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Flusso oscuro e grandi attrattori

28 Feb

Nella ormai celebre sezione:

Hai domande o dubbi?

in cui sono usciti fuori davvero gli argomenti piu’ disparati ma sempre contraddistinti da curiosita’ e voglia di discutere, una nostra cara lettrice ci ha chiesto maggiori lumi sul cosiddetto “dark flow” o flusso oscuro. Una richiesta del genere non puo’ che farci piacere, dal momento che ci permette di parlare nuovamente di scienza e, in particolare, di universo.

Prima di poterci addentrare in questo argomento scientifico ma, anche a livello di ricerca, poco conosciuto, e’ necessario fare una piccolissima premessa iniziale che serve per riprendere in mano concetti sicuramente conosciuti ma su cui spesso non si riflette abbastanza.

Per iniziare la discussione, voglio mostrarvi una foto:

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Quello che vedete non e’ un semplice libro, ma uno dei tre volumi che compongono il Philosophiae Naturalis Principia Mathematica o, tradotto in italiano, “I principi naturali della filosofia naturale”. Quest’opera e’ stata pubblicata il 5 luglio 1687 da Isaac Newton.

Perche’ e’ cosi’ importante questa opera?

Questi tre volumi sono considerati l trattato piu’ importante del pensiero scientifico. Prima di tutto, contengono la dinamica formulata da Newton che per primo ha posto le basi per lo studio delle cause del moto ma, soprattutto, perche’ contengono quella che oggi e’ nota come “Teoria della Gravitazione Universale”.

Sicuramente, tutti avrete sentito parlare della gravitazione di Newton riferita al famoso episodio della mela che si stacco’ dall’albero e cadde sulla testa del celebre scienziato. Come racconta la leggenda, da questo insignificante episodio, Newton capi’ l’esistenza della forza di gravita’ e da qui la sua estensione all’universo. Se vogliamo pero’ essere precisi, Newton non venne folgorato sulla via di Damasco dalla mela che cadeva, ma questo episodio fu quello che fece scattare la molla nella testa di un Newton che gia’ da tempo studiava questo tipo di interazioni.

Volendo essere brevi, la teoria della gravitazione di Newton afferma che nello spazio ogni punto materiale attrae ogni altro punto materiale con una forza che e’ proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. In soldoni, esiste una forza solo attrattiva che si esercita tra ogni coppia di corpi dotati di massa e questa interazione e’ tanto maggiore quanto piu’ grandi sono le masse e diminuisce con il quadrato della loro distanza.

Semplice? Direi proprio di si, sia dal punto di vista fisico che matematico. Perche’ allora chiamare questa legge addirittura con l’aggettivo “universale”?

Se prendete la male di Newton che cade dall’albero, la Luna che ruota intorno alla Terra, la Terra che ruota intorno al Sole, il sistema solare che ruota intorno al centro della Galassia, tutti questi fenomeni, che avvengono su scale completamente diverse, avvengono proprio grazie unicamente alla forza di gravita’. Credo che questo assunto sia sufficiente a far capire l’universalita’ di questa legge.

Bene, sulla base di questo, l’interazione che regola l’equilibrio delle masse nell’universo e’ dunque la forza di gravita’. Tutto quello che vediamo e’ solo una conseguenza della sovrapposizione delle singole forze che avvengono su ciascuna coppia di masse.

Detto questo, torniamo all’argomento principale del post. Cosa sarebbe il “flusso oscuro”? Detto molto semplicemente, si tratta del movimento a grande velocita’ di alcune galassie in una direzione ben precisa, situata tra le costellazioni del Centauro e della Vela. Questo movimento direzionale avviene con velocita’ dell’ordine di 900 Km al secondo e sembrerebbe tirare le galassie in un punto ben preciso al di fuori di quello che definiamo universo osservabile.

Aspettate, che significa che qualcosa tira le galassie fuori dall’universo osservabile?

Per prima cosa, dobbiamo definire cosa significa “universo osservabile”. Come sappiamo, l’universo si sta espandendo e se lo osserviamo da Terra siamo in grado di vedere le immagini che arrivano a noi grazie al moto dei fotoni che, anche se si muovono alla velocita’ della luce, si spostano impiegando un certo tempo per percorrere delle distanze precise. Se sommiamo questi due effetti, dalla nostra posizione di osservazione, cioe’ la Terra, possiamo vedere solo quello che e’ contenuto entro una sfera con un raggio di 93 miliardi anni luce. Come potete capire, l’effetto dell’espansione provoca un aumento di quello che possiamo osservare. Se l’universo ha 14.7 miliardi di anni, ci si potrebbe aspettare di poter vedere dalla terra la luce partita 14.7 miliardi di anni fa, cioe’ fino ad una distanza di 14.7 miliardi di anni luce. In realta’, come detto, il fatto che l’universo sia in continua espansione fa si che quello che vediamo oggi non si trova piu’ in quella posizione, ma si e’ spostato a causa dell’espansione. Altro aspetto importante, la definizione di sfera osservabile e’ vera per ogni punto dell’universo, non solo per quella sfera centrata sulla Terra che rappresenta cquello che noi possiamo vedere.

Bene, dunque si sarebbe osservato un flusso di alcune galassie verso un punto preciso fuori dall’universo osservabile. Proprio dal fatto che questo flusso e’ all’esterno del nostro universo osservabile, si e’ chiamato questo movimento con l’aggettivo oscuro.

Aspettate un attimo pero’, se le galassie sono tirate verso un punto ben preciso, cos’e’ che provoca questo movimento? Riprendendo l’introduzione sulla forza di gravitazione, se le galassie, che sono oggetti massivi, sono tirate verso un punto, significa che c’e’ una massa che sta esercitando una forza. Poiche’ la forza di gravitazione si esercita mutuamente tra i corpi, questo qualcosa deve anche essere molto massivo.

Prima di capire di cosa potrebbe trattarsi, e’ importante spiegare come questo flusso oscuro e’ stato individuato.

Secondo le teorie cosmologiche riconosciute, e come spesso si dice, l’universo sarebbe omogeneo e isotropo cioe’ sarebbe uguale in media in qualsiasi direzione lo guardiamo. Detto in altri termini, non esiste una direzione privilegiata, almeno su grandi scale, in cui ci sarebbero effetti diversi. Sempre su grandi scale, non esisterebbe neanche un movimento preciso verso una direzione ma l’isotropia produrrebbe moti casuali in tutte le direzioni.

Gia’ nel 1973 pero’, si osservo’ un movimento particolare di alcune galassie in una direzione precisa. In altri termini, un’anomalia nell’espansione uniforme dell’universo. In questo caso, il punto di attrazione e’ all’interno del nostro universo osservabile e localizzato in prossimita’ del cosiddetto “ammasso del Regolo”, una zona di spazio dominata da un’alta concentrazione di galassie vecchie e massive. Questa prima anomalia gravitazionale viene chiamata “Grande Attrattore”. In questa immagine si vede appunto una porzione di universo osservabile da Terra ed in basso a destra trovate l’indicazione del Grande Attrattore:

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Questa prima anomalia dell’espansione venne osservata tramite quello che e’ definito lo spostamento verso il rosso. Cosa significa? Se osservate un oggetto che e’ in movimento, o meglio se esiste un movimento relativo tra l’osservatore e il bersaglio, la luce che arriva subisce uno spostamento della lunghezza d’onda dovuto al movimento stesso. Questo e’ dovuto all’effetto Doppler valido, ad esempio, anche per le onde sonore e di cui ci accorgiamo facilmente ascoltando il diverso suono di una sirena quando questa si avvicina o si allontana da noi.

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Bene, tornando alle onde luminose, se la sorgente si allontana, si osserva uno spostamento verso lunghezze d’onda piu’ alte, redshift, se si avvicina la lunghezza d’onda diminuisce, blueshift. Mediate questo semplice effetto, si sono potuti osservare molti aspetti del nostro universo e soprattutto i movimenti che avvengono.

Tornando al grnde attrattore, questa zona massiva verso cui si osserva un moto coerente delle galassie del gruppo e’ localizzato a circa 250 milioni di anni luce da noi nella direzione delle costellazioni dell’Hydra e del Centauro e avrebbe una massa di circa 5×10^15 masse solari, cioe’ 5 milioni di miliardi di volte il nostro Sole. Questa, come anticipato, e’ soltanto una anomalia dell’espansione dell’universo che ha creato una zona piu’ massiva in cui c’e’ una concentrazione di galassie che, sempre grazie alla gravita’, attraggono quello che hanno intorno.

Discorso diverso e’ invece quello del Dark Flow. Perche’? Prima di tutto, come detto, questo centro di massa si trova talmente lontano da essere al di fuori del nostro universo osservabile. Visto da Terra poi, la zona di spazio che crea il flusso oscuro si trova piu’ o meno nella stessa direzione del Grande Attrattore, ma molto piu’ lontana. Se per il Grande Attrattore possiamo ipotizzare, detto in modo improprio, un grumo di massa nell’universo omogeneo, il flusso oscuro sembrerebbe generato da una massa molto piu’ grande ed in grado anche di attrarre a se lo stesso Grande Attrattore.

Il flusso oscuro venne osservato per la prima volta nel 2000 e descritto poi a partire dal 2008 mediante misure di precisione su galassie lontane. In questo caso, l’identificazione del flusso e’ stata possibile sfruttando il cosiddetto effetto Sunyaev-Zel’dovich cioe’ la modificazione della temperatura dei fotoni della radiazione cosmica di fondo provocata dai raggi X emessi dalle galassie che si spostano. Sembra complicato, ma non lo e’.

Di radiazione di fondo, o CMB, abbiamo parlato in questi articoli:

Il primo vagito dell’universo

E parliamo di questo Big Bang

Come visto, si tratta di una radiazione presente in tutto l’universo residuo del Big Bang iniziale. Bene, lo spostamento coerente delle galassie produce raggi X, questi raggi X disturbano i fotoni della radiazione di fondo e noi da terra osservando queste variazioni ricostruiamo mappe dei movimenti delle Galassie. Proprio grazie a queste misure, a partire dal 2000, e’ stato osservato per la prima volta questo movimento coerente verso un punto al di fuori dell’universo osservabile.

Cosa potrebbe provocare il Flusso Oscuro? Bella domanda, la risposta non la sappiamo proprio perche’ questo punto, se esiste, come discuteremo tra un po’, e’ al di fuori del nostro universo osservabile. Di ipotesi a riguardo ne sono ovviamente state fatte una miriade a partire gia’ dalle prime osservazioni.

Inizialmente si era ipotizzato che il movimento potrebbe essere causato da un ammasso di materia oscura o energia oscura. Concetti di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Se il vuoto non e’ vuoto

Universo: foto da piccolo

Queste ipotesi sono pero’ state rigettate perche’ non si osserva la presenza di materia oscura nella direzione del Dark Flow e, come gia’ discusso, per l’energia oscura il modello prevede una distribuzione uniforme in tutto l’universo.

Cosi’ come per il Grande Attrattore, si potrebbe trattare di un qualche ammasso molto massivo in una zona non osservabile da Terra. Sulla base di questo, qualcuno, non tra gli scienziati, aveva ipotizzato che questo effetto fosse dovuto ad un altro universo confinante con il nostro e che provoca l’attrazione. Questa ipotesi non e’ realistica perche’ prima di tutto, la gravitazione e’ frutto dello spazio tempo proprio del nostro universo. Se anche prendessimo in considerazione la teoria dei Multiversi, cioe’ universi confinanti, l’evoluzione di questi sarebbe completamente diversa. Il flusso oscuro provoca effetti gravitazionali propri del nostro universo e dovuti all’attrazione gravitazionale. Il fatto che sia fuori dalla nostra sfera osservabile e’ solo dovuto ai concetti citati in precedenza figli dell’accelerazione dell’espansione.

Prima di tutto pero’, siamo cosi’ sicuri che questo Flusso Oscuro esista veramente?

Come anticipato, non c’e’ assolutamente la certezza e gli scienziati sono ancora fortemente divisi non solo sulle ipotesi, ma sull’esistenza stessa del Flusso Oscuro.

Per farvi capire la diatriba in corso, questo e’ il link all’articolo originale con cui si ipotizzava l’esistenza del Flusso Oscuro:

Dark Flow

Subito dopo pero’, e’ stato pubblicato un altro articolo che criticava questo sostenendo che i metodi di misura applicati non erano corretti:

Wright risposta al Dark Flow

Dopo di che, una lunga serie di articoli, conferme e smentite, sono stati pubblicati da tantissimi cosmologi. Questo per mostrare quanto controversa sia l’esistenza o meno di questo flusso oscuro di Galassie verso un determinato punto dell’universo.

Venendo ai giorni nostri, nel 2013 e’ stato pubblicato un articolo di analisi degli ultimi dati raccolti dal telescopio Planck. In questo paper viene nuovamente smentita l’esistenza del dark flow sulla base delle misure delle velocita’ effettuate nella regione di spazio in esame:

Planck, 2013

Dunque? Dark Flow definitivamente archiviato? Neanche per sogno. Un altro gruppo di cosmologi ha pubblicato questo ulteriore articolo:

Smentita alla smentita

in cui attacca i metodi statistici utilizzati nel primo articolo e propone un’analisi diversa dei dati da cui si mostra l’assoluta compatibilita’ di questi dati con quelli di un altro satellite, WMAP, da cui venne evidenziata l’esistenza del dark flow.

Credo che a questo punto, sia chiaro a tutti la forte discussione ancora in corso sull’esistenza o meno di questo Dark Flow. Come potete capire, e’ importante prima di tutto continuare le analisi dei dati e determinare se questo flusso sia o meno una realta’ del nostro universo. Fatto questo, e se il movimento venisse confermato, allora potremmo fare delle ipotesi sulla natura di questo punto di attrazione molto massivo e cercare di capire di cosa potrebbe trattarsi. Ovviamente, sempre che venisse confermata la sua esistenza, stiamo ragionando su qualcosa talmente lontano da noi da essere al di fuori della nostra sfera osservabile. Trattare questo argomento ci ha permesso prima di tutto di aprire una finestra scientifica su un argomento di forte e continua attualita’ per la comunita’ scientifica. Come sappiamo, trattando argomenti di questo tipo, non troviamo risposte certe perche’ gli studi sono ancora in corso e, cosi’ come deve avvenire, ci sono discussioni tra gli scienziati che propongono ipotesi, le smentiscono, ne discutono, ecc, come la vera scienza deve essere. Qualora ci fossero ulteriori novita’ a riguardo, ne parleremo in un futuro articolo.

 

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

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1, 2, 3 …. il lago non c’e’ piu’

28 Nov

Su segnalazione di un nostro caro lettore attraverso la pagina facebook:

Psicosi 2012, facebook

vi vorrei raccontare la storia, molto particolare, del lago di Sanica in Bosnia.

Immaginate un lago fatto cosi’:

Lago di Sanica. Come era fino a qualche giorno fa.

Lago di Sanica. Come era fino a qualche giorno fa.

che da un giorno all’altro diventa cosi’:

Lago di Sanica. Come e' oggi.

Lago di Sanica. Come e’ oggi.

Cosa e’ successo? Il lago e’ scomparso nel giro di poche ore lasciando al suo posto un cratere.

Capite bene che si tratta di una storia molto affascinante e che se non fosse reale e documentata si potrebbe quasi stentare a credere.

I primi ad essere sorpresi di questo stranissimo fenomeno sono ovviamente i residenti locali che non riescono a spiegarsi come questo sia potuto accadere. Ovviamente, non mancano leggende, anche molto intriganti. La prima? Un vecchio signore che abitava a pochi passi dal lago e’ passato a miglior vita solo pochi giorni fa. Sul punto di morte, avrebbe giurato ai presenti di portarsi via tutto cio’ che gli apparteneva. Secondo alcuni, il lago farebbe parte di questa promessa.

Ipotesi affascinante ma ovviamente molto poco scientifica.

Altra idea di cui si discute in zona: il fondo del lago sarebbe pieno di bombe risalenti alla guerra sganciate da aerei. Qualche pesce potrebbe involontariamente aver urtato un ordigno facendolo esplodere e aprendo in questo modo una voragine da cui l’acqua sarebbe uscita. Anche qui, per quanto interessante, siamo veramente nel campo della fantasia piu’ spinta.

Pensate sia tutto? Assolutamente no. Non manca infatti chi parla di fine del mondo molto vicina. Secondo alcuni anziani del paese, quando sta per sopraggiungere la fine dei giorni, possono avvenire miracoli come questo del lago. La scomparsa delle acque altro non sarebbe che un segnale premonitore dell’imminente catastrofe.

Va bene, le leggende cittadine sono sempre interessanti ma, almeno in molti casi, la spiegazione scientifica c’e’ se si ha voglia di cercarla. Come e’ possibile che un lago di 20 metri di diametro e 10 di profondita’, circondato da alberi e pieno di pesci, sia scomparso improvvisamente?

Alcuni giornali parlano di fenomeno dovuto al drenaggio del fondo. Cosa significa? Le acque del lago vengono utilizzate per irrigare i campi. Il movimento continuo potrebbe aver provocato una variazione del potere drenante del fondale che dunque ha assorbito l’acqua un po’ come una spugna. Questo spiegherebbe molto bene che fine ha fatto l’acqua.

I residenti locali non credono molto a questa ipotesi e, come al solito, neanche il sottoscritto.

Per capire le reali cause di questo fenomeno, e’ necessario considerare un aspetto molto importante. Come detto in precedenza, il lago aveva un diametro di circa 20 metri ed era profondo 10. Bene, il cratere presente oggi ha un diametro di 50 metri ed una profondita’ di 20. Come e’ possibile che si sia allargato mentre si asciugava?

Vi voglio dare un indizio. Ricorderete sicuramente i fenomeni descritti in questi articoli:

Enorme cratere si apre in Cina

Enormi voragini si aprono in Florida

Numerosi Sinkhole a Samara

I “tappi” del Mar Morto

– Louisiana: il sinkhole che inghiotte la foresta

Come visto, questo fenomeno ci ricorda molto quello dei famosi sinkhole presenti in diverse parti del pianeta. In italiano, siamo abituati a chiamare questi smottamenti “doline”. Sapete da dove proviene la parola “dolina”? Semplice, dalla lingua slava e significa “valle”.

Cosa significa questo?

I fenomeni carsici sono molto frequenti in quella zona ed esattamente contro questi bisogna puntare il dito per comprendere il mistero del lago scomparso.

Cosa e’ successo?

Il lago era formato su una dolina di origina carsica. Ad un certo punto, per svariate cause, prima tra tutte la pressione, il lago si e’ stappato facendo fluire le acque nel sottosuolo, probabilmente in una caverna sotterranea. Il fenomeno non e’ stato assolutamente isolato ma e’ ancora in corso con movimenti carsici che giustificano in pieno l’allargamento del cratere visibile oggi. Su alcune fonti si riporta infatti di come le dimensioni di quello che prima era il fondale del lago siano ancora in aumento.

Concludendo, per quanto affascinante e misterioso, il fenomeno della scomparsa del lago si Sanica ha una spiegazione scientifica e razionale. Come visto, fenomeni di tipo carsico non sono assolutamente nuovi in Bosnia, regione da sempre interessata dalla presenza di doline. Questa spiegazione soddisfa in pieno tutte le osservazioni fatte sul campo, spiegando anche il perche’ di una scomparsa cosi’ rapida e tale da lasciare molti abitanti in preda a leggende e racconti popolari.

 

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

Ice bubbles dal fondo del lago

13 Nov

Come sappiamo, la natura non smette mai di stupirci. Di fenomeni particolari e affascinanti ne abbiamo visti diversi su questo blog. E’ sempre un piacere fare una pausa dal catastrofismo dilagante per raccontare le vere meraviglie che la natura ci offre in giro per il mondo.

Questa volta, vorrei parlarvi di un fenomeno davvero suggestivo, unico nella sua specie, e che ogni anno richiama fotografi da tutto il mondo per immortalare questo spettacolo.

Senza aggiungervi altre inutili parole, vorrei mostrarvi una foto:

Vista del lago Abraham in Canada durante l'inverno

Vista del lago Abraham in Canada durante l’inverno

Come vedete si tratta della superficie di un lago in inverno. L’acqua piu’ in alto e’ ghiacciata ma la particlarita’ si trova sotto questo strato di ghiaccio. Migliaia di bolle sono impriggionate sotto il lago, accatastate una sull’altra senza la possibilita’ di uscire in aria.

Questo e’ il poco noto fenomeno delle air bubbles che si verifica nel lago Abraham in Canada. Per la precisione, siamo nella provincia di Alberta e quello riportato nella foto e’ un lago artificiale formato dalle acque del lago North Saskatchewan dopo la costruzione della diga Bighorn.

Come e’ facile capire, ogni anno in inverno la superficie del lago si ghiaccia a causa delle basse temperature che possono raggiungere anche i 40 gradi sotto lo zero. Nel momento in cui e’ stata scattata la foto, lo strato di ghiaccio era spesso circa 10 cm e consentiva tranquillamente di passeggiare sul lago. Grazie alle acque incontaminate e trasparenti e’ possibile osservare molto bene la parte interna fino anche al fondale del lago. Gia’ questo sarebbe uno spettacolo naturale se non altro per la sensazione di vertigini che e’ possibile provare.

Oltre a questo pero’, come visto nella foto, migliaia di bolle si creano dal fondo del lago e risalgono in superficie. Qui, a causa della temperatura molto bassa, le bolle si congelano superficialmente restando attaccate allo strato di ghiaccio. Migliaia di bolle si sovrappongono tra loro riempiendo completamente la superficie e formando lo spettacolo visto.

Da cosa sono originate le air bubbles?

Come evidenziato ormai da anni, esistono dei depositi naturali di metano che viene rilasciato dal fondo. A causa del minor peso, il metano risale verso l’alto ed in condizioni normali uscirebbe in atmosfera. Durante l’invero pero’, la superificie ghiacciata funge da barriera intrappolando le bolle all’interno.

Il risultato e’ quello che abbiamo visto in foto e che, come anticipato, ogni anno richiama molti curiosi e fotografi per riprendere l’effetto. Ovviamente, viste le basse temperature della zona, non e’ consigliabile andare a fare una passeggiata senza essere provvisti della necessaria attrezzatura.

 

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

Nelle Azzorre le piramidi si fanno sotto il mare

30 Set

In questi giorni, sulla rete si parla insistentemente di una scoperta fatta in fondo all’oceano nelle isole Azzorre. Come forse avrete letto, si tratta del ritrovamento di una piramide. Il particolare che pero’ rende unico questo ritrovamento e’ che la piramide si trova sotto l’oceano a circa 40 metri di profondita’.

In soldoni, questa e’ la notizia che trovate in rete. Perche’ se ne parla tanto? Come potete facilmente immaginare, scoperte di questo tipo non fanno altro che rilanciare la moda della misteriosa civilta’ di Atlantide.

Senza lasciarci prendere dall’entusiasmo della rete, cerchiamo di andare con ordine e di capire meglio questa notizia.

Da quanto riportato dalle varie fonti, la piramide sarebbe stata identificata da un pescatore durante un giro di perlustrazione. L’imbarcazione utilizzata era munita di un sistema sonar per la mappatura dei fondali. Niente di particolare, si tratta di un apparecchio che invia segnali verso il fondo del mare e, misurando il tempo impiegato dal segnale per rimbalzare sul fondo e tornare alla nave, e’ in grado di disegnare una mappa delle profondita’.

Proprio durante questa analisi, il pescatore, che per la cronaca si chiama Diocleciano Silva, avrebbe osservato una strana formazione piramidale, dai bordi estremamente regolari.

Ecco l’immagine di cui stiamo parlando:

Immagine sonar della piramide delle Azzorre

Immagine sonar della piramide delle Azzorre

Come vedete, si osserva chiaramente un profilo, da questa mappa, quadrangolare con, dall’indicazione delle linee di quota, una forma appuntita al centro.  Tradotto in parole semplici, una piramide.

Bene, come potete facilmente capire, la domanda principale a cui si deve rispondere a questo punto e’ se la piramide e’ di origine naturale o artificiale, cioe’ opera dell’uomo.

Ovviamente, questa non e’ una domanda a cui e’ possibile rispondere senza un’immagine piu’ chiara e nitida della costruzione. Come anticipato pero’, sulla rete si sono scatenati i tanti sostenitori dell’esistenza di una civilta’ atlantidea.

Cerchiamo di fare qualche ragionamento indipendente rispetto a quelli, uniformati, che trovate in rete.

Prima osservazione, su molti siti trovate scritto che la piramide e’ alta 60 metri, ma che si trova a 40 metri sul fondo dell’oceano. Forse anche su questo punto, quelli che scrivono non si sono fatti troppe domande. Premesso che le linee di profondita’ indicate dal sonar danno valori diversi, se anche volessi prendere per buono il valore di 40 metri allora, credo, questo dovrebbe essere riferito alla punta della piramide. Non e’ ovviamente possibile che su un fondale profondo 40 metri ci sia una altura da 60 metri. 20 metri uscirebbero fuori!

Su molti siti trovate scritto che la costruzione e’ imponente, oltre ai 60 metri di altezza, la sua superificie e’ addirittura di 8000 metri quadrati. Certo, messo in questo modo, 8000 metri quadrati sembra un numero molto molto grande. Proviamo a fare un confronto facile con qualcosa che tutti conoscono, la grande piramide di Cheope. In questo caso, la piramide ha un’altezza di 146 metri, dunque piu’ del doppio, e una superficie totale di 53000 metri qudrati, cioe’ quasi 7 volte di piu’ di quella delle Azzorre.

Come spesso cerchiamo di far capire, parlare di grande o piccolo, soprattutto in termini scientifici, non significa nulla se non abbiamo un termine di paragone. La piramide delle Azzorre e’ grande, rispetto a cosa? Se la confrontiamo con quella di Cheope e’ notevolmente piu’ piccola. E in questo caso, non stiamo confrontando mele con pere, ma piramide con piramide, rimanendo dell’idea che quella sottomarina sia una piramide.

Altra assurdita’ che leggo in rete, questa volta dall’altra parte della barricata. Alcuni siti sostengono che evidentemente la piramide delle Azzorre sia una formazione naturale perche’ sarebbe assurdo pensare che qualcuno abbia costruito una piramide sul fondo dell’oceano. Non vorrei sembrare il bastian contrario per definizione, ma in questo caso, qualora la cosa si confermasse vera, la piramide sarebbe stata costruita prima dell’ultimo grande scioglimento dei ghiacci, cioe’ quando le terre attualmente sotto una certa altezza d’acqua erano all’asciutto.

Permettetemi a questo punto di fare alcune consdierazioni su Atlantide. Come avete visto, allo stato attuale, non siamo in grado di dire se la piramide delle Azzorre sia naturale, perche’ formata da fenomeni di erosione, o artificiale, cioe’ fatta dall’uomo. Come anticipato, secondo molti, qualora la notizia fosse reale, la piramide potrebbe essere un reperto costruito dall’antico popolo di Atlantide. Tra l’altro, una delle collocazioni maggiormente citate per questa fantastica civilta’ sono proprio le Azzorre, secondo alcuni cime di quelle che una volta erano le montagne di una vallata.

Leggendo sulla rete, molto spesso trovo commenti di persone convinte dell’esistenza di Atlantide e che denunciano una copertura ad opera della scienza che non vuole amettere questa scomoda verita’ o che si ostina a non voler cercare prove e reperti di questo glorioso passato. E’ vero questo? Assolutamente no. Perche’? La risposta e’ molto semplice, ci sconvolgerebbe pensare ad una popolazione vissuta decine di migliaia di anni fa in un luogo della Terra ora coperto dall’oceano? A me personalmente, no.

Fate pero’ attenzione a quello che ho scritto. Non ho fatto assolutamente menzione ad una civilta’ evoluta oltre ogni immaginazione, magari piu’ della nostra attuale.Pensare il contrario mi sembra veramente fantasticare senza nessuna prova. Pensate a quante volte durante la vostra vita avete sentito di qualche ritrovamento per il mondo, che indicava l’esistenza di una civilta’ fino ad allora sconosciuta. Vi hanno sconvolto quete notizie? Credo proprio di no. Detto questo, non capisco perche’ se dovessimo chiamare una di queste civilta’ Atlantide, la cosa dovrebbe far intimidere la scienza.

Con questo, voglio solo dire che potrebbe essere esistita la mitica civilta’ di Atlantide, ma non con tutte le fantasie che siamo abituati a sentire. Come sapete e come anticipato, molti testi storici parlano di questa civilta’, primo tra tutti Platone. Magari questi racconti potrebbero essere basati su fatti accaduti veramente. In fondo, anche la citta’ di Troia si pensava fosse solo frutto della fantasia di Omero, fino a quando Schliemann non trovo’ i resti.

 

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’arma chimica nella borsa di una donna

27 Set

La sezione:

Hai domande o dubbi

sta diventando una fonte di spunti di discussione davvero multidisciplinare e interessante. Come potete leggere, una nostra cara lettrice ci ha richiesto questa volta un argomento davvero curioso. Da una ricerca condotta in Inghilterra, e’ stato evidenziato come le borsette delle donne contengono in molti casi batteri estremamente pericolosi per la salute.

Come potete facilmente immaginare, questa ricerca ha sollevato un vespaio di discussioni sulla rete, soprattutto nei siti dedicati alle signore, in cui molti si interrogano sulla veridicita’ dei risultati e sulla gravita’ di quanto emerso.

Prima di parlare dei risultati, e’ il caso di fare un piccolo preambolo iiniziale per presentare il contesto in cui la ricerca si e’ svolta.

Prima di tutto, come anticipato, questa notizia e’ stata fortemente rimbalzata su molti siti che possiamo defiire dedicati alla moda, agli accessori e dunque, per definizione stessa, non prettamente orientati alla scienza. Perche’ dico questo? Perche’ leggendo alcuni di questi siti ho trovato cose davvero fantastiche per la loro assurdita’.

Per prima cosa, la ricerca di cui vogliamo parlare e’ stata eseguita su commissione di Claire Powley, “brand manager” del gruppo Perfetti Van Melle. Come sapete, si tratta di una multinazionale molto grande del campo alimentare. La Powley in particolare, fa parte del gruppo Mentos and Smint.

Perche’ sottolineo queste informazioni? Leggendo sui siti, la Powley e’ diventata una ricercatrice in microbiologia e su alcuni siti trovate anche frasi di questo tipo:

I raccapriccianti risultati sono emersi da una ricerca inglese commissionata da una marca di caramelle.

La Perfetti Van Melle e’ un gruppo industriale internazionale con interessi nel settore alimentare. Secondo alcuni siti e’ divenuta una azienda di caramelle qualsiasi. Non e’ stato cosi’ difficile trovare informazioni sulla Powley, dal momento che il suo profilo sulla rete professionale linkedin puo’ essere visualizzato da chiunque:

Powley, linkedin

Questo solo per dimostrare quanto le informazioni in rete possano essere fuorvianti o, in alcuni casi, completamente sbagliate.

Detto questo, passiamo alla ricerca condotta e soprattutto ai risultati trovati.

Come anticipato, dall’analisi del fondo delle borsette di molte volontarie, e’ stata evidenziata la presenza di molti batteri, in alcuni casi anche pericolosi per la salute.

Il piu’ frequente e’ stato l’Escherichia Coli, un batterio molto conosciuto e spesso utilizzato come standard per le popolazioni contaminanti. Si trova in abbondanza nelle feci ed e’ uno dei parametri piu’ importanti per segnalare la contaminazione delle acque o del cibo. Per darvi un’idea, la presenza di E.coli e’ uno dei test principali nella metodologia di analisi HACCP per la qualita’ dei cibi dal momento che puo’ portare infezioni.

Altro batterio trovato in abbondanza e’ lo Pseudomonas. Spesso colonie di questo batterio vengono trovate in ambienti ospedalieri non correttamente igienizzati e sono causa di vere e proprie epidemie di otiti esterne, polmoniti o infezioni osteoarticolari.

L’ultimo e piu’ pericoloso batterio trovato e’ stato l’Enterococco Fecalis. Infezioni da questo batterio possono avere conseguenze anche diverse, di cui la piu’ pericolosa e’ sicuramente la meningite, aggravata dal fatto che questa specie batterica e’ molto resistente alla terapia antibiotica. Colonie consistenti di Enterococco Fecalis si trovano nell’ultimo tratto gastrointestinale di molti mammiferi.

Perche’ questo mix batterico e’ stato trovato all’interno delle borsette delle donne?

La risposta in questo caso e’ scontata,il motivo principale e’ da ricercarsi nella scarsa igiene di questo utilizzatissimo accessorio. Pensateci bene, in molti casi, la borsa delle signore e’ un portatutto utilizzato con frequenza giornaliera. Molte delle volontarie che hanno partecipato alla ricerca hanno dichiarato di lavare molto poco frequentemente le loro borse. Queste condizioni di scarsa igiene creano l’ambiente piu’ favorevole per la crescita batterica.

Sono pericolose queste popolazioni trovate?

Ovviamente, come visto nella descrizione delle singole specie, la pericolosita’ c’e’ ed e’ evidente. Questo poi e’ amplificato dal fatto che nella borsetta vengono spesso custoditi trucchi, telefono cellulare, caramelle, gomme, sigarette. Tutte cose che poi entreranno direttamente nell’organismo o i cui batteri potrebbero depositarsi sulle mani intente a cercare qualcosa nella miriade di oggetti che ciascuna donna conserva nella sua borsetta.

Riassumendo, le analisi condotte hanno mostrato con altissima percentuale colonie di batteri pericolosi per la salute all’interno delle borsette delle donne. Il motivo e’ facilmente ricercabile nella scarsa igiene che spesso viene riservata a questo accessorio utilizzato tutti i giorni e che ancora piu’ spesso viene utilizzato come contenitore portatutto. Ad aggravare la situazione c’e’ il fatto che nelle borsette vengono conservati spesso alimenti e trucchi che poi entreranno direttamente in contatto con il nostro organismo.

Ovviamente, la ricerca non deve essere utilizzata per seminare il panico nelle signore. Credo pero’ che questi risultati debbano far riflettere sull’igiene che troppo spesso manca per un accessorio tanto amato dal gentil sesso.

 

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

Tsunamometro: come “prevedere” gli Tsunami

3 Set

Alcuni lettori mi hanno contatto per chiedere il mio punto di vista su una notizia apparsa in questi giorni su alcuni giornali. La notizia in questione riguarda un sistema di allerta per gli Tsunami del mediterraneo che e’ stato sviluppato con la collaborazione di diverse universita’ e enti di ricerca italiani. Questo strumento, anche detto Tsunamometro, altro non e’ che un sistema di “early warning”, cioe’ una strumentazione in grado di identificare la formazione del maremoto e inviare un allarme a terra. Come sappiamo bene, in eventi di questo tipo, un avviso anche solo di qualche decina di minuti puo’ significare la differenza tra centinaia di morti oppure no.

Detto questo, vorrei aprire una piccola parentesi o, se volete, una critica ad alcuni giornali. Come abbiamo detto in diverse occasioni, in questo periodo estivo le notizie scarseggiano, la politica e’ ancora in ferie, il campionato sta ricominciando solo ora, ecc. Proprio questo e’ il periodo in cui i giornali per riempire le loro pagine tirano fuori notizie d’archivio o pseudo-assurde. Perche’ dico questo?

Questo e’ l’articolo, del 1 settembre 2013, che trovate su un noto giornale nazionale:

Tsunamometro, 1 settembre 2013

Bene, questo e’ un articolo dello stesso giornale sullo stesso argomento del 30 settembre 2009:

Tsunamometro, 30 settembre 2009

Stesso argomento, stessa intervista, stesse considerazioni solo che, nel 2009, il sistema era stato installato per la prima volta.

Animazione dello Tsunami in Indonesia del 2004

Animazione dello Tsunami in Indonesia del 2004

Non aggiungo altro, a voi le considerazioni sulla cosa.

Nonostante questo, credo sia interessante parlare dell’argomento in primis perche’ non lo abbiamo trattato sul blog ma soprattutto perche’ alcuni utenti mi hanno scritto facendo questo ragionamento: se e’ possibile inviare un segnale a terra studiando le onde, allora e’ possibile prevedere uno tsunami. Se lo tsunami e’ dovuto ad un terremoto, allora e’ in qualche modo possibile prevedere anche il sisma.

Come anticipato, questo ragionamento e’ sbagliato. Come detto, lo tsunamometro, noto come progetto Nearest, e’ costituito da una serie di strumenti che misurano parametri del mare. In caso di formazione anomala, il sistema invia l’allerta a terra. Dunque, non prevede lo tsunami ma lo identifica nelle prime fasi della sua formazione.

Come funziona Nearest?

Come potete immaginare, si tratta di un sistema di boe che misurano l’accelerazione e la pressione delle acque, le onde sismiche e le onde acustiche prodotte dallo tsunami in formazione. Oltre alla boa, c’e’ ovviamente un sistema sottomarino che serve a raccogliere i dati ed che viene posizionato in prossimita’ delle linee di faglia dove si potrebbe generare il sisma ed il conseguente maremoto.

Ad oggi, un sistema completo di monitoraggio e’ stato installato al largo di Cadice in Spagna. Come sappiamo, la zona del mediterraneo e’ stata in passato scenario di tsunami a causa sia dell’attivita’ sismica che di frane. Di questi eventi abbiamo parlato in dettaglio in questi post:

Ora anche gli Tsunami in Italia

I Marrobbi, piccoli Tsunami

Aggiornamento sulla Tsunami del Tirreno

Inoltre, come visto in questi articoli:

Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

Marsili e terremoto siciliano

– Il vulcano Marsili

– Immagine ricostruita del Marsili

– Il risveglio del Marsili

la presenza di vulcani attivi nel Mediterraneo puo’ portare a sismi con conseguenti Tsunami.

Una delle boe del sistema Nearest

Una delle boe del sistema Nearest

Oltre all’importante funzione di “Early warning”, Nearest ha un compito scientifico di tutto rispetto. La ricerca e’ infatti considerata fondamentale per studiare a fondo la relazione tra evento sismico e maremoto. Come sapete, ci possono essere terremoti con epicentro in mare che non provocano fenomeni tsunamici. Questo e’ dovuto alla natura stessa del sisma, alla direzione di propagazione delle onde, alla profondita’, ecc. Avere un sistema di monitoraggio di questo tipo direttamente in mare consente di poter studiare queste relazioni ed avere un quadro piu’ chiaro. Al largo di Cadice, il sistema e’ posizionato ad una profondita’ di 3200 metri e invia segnali acustici alla boa.

Concludendo, quella dello tsunamometro e’ una notizia abbastanza vecchia. Nonostante questa riproposizione estiva, e’ interessante vedere come funziona questo sistema per analizzare quali sono gli attuali sistemi di prevenzione che si stanno studiando per far fronte a problemi di questo tipo. Come sappiamo bene, le onde di tsunami hanno periodi molto lunghi, non possono essere arginate mediante barriere se non in parte, ma, sapere con anticipo quando l’onda colpira’ la costa potrebbe essere sicuramente un ottimo salvavita.

 

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

La collaborazione scientifica

8 Ago

Cosa c’entra un neutrino, una delle particelle piu’ sfuggenti conosciute, con un capodoglio, uno dei mammiferi piu’ grossi del pianeta? Assolutamente niente direte voi, e invece sbagliate.

Senza giocare agli indovinelli, vi vorrei raccontare di una ricerca, a mio avviso molto importante, nata con uno scopo e che in corso d’opera ne ha trovato uno ulteriore altrettanto interessante.

Come sapete, lo studio dei neutrini cosmici e’ molto importante perche’ attraverso la misura del numero di queste particelle, e’ possibile individuare e studiare sorgenti astronomiche come stelle di neutroni, buchi neri, pulsar, ecc. Il problema di queste particelle e’ che, come si dice in fisica, hanno una “sezione d’urto” molto piccola, cioe’ hanno una probabilita’ di interagire con la materia estremamente bassa. Per poter osservare i neutrini e’ prima di tutto necessario eliminare le altre tantissime particelle che arrivano dal cosmo e che rendono la loro osservazione impossibile dal momento che questi segnali sarebbero completamente sommersi in mezzo a tanti altri. A questo punto, per contare i neutrini si devono sfruttare le reazioni poco probabili che queste particelle hanno con alcuni mezzi. Una delle tecniche maggiormente utilizzate e’ quella del rivelatore Cherenkov ad acqua. Passando attraverso questo liquido, i neutrini possono interagire producendo radiazione Cherenkov, cioe’ una piccolissima scia luminosa indicante appunto il loro passaggio. Vista la bassa probabilita’ di avere questi aventi, e’ necessario avere dei volumi di acqua molto grandi e, ovviamente, dei sensori in grado di captare l’eventuale luce.

Detto questo, molti osservatori per neutrini sono stati realizzati posizionando rivelatori sul fondo dei mari. Questa soluzione offre un ottimo schermo alle altre particelle e soprattutto un notevole volume di liquido gratuito e sempre disponibile.

Uno degli ultimi esperimenti in corso di realizzazione e’ chiamato Km3net dell’Istituto nazionale di fisica nucleare a cui collaborano molti ricercatori italiani e stranieri. Questo esperimento prevede il posizionamento di alcune torri sottomarine nel mediterraneo, su cio posizionare sfere di fotomoltiplicatori, cioe’ dispositivi in grado di traformare le tracce luminose lasciate dai neutrini in segnali elettrici leggibili.

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle stazioni di Km3net e’ stata posizionata in Sicilia, 80 Km a largo di Capo Passero. I fotomoltiplicatori sono stati posizionati su una torre di circa 400 metri, ancorata al fondo del mare che in quel punto ha una profondita’ di circa 2000 metri.

Sfruttando la particolare posizione della torre, in collaborazione con biologi marini di varie universita’, si e’ ben pensato di installare sulla struttura anche misuratori acustici. Questa soluzione e’ stata adottata perche’ consente di monitorare il passaggio di capodogli ma soprattutto consente di mappare l’inquinamento acustico sottomarino.

Perche’ si parla di inquinamento acustico sottomarino?

Come potete facilmente immaginare, il passaggio di navi nei mari, provoca rumori in profondita’. Proprio questi rumori possono disturbare i mammiferi acquatici che si trasmettono segnali acustici sottomarini. Secondo alcune teorie, questi disturbi possono notevolmente ridurre la distanza di comunicazione tra capodogli ma, soprattutto, potrebbero essere responsabili degli spiggiamenti che ogni tanto si verificano sulle coste.

Gia’ ai tempi del primo prototipo di Km3net in Sicilia nel 2005, lo strumento era riuscito ad ascoltare il passaggio di questi stupendi mammiferi. Ora, con il rivelatore finale, piu’ grande e performante, oltre ad individuare il loro passaggio, i sensori sono in grado di determinare anche la grandezza dei mammiferi. Questa soluzione e’ fondamentale per fare un censimento della popolazione di capodogli nei nostri mari.

Da quando e’ stato installato, questo rivelatore non solo e’ riuscito ad osservare il passaggio di diversi animali, ma soprattutto si e’ scoperto che la popolazione e’ maggiore di quanto ci si aspettasse e che i capodogli si trovano anche in zone che prima si pensavano poco battute da questi animali.

Come potete vedere, si tratta di uno splendido esempio di ricerche congiunte, in cui con una sola spesa si riesce a mettere insieme diversi campi di studio, con analisi diverse ma tutte molto importanti. Sicuramente, dal punto di vista biologico, i rivelatori installati consentiranno di avere una stima molto precisa del numero di cetacei presenti nei nostri mari, della loro grandezza ma, soprattutto, consentiranno di studiare con precisione l’effetto che l’inquinamento acustico sottomarino puo’ avere su questi animali. A questo punto non resta altro da fare che aspettare di raccogliere tanti dati per avere una buona statistica sia di capodogli che di neutrini.

 

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Manchester: la statuetta che si muove da sola

28 Giu

In questi giorni, su internet si sta parlando incessantemente di una statuetta del museo di Manchester che, apparentemente, sembra muoversi da sola. Dal momento che di questa storia hanno parlato anche i principali giornali online, sarete gia’ perfettamente informati dei fatti.

Solo per riassumere, in una teca del suddetto museo, e’ contenuta una statuetta alta circa 25 cm, risalente al 1600 a.C. e ritrovata in una tomba egizia. Stando a quanto riportato sui principali giornali, la statuetta sarebbe in possesso del museo da circa 80 anni. Ora, solo pochi giorni fa, uno dei curatori della mostra, ha notato per la prima volta la statua girata al contrario rispetto alla solita posizione. Per farvi capire meglio, come se la statuetta avesse ruotato intorno al suo asse. Non sospettando nulla, l’addetto si e’ limitato a rimettere in posizione il reperto e chiudere la teca. Dopo qualche giorno pero’, lo stesso addetto ha nuovamente notato la statua girata. Da quanto riportato, questo sarebbe l’unico possessore delle chiavi di questa vetrina. Incuriosito dal fatto, si e’ deciso di montare una fotocamera all’interno del museo per verificare questi movimenti. Con grande stupore, gli addetti hanno visto con i loro occhi la statuina ruotare da sola.

Ecco un video che mostra quanto ripreso:

 

Come vedete, sembra proprio che la statua abbia ruotato rispetto al suo asse senza che nessuno la toccasse.

Ora, questo video e’ diventato il nuovo tormentone del web. Come potete immaginare, le ipotesi fatte per spiegare l’accaduto sono tantissime e molte delle quali chiamano in causa fenomeni paranormali. Anche lo stesso curatore della mostra, ha parlato di maledizione del faraone. Secondo quanto riportato, qualora il corpo del faraone fosse andato distrutto, l’anima del defunto re rimarrebbe imprigionata nelle sue raffigurazioni come, ad esempio, la statuina. Questo potrebbe causare il movimento del reperto. Non pensate che questa ipotesi sia arrivata da chissa’ quale sito, si tratta della spiegazione data proprio dal curatore della mostra.

Come riportato da molti giornali, gli addetti del museo hanno anche chiesto un parere esterno a tale Brian Cox, docente di fisica dell’universita’ di Manchester. Secondo lo scienziato, il movimento sarebbe perfettamente compatibile con un effetto dell’attrito tra la superficie in vetro e la base della statuina. In particolare, il fondo irregolare del reperto, potrebbe innescare, grazie alle vibrazioni del terreno, una rotazione intorno all’asse.

La risposta dei curatori del museo e’ stata categorica: la statuina e’ in quel posto da 80 anni e non si sono mai verificati fenomeni del genere.

Secondo alcuni mal pensanti, si tratterebbe solo di una trovata pubblicitaria creata dal museo per attirare piu’ visitatori. La spiegazione del video sarebbe molto semplice: come avete visto, si tratta di un documento composto in realta’ da una sequenza di fotografie scattate ad intervalli regolari. Secondo questa interpretazione, ci sarebbe qualcuno che nell’intervallo di tempo tra uno scatto e l’altro avrebbe girato la statua simulando la rotazione spontanea.

A questo punto, cerchiamo di fare qualche considerazione su quello che vediamo nel video.

A mio avviso, l’ipotesi di Cox e’ veritiera. Quali vibrazioni innescherebbero il fenomeno? Come potete vedere dal video, il movimento della statua avviene soltanto durante il giorno, in presenza di visitatori. In questa situazione, sarebbe proprio il movimento del pubblico che causerebbe le vibrazioni in grado di mettere in moto la statuina.

Come anticipato, le vibrazioni riuscirebbero a mettere in rotazione il reperto grazie alle superfici irregolari tra i due corpi. A riprova di questo, notate che quando la statuina e’ arrivata quasi di spalle, il movimento cessa anche in presenza di visitatori. Perche’ questo? In presenza di due corpi irregolari, ci possono essere posizioni che presentano attriti molto diversi. In punti particolari, le asperita’ tra i due corpi possono creare dei veri e propri freni in grado di fissare corpo e piano. Dalla spiegazione e da quanto osservato, possiamo capire sia l’innesco che l’arresto del movimento. In tal senso, e’ anche comprensibile perche’ l’addetto avrebbe dichiarato di aver trovato per due volte consecutive la statuina esattamente nella stessa posizione.

Ora pero’, c’e’ un punto che rimane incompreso. Come visto nella risposta dei curatori della mostra a Cox, la statuina sarebbe nel museo da quasi 80 anni e solo negli ultimi giorni sarebbe stato notato questo movimento.

Come e’ possibile questo?

In realta’, la mostra in questione e’ iniziata solo pochi giorni fa. Ora, anche se la statua e’ da 80 anni nel museo, sicuramente il reperto e’ stato spostato per allestire la mostra. Come visto in precedenza, il gioco degli attriti e’ dato sia dall’irregolarita’ della base della statua, ma sicuramente anche da quella della superficie del vetro. Inoltre, e’ possibile che la statuetta sia stata spostata da una teca ad un’altra o che tutta la vetrinetta sia stata mossa. In questo caso, magari, la nuova posizione presenta delle condizioni diverse. Solo per dare un esempio, se sotto il pavimento passano egli impianti o ci sono delle aperture, il pavimento puo’ amplificare le vibrazioni dei passi dei visitatori piu’ che in precedenza.

Detto questo, e’ del tutto comprensibile anche perche’ il movimento sia iniziato solo da pochi giorni.

Alla luce di questa spiegazione, sarebbe veramente molto semplice confermare o smentire le ipotesi. Prima di tutto, basterebbe spostare la statuina in un’altra teca o, in alternativa, disporla su una superficie diversa rispetto a quella attuale. In questo caso, la diversa configurazione tra corpo e piano, creerebbe condizioni di attrito diverso. Se il movimento e’ dato dallo spirito del faraone, allora potremmo anche incollare la statua, ma la rotazione avverrebbe lo stesso.

Vista l’enorme pubblicita’ in corso sulla rete, non credo che i curatori del museo abbiano intenzione di smentire sperimentalmente la storia del faraone. Con questo non intendo certo dire che tutta la cosa sia stata architettata a tavolino. Avendo visto personalmente il museo diversi anni fa, non ci sarebbe bisogno di trucchetti del genere per attirare visitatori. Ora pero’, visto che e’ uscita fuori la storia della statuina … tanto vale sfruttarla.

 

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IceCube e l’esplorazione del cosmo con i neutrini

22 Mag

Nell’articolo precedente, abbiamo parlato di neutrini:

EniGma con Nadir Mura

come visto nell’intervista, e come sicuramente ricorderete, queste particelle sono balzate agli onori delle cronache soprattutto a seguito della misura, poi trovata affetta da errori strumentali, che voleva i neutrini viaggiare ad una velocita’ superiore a quella della luce.

Ora, vorrei tornare nuovamente a parlare di queste particelle, a causa di una nuova misura fisica che sta facendo molto discutere.

Come sappiamo bene, i neutrini sono particelle molto particolari soprattutto a cusa della loro bassa probabilita’ di interazione con la materia, che li rende difficilmente rivelabili. Fino a pochi ani fa, si pensava addirittura che i neutrini non avessero massa, cosa smentita poi grazie alla ricerca e all’osservazione dell’oscillazione dei neutrini, cioe’ della proprieta’ di queste particelle di trasformarsi durante il cammino da una famiglia all’altra.

Proprio a causa di queste proprieta’ cosi’ particolari, i neutrini vengono studiati in diversi esperimenti e, molto spesso, in condizioni quasi estreme. Come detto, la bassa probabilita’ di osservazione, impone agli esperimenti di eliminare all’origine tutto il “rumore” da altre fonti, cioe’ quanto piu’ possibile, ogni altro evento prodotto da particelle diverse e che rischierebbe di coprire, a cuasa della maggiore probabilita’, i neutrini da rivelare.

Proprio per qusto motivo, si sente spesso parlare di rivelatori disposti in angoli remoti del mondo, all’interno delle miniere, sotto kilometri di roccia come nei laboratoridel Gran Sasso o anche immersi ad elevate profondita’ nel mare. Il motivo di questo e’, come anticipato, avere uno schermo naturale in grado di fermare le altre particelle lascinado passare i neutrini. Questi ultimi, a causa della bassa probabilita’ di interazione, passano con molta facilita’ kilometri di materiale senza interagire con la materia.

Posizionamento di uno dei rivelatori di IceCube nel ghiaccio

Posizionamento di uno dei rivelatori di IceCube nel ghiaccio

Dopo questa doverosa introduzione, vorrei parlarvi di IceCube, uno dei maggiori rivelatori di neutrini, costruito addirittura sotto i ghiacci dell’Antartide. IceCube e’ composto da un elevato numero di elementi sensibili, sepolti ad ua profondita’ variabile tra 1500 e 2500 metri di ghiaccio. La matrice cosi’ ottenuta consente di avere una superficie da rivelare dell’odine di 1 kilometro cubo.

Perche’ sto parlando di neutrini ed in particolare di IceCube?

Scopo di questi esperimenti e’ quello di studiare i neutrini provenienti dal sole o dai raggi cosmici, anche per rivelare nuove sorgenti astrofisiche. Il motivo di questo e’ molto semplice: studire le emissioni di neutrini da parte di oggetti nell’universo, consente di ottenere una sorta di telescopio con queste particelle e dunnque poter analizzare, anche in questo modo, lo spazio che ci circonda.

Bene, l’anno scorso, quasi per caso, IceCube ha individuato due neutrini con l’energia piu’ alta mai registrata sulla Terra, dell’ordine del petaelettronvolt. Per capire quanto sia elevata questa energia, basti pensare che LHC, il grande collisore del CERN, fa scontrare particelle con energia di 3.5 teraelettronvolt, cioe’ circa 300 volte inferiore a quella osservata da ICeCube. Durante l’analisi dei dati condotta per studiare questi eventi particolari, ci si e’ accorti che tra il 2010 e il 2012, il rivelatore avrebbe visto 26 eventi di alta energia, circa 10 volte quella di LHC.

Perche’ sono importanti questi eventi? Nel nostro sistema solare, l’unica sorgente di neutrini presente e’ il Sole. Questi pero, avendo energia molto piu’ bassa, non possono aver generato quanto osservato dai fisici di IceCube. Come potete capire, si tratta, con ottima probabilita’, di una sorgente extragalattica, non ancora identificata.

Dai modelli elaborati, le sorgenti di neutrini nello spazio potrebbero essere le esplosioni di Supernovae, i gamma ray burst o i quasar. Nell’idea, come anticipato, di realizzare un telescopio a neutrini dell’universo, molto interessante sarebbe individuare questa sorgente. Purtroppo, ad oggi, questo non e’ stato ancora possibile, soprattutto a causa dei pochi eventi raccolti all’esperimento.

Anche se manca la spiegazione ufficiale, possaimo provare a formulare ipotesi circa l’origine di questi eventi, soprattutto per capire l’importanza di questo risultato.

Dei gamma ray burst abbiamo parlato in questo post:

WR104: un fucile puntato verso la Terra?

Ccome visto, la conoscenza di questi eventi, ma soprattutto, eventualmente, il poter studiare il loro comportamento diretto, ci permetterebbe di aumentare la nostra conoscenza dell’universo e, perche’ no, magari in futuro farci confermare o smentire idee catastrofiste.

In passato, precisamente nel 1987, sulla Terra arrivarono, ad esempio, i neutrini prodotti da una supernova molto distante nella Nube di Magellano. Anche in questo caso, eventi come quelli delle esplosioni di supernovae ci consentono di comprendere meglio importanti meccanismi alla base dell’universo.

Altre ipotesi formulate riguardano invece la materia oscura, di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Troppa antimateria nello spazio

Come visto, ad oggi, ci accorgiamo della presenza di materia oscura mediante considerazioni indirette. Purtroppo, non e’ stato ancora possibile individuare questa curiosa forma di materia, anche se molte ipotesi sono state formulate. Proprio l’astrofisica a neutrini potrebbe aiutare a sciogliere qualche riserva. Secondo alcune ipotesi infatti, i neutrini potrebbero essere stati prodotti dallo scontro di materia oscura nel centro della nostra Galassia. In questo caso, studiare in dettaglio i parametri dei candidati, aiuterebbe molto ad individuare la sorgente di produzione dei neutrini ma anche, e soprattutto, di ottenere maggiori informazioni sull’origine della Via Lattea e sulla natura della meteria oscura.

Concludendo, IceCube ha individuato 26 neutrini di alta energia che hanno attraversato i suoi rivelatori. Statisticamente, la probabilita’ che si tratti di un errore e’ inferiore  allo 0,004% per cui sara’ interessante analizzare i dati e capire meglio quali test organizzare nel futuro per cercare di risolvere importanti dubbi che ormai da troppo tempo sono in attesa di una spiegazione ufficiale.

 

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

E parliamo di questo Big Bang

9 Apr

Dal momento che, in questo post:

Il primo vagito dell’universo

e in molti altri ancora, abbiamo parlato di nascita ed evoluzione del nostro universo, credo sia giunto il momento di dedicare un articolo apposito su questi concetti. Premetto, che cerchero’ di matenere un profilo piu’ semplice e divulgativo possibile, anche se ci stiamo addentrando in teorie, e spesso anche supposizioni, fisiche non del tutto banali. In questo senso, cerchero’ il piu’ possibile di utilizzare esempi anche volutamente forzati proprio per rendere il tutto maggiormente accessibile a tutti.

Partiamo dalle basi. Allo stato attuale della nostra conoscenza, la teoria maggiormente accettata all’orgine dell’universo e’ quella per cui il tutto si sarebbe formato da un’esplosione iniziale chiamata appunto Big Bang. Come visto nell’articolo precedentemente riportato, non dobbiamo immaginare questo evento come un classico boato, da cui tutti si sarebbe formato, bensi’ come un processo di espansione, anche non costante e molto veloce in alcuni istanti, ma che dura tutt’ora.

Perche’ e’ avvenuto il Big Bang?

Immaginiamo di fissare una scala temporale all’istante iniziale, cioe’ nel momento stesso in cui e’ iniziato il Big Bang. Per dirlo con parole semplici, immaginate di avere un cronometro e di farlo partire nel mometo in cui inizia questa espansione. Secondo la teoria, prima che iniziasse il big bang, materia e antimateria convivevano insieme in una singolarita’, cioe’ costituivano un volume, al limite occupante un punto, estremamemente denso e a temperatura elevatissima. Nella concezione fisica, in questa fase non esistevano le particelle, il tempo e le forze.

Poi cosa e’ successo?

Quando il sistema e’ divenuto instabile, dopo un tempo pari a 10^(-43) secondi, e’ avvenuta quella che si chiama la prima transizione di fase. Cosa significa? Le particelle si sono formate da questo plasma iniziale e ognuna di loro aveva un’energia molto elevata detta “energia di Planck”. In questa fase, detta di Grande Unificazione, tutte le forze, compresa quella gravitazionale, erano unificate, cioe’ si manifestavano come un’unica interazione.

Bene, fermiamoci un attimo e cerchiamo di capire meglio. Al punto in cui siamo arrivati, il big bang e’ gia iniziato. Le particelle cosi’ come le forze, anche se ancora unificate, si sono formate. Riprendiamo dall’inizio. Al tempo iniziale, cioe’ prima che iniziasse l’espansione, materia e antimateria convivano insieme. Dopo un tempo brevissimo, quando si formano le particelle, dopo 10^(-43) secondi, ci sono ancora materia e antimateria, appena 10^(-6) secondi dopo l’inizio, rimane solo materia.

Dove e’ finita l’antimateria?

Per chi lo avesse perso, abbiamo parlato in dettaglio di antimateria in questo post:

Due parole sull’antimateria

Il nostro attuale universo e’ formato solo da materia. L’antimateria e’ scomparsa. Perche’? Affiche’ questo sia possibile, e dunque sia iniziato il big bang, la fisica ci dice che devono essere state verificate le 3 condizioni di Sakharov. Senza entrare troppo nel dettaglio, in questa ipotesi, ci deve essere stata un’asimmetria tra materia e antimateria, che ha portato allo squilibrio che vediamo oggi. In particolare, in questo contesto si parla appunto di violazione di CP, cioe’ proprio di squilibrio della simmetria materia-antimateria nell’universo.

E’ possibile che siano rimaste delle sacche di antimateria da qualche parte oppure che l’universo sia formato da due distinte zone, una di materia ed una di antimateria?

La risposta e’ no. Capiamo il perche’. Quando entrano in contatto, materia e antimateria si annichilano, cioe’ ineragiscono distruggendosi a vicenda, e producendo radiazione gamma, cioe’, in linea di principio forzando l’esempio, luce. Se esistessero zone ben delimitate di materia e antimateria, nel punto di separazione tra di esse, si avrebbe annichilazione con la conseguente produzione di raggi gamma. Di questa radiazione non vi e’ nessuna evidenza ne’ dagli osservatori a Terra, ne’ dai satelliti, ne’ tantomeno dalle missioni esplorative che abbiamo mandato nello spazio.

Le condizioni di Sakharov offrono dunque un modello teorico in grado di spiegare perche’ potrebbe essere avvenuto questo squilibrio e quindi sia iniziato il big bang. Dico “potrebbe” perche’ al momento non tutte le condizioni sono state verificate e grande aiuto in questo senso dovrebbe venire dallo studio della fisica delle particelle agli acceleratori. Aprendo una piccola parentesi, quando in un acceleratore facciamo scontrare due fasci, questi interagiscono tra loro ad altissima energia. Man mano che aumentiamo l’energia, utilizzando sistemi sempre piu’ potenti, e’ come se andassimo indietro nel tempo tendendo verso il big bang. Ovviamente le energie oggi disponibili sono ancora molto lontane da quella iniziale, ma questo genere di studi ci consentono di comprendere molte cose importanti sul mondo delle particelle elementari.

Dunque, ricapitolando, abbiamo un sistema iniziale materia-antimateria, intervengono le condizioni di Sakharov e il sistema inizia ad espandersi facendo scomparire l’antimateria. Inizialmente le forze erano tutte unificate e le particelle si scontravano tra loro ad altissima energia.

Dopo, cosa e’ successo?

Man mano che il tempo scorreva, si passo’ attraverso varie fasi, ognuna caratterizzata da una rottura di simmetria di qualche tipo. In tal senso, le forza si divisero tra loro, lasciando quelle che oggi indichiamo come forze fondamentali: forte, debole, elettromagnetica e gravitazionale. In particolare, quest’ultima fu la prima a separarsi non appena la temperatura inizio’ a scendere e le onde gravitazionali poterono propagarsi liberamente.

Qualche minuto dopo l’istante iniziale, le particelle, cioe’ protoni e neutroni, poterono iniziare a combianrsi formando nuclei di Deuterio ed Elio. Questa importante fase viene chiamata “nucleosintesi”.

La temperatura dell’universo era pero’ ancora troppo elevata. Per osservare la formazione dei primi atomi, si dovette aspettare ancora circa 379000 anni, quando materia e radiazione finalmente si separarono e quest’ultima pote’ viaggiare libera nel cosmo. Di questo preciso istante, abbiamo anche parlato in questo post:

Universo: foto da piccolo

in cui, come visto, si ebbe la formazione della radiazione di fondo che oggi, alla temperatura attuale, e’ di 2.7K con uno spettro nelle microonde.

Dopo questa fase, gli addensamenti di materia cominciarono ad attrarsi gravitazionalmente, formando poi le galassie, le stelle, i pianeti, ecc, cioe’ , quello che vediamo oggi osservando l’universo.

Ma esistono delle prove di tutto questo? E se in realta’ il big bang non fosse mai avvenuto?

Come visto in altri post, ma anche come comprensibile da quanto detto, proprio la radiazione di fondo costituisce una prova del big bang. Detto in altri termini, la CMB non sarebbe altro che un’eco di quanto avvenuto, cioe’ un reperto fossile dell’esplosione iniziale.

Inoltre, la velocita’ di espansione delle Galassie, misurata per la prima volta da Hubble, costituisce un’altra prova a sostegno di questa teoria.

Partendo da quest’ultimo concetto, una domanda lecita che chiunque potrebbe farsi e’: “dove e’ avvenuto il Big Bang?”

Modello dell'espansione dal Big Bang

Modello dell’espansione dal Big Bang

In tal senso, se inizialmente si aveva un punto da cui poi tutto si e’ espanso, immaginando un rewind dovremmo essere in grado di identificare il punto iniziale del big bang. In realta’, non e’ cosi’. I fisici sono soliti dire che il Big Bang e’ avvenuto ovunque o anche che ogni punto dell’universo e’ un centro di espansione.

Che significa?

L’espansione dello spazio tempo avviene in piu’ di tre dimesioni, per cui non e’ facile immaginare a mente cosa sia avvenuto. Per capire questo concetto, immaginate l’universo come un palloncino inizialmente sgonfio. Ora, prendendo un pennarello, fate dei puntini sulla superificie. Se le pareti del palloncino sono l’universo che si espande, mentre gonfiate il palloncino, ciascun punto, tra quelli che avete disegnato, vedra’ gli altri allontarsi da lui. In questo contesto, ciascun punto e’ centro dell’espansione, cioe’ ogni punto vede gli altri punti allontarsi da lui in tutte le direzioni. L’animazione riportata potra’ aiutarvi a capire meglio questo discorso. Fissando un punto, tutti gli altri si allontanano da questo, indipendentemente da quello che scegliete come vostro centro. Dunque, se osservate l’universo dalla Terra, vedrete tutti gli altri corpi allontarsi da noi, come se la Terra fosse il centro dell’espansione.

Concludendo, esistono diverse prove sperimentali a sostegno del Big Bang, cioe’ di questa esplosione iniziale da cui, partendo da uno stato di equilibrio materia-antimateria, tutto si e’ formato passando attraverso diverse rotture di simmetrie. Ad oggi, o forse mai, nessuno potra’ spiegare perche’ questa materia e antimateria erano li o cosa c’era prima di questo equilibrio. Se volete, ognuno, con il suo pensiero e la sua convinzione, puo’ dare la sua spiegazione. I processi di evoluzione dal tempo zero, sono ipotizzati, ma ancora molto lavoro resta da fare per verificare queste teorie e capire a fondo perche’, come e con che intensita’ sino avvenuti determinati meccanismi. Insomma, di lavoro da fare ce n’e’ ancora molto.

 

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