembra che lo scenario sia compatibile con ipotesi del genere. Per le armi scalari, credo che quanto scritto nell’apposito articolo sia sufficiente a spiegare il mio punto di vista. Riguardo invece all’ipotesi test nucleare, forse non e’ chiaro completamente cosa significhi fare un test nucleare. Secondo voi, un livello di radiazione due volte superiore a quello atteso sui vestiti di uno dei componenti di un gruppo di nove persone ritrovate a distanza di 1 Km, potrebbe far pensare che qualcuno abbia eseguito test atomici in zona? E’ vero che siamo nel 1959 ed in piu’ in Russia, ma cerchiamo di rimanere oggettivi e fare ipotesi che abbiano un minimo di veridicita’.

Inoltre, le due ipotesi precedenti, vengono sostenute dalla testimonianza di un altro gruppo di esploratori che si trovava a circa 50 Km dall’accampamento e che riporterebbe la presenza di misteriose sfere luminose nella zona dell’incidente. Ora, punto numero uno, queste testimonianze non sono state verificate. Secondo, come detto all’inizio, e come invece sostenuto da tutti, le avverse condizioni meteo avevano creato una scarsa visibilita’. Parliamo di un gruppo distante 50 Km da quello che stiamo analizzando e che parla di “misteriose” sfere luminose “precisamente” in quel punto. Permettetemi di essere scettico su questo particolare che in realta’ potrebbe essere creato da insediamenti piu’ a valle.

Dunque? Scartiamo tutto, pero’ abbiamo 9 morti inspiegabili.

Premetto che, anche in questo caso cosi’ come per il caso Valentich, tutti possono solo fare ipotesi. A distanza di piu’ di 50 anni e’ difficile risalire alla verita’, complici anche le tantissime teorie e particolari inventati che si sono mescolati al reale nel racconto di questo incidente.

Prendiamo, per esempio, il particolare dei corpi imbruniti durante i funerali. Questo particolare e’ stato enfatizzato all’inverosimile e messo, ovviamente, in relazione al discorso radiazioni. Presi dal mistero che avvolge questo caso, forse molti dimenticano, o fanno finta di dimenticare, che normalmente i morti per ipotermia o che comunque restano molto tempo a bassa temperatura, presentano sempre una colorazione piu’ scura tale da apparire quasi abbronzati.

Gia’, a proposito, come anticipato, uno dei membri della spedizione presentava una contaminazione non dico elevata, ma comunque superiore al normale di radiazioni. Cosa aveva provocato questa contaminazione? Molto semplice, e perfettamente spiegabile, si tratta di contaminazione precedente alla spedizione. Come e’ possibile questo? Presto detto, il ragazzo in questione era un dipendente del sito nucleare Chelyabinsk-40. Si tratta di un impianto militare tenuto nascosto fino al 1957, anno in cui si verifico’ un incidente che porto’ l’attenzione su questa installazione. Ora, ragionando, poiche’ siamo nel 1959, il fatto che un dipendente di un impianto nucleare entri in contatto con radionuclidi e che forse lo faccia con condizioni di sicurezza notevolmente inferiori a quelle che possiamo avere oggi, non ci deve assolutamente sconvolgere. Sulla base di questo, credo che sia abbastanza scontato, a meno che non ci sia dolo nel voler cercare assolutamente il mistero, il discorso radiazioni e’ assolutamente comprensibile e smentisce del tutto le ipotesi, ad esempio, del test atomico nella zona la notte dell’incidente.

Bene, quanto detto fino ad ora e’ ragionevole, ma continuiamo a smentire ipotesi, ovviamente con il ragionamento, ma ancora non abbiamo capito come questi ragazzi siano morti.

Proviamo a ripensare ai diversi corpi e a tutti quei dettagli che sono riportati sia nell’inchiesta ufficiale che nelle testimonianze credibili. Se facciamo questo, ci rendiamo conto che forse un’ipotesi razionale potrebbe esistere.

Andiamo con ordine. I ragazzi sono all’interno della tenda, fuori ci sono 30 gradi sotto zero, le condizioni meteo sono pessime e la visibilita’ scarsissima. Supponiamo che qualcosa, ad un certo punto, spaventi fortemente i giovani. Sul che cosa potrebbe aver spaventato il gruppo torneremo piu’ avanti. Per il momento, lasciateci supporre questo punto di partenza.

Bene, nella foga di voler scappare dalla tenda e’ plausibile che qualcuno abbia lacerato il tessuto. Probabilmente, chi ha fatto questo poteva essere uno dei meno esperti in preda al panico a causa del motivo dello spavento. Ovviamente, una volta uscito dalla tenda e andando incontro a morte sicura, possiamo altresi’ supporre che anche gli altri ragazzi siano usciti fuori per recuperare il o gli avventati compagni.

Cosa succede a questo punto?

Immaginiamo la scena, uno dei ragazzi strappa la tenda e fugge spaventato in mezzo al nulla. Gli altri lo inseguono per fermarlo. Allontanati dalla tenda, a causa della scarsissima visibilita’, il gruppo, ormai al completo, non e’ riuscito ad individuare la tenda. Viste le temperature, come sopravvivere al freddo? La prima cosa da fare sarebbe quella di accendere un fuoco. Infatti, come detto in precedenza, nelle vicinanze del grande albero, sono stati ritrovati i resti di un falo’. Ovviamente, il vento forte avrebbe messo comunque a rischio la vita dei giovani. A questo punto, uno si arrampica sull’albero per cercare di individuare l’accampamento, ma scivola o si spezza un ramo. Nella caduta, il ragazzo si ferisce alla testa. Come vedete, il quadro probatorio che abbiamo analizzato in precedenza, e’ compatibile con le ipotesi fatte fino a questo punto.

Come si spiega pero’ il fatto che i corpi rinvenuti, soprattutto per i ragazzi morti vicini all’albero, erano seminudi? Anche per questo esiste una spiegazione razionale. Andando in ipotermia, quando la morte si sta avvicinando, in circa il 25% dei casi si puo’ manifestare quello che e’ noto come “undressing paradossale”, cioe’ “spogliamento paradossale”. Cosa significa? In uno stadio avanzato di ipotermia, il soggetto diviene confuso, aggressivo e avverte una fortissima sensazione di calore che sembra incendiare tutto il corpo. In queste condizioni, con uno stato mentale ovviamente alterato, il soggetto puo’ strapparsi letteralmente i vestiti di dosso.

Quanto detto e’ compatibile con il caso in esame? Certamente si. L’undressing paradossale non e’ avvenuto per tutti i ragazzi morti sotto l’albero, ma solo per due di loro. Ovviamente tutti sono morti per ipotermia, la distanza tra i corpi ci indica soltanto come loro abbiano tentato inutilmente di tornare all’accampamento ma la morte li abbia raggiunti in momenti diversi.

E gli altri quattro ragazzi?

Continuate ad immaginare la scena. Cinque ragazzi sono gia’ morti a causa del freddo, molto probabilmente i restanti quattro hanno pensato di rifugiarsi nel bosco per cercare di sopravvivere. Qui pero’, sono caduti nel fosso profondo ben 15 metri riportando gravi ferite. Per due di loro, le ferite sono state talmente gravi da provocare la morte immediatamente. Degli altri due, uno e’ ferito, l’altro solo lievemente. Quest’ultimo proprio per cercare di riparare dal freddo il compagno, toglie abiti ed accessori ai due deceduti. Nonostante questa disperata manovra, anche gli ultimi due ragazzi trovano la morte nel giro di poco tempo a causa dell’ipotermia.

Bene, diciamo che questo racconto e’ compatibile con quello che riportano le cronache. Ci sono pero’ ancora dei particolari da capire. Tra questi, sicuramente il fatto che uno dei ragazzi all’interno del burrone non aveva la lingua. Secondo alcuni, questa asportazione potrebbe essere dovuta all’attacco degli animali selvatici. Personalmente, la trovo molto forzata come spiegazione. Perche’? E’ possibile che un animale selvatico mangi solo la lingua, lasciando completamente intatto il viso? In alternativa, una spiegazione potrebbe essere trovata pensando ad una decomposizione del corpo non uniforme. Non dimentichiamo che i quattro nel burrone vengono trovati solo dopo 2 mesi di ricerche e dunque sono quelli che sono rimasti piu’ esposti all’esterno. Ora, all’interno di un burrone, in una zona fortemente ventosa, non e’ assurdo pensare che ci possano essere, anche in base alla posizione di un corpo, parti piu’ o meno esposte al vento e alle basse temperature. Non dimentichiamo poi che parlando di lingua, parliamo di un tessuto molto molle e facilmente decomponibile.

Ora, pero’, c’e’ ancora un particolare molto importante che abbiamo citato e usato ma su cui ancora non abbiamo fatto considerazioni oggettive. Tutto il castello della ricostruzione si basa sul fatto che uno o piu’ ragazzi abbiano strappato la tenda in preda al panico per scappare.

Cosa li avrebbe spaventati?

Qui le ipotesi da fare potrebbero essere un certo numero e, ovviamente, anche su questo punto potremmo far partire la fantasia piu’ sfrenata tornando nel sensazionalismo. Cerchiamo pero’ di rimanere con i piedi per terra e analizzare fatti o eventi realistici.

La prima cosa che viene in mente e’ che i ragazzi potrebbero essere stati spaventati da una valanga. Attenzione pero’, valanghe non ce ne sono state in quel punto preciso, altrimenti questo particolare sarebbe stato riportato e sicuramente non avremmo trovato ne’ i corpi ne’ la tenda cosi’ come li vediamo dalle foto, cioe’ fuori dalla neve. L’intera zona pero’, e’ soggetta a valanghe. Considerando che siamo in un vallone all’inizio della salita sul monte, una slavina che avviene anche a qualche kilometro di distanza, fa sicuramente molto rumore. I ragazzi potrebbero aver sentito il rumore di una valanga in lontananza e alcuni di loro, forse i meno esperti, hanno pensato di essere in pericolo in quel preciso punto.

Ovviamente, ed e’ giusto ricordarlo sempre, siamo nel campo delle ipotesi. Anche se ci stiamo basando su considerazioni oggettive, tutte le idee che stiamo mettendo in campo hanno la stessa valenza poiche’ parliamo di un fatto accaduto piu’ di 50 anni fa.

Altra ipotesi che negli ultimi tempi ha preso piede per giustificare il possibile spavento e’ quella della “tempesta perfetta”. Cosa sarebbe? Una combinazione di vento forte e geomorfologia della zona potrebbe aver creato dei mini tornado in grado di emettere onde sonore molto potenti nella regione degli infra-suoni. Cioe’? Questo fenomeno naturale, di cui esistono modelli ed esempi, anche se su scala ridotta rispetto a quella ipotizzata per il caso specifico, creerebbe piccoli tornado il cui “rumore” si estenderebbe fino agli infra-suoni, cioe’ a frequenze minori di 20Hz. Gli infrasuoni sono in grado di propagarsi anche a lunga distanza e aggirare gli ostacoli con poca dissipazione. Ovviamente si tratta di regioni dello spettro non udibili dall’orecchio umano. Cosa succede a questo punto? In presenza di infrasuoni e’ dimostrato che l’uomo, anche se non in grado di “ascoltarli” direttamente, sia soggetto a stati di ansia e paura. Inoltre, ad alcune frequenze gli infrasuoni sono in grado di mettere in vibrazione il vestibolo, parte interna dell’orecchio, che a sua volta puo’ provocare vertigini e nausea. Pensate che nelle colonne sonore di alcuni film vengono inseriti infrasuoni proprio per far provare sensazioni quasi soprannaturali agli spettatori e aumentare lo stato di ansia.

Questa ipotesi ci spiegherebbe molto bene lo stato di paura avvertito durante quella notte. Personalmente, pero’, permettetemi di essere un po’ scettico sulla causa dello stato di ansia, non sull’importanza dello stesso. Quanto ipotizzato sulla cosiddetta tempesta perfetta, mi sembra un pochino azzardato e molto macchinoso da pensare. Tra le due, se proprio dovessi scegliere, mi sentirei di credere piu’ alla valanga che alla tempesta perfetta. Inoltre, tenete sempre presente che anche durante una slavina il movimento delle nevi provoca l’emissione di infrasuoni in grado di provocare maggiore ansia.

A questo punto, cerchiamo di tirare le somme di quanto raccontato. 9 ragazzi sono morti, e questo e’ certo. La dinamica dei fatti e’ ovviamente molto confusa ed e’ ancora tale dopo piu’ di 50 anni. Lo stato, la posizione e le condizioni in cui sono stati ritrovati i corpi hanno aperto il campo ad ipotesi molto fantasiose che nel corso del tempo sono state poi riprese da piu’ parti piu’ per aumentare il misticismo che per dare una spiegazione a questo incidente. Sicuramente, la chiusura affrettata, e con le motivazioni viste, delle indagini hanno contribuito molto al diffondersi di false ipotesi. A contribuire ancor di piu’ a questo, le autorita’ hanno pensato bene di chiudere per qualche anno il passo agli sciatori contribuendo a far credere che qualcosa di misterioso si celasse tra quei monti.

Come detto, possiamo ipotizzare una spiegazione razionale, supportata anche da altre fonti, per spiegare quanto accaduto. Certamente, ci sono ancora molti punti da chiarire e su cui possono aleggiare spiegazioni fantasiose, si pensi ad esempio al motivo dello spavento iniziale. Certo, in tutti i casi si tratta di ipotesi piu’ o meno supportate dai fatti ma che pero’ non possiamo considerare tutte con lo stesso peso. I decenni e la tipologia di incidente, non hanno fatto altro che alimentare ipotesi che di reale hanno veramente poco. Forse, non sapremo mai esattamente tutto quello che e’ successo quella notte, possiamo pero’, e credo che questo sia giusto anche moralmente, cercare di dare spiegazioni razionali, o anche irrazionali ma verosimili, per spiegare come 9 ragazzi siano morti in una sola notte e con le modalita’ viste.

 

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