Deposito superficiale e Parco tecnologico …. spada di Damocle o opportunità?

Dopo una lunga assenza, voglio tornare con un articolo assolutamente contemporaneo o, almeno per il momento, riguardante un argomento ancora poco noto al grande pubblico.

Partiamo dall’inizio, come sapete, la storia del nucleare in Italia, a parte le scintille di qualche anno fa su una nuova consultazione, si è conclusa nel 1987 a seguito del referedum che, per volontà popolare, ha sancito una netta vittoria dei contrari allo sfruttamento di questa energia. Ora, non voglio tornare su questo argomento specifico anche se tutti voi sapete cosa penso. Purtroppo però, anche se molti fanno finta di non saperlo, un referendum non cancella dall’oggi al domani gli impianti nucleari costruiti. In particolare, in Italia avevamo 5 centrali a fissione, ancora oggi al loro posto. Queste costruzioni contengono decine di tonnellate di materiale attivato e che non può certo essere smaltito come un rifiuto qualsiasi.

Cosa succede a questi materiali?

Per quanto riguarda il combustibile nucleare, le barre di materiale fissile per intenderci, queste sono state rimosse dopo un lungo periodo all’interno do piscine di acqua. Questo passaggio è necessario per far si che il calore accumulato dai materiali venga dissipato. A partire dal 2000, le barre sono state finalmente rimosse. Dove sono finite? Come potete immaginare, le nostre barre sono state portate in due depositi geologici presenti a Le Hauge in Francia e a Sellafield in Gran Bretagna. Come tutti sapete, si tratta di depositi sotterranei, individuati rispettando stringenti criteri, in cui il materiale viene depositato per centinaia di anni in attesa che smaltisca la sua attività, cioè che il numero di atomi radioattivi decada in qualcosa di meno attivo o, in alcuni casi, compleamente inerte.

Dunque, storia finita?

Assolutamente, per prima cosa, noi tutti paghiamo altri per mantenere le nostre scorie. Quanto ci costa questa operazione? Più o meno 50-60 milioni di euro all’anno che tutti noi paghiamo con una tassa in bolletta (circa 2-2.5 euro annui per utente). Purtroppo però, questa operazione è relativa solo alle barre di combustibile, la parte attiva del reattore. Tutto il resto? Tutto il resto è al suo posto nei reattori che nel frattempo sono stati sigillati all’interno di un sarcofago di cemento armato per contenere la radioattività. Anche questo processo prevede un costo notevole, sempre pagato da noi, più che altro per la continua manutenzione necessaria ai reattori e alle strutture di contenimento.

Bene, perchè proprio ora tiro fuori questi argomenti? Cosa è cambiato?

Arriviamo ai giorni nostri. Tutti sicuramente ricordate quando nel 2003 il governo decise di costruire un deposito di scorie nucleari a Scanzano Jonico in Calabria. La decisione, ovviamente imposta dal governo e senza un preavviso, scatenò le rivolte della popolazione locale capitanata da sindaci e amministratori che si opposero fino a far desistere il governo.

Cosa si voleve costruire precisamente in Calabria? Un deposito superficiale per scorie di bassa e media attività. Perchè il governo voleva costruirlo? In realtà, non era il governo italiano a chiederne la costruzione ma l’Europa. Europa che ancora oggi ci impone la costruzione di una struttura del genere e, oggi, con tempi assolutamente ristretti.

Prima di parlare di questo deposito, credo sia necessario dare qualche numero. Molti infatti, ignorano completamente la quantità di sostanze di cui stiamo parlando. Più o meno, cifra approssimativa, parliamo di 90000 metri cubi di materiale a bassa e media attività. Dunque, non le barre di combustibile dei reattori ma le parti stesse dei reattori che si sono attivate durante il funzionamento. In questo totale rientrano poi le scorie prodotte dalla sanità e dall’industria. Eh si, anche se oggi noi abbiamo detto NO al nucleare, le nostre attività continuano a produrre grandi quantitativi di scorie, circa 500 metri cubi ogni anno. Qui rientrano i rifiuti ospedalieri di medicina nucleare, le lastre fotografiche utilizzate, ad esempio, per i controlli delle saldature, materiali attivati dai centri di ricerca, ecc. Dove mettiamo questi materiali? L’Europa ci impone di tenerceli in casa realizzando un Deposito Superficiale per scorie di bassa e media attività.

A livello pratico, chi deve occuparsi di studiare e realizzare questo deposito? Ruolo fondamentale nell’operazione è quello della SOGIN. Questa società è stata appositamente creata proprio per il decommissioning dei nostri impianti. Negli anni scorsi, la SOGIN è stata al centro di numerosi scandali per una gestione, definiamola, “allegra” dei fondi statali con subappalti milionari, oltre a relazioni con imprenditori non proprio limpidi. Negli ultimi anni però, la SOGIN stessa ha fatto un’operazione molto approfondita di pulizia interna con un bilancio di esercizio che negli ultimi anni ha segnato una vera inversione di rotta.

Proprio in questi giorni, la SOGIN ha consegnato all’ISPRA, Istituto Superiore per la protezione e la ricerca ambientale, la cosiddetta CNAPI, cioè la Carta Nazionale delle Aree Potenzialmente Idonee. Cosa contiene questo documento? In soldoni, una lista di macro-aree che potrebbero essere adatte ad ospitare il deposito superficiale. Attenzione, per la definizione di queste zone la SOGIN ha dovuto fare un attento lavoro seguendo le indicazioni dell’ISPRA. Un sito, infatti, per poter essere classificato come idoneo deve soddisfare stringenti criteri. Alcuni esempi? Non deve essere ad un’altitudine maggiore di 700 metri o inferiore ai 20, non deve essere in zona sismica o vulcanica, anche in quiescenza, non deve essere a meno di 5 Km dalla costa, non deve essere a meno di 1 Km da strade, autostrade o ferrovie, non deve avere una pendenza superiore al 10%, ecc.. Bene, la CNAPI contiene una lista di zone che, secondo la SOGIN, soddisfano questi criteri. Ora, l’ISPRA avrà due mesi per valutare il lavoro e approvare tutto o alcune di queste zone, prima di inviare il documento al governo. Quest’ultimo avrà poi un mese di tempo per una valutazione indipendente e per pubblicare la lista che, come potete immaginare, al momento non è pubblica. Attenzione, altra osservazione importante, al momento, come detto, la CNAPI contiene una lista di macro-aree, in alcuni casi si arriva anche a mezze province, dunque non sono presenti nomi specifici di comuni italiani.

Cosa succederà al momento della pubblicazione della lista? Se non facciamo nulla, un gran casino molto simile a quello del 2003 a Scanzano Jonico cioè popolazione in rivolta. Cosa deve fare la SOGIN, il governo e l’ISPRA? Parlare, pubblicare, dialogare al fine di rendere tutti informati. Nel nostro piccolo, lo stiamo già facendo con questo post. Una volta ricevuta l’approvazione dal governo, la SOGIN ha già preventivato una conferenza in cui saranno invitate tutte le parti coinvolte per spiegare nei dettagli cosa intende fare e, soprattutto, come lo vuole realizzare.

Faccio una piccola digressione. In Europa sono già presenti altri depositi superficiali di questo tipo e, in molti casi, queste strutture sono state realizate anche in paesi fortemente ambientalisti o che hanno da sempre rinunciato al nucleare. Un esempio su tutti è quello della Svezia dove, addirittura, due comuni si sono battuti per avere il deposito nel loro territorio. Perchè questo? Semplice, una struttura del genere produce lavoro ed è assolutamente innocua. Da un calcolo molto preliminare, possiamo parlare di circa 1000 posti di lavoro tra impianto e indotto. Costo della realizzazione dell’opera? Circa 1.5 miliardi di euro.

Come vengono stoccate queste scorie che, vi ripeto, hanno bassa e media attività? Con un sistema già sperimentato in tanti altri siti che prevede una struttura a matrioska con shell di cemento con all’interno contenitori di acciaio. Strutture ovviamente in grado di contenere la radioattività dei materiali all’interno.

Tutto qui? Assolutamente no. Oltre al deposito superficiale, la struttura pensata dalla SOGIN prevede anche la realizzazione di un Parco Tecnologico, ovvero di un centro ricerche specifico per lo studio sulle scorie radioattive. Come potete immaginare, fare ricerca su questi materiali è l’unico modo per studiare eventuali nuovi sistemi di decommissioning per poter arrivare, magari, a tecnologie in grado di “disattivare” le scorie rendendole inerti in tempi più rapidi di quelli attuali. Nel parco tecnologico entreranno dunque enti di ricerca da sempre impegnati in questo settore e che avranno finalmente la possibilità di lavorare direttamente sulle sostanze in questione.

Cosa penso io? Come potete immaginare, penso che questa struttura sia un’opportunità assolutamente unica. Per prima cosa, non possiamo tirarci indietro per quanto riguarda il deposito superficiale, visto che è l’Europa che ce lo chiede. In secundis, la realizzazione del Parco Tecnologico è il valore aggiunto che rende questa opportunità irrinunciabile. Per anni abbiamo discusso di scorie radioattive e di come smaltirle tra poco, forse, potremo avere un laboratorio dedicato in casa su cui lavorarci.

Prima di chiudere, vorrei spingere tutti a dire la loro prima che possa scattare il solito problema NIMBY, not in my back-yard, non nel mio cortile. Cioè? Così come avviene spesso, quando si parla di queste tematiche tutti sono favorevoli purchè il tutto non sia realizzato sotto casa mia. Oggi, non abbiamo ancora la lista delle macro-aree. Discutiamo di questa opportunità per poi arrivare a discutere, sotto tutti i punti di vista, quando ne avremo la possibilità, di quali zone verranno scelte.

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

Il premio “nobel” per la matematica

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

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

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

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

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

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

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

Dunque, perchè non c’è la matematica?

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

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

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

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

Vediamo il perchè.

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

E dal punto di vista economico?

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

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

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

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

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

 

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

Il metodo made in Italy per produrre Idrogeno

Da molti anni, ormai, sentiamo parlare di un futuro energetico incentrato sull’idrogeno. Molti, parlano di questo possibile combustibile addirittura speculando su un passaggio dall’era del petrolio a quella dell’idrogeno. Come tutti sappiamo, questa soluzione potrebbe essere utilizzata in tantissimi settori. Anche se il più noto, e lasciatemi dire su cui tante leggende sono state create, è quello delle macchine alimentate a idrogeno, questo elemento potrebbe servire per produrre corrente elettrica ed energia nei più svariati settori industriali, consentendo, finalmente, di mettere da parte i fortemente inquinanti idrocarburi ma, soprattutto, l’economia basata su questi oli che non ha fatto altro che creare centri di potere, in primis, e guerre per l’appropriazione e lo sfruttamento dei giacimenti sparsi per il mondo.

Perché, ancora oggi, visto che molti parlano di una panacea di tutti i mali, non utilizziamo l’idrogeno?

Come sapete, molti parlano di poteri forti in grado di bloccare lo sviluppo di queste tecnologie per puri fini economici. Da un lato, queste affermazioni sono corrette. Non voglio nascondermi dietro un dito e dire che viviamo in un mondo ideale. Come tutti sanno, i soldi fanno andare l’acqua in salita ma, soprattutto, decidono dove l’acqua deve passare e dove no. Questo lato economico-oscuro non è però materia del nostro blog. Quello su cui invece vorrei spingere tutti a ragionare è il discorso prettamente energetico e ambientale dell’idrogeno.

Anche molti tra i cosiddetti esperti dell’energia, un po’ per secondi fini ma, mi dispiace dirlo, a volte anche per ignoranza, quando parlano di fonti alternative, dunque non solo idrogeno, dimenticano sempre di prendere in considerazione l’intera filiera del settore che non comprende solo l’utilizzo della risorsa ma anche la sua estrazione o eventuale produzione, stoccaggio, distribuzione, ecc.

Che cosa intendo con questo?

Facciamo un esempio pratico ma inventato. Immaginate di trovare una nuova fonte energetica che possa essere utilizzata per alimentare le automobili. Questa risorsa rende la vostra macchina assolutamente non inquinante e costa 1/10 della benzina. Bene, annunciate la vostra scoperta su internet e immediatamente si formerà un esercito di internauti pronti a parlare della vostra genialata e del fatto che la ricerca, insieme con qualche burocrate in giacca, cravatta e occhiali scuri, vi sta ostacolando. Scommetto che questa storiella ve ne ricorda tante altre sentite in questi anni. Dov’è il problema? Semplice, anche se il nostro carburante costa poco e non inquina, come si produce? Dove si estrae? Se per produrre questo carburante dovete utilizzare carbone, oli o elementi chimici che produrrebbero un effetto sull’atmosfera peggiore di quella dell’uso del petrolio, la vostra invenzione sarebbe ancora molto conveniente? Direi proprio di no.

Bene, questo è quello che vorrei far capire. Ogni qual volta si parla di qualcosa legato all’energia e all’inquinamento, dovete sempre mettere in conto tutti gli aspetti legati a quella determinata risorsa. Esempio pratico? I pannelli solari producono energia dalla fonte rinnovabile per eccellenza, il Sole. Nessuno però vi racconta mai dei costi di produzione dei pannelli o, soprattutto, di quelli di smaltimento dei pannelli ormai esausti. Tenendo conto di questi fattori, si deve ridimensionare molto il vantaggio ottenuto con l’uso di pannelli commerciali. Per carità, non voglio dire che questa soluzione debba essere scartata. Il mio pensiero vuole solo mostrare gli altri aspetti che spesso, soprattutto tra i sostenitori di una tecnologia, vengono completamente taciuti.

Perdonate questa mia lunga introduzione, ma quanto detto è, a mio avviso, importante per inquadrare al meglio la situazione.

Tornando ora al discorso idrogeno, come forse avrete letto, un team di ricercatori del CNR, per essere precisi della sezione di Firenze, ha trovato un nuovo processo di produzione dell’idrogeno che riesce a sfruttare i cosiddetti oli rinnovabili.

Perché è così interessante questa notizia? Alla luce di quanto detto sopra, ad oggi, esistono due modi principali di produzione dell’idrogeno, entrambi con criticità molto importanti. Il primo metodo di produzione consiste nell’estrazione dell’idrogeno dal metano. Per poter avviare il processo è però necessario ossigenare l’ambiente. In questo caso, la produzione di idrogeno è accompagnata da quella di anidride carbonica. Risultato? La produzione di CO2, come è noto, è da evitare per le conseguenze sull’ambiente. Vedete come le considerazioni iniziali ci consentono di fare ora un’analisi critica dell’intero processo?

Il secondo metodo possibile per la produzione dell’idrogeno è semplicemente basato sull’elettrolisi dell’acqua, cioè nella scomposizione di questa fonte nota e ampiamente disponibile in idrogeno e ossigeno. Quale sarebbe ora il rovescio della medaglia? Per fare l’elettrolisi dell’acqua occorre fornire molta energia, energia che deve ovviamente essere messa in conto quando si calcola il rendimento della risorsa. Esempio pratico, se per innescare l’elettrolisi utilizzate energia prodotta da fonti rinnovabili, questo contributo inquinante deve essere contabilizzato e l’idrogeno non è più così pulito. Oltre al problema del costo energetico di produzione, nel caso dell’elettrolisi si deve considerare anche il fattore sicurezza. Idrogeno e ossigeno vengono prodotti ad alte pressioni. Se, per puro caso, i due elementi vengono in contatto tra loro, si crea una miscela fortemente esplosiva.

Alla luce di quanto detto, credo che ora sia più chiaro a tutti il perché, escluso il discorso economico legato al petrolio, ancora oggi la futuribile economia dell’idrogeno ancora stenta a decollare.

Bene, quale sarebbe allora questo metodo made in Italy che i ricercatori del CNR hanno inventato? Come anticipato, questo sistema di produzione sfrutta gli alcoli rinnovabili. Credo che tutti abbiamo bene in mente cosa sia un alcol, perché però parliamo di rinnovabili? Detto molto semplicemente, si tratta degli alcoli, glicerolo, metanolo, ecc., prodotti dalle biomasse, quindi sfruttabili, rinnovabili e anche assolutamente diffuse.

Come funziona questo metodo?

Come noto alla chimica, rompere la molecola d’acqua in presenza di alcoli richiede molta meno energia rispetto a quella necessaria in presenza di sola acqua. Nessuno però, fino ad oggi, aveva pensato di sfruttare questa evidenza per la produzione di idrogeno. La vera innovazione di questo processo è nell’aggiunta di elettrodi nanostrutturati ricoperti di palladio che fungono da catalizzatori per il processo e raccolgono l’idrogeno prodotto nella reazione. A questo punto, immergendo gli elettrodi in una soluzione acquosa di alcoli è possibile rompere la molecola di acqua producendo idrogeno, evitando la formazione di ossigeno libero e, soprattutto, risparmiando il 60% dell’energia rispetto all’elettrolisi.

Come annunciato anche dagli stessi ricercatori, questo sistema potrà servire in un primo momento per la produzione di batterie portatili in grado di fornire energia in luoghi isolati e, a seguito di ulteriori ricerche e perfezionamenti, potrà essere sfruttato anche per la realizzazione di generatori da qualche KWh fino a potenze più alte.

Apro e chiudo parentesi, non per essere polemico ma per mostrare l’ambito nel quale molto spesso le ricerche si svolgono. Il gruppo di ricerca è riuscito a trovare i finanziamenti per i suoi studi perché al progetto hanno partecipato alcuni enti privati finanziatori, tra cui il credito cooperativo di Firenze.

Solo per concludere, e giusto per ricalcare nuovamente il fatto che la ricerca non si è dimenticata dell’idrogeno, anche a livello governativo, nelle direttive per l’obiettivo 2020 è stato imposto un target di 45KWh per la produzione di 1 Kg di idrogeno. Obiettivo considerato futuribile fino ad oggi ma che richiedeva ricerca aggiuntiva sui sistemi di produzione. Bene, il metodo inventato dal CNR richiede soltanto 18.5KWh per produrre 1 Kg di idrogeno. Direi che questo rende sicuramente il processo economicamente vantaggioso e apre finalmente le porte a un utilizzo, che sarà sempre e comunque graduale, di questa risorsa nella vita di tutti i giorni.

 

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Fascio di anti-idrogeno? FATTO!

Uno degli aspetti della fisica che suscita maggior interesse nei non addetti ai lavori e’ senza dubbio il concetto di antimateria. Molto probabilmente, il motivo di questo interesse e’ da ricercarsi nelle tante storie fantascientifiche che sono state ispirate dall’esistenza di un qualcosa molto simile alla materia, se non fosse per la carica delle particelle che la compongono, che era presente prima del Big Bang ma che ora sembra totalmente scomparsa. Inoltre, come tutti sanno, se materia e antimateria vengono messe vicine tra loro si ha il fenomeno dell’annichilazione, qualcosa di assolutamente esotico nella mente dei non addetti ai lavori e che ha offerto trame sensazionali per tanti film e serie TV.

Come detto tante volte, dobbiamo fare una distinzione precisa tra quelle che chiamiamo antiparticelle e quella che invece viene intesa come antimateria. Cosi’ come avviene per la materia ordinaria, composta di particelle che, in questo schema, possiamo pensare come elettroni, protoni e neutroni, l’antimateria e’ a sua volta composta da anti-particelle. Spesso si tende a confondere questi due concetti, facendo, come si suole dire, di tutta l’erba un fascio.

Produrre anti-particelle e’ semplice e siamo in grado di farlo gia’ da diversi anni. Per darvi un esempio, molti collisori utilizzati per la ricerca nella fisica delle alte energie fanno scontrare fasci di particelle con antiparticelle. In questo contesto, molto usati sono i positroni, cioe’ gli anti-elettroni, e gli anti-protoni.

Completamente diverso e’ invece il caso dell’antimateria.

Per formare anti-atomi e’ necessario assemblare insieme le anti-particelle per comporre qualcosa simile nella struttura alla materia, ma composto a partire da mattoncini di anti-particelle.

Di questi concetti abbiamo gia’ parlato in articoli precedenti che trovate a questi link:

– Troppa antimateria nello spazio

– Due parole sull’antimateria

– Antimateria sulla notra testa!

Come anticipato, prima del Big Bang, erano presenti in eguale quantita’ materia e anti-materia. Ad un certo punto pero’, l’anti-materia e’ scomparsa lasciando il posto solo alla materia che ha poi formato l’universo che vediamo oggi. Anche se questo meccanismo e’ in linea di principio ipotizzato dalla fisica, ci sono ancora punti da chiarire in quella che viene chiamata “asimmetria materia-antimateria”. Anche di questo abbiamo gia’ parlato in questi articoli:

– E parliamo di questo Big Bang

– Ancora sullo squilibrio tra materia e antimateria

Se, da un lato, produrre antiparticelle e’ semplice, metterle insieme per formare antiatomi non e’ assolutamente banale.

Nel 2011 al CERN di Ginevra era stato annunciato per la prima volta un risultato molto importante: atomi di anti-idrogeno erano stati formati e osservati per un tempo di circa 1000 secondi prima si scomparire. Questa osservazione aveva permesso di osservare alcune importanti proprieta’. Nel 2012, sempre al CERN, un altro esperimento era riuscito a misurare altre importanti proprieta’ di questi anti-atomi, facendo ben sperare per il futuro.

Ora, invece, sempre il CERN ha annunciato di essere riuscito per la prima volta a produrre addirittura un fascio di anti-idrogeni. L’annuncio ‘e stato dato sul sito del laboratorio svizzero:

– CERN, ASACUSA NEWS

e pubblicato sull’autorevole rivista Nature.

La scoperta e’ stata realizzata dalla collaborazione internazionale ASACUSA, di cui fanno parte anche alcuni ricercatori del nostro Istituto Nazionale di Fiscia Nucleare.

Cosa sarebbero questi anti-idrogeni?

Seguendo il ragionamento fatto, questi speciali atomi sono composti dagli analoghi di antimateria di protone e elettrone. Se l’idrogeno ha un nucleo composto da un protone con un elettrone che gira intorno, un anti-idrogeno e’ composto da un anti-protone, carico negativamente, e un positrone che gira intorno, carico positivamente. Come potete facilmente capire, in questo gioco di costruzione di atomi, siamo alla struttura piu’ semplice conosciuta ma, come vedremo tra poco, fondamentale per la comprensione dell’universo.

Come e’ stato fatto questo esperimento?

L’esperimento ASACUSA del CERN

Senza annoiarvi con tecnicismi, gli anti-idrogeni sono prodotti da un deceleratore di antiprotoni e poi allontanati dal punto di produzione ad una distanza sufficiente a non risentire dei campi magnetici. Questo accorgimento e’ fondamentale per stabilizzare gli anti-atomi che altrimenti si scomporrebbero scomparendo. Come vedete nella foto riportata, la camera da vuoto utilizzata e’ infatti un lungo tubo e gli anti-idrogeni sono stati osservati e immobilizzati ad una distanza di quasi 3 metri dal punto di produzione.

Perche’ e’ cosi’ importante l’anti-idrogeno?

La sua semplicita’ rispetto agli atomi piu’ pesanti, sia per materia che per anti-materia, ha fatto si che questi siano stati i primi atomi stabili creati nell’universo in espansione. Secondo la teoria, idrogeno e anti-idrogeno dovrebbero avere esattamente lo stesso spettro di emissione. Poter disporre in laboratorio di un fascio stabile di anti-atomi consentira’ di studiare a fondo le caratteristiche di questa struttura analizzando nei minimi dettagli ogni minima possibile discrepanza con l’idrogeno. Queste caratteristiche aiuterebbero notevolmente nella comprensione dell’asimmetria tra materia e anti-materia dando una notevola spinta in avanti nella comprensione della nascita del nostro universo e nella ricerca di ogni possibile accumulo di anti-materia.

Concludendo, questa importante notizia apre nuovi scenari nello studio della fisica di base, offrendo un’occasione fondamentale per comprende il nostro universo. Come spesso avviene, molti siti e giornali si sono lanciati in speculazioni parlando di pericoli o applicazioni fantascientifiche che lasciano un po’ il tempo che trovano. Sicuramente, il futuro in questa branca della ricerca ha ancora molto da offrire e non possiamo che essere entusiasti delle novita’ che ancora ci attendono.

 

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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.

 

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

Dafne e KLOE: alte energie in Italia

In questi mesi, diversi lettori mi hanno chiesto di cosa mi occupassi precisamente. Come abbiamo imparato a conoscere attraverso alcuni articoli specifici, la fisica delle alte energie e’ molto vasta, con diversi esperimenti sparsi per il mondo. Nel mio caso specifico, ho partecipato e partecipo tutt’ora a diversi progetti in Italia, in Svizzera e negli Stati Uniti. Per darvi un’idea piu’ precisa, vorrei in questo articolo parlarvi di uno di questi progetti, KLOE, al quale sono per motivi affettivi piu’ legato, e che si trova ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Perche’ sono affezionato a questo esperimento? Semplice, oltre a trovarsi nel paese in cui sono nato, cresciuto ed in cui tutt’ora vivo, proprio su questo esperimento ho iniziato la mia carriera di fisico nel 2003, prima con la tesi di laurea, poi con il dottorato di ricerca e su cui, ancora oggi, lavoro.

Prima di tutto, e’ necessario che vi dia qualche informazione aggiuntiva. Purtroppo, mentre tutti hanno sentito parlare di CERN e LHC, pochi sanno che anche in Italia si fanno studi importanti e molto sofisticati di fisica delle alte energie. I laboratori Nazionali di Frascati sono il piu’ grande laboratorio di Fisica delle alte energie dell’INFN. Sono stati fondati nel 1955 e proprio qui e’ nata la fisica degli acceleratori. Da un’intuizione di Bruno Touschek proprio a Frascati e’ stata realizzata AdA nel 1960. Cosa sarebbe Ada? Come sapete, nei moderni acceleratori quello che si fa e’ far girare fasci di particelle ad altissima energia per farli poi scontrare in un punto preciso. Da questo scontro, grazie alla relazione di Einstein E=mc^2, possiamo creare particelle diverse da studiare per comprendere importanti meccanismi della natura. Facendo aumentare l’energia, possiamo di volta in volta scoprire particelle nuove. Fino al 1960, quest’idea nemmeno esisteva. Grazie all’esperimento AdA, che sta per Anello di Accumulazione, venne dimostrato come fosse possibile impacchettare fasci di particelle, farle muovere su orbite circolari e poi farle scontrare in un punto deciso a priori. Grazie proprio ad AdA vennero compresi importanti effetti di fisica dei fasci, importanti ancora oggi, tra questi, ad esempio, il cosiddetto Effetto Touchek dovuto all’interazione delle particelle nello stesso pacchetto.

Dal punto di vista delle particelle, AdA non scopri’ nessuna particella nuova. Questo e’ naturale se vedete la foto:

AdA: anello di accumulazione

L’esperimento aveva un diametro di poco superiore al metro ed un’energia bassissima. Nonostante questo, AdA apri’ la strada ai futuri acceleratori. Subito dopo AdA, sempre a Frascati, si inizio’ a studiare qualcosa di piu’ grande, un vero e proprio collissore si particelle che oltre a far circolare i fasci, potesse accelerarli e curvarli. Nel 1967 venne dunque innaugurato Adone, che sta appunto per Big-AdA. Eccovi una foto di Adone:

Adone ai Laboratori Nazionali di Frascati

Si tratta di un anello vero e proprio, molto piu’ simile a quelli attuali, con un diametro inferiore ai 100 metri e che poteva raggiungere la folle energia per l’epoca di 3GeV, ottenuta facendo scontrare fasci di elettroni e positroni. Per fare un confronto, oggi LHC e’ stato progettato per avere un’energia di 14TeV, cioe’ 14000GeV. Adone e’ stato il primo acceleratore moderno della storia. Capite dunque che la fisica dei collissori e’ nata a Frascati, laboratorio con una grandissima tradizione in questo settore e che, ancora oggi, ricopre un ruolo importante nei laboratori di tutto il mondo.

Ora cosa si studia a Frascati? Oggi in questi laboratori ci sono tantissimi gruppi che si occupano di fisica nucleare, fisica delle alte energie, astrofisica, astroparticelle, fisica della materia, fisica medica. Tra questi settori, un ruolo fondamentale e’ ricorperto ancora oggi dala fisica degli acceleratori e dal progetto KLOE a Dafne.

Dafne, il collisore attualmente in funzione ai Laboratori di Frascati

Dafne e’ l’attuale collissore dei laboratori che ha preso i primi dati utili nel 2000. Si tratta di sistema costituito da due anelli, uno per elettroni ed uno per positroni, che vengono fatti scontrare ad un’energia di poco superiore ad 1GeV. Perche’ un’energia cosi’ bassa? Al contrario di LHC, che e’ un esperimento di scoperta, in cui dunque si deve raggiungere la massima energia possibile per creare nuove particelle, Dafne e’ una macchina di precisione. Questa categoria di anelli, lavorano ad un’energia ben precisa, calibrata per massimizzare la produzione di determinate particelle. Nel caso di Dafne, la macchina e’ una fabbrica di mesoni Phi, Phi-factory.

Di modello standard, materia strana, antimateria, ecc, abbiamo parlato in questi post:

– Piccolo approfondimento sulla materia strana

– Due parole sull’antimateria

– Antimateria sulla notra testa!

– Bosone di Higgs … ma che sarebbe?

– La materia oscura

Cosa sarebbe invece la Phi? Detto molto semplicemente, si tratta di una risonanza, cioe’ uno stato legato tra due quark (uno strange ed un anti-strange), che vive un tempo brevissimo dopo di che decade in qualche altra cosa. Tra i possibili canali di decadimento, tra i piu’ probabili ci sono quelli in coppie di Kaoni. Attenzione, il discorso sembra complicato, ma non lo e’. In fisica, ogni particella ha il suo nome. I kaoni sono soltanto una famiglia di particelle in cui rientrano diversi elementi: K carichi, K neutri, K lunghi, K corti, ecc.

Bene, a Dafne si vogliono studiare questi Kaoni e per produrli e’ necessario avere una macchina in grado di creare tantissime Phi. Perche’?

In questo articolo:

– E parliamo di questo Big Bang

abbiamo parlato del meccanismo del Big Bang, vedendo come in seguito a questa esplosione, si e’ verificato uno sbilancio tra materia ed antimateria, che ha portato alla scomparsa della seconda e alla formazione di un universo di materia. Se ben ricordate, abbiamo anche detto come, dal punto di vista teorico, questo meccanismo e’ teoricamente possibile supponendo che siano avvenute determinate condizioni, dette di Sacharov. Tra queste, vi e’ una violazione di CP, cioe’ proprio uno squilibrio tra materia ed antimateria che porta nei decadimenti a preferire stati finali piu’ ricchi di materia.

Cosa c’entrano i kaoni con la violazione di CP?

Nel 1974, decadimenti con violazione di CP venero osservati per la prima volta per un membro della famiglia dei Kaoni, il K long. Ad oggi, oltre che nei Kaoni, la violazione di CP e’ stata osservata anche nei mesoni B. Detto questo, capite bene l’importanza di questi studi. Comprendere a fondo la violazione di CP e le sue conseguenze, ci permette di capire meglio l’origine stessa dell’universo.

L’esperimento operante a Dafne e che studia proprio i decadimenti delle particelle e’ KLOE, un complesso sistema di rivelatori pensato per registrare ed osservare tutte le particelle che entrano nei vari decadimenti.

L’esperimento KLOE installato all’interno di Dafne

Attraverso i dati raccolti e’ possibile ricostruire l’intero evento e capire che tipologia di decadimento e’ avvenuto. Per fare questo sono necessari diversi rivelatori, ognuno specializzato per determinate particelle, pensati e realizzati in modo del tutto unico direttamente ai laboratori di Frascati.

Perche’ ancora oggi a distanza di anni KLOE e Dafne sono in funzione?

Vista la rarita’ dei decadimenti che si vogliono studiare, e’ necessario raccogliere un campione molto vasto di dati. Detto in altri termini, poiche’ la probabilita’ di avere il decadimento che cercate e’ molto bassa, dovete raccogliere un campione molto grande di Phi per poter avere la statistica necessaria a fare questi studi.

KLOE ha preso dati fino al 2006 raccogliendo un campione cospicuo di Phi. Oltre alla violazione di CP,  KLOE ha posto importanti limiti in tantissimi decadimenti, studiato la gravita’ quantistica, osservato per la prima volta decadimenti mai visti prima, ecc. Tutti risultati di prim’ordine che hanno dato lustro alla fisica delle alte energie in Italia.

Nel 2008 e’ stato poi pensato, sempre a Frascati, un nuovo meccanismo di collissione dei fasci che permetterebbe a KLOE di raggiungere “luminosita’” piu’ elevate, cioe’, modificando solo la zona di interazione dei fasci, si potrebbero accumulare molti piu’ dati a partita’ di tempo. Questa modifica e’ importantissima per un esperimento di precisione come KLOE che dunque potrebbe andare a studiare nuovi settori e migliorare notevolmente i canali gia’ studiati. Proprio per questo motivo, si e’ deciso di iniziare un nuovo periodo di presa dati per KLOE.

Cosa e’ successo tra il 2009 e il 2013?

In questo periodo di tempo, KLOE, costruito come detto un decennio prima, ha pensato di realizzare nuovi rivelatori da installare vicino alla zona di interazione, proprio per migliorare la sua sensibilita’ sfruttando idee nuove e le ultime migliorie pensate in questi anni. Questi nuovi dispositivi sono rivelatori molto complessi e compatti che hanno richiesto diversi anni prima di essere ottimizzati e realizzati. Prima di questa estate, i nuovi rivelatori sono stati installati con successo ed in questi giorni si sta lavorando per ottimizzare il tutto e prepararci alla nuova presa dati dell’esperimento KLOE, ora chiamato KLOE-2. L’accensione di tutto il sistema e’ prevista per il 9 settembre, giorno di inizio di una lunga presa dati che portera’ sicuramente a nuovi ed importanti studi.

Come potete capire, la fisica delle alte energie non e’ riservata al CERN. I fisici italiani, oltre ad avere ruoli importanti nei grandi laboratori del mondo, sono anche attivi nel nostro paese con esperimenti di precisione, importantissimi per capire come funziona il nostro 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.

La calamita piu’ potente e’ nella Via Lattea

In questi giorni di calura estiva, in cui la pletora di informazioni politiche ed economiche e’ ridotta all’osso, molti giornali si dedicano con lunghi articoli all’informazione scientifica. Questo non puo’ che essere un bene, anche se, molto spesso, la quantita’ di informazioni date viene allungata mettendo in mezzo un po’ di tutto e finendo per sparare qualche castroneria.

Fatto questo necessario preambolo, vi vorrei parlare di una notizia molto importante proprio di questi giorni. Come sicuramente avrete letto, un gruppo di scienziati, in larga parte composto da italiani e del nostro paese e’ anche il coordinatore, e’ riuscito per la prima volta a misurare il campo magnetico di una magnetar.

Di questa tipologia di stelle avevamo parlato in questo post:

– Lampi radio dall’universo lontano

Come visto, il nome deriva dalla crasi delle parole magnetic star. Si tratta di uno stadio dell’evoluzione delle stelle, riservato a corpi con masse tra 10 e 25 volte quella del Sole, che possono trasformarsi in stelle di neutroni dotate di un notevole campo magnetico.

Quale scoperta sarebbe stata fatta?

Su alcuni giornali leggete che sono state scoperte per la prima volta le magnetar, oppure che si conoscevano in teoria ma non erano mai state viste, oppure che l’osservazione sarebbe un importante conferma piu’ precisa di qualcosa che si conosceva, ecc. Insomma, hanno scoperto o no qualcosa? Di cosa si tratterebbe?

Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza.

Come visto nell’articolo gia’ citato, le magnetar sono state ossevate gia’ da diverso tempo nel nostro sistema solare. L’introduzione di questo particolare stadio di evoluzione stellare, risale addirittura al 1992. Fino ad oggi pero’, della caratteristica principale di queste stelle, cioe’ l’intenso campo magnetico, si avevano prove indirette osservando effetti intorno alle stelle. Attraverso la ricerca di cui stiamo parlando, e’ stato invece possibile misurare per la prima volta il campo magnetico generato, fino ad oggi solo ipotizzato. Come potete capire, si tratta di uno studio molto importante, tanto da essere pubblicato proprio in questi giorni sulla prestigiosa rivista Nature. Unica nota per i giornalisti, evitate di ridicolizzare con interventi inutili, non veri e fuorvianti una misura gia’ di per se estremamente importante nell’ambito dell’astrofisica.

Quanto e’ intenso il campo magnetico di una magnetar?

Come sicuramente avrete letto, si tratta del piu’ potente campo magnetico mai osservato prima, dell’ordine del milione di miliardi di Gauss. Ve bene, ma quanti sono un milione di miliardi di Gauss? Per capire questi numeri, e’ necessario avere un termine di confronto.

Pensate che il campo magnetico della nostra Terra e’ inferiore al Gauss. Il campo magnetico presente all’interno dell’esperimento ATLAS, il piu’ potente tra gli esperimenti del CERN, ha un’intensita’ di 20000 Gauss. Dati questi numeri, capite bene quanto immensamente piu’ alto sia il campo magnetico prodotto dalla magnetar.

Parlando invece di situzioni reali e conosciute da tutti, un campo magnetico di soli 10 Gauss a breve distanza e’ in grado di smagnetizzare qualsiasi supporto di archiviazione dei dati. Se andiamo a valori piu’ alti, il campo magnetico di una magnetar potrebbe essere letale a migliaia di kilometri di distanza. Un’intensita’ cosi’ alta, sarebbe infatti in grado di strappare letteralmente i tessuti del corpo umano, a causa delle proprieta’ magnetiche dell’acqua che li compone.

Come e’ stato misurato un campo cosi’ intenso?

Per prima cosa, la magnetar presa in esame e’ nota come SGR 0418+5729, distante da noi 6500 anni luce. Si tratta di una delle circa 20 magnetar identificate nella nostra Via Lattea. Per poter misurare il campo magnetico dela stella, ci si e’ basati sui dati raccolti durante il 2009 dal telescopio XMM-Newton dell’agenzia spaziale europea. I dati riguardavano l’emissione di raggi X dalla stella. La frequenza di queste particelle e’ infatti direttamente proporzionale all’intensita’ del campo magnetico che attraversano. In questo modo, si e’ potuti risalire ad una misura diretta del campo cercato.

Altra caratteristica importante che si e’ osservata e’ che l’intensita’ del campo sulla superficie della stella non e’ uniforme. Si sono infatti identificate zone con campi magnetici piu’ o meno intensi. Questa caratteristica era attesa e non fa che confermare i dati analizzati. Differenze superficiali sulla magnetar, potrebbero essere le cause delle emissioni cosmiche osservata in passato e del tutto simili a quelle del nostro Sole.

Concludendo, la ricerca pubblicata in questi giorni, riguarda la prima misura diretta del campo magnetico delle magnetar. lo studio di questi corpi celesti, ci potrebbe consentire di capire meglio l’origine e l’evoluzione del nostro universo. Si suppone infatti che possano esistere o siano esistite nell’universo magnetar con campo ancora piu’ intensi. Inoltre, si sospetta che proprio queste stelle siano responsabili delle violente esplosioni cosmiche, simili a quelle del nostro sole, che ogni tanto investono anche la Terra e possono, in taluni casi, portare disturbi alle telecomunicazioni.

 

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Dal turismo al trasferimento nello spazio

Solo pochi giorni fa, avevamo pubblicato questo articolo:

– Dove andiamo in vacanza? Nello spazio!

Come visto, ci sono diverse compagnie private, prima tra tutte la Virgin Galactic di Branson, che si stanno dando battaglia per riuscire a portare i primi turisti nello spazio.

Se pensavate che questa fosse una follia, aspettate di leggere questa notizia e il turismo spaziale vi sembrera’ una passeggiata.

Se adesso vi dicessi che c’e’ la possibilita’ di andare a vivere su Marte in pianta stabile, ci credereste? Probabilmente no, magari anche a ragione, ma forse ci sbagliamo.

Nel 2012 e’ nata l’organizzazione MarsOne, con sede in Olanda, che ha come scopo quello di portare i primi coloni su Marte a partire dal 2023. Prima di pensare che vi stia prendendo in giro o che sia la solita bufala mediatica, magari creata per spillare qualche soldo alle persone, vi dico una serie di dettagli:

– MarsOne e’ una societa’ no profit

– la missione viene sostenuta dal premio nobel per la fisica Gerard ’t Hooft

– tra gli affereti alla missione ci sono ex ricercatori della NASA, tra cui Norbert Kraft, oggi direttore medico della MarsOne

Se prima pensavamo che il tutto fosse una presa in giro, leggendo queste considerazioni, e sono reali, qualche dubbio ci sta venendo.

Come detto, lo scopo di MarsOne e’ quello di creare la prima colonia di esseri umani sul pianeta rosso. La societa’ ha stretto contatti con la SpaceX, azienda privata operante proprio nel settore dei lanci spaziali privati e che fornirebbe tutti i componenti per la missione, tra cui navicelle Dragon per il trasporto fino a Marte.

Senza perderci in chiacchiere, vi illustro il programma della missione:

• 2013: Verranno selezionati i primi 40 astronautie verrà costruito un modello in scala della colonia per garantire l’addestramento.
• 2014: Verrà prodotto il primo satellite per le comunicazioni.
• 2016: Una missione con rifornimenti verrà lanciata, contenente 2500 kilogrammi di cibo in una capsula Dragon, di SpaceX, modificata per l’occasione.
• 2018: Verrà lanciato un rover per determinare la migliore posizione in cui disporre la colonia.
• 2021: Altre sei capsule Dragon e un ulteriore rover verranno lanciati. Le capsule Dragon saranno così suddivise: due unità di sussistenza, due unità di supporto vitale e due unità di rifornimenti.
• 2022: Un razzo Falcon Heavy della SpaceX lancerà il primo gruppo di quattro coloni.
• 2023: I primi coloni atterrano su Marte con una capsula Dragon.
• 2025: Arriverà un secondo gruppo di coloni.
• 2033: La colonia raggiungerà i 20 individui

Come vedete, si fa sul serio e con un cronoprogramma molto aggressivo.

La prima cosa che ci viene in mente pensando a questa missione e’: quanti soldi ci vorrebbero per organizzare questa cosa? Stando a quanto riportato dalla MarsOne, solo per arrivare ai primi 4 coloni su Marte, servirebbero 6 miliardi di dollari. Dove verrebbero presi? Qui trovate la risposta piu’ bella, dalla televisione! La missione MarsOne sara’ una sorta di Grande Fratello spaziale e i diritti televisivi saranno venduti a caro prezzo. Secondo la societa’, sfruttando questo sistema, non ci saranno problemi nel reclutare i soldi necessari. Pensando alla nostra societa’ e al successo di programmi di questo tipo, sicuramente ci viene da dare ragione a questa affermazione.

Nel pieno rispetto del programma, e’ partito proprio in questi giorni il piano di reclutamento degli astronauti. Per candidarvi, basta caricare un breve video sulla pagina web della compagnia:

– MarsOne recruitment

Requisiti? Avere un’era’ compresa tra 18 e 40 anni, godere di ottima salute e parlare fluentemente l’inglese. Lauree particolari? Conoscenze specifiche? Addestramento militare? Ore di volo? Assolutamente niente di tutto questo. La MarsOne assicura un programma di addestramento per costruire anche le figure professionali che serviranno su Marte. Purtroppo, l’inglese si deve sapere molto bene perche’ si prevede di utilizzare un equipaggio internazionale.

Dopo pochi giorni dall’apertura, la societa’ ha gia’ ricevuto qualcosa come 10000 candidature da tutto il mondo. Nel migliore stile Grande Fratello, le selezioni, o meglio il primo giro di scrematura, verrano fatte attraverso il voto su internet da parte delle persone. Chiunque, dunque, puo’ essere elettore e elegibile. Vi dico anche che, al momento, sono arrivate le candidature di soli 4 italiani. Considerando che la missione sara’ internazionale e che dovranno essere scelti 20 astronauti, le possibilita’ per noi sono ancora tutte aperte.

Sul sito della societa’ trovate anche un video di promozione che mostra tutte le fasi e come gli astronauti dovranno vivere su Marte:

Se state pensando di sottomettere la candidatura, e’ necessario che sappiate qualcosa in piu’ sulla missione.

L’aspetto piu’ importante di cui tenere conto, e’ la vostra convinzione psicologica. Come fare per mantenere i costi cosi’ bassi? Il problema principale di una missione umana su Marte e’ pensare ad una navicella in grado di affrontare 7 mesi di viaggio per andare e 7 per tornare e che sia in grado di garantire un carico di cibo per l’equipaggio. MarsOne ha risolto questo problema nel modo piu’ semplice: i biglietti sono di sola andata! Proprio cosi’, avete capito bene. Come potete vedere nel programma, la missione prevede dei lanci preventivi proprio per costruire la base e per organizzare la coltivazione di ortaggi sul pianeta rosso. La MarsOne dichiara di poter sfruttare l’abbondante acqua sotto forma di ghiaccio presente su Marte. Personalmente lo trovo un po’ azzardato, ma facciamo finta di nulla. Il volo e’ di sola andata, dunque, 7 mesi per raggiungere Marte e poi si vive sul pianeta rosso, senza possibilita’ di tornare a casa.

Ovviamente, gli astronauti avranno la possibilita’ di comunicare a Terra sfruttando comunicazioni satellitari, ma si deve tener conto di importanti fattori: i segnali avranno ritardi tra 5 e 20 minuti dovuti alla distanza. Non sara’ possibile navigare in rete in tempo reale, sarebbe troppo lento e dispendioso, ma le pagine saranno pre-caricate e rese disponibili in modalita’ off-line agli astronauti. Capite bene che le possibilita’ di comunicazione sono ovviamente ridotte all’osso.

Cosa prevede l’addestramento prima della missione? Come visto nel programma, e’ previsto un programma di 8 anni prima della partenza. Si trattera’ di una preparazione a tempo pieno, per cui gli aspiranti astronauti dovranno lasciare il proprio lavoro per dedicarsi completamente alla missione. Ovviamente questa fase sara’ pagata in modo da consentire ai selezionati di poter vivere prima della partenza.

La fase piu’ importante dell’addestramento e’ quella che riguarda la preparazione psicologica. Come potete immaginare, e’ necessario valutare al meglio i futuri coloni per selezionare individui realmente motivati ed in grado di affrontare un’esperienza del genere, quasi sicuramente a vita. In parallelo, i vincitori del biglietto di sola andata dovranno affrontare una preparazione tecnica su una vasta gamma di discipline e almeno due di loro dovranno essere in grado di poter riparare ogni componente della missione. Altri 2 dovranno invece affrontare una preprazione medica per far fronte alle emergenze ma anche alla normale routine della base. Nella colonia di 20, verranno poi addestrati esperti di esobiologia, fisica e altre discipline utili per capire e studiare l’ambiente di Marte.

Come anticipato, la parte psicologica e’ quella piu’ delicata e piu’ a rischio. Riguardo alle comunicazioni, ad esempio, gli astronauti verranno tenuti in isolamento per un periodo piu’ o meno lungo, facendoli comunicare con le famiglie simulando a Terra il ritardo di 20 minuti. Questo per capire le risposte psicologiche a questo allontanamento forzato da partenti e amici e valutare la reale compatibilita’ degli astronauti con la missione.

Ovviamente, anche dal punto di vista fisico, e’ necessaria una preparazione e una predisposizione a questo genere di vita. Un ambiente a ridotta gravita’, implica infatti una riduzione del tono muscolare e problemi ossei, tutti aspetti non trascurabili e di cui si deve tener conto.

Personalmente sono molto scettico su questa missione, ma soprattutto lo sono sul cronoprogramma cosi’ aggressivo. Sicuramente, la pubblicita’ e l’idea del reality consentira’ di ricavare i soldi necessari, ma, dal mio punto di vista, 6 miliardi di dollari non saranno sufficienti per portare nel 2023 i primi coloni su Marte. Inoltre, ci sono alcuni aspetti della missione che mi sembrano alquanto trascurati. E’ vero che sono stati pensati viaggi di rifornimento per i coloni, ma assicurare questo servizio a vita, o almeno finche’ non saranno sviluppate tecniche di autosostentamento, non credo sia cosi’ facile. Anche pensare di preparare l’orticello su Marte, non mi sembra cosi’ facilmente fattibile. Come vedete, di punti interrogativi ce ne sono ancora tanti, ma la cosa certa e’ che la MarsOne esiste veramente, ha preso contatti tangibili per la fornitura delle navicelle e sembra interessata a portare avanti il programma. A questo punto, chi vivra’ vedra’. La cosa piu’ importante e’ che le selezioni sono aperte e ci sono ancora pochi italiani che si sono fatti avanti. Se state pensando che sarebbe la vita giusta per voi, questo e’ il momento giusto per sottomettere la vostra candidatura.

 

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Breve aggiornamento su “Las dos Aguilas”

In prossimita’ del 21/12, ci siamo “divertiti” a vedere come la psicosi 2012 stia dilagando in diverse parti del mondo. In particolare, abbiamo parlato di Russia, Spagna, Australia, ma anche della nostra cara Italia:

– 21 Dicembre: fenomeno italiano?

– Il 21/12 in Australia

– Russia, Medvedev tranquillizza i suoi!

– E in Spagna?

– Ancora non avete prenotato?

Tra ieri e oggi pero’, sulla rete, si e’ iniziato a parlare insistentemente anche di un piccolo villaggio costruito in Messico, chiamato “Las dos Aguilas”.

Come forse ricorderete, abbiamo gia’ parlato di questo vilaggio in un precedente post:

– Dove trascorrere il 21 Dicembre

Come potete leggere, si tratta di un agglomerato di strutture costruito vicino al villaggio di Xul, appunto in Messico, da circa 80 persone di origine italiana.

Perche’ si e’ tornati a parlare di questa soluzione?

Semplice, qualche simpatico sito web ha deciso di rilanciare la notizia dicendo che questi italiani trasferiti in Messico, in realta’ sono una comunita’ di persone di spicco, molto famose nel nosro paese, e tra loro ci sarebbero anche degli scienziati, soprattutto astrofisici. Il solito copia/incolla che imperversa in rete ha fatto da cassa di risonanza.

Come potete capire bene, l’idea che un gruppo di “addetti ai lavori” si sia spostato in Messico, all’interno di strutture rinforzate, non puo’ che alimentare il sospetto, in primis verso la scienza, ma soprattutto verso questa fine del mondo annunciata per il 21 Dicembre.

Cosa c’e’ di vero in questa notizia? Assolutamente nulla.

Come visto nel precedente articolo, il villaggio di “Las dos Aguilas” e’ realmente stato costruito da un gruppetto di circa 80 persone di origine italiana, ma non si tratta assolutamente di scienziati.

Queste persone fanno parte di un’associazione detta “Quinta essencia”, nata con scopi ecologisti per il ristabilimento del corretto equilibrio ambientale sulla Terra. Per dirla tutta, questo e’ il motivo di facciata. In realta’ si tratta di qualcosa molto simile ad una setta. In rete trovate pochissime informazioni su questa associazione, le uniche notizie certe le potete trovre andando a studiare i quotidiani locali, ovviamente in lingua spagnola:

– La Republica, Xul

Prima di tutto, solo per chiarire dei punti, il villaggio e’ costituito da una quarantina di “edifici”, molto simili a ville. Come riportato in rete, e come detto nel precedente articolo, l’abitato e’ integrato da una fitta rete di gallerie sotterranee dotate di tutti i sistemi di sicurezza e di controllo: ricambio d’aria, filtri, generatori di corrente e camminatoi tra le abitazioni. Le ville stesse presentano un apparente esterno residenziale, ma avrebbero muri spessi oltre 50 cm con vetri rinforzati, che le rendono molto simili a bunker camuffati da ville.

Come anticipato, e’ molto difficile trovare informazioni sui siti italiani o immagini della struttura. Le uniche foto possono essere prese da Google Maps.

Questa e’ la zona, con il vicino villaggio di Xul:

Il villaggio di Xul con Las dos Aguilas

Nel cerchietto rosso, c’e’ il villaggio fortezza.

In questo zoom, vedete il villaggio di Las dos Aguilas, con il laghetto artificiale di cui parlavamo nell’altro post:

Las dos Aguilas con il laghetto artificiale

Ovviamente non esiste uno street view della zona, ma solo una foto visualizzabile su maps:

Una foto di Las Dos Aguilas

Come vedete la struttura e’ molto simile ad un complesso residenziale.

Ora, come anticipato, si tratta di un’associazione con un carattere molto simile ad una setta. Al contrario di quanto si legge in rete, dove si vuole far credere che la popolazione locale sia preoccupata di quanto sta accadendo, i locali sono ben felici di questo insediamento. La costruzione del villaggio sta dando lavoro a tantissime persone vista l’enorme quantita’ di manodopera richiesta per la realizzazione.

Inoltre, non e’ assolutamente vero che questo gruppo di persone si e’ stabilito nella zona in vista del 21/12. Come riportato dalla stampa locale, il gruppo occuperebbe la zona dal 1993. Nello stesso anno, con l’ausilio di altre associazioni ecologiste, avrebbero creato l’associazione “Quinta essencia”. Per dirla tutta, solo l’origine di queste persone e’ italiana, dal momento che, sempre nel 1993, hanno ottenuto la cittadinanza messicana dal dipartimento per l’immigrazione:

– Mexico, Notizie Yahoo

Su alcuni quotidiani, si evince anche lo spirito ecologista di cui parlavamo. Il gruppo sarebbe molto riservato e solo una volta a settimana manderebbe una delegazione nei paesi vicini per acquistare provviste. All’interno dell’area del villaggio sarebbero stati sistemati anche alcuni bovini, per tendere all’autonomia alimentare e alla sopravvivenza.

Ovviamente, anche gli operai locali chiamati a lavorare avrebbero il vincolo di non divulgare le notizie e la struttura interna del villaggio. Ma come accade spesso, le notizie poi trapelano sui giornali.

Come vedete, stiamo parlando di una vera e propria setta per niente legata alla scienza. Non cedete al complottismo dilagante in rete soprattutto in questi ultimi giorni.

Per analizzare scientificamente le profezie del 2012, ma soprattutto per imparare a difendersi dalla false notizie che tovate in rete, non perdete in libreria ”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.