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.

L’esperimento di Ferlini e la barriera magnetica

Solo qualche giorno fa abbiamo pubblicato un articolo specifico sul cosiddetto “effetto Hutchinson”:

– Effetto Hutchinson: realta’ o bufala?

Come visto, i fenomeni descritti in questa esperienza, che spaziano dalla levitazione alla fusione di oggetti con rilascio di energia, sarebbero provocati dalla sovrapposizione di onde elettromagnetiche in zone precise dello spazio. Nel descrivere queste esperienze, abbiamo mostrato un notevole scetticismo dettato dalla particolarita’ dei fenomeni descritti ma, soprattutto, dal fatto che l’autore stesso di questi esperimenti abbia piu’ volte dichiarato di non essere piu’ in grado di ripetere tali effetti. Ci tengo a sottolineare che la mia posizione di scettico non e’ affatto per partito preso. Come sapete, e come detto molte volte, tutti dobbiamo essere aperti a fenomeni sconosciuti e anche apparentemente assurdi purche’, come la scienza insegna, questi possano essere ripetuti da chiunque, in qualsiasi parte sotto le condizioni descritte. Solo se questo avviene possiamo considerare il metodo scientifico soddisfatto e vedere a tali nuovi fenomeni con gli occhi della scienza.

Riprendo quanto detto in questo articolo, perche’ ora vorrei raccontarvi un altro presunto esperimento che solo qualche giorno fa e’ stato richiamato da alcuni siti complottisti, sempre con il solito scopo di denigrare la scienza ufficiale e tacciarla di non voler approfondire cio’ che e’ fuori dai suoi dettami. Parlaimo questa volta del cosiddetto esperimento di Ferlini sulla barriera magnetica.

Chi e’ costui? In cosa consiste l’esperimento?

Se provate ad informarvi in rete, troverete solo una moltitudine di articoli che riprendono pari pari quanto descritto da Ferlini in un libro da lui stesso pubblicato e intitolato appunto “La barriera Magnetica”. In questo libro Ferlini descrive una serie di esperimenti che avrebbe condotto, dapprima in solitudine e poi con un gruppo di collaboratori, studiando i campi magnetici.

Prima di raccontarvi gli esperimenti, e’ importante, come vedremo dopo, dire che Ferlini inizio’ la sua carriera studiando l’antico Egitto e la costruzione delle Piramidi. In particolare, cio’ che interessava Ferlini era la possibilita’ che strani fenomeni fisici potessero accadere dentro o in prossimita’ delle piramidi a causa di soluzioni appositamente inserite durante la costruzione di questi imponenti monumenti.

Premesso questo, Ferlini racconta che un giorno giocherellando con due calamite si accorse che avvicinando i poli opposti, poco prima che questi entrassero in contatto, la zona di spazio appariva leggermente offuscata come se qualcosa di particolare accadesse al volume d’aria tra i poli stessi. Incuriosito da questo fenomeno che non riusciva a spiegare, Ferlini decise di costruire un esperimento piu’ in grande in modo da accentuare l’effetto. L’esperienza da lui realizzata, e sempre raccontata nel suo libro, prevedeva la disposizione di 4 grandi magneti di diverse tonnellate disposti con i poli opposti vicini. Ecco uno schema dell’apparato:

Disposizione dei 4 magneti nell’esperimento di Ferlini

Come vedete ci sono 4 magneti a ferro di cavallo disposti con i poli Nord-Sud alternati tra loro. Dalle prime osservazioni con i piccoli magneti, Ferlini racconta di aver osservato questa deformazione dello spazio solo poco prima che i poli entrassero in contatto a causa dell’attrazione magnetica. Per poter osservare questo effetto nell’esperimento piu’ grande, Ferlini monto’ le calamite su appositi sostegni che permettevano un movimento a passi molto sottili. In questo modo era possibile avvicinare molto lentamente i poli grazie a dei fermi studiati per opporsi all’attrazione.

Bene, cosa accadde con questo esperimento?

Leggendo sempre dal libro di Ferlini, quando i magneti arrivarono nel punto preciso in cui si innescava il fenomeno, accadde qualcosa di incredibile. Nella stanza si diffuse una nebbiolina azzurra con un odore acre. Da queste proprieta’ organolettiche, i presenti capirono che si trattava di ozono. Ma non accade solo questo, la zona di spazio compresa tra i magneti, che questa volta al contrario del primo caso era molto estesa, venne deformata da questo effetto sconosciuto mai osservato prima. Ferlini, che indossava una maschera antigas per non respirare l’ozono, incuriosito da questo fenomeno, si avvicino’ al contrario dei suoi collaboratori che rimasero a distanza di sicurezza. Quando si trovo’ in prossimita’ del punto, i collaboratori videro Ferlini scomparire dalla stanza. La nebbiolina presente inizio’ lentamente a diradarsi assumendo diversi colori e solo dopo che scomparve le persone presenti videro Ferlini riapparire sprovvisto della maschera che portava prima di avvicinarsi.

Dove era finito Ferlini?

Come raccontato nel suo libro, Ferlini si ritrovo’ in Egitto, ma non nel momento dell’esperimento bensi’ al tempo in cui le piramidi erano in costruzione. Vide gli schiavi che alzavano i grandi blocchi e le piramidi cosi’ come erano quando vennero realizzate. Perche’ proprio in quel preciso punto ed in quell’epoca? Ferlini penso’ che questo strano effetto, da subito ribattezzato “barriera magnetica”, fosse un portale creato dalla forza magnetica in grado di interagire con le onde cerebrali. Come anticipato, la carriera di Ferlini inizio’ con lo studio delle piramidi e quindi la barriera magnetica era in grado di interagire con gli impulsi creati dal cervello umano realizzando viaggi nel tempo in zone ed epoche dove il soggetto voleva, anche solo inconsciamente, viaggiare.

Bene, questo e’ l’esperimento di Ferlini e questa sarebbe la barriera magnetica che lui descrive nel suo libro.

Ora posso dire la mia? Premetto, come anticipato all’inizio dell’articolo, che non voglio essere scettico di principio ma analizzando quanto viene raccontato capite bene come una verifica di queste affermazioni sarebbe, ed e’, facilmente attuabille ma, soprattutto, facilmente smentibile. Ovviamente, sui soliti siti complottisti trovate scritto che mai nessuno ha mai voluto realizzare l’esperimento di Ferlini o anche che in realta’ e’ utilizzato normalmente in alcuni grandi centri di ricerca anche se alle persone comuni non ne viene data notizia.

Prima di tutto, vi ricordo che non stiamo parlando di esperimenti impossibili da realizzare ne che richiedono strumentazione particolare. Come detto, nella prima esperienza, Ferlini si sarebbe accorto di questo fenomeno semplicmente osservando due calamite che si attraevano. Avete mai visto due calamite? Ci avete mai giocherellato? Avete mai notato una distorsione dello spazio prima che queste si attacchino a causa della forza di attrazione? Ovviamente credo che la risposta a queste domande sia quanto meno scontata.

Vi faccio notare anche un altro particolare. Prendiamo un sito qualsiasi:

– Sito vendita magneti

15 euro al pezzo, ne servono 4, quattro viti senza fine per realizzare un movimento a piccoli passi, qualche bullone di supporto, con meno di 100 euro avete realizzato l’esperimento di Ferlini. Non avrete magneti da tonnellate per poter fare un viaggio nel tempo, ma sicuramente dovreste essere in grado di osservare una bella distorsione dello spazio e, se siete fortunati, anche una bella nebbiolina di ozono nella stanza. Cercando informazioni sulla rete, ho trovato diversi forum in cui gruppi di persone, anche se sconsigliate da altre, si sono dichiarate pronte a mettere in piedi l’esperimento per dimostrarne la corretteza. La cosa simpatica e’ che dopo una lunga discussione “lo faccio”, “non lo fare perdi tempo”, “no lo faccio, chi mi aiuta?”, ecc., nessuno, e dico nessuno, ha il coraggio di tornare e dire che il suo esperimento e’ stato un flop. Nonostante questo, di tanto in tanto, qualche simpatico sito ritira fuori questa storia come se fosse una novita’ assoluta. Che ci volete fare, in tempo di magra di catastrofi e complotti, ogni cosa e’ buona per cercare di accaparrarsi qualche visita sul sito.

Giusto per concludere, e per togliere ogni dubbio, il magnetismo e’ noto da tantissimo tempo. Gia’ ai tempi del greco Talete, che descrive il fenomeno, era noto che un materiale, la magnetite, era in grado di attirare limatura di ferro. Oggi, possiamo disporre di campi magnetici molto elevati per applicazioni di ricerca. Per farvi qualche esempio, il campo magnetico all’interno dell’esperimento ATLAS del CERN, si proprio quello della scoperta dell’Higgs insieme a CMS, e che viene utilizzato per curvare le particelle cariche, ha un’intensita’ di 2 Tesla, cioe’ circa 100000 volte il campo magnetico terrestre. Pensate sia tanto? Ci sono laboratori al mondo che si occupano proprio di studiare i campi magnetici cercando, per ricerca e applicazioni, di trovare materiali nuovi da poter essere utilizzati per creare campi magnetici sempre piu’ intensi. Un esempio? Nel “High Field Magnet Laboratory” in Olanda, si e’ raggiunto il valore di 38 Tesla con un sistema “economico” da soli 1.5 milioni di dollari. Questo pero’ non e’ ancora il record assoluto, anche se il laboratorio detiene il record come rapporto intensita’/prezzo, dal momento che il guiness dei primati per il campo magnetico piu’ intenso e’ del Magnet Lab della California:

– Magnet Lab

dove si e’ raggiunto il valore di 45 Tesla con un sistema molto complesso da ben 15 milioni di dollari.

Ora, ragioniamo insieme, secondo voi se esistesse questo effetto “barriera magnetica” dovuto all’attrazione dei poli, nessun altro se ne sarebbe accorto, magari con un sistema in grado di generare un campo ben piu’ intenso rispetto a quello di una semplice calamita a ferro di cavallo?

 

”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.

Flusso oscuro e grandi attrattori

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:

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:

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.

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.

I buchi neri non esistono piu’?

Visto che ci e’ stato chiesto da diverse persone, sia sul blog che sul forum, e dal momento che questa notizia ha suscitato una discussione con un’eco enorme sui giornali, credo sia proprio il caso di parlare del famoso ultimo articolo di Stephen Hawking. Sicuramente avrete letto questa notizia su qualche sito o giornale. Come sapete, solo qualche giorno fa il piu’ celebre cosmologo in vita ha reso pubblico un nuovo lavoro riguardante i buchi neri.

Stando a quanto si legge sui giornali, Hawking ha cambiato idea sui buchi neri o meglio, come trovate scritto, secondo lui che e’ stato sicuramente uno dei piu’ grandi studiosi di questi oggetti celesti, i buchi neri non esistono piu’!

Che fine hanno fatto?

Semplice, nell’interpretazione data dai giornali, Hawking ha messo in discussione l’esistenza di quello che viene definito “orizzonte degli eventi”, cioe’ la linea immaginaria di dimercazione della parte piu’ interna dei buchi neri. Se l’orizzonte degli eventi non esiste piu’ allora materia ed energia possono uscire dall’interno verso l’esterno. Come trovate scritto, sotto questa ipotesi, i buchi neri non sono piu’ neri ma sono grigi. Perche’? Semplice, li chiamavamo buchi neri perche’ neanche la luce poteva uscire dal forte campo gravitazionale interno e per questo motivo apparivano neri. Se ora qualcosa puo’ uscire, o meglio quel qualcosa resta intrappolato solo per un certo tempo, non possiamo piu’ vedere questi corpi come neri.

Questo e’ il sunto di quello che potete leggere sui giornali. Come spesso avviene pero’, questa trattazione e’ assolutamente incompleta e, soprattutto, fuorviante per chi la legge.

Cerchiamo di andare con ordine e capire meglio tutta la storia.

Per prima cosa, di buchi neri abbiamo parlato in questo articolo:

– I buchi neri che … evaporano

Come detto, secondo le attuali teorie, il buco nero sarebbe lo stadio ultimo dell’evoluzione di stelle molto massive. Praticamente, la stella che sta morendo si comprime fino a ridursi ad una singolarita’, cioe’ ad un punto. In queste condizioni, la sua massa si concentra in uno spazio molto ristretto con densita’ elevatissima. Si crea dunque un campo gravitazionale molto intenso che possiamo vedere come un inghiottitoio molto profondo in cui materia ed energia cadono dentro senza scampo.

Sempre nel nostro articolo pero’, avevamo parlato in particolare dell’evaporazione dei buchi neri, cioe’ della formazione di coppie di particelle in prossimita’ dell’orizzonte degli eventi di cui una particella cade nel buco mentre l’altra riesce ad uscire sotto forma di radiazione, dando quella che vien detta l’evaporazione dei buchi neri.

Ora, riprendiamo un attimo questi concetti per capire meglio. Per prima cosa, il famoso articolo di Hawking non e’ un vero e proprio lavoro nel senso stretto del termine, ma una comunicazione pubblicata sull’archivio arXiv, e ripreso successivamente dal sito di Nature, e scaricabile a questo link:

– Hawking, arXiv

In maniera molto scherzosa, Hawking ha intitolato questo lavoro “Conservazione dell’informazione e previsioni meteo per i buchi neri”. Non si tratta di un vero e proprio articolo perche’ deve ancora passare il processo di peer review da parte delle riviste del settore. Quella he pero’ ha suscitato molto interesse e’ la frase “there are no black hole”, cioe’ “non ci sono buchi neri” o, in alternativa, “i buchi neri non esistono”. Se una frase del genere viene scritta da uno come Hawking, e’ normale che si crei tutto questo interesse.

Come sapete, e come abbiamo visto nel precedente articolo, ad oggi abbiamo una serie di ipotesi su questi corpi, ma siamo ben lontani dal poter affermare di aver capito come funzionano.

Perche’?

In particolare, se vediamo ai buchi neri pensando al discorso dell’orizzonte degli eventi, arriviamo a far scontrare tra loro meccanica classica, e relativita’, e teoria quantistica. Come detto, se ci fosse un orizzonte degli eventi oltre il quale il forte campo gravitazionale impedisse a materia ed energia di uscire, avremmo quella che si chiama perdita di informazione. Praticamente, qualunque cosa si trovi a passare in prossimita’ del buco nero sarebbe assorbita senza lasciare traccia, cioe’ senza preservare l’informazione.

Per far capire questo concetto, spesso si utilizza l’esempio dell’astronauta che si avventura nel buco nero. Secondo la relativita’, l’uomo non si accorgerebbe di aver passato l’orizzonte degli eventi ma il campo gravitazionale cosi’ intenso, cioe’ con delle variazioni molto forti per piccoli avvicinamenti al centro, stirerebbe il corpo dell’astronauta fino a renderlo simile ad uno spaghetto.

Al contrario, la meccanica quantistica, prevede di poter conservare l’informazione oltre a richiedere che le leggi della fisica siano le stesse in ogni punto dell’universo.

Proprio questa incongruenza tra teoria classica e quantistica, sta facendo discutere non solo i cosmologi da diversi anni. Detto in parole molto semplici, la relativita’ e’ ottima per spiegare le grandi scale del nostro universo, mentre la meccanica quantistica interviene prepotentemente quando parliamo di particelle e dunque mondo microscopico. Se pero’ proviamo a mettere insieme queste teorie, formulando una teoria del tutto, cioe’ valida a tutte le scale, allora cominciano i problemi.

Quando si dice che abbiamo ipotesi assolutamente non verificate sui buchi neri, si intende proprio questo, le teorie formulate fino ad oggi, non sono in grado di spiegare quello che ci aspettiamo anzi vanno in conflitto tra di loro.

Gia’ negli anni scorsi, Hawking si era scontrato, scientificamente parlando, con altri cosmologi che hanno formulato teorie diverse per spiegare, o meglio evitare, la perdita di informazioni al passaggo attraverso l’orizzonte degli eventi. In particolare, si e’ proposta l’esistenza del firewall, cioe’ una linea oltre il quale il corpo dell’astronauta del nostro esempio verrebbe incendiato piuttosto che allungato. In questo modo, si eviterebbero problemi legati alla perdita di informazioni ma verrebbe sempre messo in discussione il principio di equivalenza.

Ora, tra astronauta allungato o bruciato, la comunicazione di Hawking propone una terza affascinante ipotesi. Secondo quanto riportato, l’orizzonte degli eventi sarebbe solo una linea di demarcazione apparente dominata da processi caotici.

Che significa?

In parole povere, materia ed energia rimarrebbero sospese in queste fluttuazioni spaziali aspettando la possibilita’ di uscire. All’uscita pero’, poiche’ dominati da effetti caotici, l’informazione ne uscirebbe preservata ma assolutamente mescolata. Capite dunque perche’ qualcuno parla di “buco grigio”, materia ed energia potrebbero uscire attraverso questo orizzonte apparente che possiamo vedere come un muro del caos.

A parte l’enorme eco che l’articolo ha suscitato perche’ proposto da Hawking, come e’ stato interpretato questo lavoro dagli addetti ai lavori?

Ovviamente, l’ipotesi ha suscitato immediatamente interesse, ma e’ ancora troppo presto per fare qualsiasi ragionamento o trarre conclusioni. Come detto in precedenza, non sapevamo con precisione come funziona un buco nero e continuiamo a non saperlo. Praticamente Hawking ha solo proposto una teoria alternativa ma dettata solo da un esperimento mentale. Come avrete visto da soli nell’articolo linkato, non vi e’ nessuna trattazione fisica o matematica di quanto proposto. Sicuramente, a questo articolo seguiranno altri lavori piu’ specifici, ma ora e’ ancora troppo presto per credere o confutare una teoria di questo tipo. Sicuramente, poiche’ Hawking non e’ assolutamente uno sprovveduto, dovremmo aspettarci altri lavori piu’ specifici e con trattazioni piu’ scientifiche delle sue idee.

Concludendo, quanto proposto da Stephen Hawking non rivoluziona assolutamente nulla. Come visto, siamo in un campo assolutamente non compreso della fisica e il lavoro da cui siamo partiti propone solo una nuova chiave di lettura dell’orizzonte degli eventi che, se vogliamo, e’ la parte piu’ oscura dei buchi neri, permettetemi scientificamente di continuare a chiamarli cosi’. A questo punto, non ci resta che aspettare altri articoli con trattazioni piu’ specifiche e su cui ci sara’ sicuramente da discutere.

 

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Ancora Nibiru, ancora un’altra smentita

Penso che, complice anche il 21 dicembre 2012, l’argomento principe che ci ha fornito piu’ spunti per ragionare e parlare di scienza sia stato senza ombra di dubbio Nibiru.

Di questo misterioso quanto fantasioso pianeta abbiamo parlato veramente decine di volte. Solo per farvi qualche esempio, vi riporto esclusivamente gli ultimi articoli:

– Il Vaticano a caccia di Nibiru

– Nibiru, il pianeta degli innamorati

– Nibiru e’ vicino, la prova delle orbite

– Nibiru e la deviazione delle Pioneer

– Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

– Asteroide Nibiru: considerazioni scientifiche

– Storia astronomica di Nibiru

– La NASA torna a parlare di Nibiru

– 2012, la NASA non smentisce?

– WISE scopre e ritiriamo fuori Nibiru

Ogni volta una teoria diversa per cercare di dimostrare l’esistenza di questo pianeta e ogni volta una smentita piu’ o meno rapida che e’ stata data.

Perche’ torno sull’argomento?

Qualche giorno fa, abbiamo avuto una discussione molto interessante insieme ad un nostro lettore nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

Come ricorderete, si parlava di un’immagine catturata dalla missione STEREO che attraverso lo strumento SECCHI e’ impegnata nell’osservazione del Sole per lo studio dei parametri fisici della nostra stella. In particolare, durante la discussione avevamo analizzato un video in cui compare apparentemente un corpo estraneo nel sistema solare di dimensioni molto notevoli.

Ora, torno su questo argomento perche’, al solito, i nostri amici catastrofisti approfittano sempre di queste notizie per creare delle bufale gigantesche. Molto spesso pero’, la disinformazione che fanno e’ talmene evidente da farli apparire anche grotteschi.

Mi spiego meglio. Su molti siti in questi giorni si parla di questa notizia. In che modo? Ovviamente, non mostrando tutte le informazioni, ma solo quelle che fanno comodo a loro per cercare di convincere le persone.

Il cuore della notizia e’ rappresentato da questa immagine:

STEREO A, SECCHI. Immagine di Nibiru?

Come vedete, si distinguono molto bene le sue emissioni solari verso l’esterno e altri corpi. I due puntini che vedete sono rispettivamente la Terra e Mercurio. Subito a sinistra pero’, si osserva qualcosa di circolare e molto grande se paragonato con gli altri due pianeti che appaiono come puntini.

Di cosa si tratta?

Ma che domande, di Nibiru. Ora, prima osservazione. Se quel cerchio fosse reale, vi rendete conto di cosa stiamo parlando? Praticamente, questo pianeta avrebbe una dimensione paragonabile a quella del Sole. Altro che 4 volte Giove come anunciato diverse volte sempre dai catastrofisti. Pratiamente avremmo un secondo Sole nel Sistema Solare e nessuno se ne e’ accorto. In questo caso, non vi potreste nemmeno interpellare alla NASA che nasconde prove, un corpo di queste dimensioni lo vedreste ad occhio nudo da soli!

Dov’e’ il trucco? Semplice, questa foto che viene mostrata e’ solo un fermo immagine di un video della durata di qualche secondo.

Ecco il link dove potete vedere il filmato compelto:

– Filmato, STERO A

Come vedete, il misterioso pianeta appare e scompare nel giro di pochi frame catturati dalla sonda.

Prima osservazione: un pianeta, una nana bruna o qualsiasi cosa vogliate, non gioca a nascondino comparendo e scomparendo a suo piacimento.

Molto probabilmente, l’oggetto ripreso dalla sonda non e’ reale ed e’ solo un lens flare. Di questa anomalia delle immagini, a cui sono dovuti anche molti avvistamenti di UFO sulla Terra, abbiamo parlato in un post specifico:

– Lens Flare e avvistamenti UFO

Come visto, questo fenomeno puo’ avvenire tra le altre cause per una forte illuminazione da parte della sorgente, per sporcizia sulla lente o per una concausa tra le due dovuta ad angoli particolari di esposizione. Non credo sia il caso di dover dimostrare che il Sole puo’ essere considerato una forte sorgente luminosa.

Detto questo, l’oggetto di cui tanto si sta parlando in questi giorni sui siti catastrofisti e’ assolutamente non reale. Le prove di questo sono prima di tutto il suo enorme diametro che lo renderebbe assolutamente non occultabile ma anche il fatto, come evidenziato dal video, che appare e scompare in poco tempo dal nulla. Mettere solo un fermo immagine e’ ovviamente una distorsione della realta’ che serve per cercare di convincere le persone. Allo stess modo, e voglio dare un suggerimento ai catastrofisti, si potrebbe far credere che da Mercurio e’ stato sparato un potente raggio luminoso verso lo spazio. Se infatti vedete l’immagine riportata prima, si nota un’anomalia dell’immagine come se un fascio luminoso fuoriuscisse dai poli dei pianeti osservati. Purtroppo, la fantasia e’ sempre tanta e di volta in volta ci tocca smentire l’esistenza di Nibiru. Chissa’ se prima o poi si stancheranno di provarci.

 

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Rapido aggiornamento sulla ISON

Uno degli argomenti che maggiormente fa discutere sul web, sia sotto il profilo scientifico che catastrofista, e’ senza dubbio la cometa Ison. Come sappiamo bene, gia’ da mesi circolano leggende riguardo a questa cometa, racconti di fantasia che vorrebbero la cometa essere in realta’ questo o quest’altro, essere in rotta di collisione con la Terra o tante altre storielle non documentate che fanno sorridere piu’ che riflettere.

Dal canto nostro, diverse volte abbiamo parlato della ISON:

– 2013 o ancora piu’ oltre?

– E se ci salvassimo?

– Che la ISON abbia pieta’ di noi!

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

Come sappiamo bene, questa cometa era stata annunciata come la cometa del secolo. Onde evitare fraintendimenti, vi ricordo che un calcolo simulato della reale traiettoria di qusto tipo di oggetti non e’ banalmente eseguibile. Con questo non intendo dire che la cometa potrebbe essere in rotta di collisione con la Terra, bensi’ che determinare a priori, e a distanza di mesi, se la Ison sia in grado di sopravvivere al massimo avvicinamento con il sole non e’ affatto facile.

Detto questo, credo sia interessante dare un rapido aggiornamento sulla Ison per capire quali sono i risultati delle ultime osservazioni.

Ad oggi, la Ison si trova ancora dalle parti di Marte ed ha superato la cosiddetta linea di gelo di cui avevamo parlato negli articoli precedenti.

In rete si trovano alcune foto molto interessanti scattate alla cometa. Per prima cosa vi voglio mostrare questa immagine:

Immagine della Ison al 1 Ottobre scattata dal MRO.

Queste immagini sono state scattate il 1 Ottobre, quando la ISON e’ passata a circa 6.5 milioni di kilometri dalla superficie del pianeta rosso, distanza estremamente minore di quella di minimo avvicinamento alla Terra. Le foto sono state fatte dalla sonda MRO che sta esplorando la superficie di Marte. Se pensate che la risoluzione delle immagini sia troppo bassa, vi dico subito che le foto sono state fatte utilizzando la camera HiRISE della sonda, normalmente utilizzata per osservare ad alta risoluzione la superificie del pianeta. Questo spiega il perche’ della bassa risoluzione ma soprattutto vi fa capire quanto versatile sia questa camera montata sul MRO.

Oltre a questa prima foto, in queste ultime ore e’ stata pubblicata un’altra immagine spettacolare della cometa:

Immagine della Ison del 9 Ottobre, scattata dal telescopio Hubble.

Inutile dire che questa immagine e’ davvero sensazionale. La foto e’ stata scattata il 9 ottobre dal telescopio Hubble. In questo caso, lo strumento utilizzato era ovviamente ottimizzato per questo genere di riprese e l’immagine e’ stata ottenuta sovrapponendo le informazioni di due diversi filtri.

Fate attenzione ad una cosa, notate come la parte centrale della cometa appaia molto compatta ed uniforme. Cosa significa questo? Semplicemente, che il nucleo della cometa non si e’ frammentato ma e’ ancora del tutto compatto. Questa informazione e’ molto importante per poter valutare il destino della Ison nel passaggio al perielio.

Dunque? Se il nucleo e’ compatto, siamo pronti allo spettacolo tanto atteso?

Purtroppo, questa sarebbe una conclusione affrettata. Da una stima preliminare, e al contrario di quanto affermato nelle settimane scorse dai tanti siti catastrofisti, il nucleo della Ison ha una dimensione molto minore di quella aspettata. In questo caso, parliamo di un nucleo con un diametro tra 0.5 e 2 km appena, molto minore di quello, ad esempio, della Hale Bopp di cui tutti abbiamo uno splendido ricordo.

Ovviamente, il fatto di avere un nucleo compatto da qualche speranza in piu’ per il passaggio al perielio, anche se, viste le dimensioni, e almeno in questa fase preliminare, ridimensiona molto lo spettacolo che ci attende qualora la cometa sopravviva al passaggio radente intorno al Sole. Sicuramente, anche in queste condizioni, la Ison sara’ in grado di offire un buon spettacolo, ma, molto probabilmente, non ai livelli che molti attendevano.

Nonostante questo, non dimentichiamo che ogni passaggio di questi oggetti ci consente di capire meglio molte importanti caratteristiche delle comete. Allo stato attuale, la Ison potrebbe essere molto ben visibile a Dicembre, dopo il passaggio al perielio il 28 novembre. Purtroppo, molto probabilmente, non avremo un qualcosa piu’ luminoso della luna ne tantomeno visibile in pieno giorno.

 

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La terribile Vespa Mandarina

Attraverso le pagine e le discussione del nostro forum:

– Psicosi 2012, forum

ci e’ stato suggerito un argomento di discussione davvero molto interessante. Negli ultimi tempi, sulla rete, termometro inconfondibile del bisogno di catastrofismo, si comincia a parlare sempre piu’ insistentemente della cosiddetta “vespa mandarina”. Premetto subito che si tratta di una specie di insetto reale ma, come potete immaginare, il tono degli articoli che compaiono in rete non e’ certo di sola curiosita’ o di entomologia.

La Vespa Mandrina e’ un insetto presente in diversi paesi dell’Asia Orientale ed in particolare in Giappone. Una delle caratteristiche salienti di questa vespa e’ la sua enorme mole che la porta di diritto ad essere la piu’ grande vespa del mondo. Per darvi un’idea, la lunghezza di questi insetti e’ intorno ai 5 cm, valore che puo’ raggiungere i 5.5 cm per le regine.

Per farvi capire l’ordine di grandezza, vi mostro una foto dell’animale:

Come vedete, la vespa mandarina presenta delle caratteristiche salienti che la distinguono dagli altri insetti nostrani della stessa tipologia. Prima di tutto, la colorazione del corpo e della testa sono abbastanza unici. Inoltre, il peziolo, cioe’ la congiunzione tra torace e addome e’ molto sottile.

Caratteristica importante di questo animale e’ la dimensione del pungiglione che e’ dell’ordine di 6 mm, il piu’ grande nella famiglia di questi insetti.

Perche’ si parla tanto di questi animali in questi giorni?

Come forse avrete letto in rete, molte notizie parlano di diverse vittime in Giappone, anche fino a 40, morte a causa delle punture della vespa mandarina. Secondo quanto riportato, il numero di questi insetti sarebbe cresciuto notevolmente negli ultimi mesi a causa dell’aumento globale della temperature. A causa di questo, molte fonti hanno gia’ ribattezzato questo animale “vespa assassina”. Secondo alcuni poi, ci sarebbero diverse segnalazioni che riporterebbero la presenza di questi insetti anche in Europa, immaginate con quali conseguenze.

Cerchiamo di ragionare su quanto detto, analizzando i vari aspetti toccati. Prima di tutto, sono cosi’ pericolose queste api?

Purtroppo si. Il veleno iniettato da questi animali in caso di puntura e’ estremamente pericoloso e anche le dosi sono notevolmente maggiori rispetto a quelle di altri insetti anche della stessa famiglia. Il veleno e’ una miscela di sostanze diverse, alcune in grado di provocare dolore, altre di amplificarlo e altre ancora in grado di danneggiare localmente i tessuti. Inoltre, sono presenti anche delle sostanze in grado di attirare altre vespe killer che, dunque, dopo aver punto richiamano altri insetti provocando successive punture alla vittima. Ovviamente, questo non fa altro che aumentare la dose di veleno assorbita dal mal capitato.

Proprio la presenza di queste molecole nel liquido iniettato rende molto pericolosa la puntura di questi insetti. Per la vespa mandarina, valgono esattamente le stesse regole delle specie nostrane. Il veleno puo’ ovviamente portare alla morte in soggetti allergici, ma, in questo caso piu’ di quello nostrano, anche soggetti non allergici possono avere gravi conseguenze. Il primo motivo e’ da ricercarsi proprio nella sostanza di richiamo contenuta nella miscela velenosa. A causa di questo meccanismo, i volumi di veleno assorbiti sono maggiori e dunque aumentano anche le possibilita’ di conseguenze.

Per loro natura, queste vespe non sono aggressive. I casi di attacco si registrano quando qualcuno si avvicina a distanza inferiore a 10 metri al nido degli animali. In questi casi, come e’ lecito e normale nel mondo animale, scatta l’allarme e la puntura e’ un meccanismo di difesa degli insetti.

Per quanto riguarda la presenza di questi animali in Europa, inutile dire che non si tratta solo ed esclusivamente di voci. Attenzione, se venissero trovati questi insetti anche dalle nostre parti, non sarebbe in realta’ una sorpresa. La globalizzazione e lo scambio continuo di merci tra le diverse parti del mondo, crea la possibilita’ che specie animali possano essere trasferite da un luogo all’altro. Nonostante questo, e lo ripeto, non ci sono, ad oggi, prove reali della presenza di questi animali ne’ in Europa, ne’ tantomeno in Italia.

Ultima considerazione importante, come visto, in rete si legge che questo animale avrebbe gia’ causato 40 vittine in Giappone. Vi sembrano numeri grandi? Proviamo a leggere da wikipedia cosa viene detto a proposito della vespa mandarina:

Ogni anno fra le 20 e le 40 persone muoiono in Giappone dopo essere state punte.

Questi sono numeri normali che vengono registrati in Giappone. Non c’e’ assolutamente nulla di strano in quanto affermato. Capite bene di come questa informazione sia usata solo per cercare di far apparire anomala una situazione del tutto normale!

Concludendo, la vespa mandarina e’ ovviamente una specie pericolosa e che puo’ portare, in caso di puntura, alla morte. Il fatto di aver registrato 40 vittime in Giappone nel corso dell’anno, e’ del tutto normale e non vi e’ assolutamente un incremento del numero delle vittime rispetto ai numeri registrati negli anni precedenti. Inoltre, non c’e’ nessuna prova reale della presenza, almeno ad oggi, di questi animali in Europa.

 

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

Medjugorje: la statua che si illumina

Sul forum di Psicosi 2012:

– Psicosi 2012, forum

e’ stato postato un argomento molto interessante e che merita una spiegazione piu’ precisa. Come forse avrete letto dalla rete o sui giornali, in questi giorni si sta discutendo moltissimo di un nuovo presunto miracolo avvenuto a Medjugorje.

Ogni qual volta si vanno a toccare questi argomenti, si rischia di scontrarsi con l’opinione dei credenti che vedono un ragionamento su fatti del genere come un voler attaccare razionalmente qualcosa che razionale non e’, cioe’ la fede. Lungi da me mettere in discussione il credo che ognuno di noi puo’ avere. Il messaggio che vorrei far passare e’ che un approccio scientifico puo’ aiutarci a smascherare tante bufale che si sono rincorse negli anni, lasciando invece in maggior evidenza i fatti meno noti, a cui la scienza non riesce a dare una spiegazione, ammesso che questa ci sia.

Fatto questo doveroso preambolo, vediamo cosa riguarda il nuovo miracolo. Nella casa natale della veggente Vicka Ivankovic, uno dei 6 nomi storici legati alle visioni di Medjugorje, una statua della Madonna avrebbe iniziato ad illuminarsi in modo non spiegabile. Il fenomeno sarebbe iniziato solo pochi giorni fa e, come potete facilmente immaginare, ha gia’ richiamato pellegrini da ogni parte del mondo. Come potete leggere in rete, c’e’ addirittura chi parla di 15000 visitatori in pochi giorni venuti per vedere la luce anomala emanata dalla statua.

Prima di continuare, vi ricordo che di Medjugorje abbiamo gia’ parlato in questo post:

– Apparizioni mariane e miracolo del Sole

dove, soprattutto, abbiamo ricordato che ad oggi queste apparizioni non sono ufficialmente riconosciute dalla Chiesa. Questo non per partire prevenuti, ma solo per spiegare il campo in cui andiamo a muoverci.

Detto questo, la statua in questione, che come detto si trova nella casa natale della veggente, e’ posizionata all’interno di una sala in cui la veggente stessa racconta di aver avuto molte visioni. Si tratta di una statua della Madonna di Lourdes regalata alla veggente circa 30 anni fa da una, come riportato dalle fonti, coppia di italiani che erano andati in visita quando si cominciava a parlare di apparizioni mariane sul posto.

Come sarebbe avvenuto il miracolo? Qualche giorno fa, un gruppo di italiani sarebbero andati in pellegrinaggio nella casa e si sarebbero fermati a pregare di fronte alla statua. Una volta terminata l’operazione, spegnendo la luce nel momento di uscire, si sarebbero accorti di questa luce proveniente dalla statua. Come anticipato, si tratterebbe di una luce molto intensa, in grado di illuminare l’intera stanza. Dopo poco pero’, la luce sarebbe diminuita di intensita’, ma rimanendo sempre visibile. Dopo questa prima manifestazione, la luce sarebbe apparsa a molti fedeli e non manca certo chi parla addirittura di luce accecante o la cui intensita’ aumenta in base al numero delle perghiere fatte.

Prima precisazione. Come spesso avviene in casi di questo tipo, nel giro di poco tempo la rete si riempie di testimonianze false e prove artefatte. Perche’ dico questo? Una delle poche foto in circolazione e’ questa:

La foto reale della statua della Madonna illuminata

Come riportato dai testimoni, per osservare la luce sarebbe necessario spegnere l’illuminazione della stanza e, anche in queste condizioni, sarebbe molto difficile riuscire a fotografare il fenomeno.

Tornando a noi, come vedete la luce emessa dalla statua e’ di un colore verdino, tendente al fosforescente. In alcuni siti si parla invece di luce rosa e si mostrano foto come questa:

Foto falsa con colori rosa

in cui la luce e’ visibile anche in pieno giorno. Si tratta di foto false, che non ritraggono il fenomeno di questi giorni.

Analogamente, trovate poi chi, con buona maestria, ha ben pensato di amplificare la luce utilizzando programmi di grafica e riporta foto come questa:

Foto falsa con colori accentuati

con colori assolutamente non naturali e ottenuti solo grazie all’elaborazione digitale delle foto originali.

Bene, detto questo, cerchiamo di ragionare su quanto riportato. Prima cosa, come detto, il fenomeno sarebbe visibile spegnendo l’illuminazione della stanza e sarebbe divenuto visibile anche la prima volta mentre si spegneva la luce. Questo, insieme al colore osservato nella foto originale, ci spinge a pensare ad una fosforescenza della statua. Come sapete bene, il fenomeno della foforescenza e’ tipico di alcune sostanze che si caricano alla luce e poi emettono radiazione visibile anche in assenza di illuminazione. Al contrario della fluorescenza, che e’ un fenomeno di emissione istantanea, la fosforescenza puo’ avvenire anche diverso tempo dopo che la sostanza chimica e’ stata caricata alla luce. Colore caratteristico di questo fenomeno e’ appunto il verdino “fosforescente”. Secondo alcuni siti, il fenomeno potrebbe essere stato innescato cospargendo la statua di vernice fosforescente, acquistabile a buon mercato in qualsiasi negozio di ferramenta o di modellismo. Le parti che non risulterebbero accese nella foto, non sarebbero state cosparse di vernice.

Questa e’ una spiegazione logica e che deve essere tenuta in considerazione. Ovviamente, in questa discussione vorrei evitare di pensare che tutte le foto in rete, insieme alle tante testimonianze che si trovano, siano tutte false o spinte da “isteria collettiva”.

Secondo me, un’altra spiegazione possibile potrebbe invece essere data dalle parole addirittura di Padre Livio, direttore di Radio Maria. Secondo quanto riportato, anche padre Livio avrebbe una statua del tutto analoga a quella contenuta nella casa e l’illustre fonte riporta che anche la sua statua emana una fioca luce fosforescente. A differenza di quella del miracolo, la statua del direttore avrebbe sempre emanato questa luce.

Attenzione, avete presenti quelle statuine che si possono comprare come souvenir e che se messe al buio, dopo essere state caricate con la luce, emettono una fosforescenza? Bene, un’altra possibile spiegazione potrebbe essere proprio questa. Immaginiamo questa situazione, quando i pellegrini vanno nella casa per pellegrinaggio e preghiera, sicuramente si troveranno in condizioni di luce accesa. Potrebbe darsi che nessuno prima di oggi abbia notato la debole fosforescenza visibile quando si spegne la luce. Al contrario, la statuina potrebbe essere stata spostata nella stanza, consentendo di esporla per piu’ tempo ai raggi solari. In questo caso, e’ naturale pensare che la luce emessa per fosforescenza sia molto piu’ intensa di quella precedente, magari neanche visibile.

Detto questo, sempre Padre Livio afferma con certezza che l’avvenimento non e’ in nessun modo legato a Dio o ad un miracolo. Esiste anche secondo il prelato una spiegazione scientifica che deve essere trovata. Analogamente, i veggenti di Medjugorje, costantemente testimoni di apparizioni mariane, non riportano in nessun caso parole della Madonna in relazione alla statua che si illumina. Come e’ scontato pensare, se si trattasse di un miracolo, ci si aspetterebbe un messaggio della Vergina che ci invita a riflettere sul miracolo o comunque a prenderlo in maggiore considerazione.

Detto questo, capire l’origine del fenomeno sarebbe in realta’ molto facile. Per prima cosa, basterebbe fare delle semplici analisi sulla superficie della statua per vedere se e’ stata applicata una vernice fosforescente. In questo caso, sarebbe molto semplice determinare, in base all’invecchiamento, da quanto tempo la vernice s itrova nei punti specifici. Questo potrebbe essere sufficiente anche per capire se si tratta di una truffa odierna o di un fenomeno mai notato prima, ma che e’ tipico del manufatto. Eseguire queste analisi sarebbe, come detto, molto facile e assolutamente chiarificatore. Purtroppo, non credo che questa cosa verra’ fatta. I mal pensanti possono credere che il motivo sia che c’e’ una truffa sotto, altri possono pensare che la scienza sia nemica della fede. Personalmente, non sono molto fiducioso che queste analisi verranno fatte e questo non fara’ altro che alimentare il sospetto nei confronti del presunto miracolo.

Prima di chiudere, vi ricordo nuovamente che la Chiesa non ha ufficialmente accettato i fatti di Medjugorje come di natura divina. Benedetto XVI ha istituito una commissione di inchiesta per far luce sulla questione e anche il nuovo Papa Francesco ha chiesto che ci siano delle anticipazioni sui risultati in modo da dare una risposta ai fedeli. Prima di chiudere, vi voglio riportare una testimonianza a mio avviso molto significativa. Quando iniziarno le prime apparizioni, Pavao Zanic, vescovo proprio della diocesi di Mustar defini’ le apparizioni come “la piu’ grande bufala della storia della Chiesa”. Anche in questo caso, non stiamo parlando di un laico o di un fautore delle scienze, bensi’ di un uomo di Chiesa.

 

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Scoperto il piu’ grande vulcano sommerso …. ma spento

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

– Cosa succede in Campania?

– Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

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

– Marsili e terremoto siciliano

– Il vulcano Marsili

– Immagine ricostruita del Marsili

– Il risveglio del Marsili

– Marsili: una fonte di energia enorme!

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

Posizione del Massiccio Tamu

Perche’ faccio questa introduzione?

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

Come si chiama questo vulcano?

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

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

Planimetria del Vulcano

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

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

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

Il Monte Olimpo su Marte ripreso dalla Viking 1

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

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

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

 

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