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Fusione Nucleare tra 10 anni?

20 Ott

Diverse volte su queste pagine ci siamo fermati a discutere il cosiddetto scenario energetico per i prossimi anni. Come è noto a tutti, con una società sempre più energivora e la popolazione in continua crescita, tra non molto avremo un sostanziale problema di disponibilità energetica. Tutto questo è poi aggravato da quella che per molto tempo abbiamo fatto finta di ignorare, cioè la questione ambientale. Sfruttare in modo non controllato le nostre risorse ci porta ad esaurire e compromettere l’equilibrio dell’ecosistema Terra, equilibrio ormai assolutamente poco stabile a causa del contributo determinante proprio dell’attività umana.

Parlando in generale di scenario energetico, ed in particolare dei due orizzonti temporali più citati, cioè 2020 e 2050, in questo post avevo riportato un’intervista che mi era stata fatta al termine di un convegno su queste tematiche in cui avevo partecipato proprio esponendo la situazione nucleare:

Scenario energetico 2050

Per quanto riguarda la fissione, anche se nella concezione comune, soprattutto oggi, queste centrali sono viste come sinonimo di incidenti, c’è da sempre una notevole attività di ricerca proprio per migliorare le prestazioni e incrementare la sicurezza dei reattori.

Fissione a parte, la vera chimera del sostentamento energetico è da sempre la reazione di fusione per produzione energetica.

A parte le notevoli discussioni fatte per discutere i processi LENR a bassa energia:

E-cat meraviglia o grande bufala?

Ancora sulla fusione fredda

Abbiamo visto in alcuni articoli:

Sole: quanta confusione!

La stella in laboratorio

Studiare le stelle da casa!

Fusione, ci siamo quasi?

quanto possa essere difficile realizzare questi reattori che produrrebbero energia senza rilasciare praticamente scorie dirette. Come visto, anche se questo è il processo che utilizzano le stelle per produrre energia, applicare questi concetti in modo controllato sulla Terra non è semplice per problematiche tecnologiche ancora oggi assolutamente aperte. Come sappiamo, la scelta del sistema di contenimento del plasma è uno dei problemi aperti della questione. Diversi gruppi sono da decenni impegnati nella ricerca della miglior soluzione, applicabile e che consenta di raggiungere un bilancio positivo del sistema, cioè produrre più energia di quella che viene richiesta dal reattore per funzionare.

Perchè torno a parlare di questi argomenti? Vi mostro prima di tutto il link dove è possibile leggere un annuncio che sta facendo discutere moltissimo in queste ore:

Lockheed, Fusione

Si tratta di una “news” scritta sul sito internet della Lockheed Martin, società che tutti conoscono se non altro per i suoi sistemi aeronautici. L’annuncio è molto semplice, la Lockheed sostiene di poter arrivare nel giro di 10 anni alla realizzazione commerciale di reattori a fusione portatili, cioè con dimensioni notevolmente inferiori a quelle dei reattori oggi in fase di studio. Questi sistemi potrebbero addirittura essere montati su un camion ed essere trasportati producendo energia in modo mobile. Come viene spiegato, il rendimento di un reattore a fusione sarebbe fino a 5-6 volte maggiore di quelli oggi utilizzati e che sfruttano la fissione.

E’ possibile questo?

Cerchiamo di ragionare insieme. Premetto che moltissimi giornali e siti internet, ecco un esempio:

Repubblica, Lockheed

hanno pubblicato questa notizia con toni enfatici e annunciando alla rivoluzione energetica. Se così fosse, nei nostri articoli precedenti avremmo sbagliato tutto, così come nell’intervista in cui parlavo di fusione che non sarebbe arrivata, se non in fase di sperimentazione (forse) per il 2050. Ora, la Lockheed parla di “realizzazione” nel giro di 10 anni.

Chi sta sbagliando?

Come nostra abitudine, vi dico subito che non voglio essere scettico per partito preso, ma voglio che i miei ragionamenti siano chiari, o almeno pubblici, per tutti. Tra notevoli difficoltà e con costi altissimi, stiamo cercando di realizzare la macchina ITER. Questo reattore sperimentale darebbe la possibilità di fare studi fondamentali per il confinamento del plasma di fusione. Si tratta, come anticipato, di un reattore per ricerca cioè, detto in parole veramente povere, “dobbiamo provarci e vedere cosa succede”. Immaginate la lunga trafila che si prospetta, si realizza un reattore di ricerca, si fa ricerca, se le cose vanno bene si pensa al futuro, cioè ad un qualcosa che dovrebbe, come prototipo, produrre energia per scopi commerciali. Tempi lunghissimi e investimenti, sia in termini economici che di ricerca, lunghissimi.

La Lockheed nel giro di 10 anni dovrebbe avere un reattore da montare su un camion? Quale è stato fino ad oggi il ruolo di questa società nel campo della fusione? Non esiste uno, e dico uno, articolo scientifico pubblicato dalla Lockheed sulla fusione nucleare. Nella pagina che vi ho linkato all’inizio si parla di test tra un anno e produzione entro 10 anni. Ma di cosa? Come vedete, non c’è uno straccio di affermazione scientifica su cui discutere. Stiamo parlando di un qualcosa che nessuno conosce? Di un confinamento particolare? Di altro? Eppure, parliamo di una società grande e da sempre impegnata, anche se in settori completamente diversi, in ambito ricerca. Questo per dire due cose: fino ad oggi la Lockheed non ha mai parlato di fusione e, almeno sulla carta, conosce molto bene come la ricerca avviene e quali passi deve fare.

Cosa penso di questa storia?

Non voglio mettere un punto alla questione ma, al momento, sono fortemente scettico. Se vi fosse una scoperta fondamentale della scienza, ci sarebbero articoli pubblicati. Se l’applicazione sfruttasse processi classici, cioè già testati, ma in modo diverso, ci sarebbero riferimenti scientifici nell’annuncio. Niente di questo è presente. Un comunicato del genere è pesante perchè, qualora confermato, rimescolerebbe tutte le carte del settore energetico e sarebbe un qualcosa di veramente sensazionale per il nostro futuro energetico.

Personalmente, non capisco i toni di molti giornali, alcuni anche scientifici, che hanno accolto questa notizia come una bomba mediatica senza chiedersi come questa rivoluzione dovrebbe avvenire. Ad oggi, ma sarà un mio limite, io non capisco come questi signori vorrebbero fare la fusione. Alla luce di questo, ripeto “oggi”, sono fortemente scettico sull’annuncio ma, come sempre, resto in attesa di sviluppi pe capire meglio.

 

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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Il Manoscritto Voynich

26 Feb

Questa volta vorrei parlare di un argomento abbastanza sconosciuto anche se, personalmente, lo trovo estremamente interessante. Come sapete, la storia ci regala dei veri e propri capolavori dell’antichita’ in grado di lasciarci a bocca aperta e che magari richiedono anni di studio prima di essere compresi a pieno. Molto spesso poi, quello che arriva ai giorni nostri, apre una finestra su civilta’ di cui oggi si e’ persa traccia sia dal punto di vista degli usi che del linguaggio. Prendete come esempio quello dell’Antico Egitto. Provate a pensare quanta fatica e quanto lavoro sia stato necessario per arrivare a comprendere una scrittura basata su simbolismi grafici come quella dei geroglifici. Solo quando questo tipo di scrittura e’ stato compreso a pieno, abbiamo potuto capire le numerose iscrizioni lasciate e comprendere la concezione che questo popolo aveva per gli Dei, la morte, le persone e, perche’ no, la vita di tutti i giorni.

Perche’ faccio questa premessa?

Semplice, oggi vorrei parlarvi del Manoscritto Voynich. Si tratta di un antico testo, riscoperto solo nei primi anni del XX secolo e su cui si sta ancora dibattendo sotto molti punti di vista. Cosa ha di interessante questo reperto? Semplice, si tratta di un intero libro di cui ignoriamo completamente il contenuto perche’ non siamo ancora stati in grado di tradurlo. La lingua infatti in cui sarebbe scritto appartiene solo a questo libro e per moltissimi anni gli studiosi si sono cimentati in azzardate traduzioni senza mai tirare fuori qualcosa che avese un senso. Proprio in questi giorni pero’, e’ stato pubblicato un nuovo articolo in cui un gruppo di linguisti sostiene di essere riuscito almeno a capire quale strada seguire per tradurre il Voynich.

Cerchiamo, come nostra abitudine, di andare con ordine e provare a raccontare anche questa interessante storia.

Come anticipato, questo manoscritto e’ stato riscoperto solo nel 1912. In quest’anno infatti, proprio nel comune di Frascati vicino Roma, dove sono nato, il collegio gesuita che aveva sede nella Villa Mondragone decise di mettere in vendita alcuni libri della sua collezione per pagare la ristrutturazione del collegio stesso. Alcuni di questi antichi testi vennero comprati da tale Wilfrid Voynich, un mercante di origini polacche, che acquisto’ una trentina di libri tra cui questo manoscritto che lo aveva incuriosito da subito. Come potete immaginare, questo manoscritto e’ quello oggi noto come “Manoscritto Voynich”.

All’interno del libro, il mercante trovo’ una lettera dei primi del 1600 scritta da Johannes Marcus Marci, rettore dell’Universita’ di Praga e medico di corte di Rodolfo II di Boemia, indirizzata a Athanasius Kircher, un poligrafo che viveva a Roma, affinche’ questi decifrasse il testo del manoscritto.

Come visibile gia’ ad una prima occhiata, il manoscritto acquistato da Voynich era scritto in una lingua e con un alfabeto sconosciuti e corredato anche da disegni, molti dei quali non comprensibili.

Come e’ fatto il Voynich?

Si tratta di un libro composto da circa 200 pagine realizzate con pergamena di capretto. Per convenzione, si assume il libro diviso in quattro sezioni identificabili in base alle illustrazioni presenti. Proprio grazie ai disegni, e’ stato infatti possibile dividere il testo in parti diverse, ciascuna riguardante, almeno a naso dalle figure riportate, uno specifico tema:

  • Sezione I (fogli 1-66): chiamata botanica, contiene 113 disegni di piante sconosciute.
  • Sezione II (fogli 67-73): chiamata astronomica o astrologica, presenta 25 diagrammi che sembrano richiamare delle stelle.
  • Sezione III (fogli 75-86): chiamata biologica, nomenclatura dovuta esclusivamente alla presenza di numerose figure femminili nude, sovente immerse fino al ginocchio in strane vasche intercomunicanti contenenti un liquido scuro.

Subito dopo questa sezione vi è un foglio ripiegato sei volte, raffigurante nove medaglioni con immagini di stelle o figure vagamente simili a cellule, raggiere di petali e fasci di tubi.

  • Sezione IV (fogli 87-102): detta farmacologica, per via delle immagini di ampolle e fiale dalla forma analoga a quella dei contenitori presenti nelle antiche farmacie.

Come vedete pero’, anche se i disegni ci consentono a grandi linee di poter immaginare quale sia l’argomento di ciascuna sezione, molti di questi riguardano, come nell’esempio delle piante, qualcosa a noi sconosciuto.

Di cosa parlerebbe il manoscritto?

Qui il discorso si complica non poco perche’, come anticipato, il testo e’ scritto con un simbolismo mai ritrovato prima. Per farvi capire, ecco alcune delle pagine del libro:

Pagine del manoscritto Voynich

Pagine del manoscritto Voynich

Dunque, a questo punto appare evidente come non solo non sappiamo di cosa parla il libro ma anche, vista la scrittura utilizzata, chi abbia scritto questa opera. E’ possibile che sia un reperto realizzato da un qualche popolo successivamente scomparso e di cui, a parte il Voynich, non conserviamo ne’ reperti ne’ memoria?

La prima cosa da capire e’ senza dubbio a quale periodo storico far risalire il manoscritto.

Su questo punto, si e’ dibattutto per anni tra gli studiosi. Fino a pochi anni fa, si pensava che questa opera fosse un falso realizzato appositamente per perpetrare una truffa ai danni di Rodolfo II. Secondo questa ipotesi, il falso sarebbe stato creato nel XVI secolo da un noto falsario inglese proprio allo scopo di vendere il libro a caro prezzo a Rodolfo II come pezzo unico da collezione. A sostegno di questa prova, nella gia’ citata lettera ritrovata da Voynich nel libro, si parlerebbe di un reperto ereditato da Johannes Marcus Marci direttamente da Rodolfo che lo avrebbe comprato per 600 ducati, una cifra elevatissima per l’epoca dei fatti.

Questa versione e’ stata pero’ smentita a seguito della datazione con il Carbonio-14 che ha mostrato che l’opera e’ stata realizzata tra il 1404 e il 1438. Anche su questa datazone ci sono pero’ forti parare contrari. Come e’ possibile contestare una datazione al carbonio? Semplice, per eseguire le analisi, e’ stato autorizzato il prelievo di alcune sottili striscioline di pagina in punti diversi del libro. Ovviamente, non e’ stato autorizzato il prelievo di parti scritte con inchiostro ma solo striscie bianche di foglio. In questo caso, i fogli potrebbero essere piu’ antichi del testo e dunque del libro stesso.

Secondo un altro punto di vista, il manoscritto non potrebbe essere precedente al 1492, anno in cui venne scoperta ufficialmente l’America. Nella sezione botanica e’ infatti presente un’illustrazione che ricorda molto la pianta di girasole portata in Europa dai conquistatori del nuovo mondo.

Come potete capire, anche per la datazione dell’opera, non esiste una singola opinione condivisa tra gli studiosi.

Detto questo, cosa ci sarebbe scritto nel Voynich?

Se per la datazione eravamo nel campo delle ipotesi, per quanto riguarda il contenuto siamo proprio nel campo della fantasia, ognuno puo’ dire quello che vuole e sostenerlo senza la possibilita’ di essere smentito. A partire dalla sua riscoperta, moltissimi studiosi, matematici, crittografi, scienziati, ecc si sono cimentati nel tentativo di traduzione del Voynich, purtroppo, senza successo.

Come ricorderete, in un precedente articolo abbiamo parlato di crittografia, ricordando in particolare la macchina Enigma utilizzata dai nazisti durante la seconda guerra mondiale per inviare comunicazioni cifrate tra i vari reparti:

Un perdono atteso 70 anni

Molti studiosi hanno infatti proposto che il manoscritto Voynich non sia scritto con un idioma sconosciuto, ma si tratti di un codice cifrato in cui diversi simboli corrispondono a lettere o gruppi di sillabe. Con la comparsa dei primi sistemi automatici di calcolo, un gruppo di studiosi americani ha ripreso tutti i vecchi codici cifrati verificando i tempi necessari per decifrare codici che magari anni prima avevano richiesto anni. Di tutte le tecniche di cifratura provate, quella del Voynich, sempre che lo sia, e’ l’unica rimasta inviolata.

Secondo alcuni, questo sarebbe possibile perche’ il vero messaggio contenuto nel testo sarebbe nascosto da una serie di simboli non necessari e messi solo per confondere un lettore non autorizzato a leggere. In questo caso, per comprendere il reale messaggio, sarebbe necessaria una chiave intesa come una griglia in grado di rendere visibili solo le lettere o i simboli utili. Questa e’ una tecnica di cifratura molto semplice ma che, in alcuni casi, puo’ rivelarsi molto robusta se non altro per l’elevato numero di combinazioni da tentare prima di trovare la griglia giusta.

Per farvi capire meglio questa tecnica, vi riporto un esempio pratico. Immaginate di avere un messaggio cifrato di questo tipo:

cripto

Se pero’ il messaggio e’ indirizzato a voi e dunque sapete quali lettere selezionare, allora il messaggio che era completamemte senza senso, mostra la sua reale faccia:

decripto

A sostegno di questa ipotesi, all’interno del manoscritto sarebbero presenti gruppi di simboli troppo ripetuti rispetto ad un normale linguaggio. Queste ripetizioni sarebbero poi diverse nelle differenti sezioni che compongono il testo.

Questo e’ il risultato a cui sarebbero arrivati anche alcuni studiosi negli articoli presentati in questi ultimi mesi. Come potete facilmente capire, e diversamente da quanto affermato sui soliti giornali, questo non significa aver tradotto il Voynich, ma solo aver ipotizzato una possibile via per decifrare il codice. Tra l’altro, anche in questo caso, si e’ riusciti ad individuare solo un ristretto numero di parole che, pero’, in alcuni casi danno vita a frasi senza senso compiuto.

L’ultima ipotesi da non dimenticare sul Voynich, e che comunque annovera sempre un nutrito gruppo di sostenitori, e’ che il Voynich, magari creato come falso per truffare Rodolfo II, sia anche un falso dal punto di vista dei contenuti. In questo caso, e a sostegno ci sarebbero i disegni di piante sconosciute, si tratterebbe di una grossa montatura priva in realta’ di qualsiasi significato. Perche’ questo? Semplice, solo per aumentare il mistero sul volume e far crescere il prezzo di vendita in questa cervellotica truffa.

Concludendo, la storia del manoscritto Voynich e’ senza dobbio interessante. Oggi, a distanza di un secolo dal suo ritrovamento, ci sono solo ipotesi anche molto diverse tra loro, ma niente di tangibile e in grado di farci dire di aver compreso, anche solo in minima parte, la reale storia del volume o del suo contenuto. Come qualcuno lo ha definito, ed e’ ancora vero ai giorni nostri, il Voynich potrebbe essere il manoscritto piu’ misterioso al mondo.

 

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 danza degli storni

30 Gen

 

Questa volta, vorrei scrivere un post diverso rispetto ai soliti. Non fraintendete, parliamo sempre di scienza e di fenomeni naturali, ma per un momento vorrei mettere da parte tutte quelle teorie catastrofiste che tutti i giorni ci vengono proposte in rete.

Guardando dalla finestra, mi sono incantato qualche minuto a vedere uno dei piu’ belli spettacoli naturali che, soprattutto in questo periodo, abbiamo la possibilita’ di ammirare, il movimento in cielo di uno stormo di uccelli. In questo caso, tutti sanno a quale fenomeno mi sto riferendo. Migliaia di uccelli, in genere “storni”, volano insieme formando delle figure che cambiano rapidamente forma offrendo allo spettatore uno spettacolo come di ombre in movimento armonico.

Uno stormo di storni in movimento

Uno stormo di storni in movimento

Le domande interessanti che possiamo porci sono: perche’ avviene questo? Come fanno migliaia di storni a decidere quale movimento eseguire con un perfetto sincronismo?

Quello che forse non tutti sanno e’ che la scienza si e’ interrogata su queste questioni, organizzando dei veri e propri gruppi di studio comprendenti fisici, biologi, ornitologi e matematici.

Fino a qualche tempo fa, ad esempio, si pensava che lo stormo seguisse una singola traiettoria decisa da un leader del gruppo e che di conseguenza il movimento osservato fosse solo dovuto agli altri uccelli intenti a seguire il volo del capo. In realta’, questa ipotesi non e’ reale, ma la risposta scientifica e’ assai piu’ complessa e affascinante.

Il movimento collettivo che possiamo osservare per gli storni in volo, non e’ in realta’ l’unico di questo tipo. Discorso analogo puo’, ad esempio, essere fatto per i branchi di pesci nei mari, per gli erbivori che si spostano in branco o anche per alcuni tipi di insetti abituati a volare in gruppi numerosi. Capite dunque che comprendere queste dinamiche, permette di capire meglio e piu’ a fondo i meccanismi cognitivi seguiti nel mondo animale.

Il progetto europeo STARFLAG nasce appunto per trovare una risposta a questi comportamenti. Come anticipato, questo gruppo multidisciplinare nasce con lo scopo di modellizzare i movimenti complessi di alcuni animali, ma anche di capire il perche’ questi moti, apparentemente disordinati, vengano eseguiti.

La metodologia di ricerca seguita non e’ affatto semplice ed ha richiesto l’utilizzo di filmati ad alta definizione, immagini in sequenza ravvicinata per osservare i singoli spostamenti, ma anche l’utilizzo di potenti supercomputer per modellizzare e prevedere il comportamento nel tempo di un sistema complesso formato da migliaia di esemplari.

I risultati di questa ricerca sono stati estremamente positivi ed hanno trovato le risposte a molte delle domande che ci siamo posti all’inizio.

Per prima cosa, come anticipato, l’ipotesi del leader che segna la traiettoria e’ da scartare. Movimenti, comportamenti e decisioni non si basano su un singolo, bensi’ su un organizzazione locale basata su pochi elementi. Cosa significa questo? Ciascun animale cerca di imitare quello che fanno i suoi primi vicini, cioe’ gli altri animali presenti in un ristretto spazio tridimensionale. Detto in altri termini, uno storno si muove copiando i movimenti solo di 6 o 7 uccelli vicini a lui. Lo stesso fanno tutti gli animali, creando in questo modo un sistema di trasmissione a catena dei movimenti, capace di far viaggiare l’informazione ad una velocita’ abbastanza elevata.

Questa prima informazione e’ molto significativa e ci spiega perche’, osservando il movimento dello stormo, l’intero gruppo sembra muoversi in aria quasi disegnando un ombra in movimento. Se il sistema di trasmissione delle informazioni fosse diverso, ad esempio dei movimenti stabiliti e eseguiti in sequenza, vedremo un movimento piu’ rigido e molto piu’ simile a quello delle nuotatrici sincronizzate.

Perche’ vengono eseguiti questi movimenti?

Come spesso accade in natura, la spiegazione a determinati comportamenti e’ da ricercarsi nella lotta alla sopravvivenza. Anche nel caso degli storni, questo raggruppamento di elementi e’ una buona difesa contro l’attacco dei predatori.

In questo caso pero’, basterebbe formare un gruppo. Perche’ avviene il movimento di cui stiamo discutendo? Parlando sempre di leggi di natura, il piu’ delle volte un predatore, e questo e’ vero non solo per gli uccelli ma anche, ad esempio, per le battute di caccia dei leoni, il predatore non attacca l’intero gruppo, bensi’ concentra la sua caccia su un singolo elemento. Bene, il continuo movimemento degli elementi del gruppo, crea un rimescolamento in grado di confondere il predatore che dunque non riesce piu’ a seguire la sua preda.

Il progetto STARFLAG, di cui abbiamo parlato, ha concentrato la sua ricerca al caso degli storni nei cieli di Roma. In questo caso, il principale predatore per gli uccelli e’ il falco pellegrino. In particolare, nei giorni in cui la concentrazione di falchi era maggiore, si sono osservate forme degli stormi piu’ compatte e con movimenti piu’ rapidi. Questa evidenza conferma l’ipotesi di cui abbiamo parlato.

Inoltre, per aumentare ancora di piu’ la protezione degli individui, durante il movimento, avviene anche un continuo rimescolamento tra gli animali al centro e quelli al bordo della distribuzione. Questi ultimi infatti, sono quelli maggiormente esposti all’attacco dei predatori non godendo di una protezione a 360 gradi.

I modelli comportamentali ottenuti dal progetto STARFLAG sono stati esportati con ottimi risultati anche al caso delle sardine in acqua e degli gnu a terra. In questi casi, cambia l’ambiente, cambia il predatore, cambiano le prede, ma i meccanismi di difesa sono molto simili tra loro. Questo importante risultato ci dimostra come il movimento apparentemente disordinato di specie animali diverse, sia in realta’ una legge di natura studiata proprio per contrastare gli attacchi dei predatori.

 

 

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