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17 equazioni che hanno cambiato il mondo

26 Ago

Nel 2013 Ian Stewart, professore emerito di matematica presso l’università di Warwick, ha pubblicato un libro molto interessante e che consiglio a tutti di leggere, almeno per chi non ha problemi con l’inglese. Come da titolo di questo articolo, il libro si intitola “Alla ricerca dello sconosciuto: 17 equazioni che hanno cambiato il mondo”.

Perchè ho deciso di dedicare un articolo a questo libro?

In realtà, il mio articolo, anche se, ripeto, è un testo che consiglio, non vuole essere una vetrina pubblicitaria a questo testo, ma l’inizio di una riflessione molto importante. Queste famose 17 equazioni che, secondo l’autore, hanno contribuito a cambiare il mondo che oggi conosciamo, rappresentano un ottimo punto di inizio per discutere su alcune importanti relazioni scritte recentemente o, anche, molti secoli fa.

Come spesso ripetiamo, il ruolo della fisica è quello di descrivere il mondo, o meglio la natura, che ci circonda. Quando i fisici fanno questo, riescono a comprendere perchè avviene un determinato fenomeno e sono altresì in grado di “predirre” come un determinato sistema evolverà nel tempo. Come è possibile questo? Come è noto, la natura ci parla attraverso il linguaggio della matematica. Modellizare un sistema significa trovare una o più equazioni che  prendono in considerazione i parametri del sistema e trovano una relazione tra questi fattori per determinare, appunto, l’evoluzione temporale del sistema stesso.

Ora, credo che sia utile partire da queste 17 equzioni proprio per riflettere su alcuni importanti risultati di cui, purtroppo, molti ignorano anche l’esistenza. D’altro canto, come vedremo, ci sono altre equazioni estremanete importanti, se non altro per le loro conseguenze, che vengono studiate a scuola senza però comprendere la potenza o le implicazioni che tali risultati hanno sulla natura.

Senza ulteriori inutili giri di parole, vi presento le 17 equazioni, ripeto secondo Stewart, che hanno cambiato il mondo:

Le 17 equazioni che hanno cambiato il mondo secondo Ian Stewart

Le 17 equazioni che hanno cambiato il mondo secondo Ian Stewart

Sicuramente, ognuno di noi, in base alla propria preparazione, ne avrà riconosciute alcune.

Passiamo attraverso questa lista per descrivere, anche solo brevemente, il significato e le implicazioni di questi importanti risultati.

Teorema di Pitagora

Tutti a scuola abbiamo appreso questa nozione: la somma dell’area dei quadrati costruiti sui cateti, è pari all’area del quadrato costruito sull’ipotenusa. Definizione semplicissima, il più delle volte insegnata come semplice regoletta da tenere a mente per risolvere esercizi. Questo risultato è invece estremamente importante e rappresenta uno dei maggiori assunti della geometria Euclidea, cioè quella che tutti conoscono e che è relativa al piano. Oltre alla tantissime implicazioni nello spazio piano, la validità del teorema di Pitagora rappresenta una prova indiscutibile della differenza tra spazi euclidei e non. Per fare un esempio, questo risultato non è più vero su uno spazio curvo. Analogamente, proprio sfruttando il teorema di Pitagora, si possono fare misurazioni sul nostro universo, parlando proprio di spazio euclideo o meno.

 

Logaritmo del prodotto

Anche qui, come riminescenza scolastica, tutti abbiamo studiato i logaritmi. Diciamoci la verità, per molti questo rappresentava un argomento abbastanza ostico e anche molto noioso. La proprietà inserita in questa tabella però non è affatto banale e ha avuto delle importanti applicazioni prima dello sviluppo del calcolo informatizzato. Perchè? Prima dei moderni calcolatori, la trasformazione tra logaritmo del prodotto e somma dei logaritmi, ha consentito, soprattutto in astronomia, di calcolare il prodotto tra numeri molto grandi ricorrendo a più semplici espedienti di calcolo. Senza questa proprietà, molti risultati che ancora oggi rappresentano basi scientifiche sarebbero arrivati con notevole ritardo.

 

Limite del rapporto incrementale

Matematicamente, la derivata di una funzione rappresenta il limite del rapporto incrementale. Interessante! Cosa ci facciamo? La derivata di una funzione rispetto a qualcosa, ci da un’indicazione di quanto quella funzione cambi rispetto a quel qualcosa. Un esempio pratico è la velocità, che altro non è che la derivata dello spazio rispetto al tempo. Tanto più velocemente cambia la nostra posizione, tanto maggiore sarà la nostra velocità. Questo è solo un semplice esempio ma l’operazione di derivata è uno dei pilastri del linguaggio matematico utilizzato dalla natura, appunto mai statica.

 

Legge di Gravitazione Universale

Quante volte su questo blog abbiamo citato questa legge. Come visto, questa importante relazione formulata da Newton ci dice che la forza agente tra due masse è direttamente proporzionale al prodotto delle masse stesse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. A cosa serve? Tutti i corpi del nostro universo si attraggono reciprocamente secondo questa legge. Se il nostro Sistema Solare si muove come lo vediamo noi, è proprio per il risultato delle mutue forze agenti sui corpi, tra le quali quella del Sole è la componente dominante. Senza ombra di dubbio, questo è uno dei capisaldi della fisica.

 

Radice quadrata di -1

Questo è uno di quei concetti che a scuola veniva solo accennato ma che poi, andando avanti negli studi, apriva un mondo del tutto nuovo. Dapprima, siamo stati abituati a pensare ai numeri naturali, agli interi, poi alle frazioni infine ai numeri irrazionali. A volte però comparivano nei nostri esercizi le radici quadrate di numeri negativi e semplicemente il tutto si concludeva con una soluzione che “non esiste nei reali”. Dove esiste allora? Quei numeri non esistono nei reali perchè vivono nei “complessi”, cioè in quei numeri che arrivano, appunto, da radici con indice pari di numeri negativi. Lo studio dei numeri complessi rappresenta un importante aspetto di diversi settori della conoscenza: la matematica, l’informatica, la fisica teorica e, soprattutto, nella scienza delle telecomunicazioni.

 

Formula di Eulero per i poliedri

Questa relazione determina una correlazione tra facce, spigoli e vertici di un poliedro cioè, in parole semplici, della versione in uno spazio tridimensionale dei poligoni. Questa apparentemente semplice relazione, ha rappresentato la base per lo sviluppo della “topologia” e degli invarianti topologici, concetti fondamentali nello studio della fisica moderna.

 

Distribuzione normale

Il ruolo della distribuzione normale, o gaussiana, è indiscutibile nello sviluppo e per la comprensione dell’intera statistica. Questo genere di curva ha la classica forma a campana centrata intorno al valore di maggior aspettazione e la cui larghezza fornisce ulteriori informazioni sul campione che stiamo analizzando. Nell’analisi statistica di qualsiasi fenomeno in cui il campione raccolto sia statisticamente significativo e indipendente, la distribuzione normale ci fornisce dati oggettivi per comprendere tutti i vari trend. Le applicazioni di questo concetto sono praticametne infinite e pari a tutte quelle situazioni in cui si chiama in causa la statistica per descrivere un qualsiasi fenomeno.

 

Equazione delle Onde

Questa è un’equazione differenziale che descrive l’andamento nel tempo e nello spazio di un qualsiasi sistema vibrante o, più in generale, di un’onda. Questa equazione può essere utilizzata per descrivere tantissimi fenomeni fisici, tra cui anche la stessa luce. Storicamente poi, vista la sua importanza, gli studi condotti per la risoluzione di questa equazione differenziale hanno rappresentato un ottimo punto di partenza che ha permesso la risoluzione di tante altre equazioni differenziali.

 

Trasformata di Fourier

Se nell’equazione precedente abbiamo parlato di qualcosa in grado di descrivere le variazioni spazio-temporali di un’onda, con la trasformata di Fourier entriamo invece nel vivo dell’analisi di un’onda stessa. Molte volte, queste onde sono prodotte dalla sovrapposizione di tantissime componenti che si sommano a loro modo dando poi un risultato finale che noi percepiamo. Bene, la trasformata di Fourier consente proprio di scomporre, passatemi il termine, un fenomeno fisico ondulatorio, come ad esempio la nostra voce, in tante componenti essenziali più semplici. La trasformata di Fourier è alla base della moderna teoria dei segnali e della compressione dei dati nei moderni cacolatori.

 

Equazioni di Navier-Stokes

Prendiamo un caso molto semplice: accendiamo una sigaretta, lo so, fumare fa male, ma qui lo facciamo per scienza. Vedete il fumo che esce e che lentamente sale verso l’alto. Come è noto, il fumo segue un percorso molto particolare dovuto ad una dinamica estremamente complessa prodotta dalla sovrapposizione di un numero quasi infinito di collissioni tra molecole. Bene, le equazioni differenziali di Navier-Stokes descrivono l’evoluzione nel tempo di un sistema fluidodinamico. Provate solo a pensare a quanti sistemi fisici includono il moto di un fluido. Bene, ad oggi abbiamo solo delle soluzioni approssimate delle equazioni di Navier-Stokes che ci consentono di simulare con una precisione più o meno accettabile, in base al caso specifico, l’evoluzione nel tempo. Approssimazioni ovviamente fondamentali per descrivere un sistema fluidodinamico attraverso simulazioni al calcolatore. Piccolo inciso, c’è un premio di 1 milione di dollari per chi riuscisse a risolvere esattamente le equazioni di Navier-Stokes.

 

Equazioni di Maxwell

Anche di queste abbiamo più volte parlato in diversi articoli. Come noto, le equazioni di Maxwell racchiudono al loro interno i più importanti risultati dell’elettromagnetismo. Queste quattro equazioni desrivono infatti completamente le fondamentali proprietà del campo elettrico e magnetico. Inoltre, come nel caso di campi variabili nel tempo, è proprio da queste equazioni che si evince l’esistenza di un campo elettromagnetico e della fondamentale relazione tra questi concetti. Molte volte, alcuni soggetti dimenticano di studiare queste equazioni e sparano cavolate enormi su campi elettrici e magnetici parlando di energia infinita e proprietà che fanno rabbrividire.

 

La seconda legge della Termodinamica

La versione riportata su questa tabella è, anche a mio avviso, la più affascinante in assoluto. In soldoni, la legge dice che in un sistema termodinamico chiuso, l’entropia può solo aumentare o rimanere costante. Spesso, questo che è noto come “principio di aumento dell’entropia dell’universo”, è soggetto a speculazioni filosofiche relative al concetto di caos. Niente di più sbagliato. L’entropia è una funzione di stato fondamentale nella termodinamica e il suo aumento nei sistemi chiusi impone, senza mezzi termini, un verso allo scorrere del tempo. Capite bene quali e quante implicazioni questa legge ha avuto non solo nella termodinamica ma nella fisica in generale, tra cui anche nella teoria della Relatività Generale di Einstein.

 

Relatività

Quella riportata nella tabella, se vogliamo, è solo la punta di un iceberg scientifico rappresentato dalla teoria della Relatività, sia speciale che generale. La relazione E=mc^2 è nota a tutti ed, in particolare, mette in relazione due parametri fisici che, in linea di principio, potrebbero essere del tutto indipendenti tra loro: massa ed energia. Su questa legge si fonda la moderna fisica degli acceleratori. In questi sistemi, di cui abbiamo parlato diverse volte, quello che facciamo è proprio far scontrare ad energie sempre più alte le particelle per produrne di nuove e sconosciute. Esempio classico e sui cui trovate diversi articoli sul blog è appunto quello del Bosone di Higgs.

 

Equazione di Schrodinger

Senza mezzi termini, questa equazione rappresenta il maggior risultato della meccanica quantistica. Se la relatività di Einstein ci spiega come il nostro universo funziona su larga scala, questa equazione ci illustra invece quanto avviene a distanze molto molto piccole, in cui la meccanica quantistica diviene la teoria dominante. In particolare, tutta la nostra moderna scienza su atomi e particelle subatomiche si fonda su questa equazione e su quella che viene definita funzione d’onda. E nella vita di tutti i giorni? Su questa equazione si fondano, e funzionano, importanti applicazioni come i laser, i semiconduttori, la fisica nucleare e, in un futuro prossimo, quello che indichiamo come computer quantistico.

 

Teorema di Shannon o dell’informazione

Per fare un paragone, il teorema di Shannon sta ai segnali così come l’entropia è alla termodinamica. Se quest’ultima rappresenta, come visto, la capicità di un sistema di fornire lavoro, il teorema di Shannon ci dice quanta informazione è contenuta in un determinato segnale. Per una migliore comprensione del concetto, conviene utilizzare un esempio. Come noto, ci sono programmi in grado di comprimere i file del nostro pc, immaginiamo una immagine jpeg. Bene, se prima questa occupava X Kb, perchè ora ne occupa meno e io la vedo sempre uguale? Semplice, grazie a questo risultato, siamo in grado di sapere quanto possiamo comprimere un qualsiasi segnale senza perdere informazione. Anche per il teorema di Shannon, le applicazioni sono tantissime e vanno dall’informatica alla trasmissione dei segnali. Si tratta di un risultato che ha dato una spinta inimmaginabile ai moderni sistemi di comunicazione appunto per snellire i segnali senza perdere informazione.

 

Teoria del Caos o Mappa di May

Questo risultato descrive l’evoluzione temporale di un qualsiasi sistema nel tempo. Come vedete, questa evoluzione tra gli stati dipende da K. Bene, ci spossono essere degli stati di partenza che mplicano un’evoluzione ordinata per passi certi e altri, anche molto prossimi agli altri, per cui il sistema si evolve in modo del tutto caotico. A cosa serve? Pensate ad un sistema caotico in cui una minima variazione di un parametro può completamente modificare l’evoluzione nel tempo dell’intero sistema. Un esempio? Il meteo! Noto a tutti è il cosiddetto effetto farfalla: basta modificare di una quantità infinitesima un parametro per avere un’evoluzione completamente diversa. Bene, questi sistemi sono appunto descritti da questo risultato.

 

Equazione di Black-Scholes

Altra equazione differenziale, proprio ad indicarci di come tantissimi fenomeni naturali e non possono essere descritti. A cosa serve questa equazione? A differenza degli altri risultati, qui entriamo in un campo diverso e più orientato all’uomo. L’equazione di Black-Scholes serve a determinare il prezzo delle opzioni in borsa partendo dalla valutazione di parametri oggettivi. Si tratta di uno strumento molto potente e che, come avrete capito, determina fortemente l’andamento dei prezzi in borsa e dunque, in ultima analisi, dell’economia.

 

Bene, queste sono le 17 equazioni che secondo Stewart hanno cambiato il mondo. Ora, ognuno di noi, me compreso, può averne altre che avrebbe voluto in questa lista e che reputa di fondamentale importanza. Sicuramente questo è vero sempre ma, lasciatemi dire, questa lista ci ha permesso di passare attraverso alcuni dei più importanti risultati storici che, a loro volta, hanno spinto la conoscenza in diversi settori. Inoltre, come visto, questo articolo ci ha permesso di rivalutare alcuni concetti che troppo spesso vengono fatti passare come semplici regolette non mostrando la loro vera potenza e le implicazioni che hanno nella vita di tutti i giorni e per l’evoluzione stessa della scienza.

 

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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Materia oscura intorno alla Terra?

7 Gen

Come sapete, e’ sempre interessante leggere le notizie nelle sezioni di scienze di alcuni giornali, si trovano sempre delle chicche di tutto rispetto. Negli ultimi giorni, sono apparsi tantissimi articoli che parlano di una nuova sensazionale scoperta. Un ricercatore dell’universita’ del Texas, tale Ben Harris, avrebbe condotto una serie di misure utilizzando i satelliti delle costellazioni gps di Galileo e Glonass.

Se volete maggiori info sul gps, su come funziona e della scienza che c’e’ sotto, abbiamo pubblicato un articolo anche su questo:

Il sistema di posizionamento Galileo

Tornando alla notizia principale, cosa si sarebbe scoperto da queste misure: utilizzando i dati inviati dai satelliti negli ultimi 6 mesi, si sarebbe evidenziata un’anomalia del valore della massa della Terra rispetto a quella comunemente conosciuta. L’entita’ di questa differenza e’ tra lo 0,005 e lo 0,008% del valore noto.

Come si spiega questa differenza?

Dal momento che il moto dei satelliti e’ determinato dall’attrazione gravitazionale che il nostro pianeta esercita, in realta’ che anche i satelliti esercitano sulla Terra, questa differenza deve essere dovuta ad un’anomalia gravitazionale. Una delle spiegazioni date da Harris e’ che sia presente un disco di materia oscura intorno al nostro pianeta, tale da influenzare l’attrazione gravitazionale.

Di materia oscura abbiamo parlato in questo articolo:

La materia oscura

Poiche’, secondo le ipotesi, questa forma non convenzionale di energia esercitrebbe attrazione gravitazionale, la sua presenza influenzerebbe il moto dei satelliti falsando appunto la massa della Terra rispetto al valore conosciuto. Per essere precisi, dalle misure condotte, questo anello, posizionato intorno all’equatore terrestre, avrebbe uno spessore di 191 Km e una larghezza di ben 70000 Km.

Piccola parentesi, oltre ai tanti giornali, anche i siti catastrofisti hanno riportato la notizia, ovviamente a modo loro e aggiungendo dettagli inutili quanto inventati. Non manca certo chi sostiene che l’anello sia stato messo li da scienziati compiacenti o da extraterrestri che stanno iniziando la fase di conquista del nostro pianeta. Non credo sia il caso di ragionare su queste osservazioni che lasciano davvero il tempo che trovano.

Detto questo, ragioniamo un attimo sulla notizia, cercando di fare qualche considerazione aggiuntiva.

Come avrete notato, ho riportato, al contrario di molti giornali, tutta la notizia al condizionale. Non e’ assolutamente una licenza di stile, ma l’ho fatto perche’ quanto riportato non e’ assolutamente certo.

Vi spiego il perche’.

Come trovate in rete, le misure in questione sono state presentate da Harris nel corso del meeting annuale dell’unione geofisica americana, anche detta AGU. Ovviamente si tratta di misure reali e scientifiche, che pero’ vanno considerate come “preliminari”.

Permettetemi una considerazione statistica. Come detto, la differenza rispetto alla massa conosciuta e’ tra lo 0,005 e lo 0,008%. Ora, tra 0,005 e 0,008, la differenza non e’ assolutamente poca. In realta’, l’ampiezza di questo intervallo ci fa capire la precisione delle misure fatte. Per essere precisi, i due valori sono ottenuti utilizzando una volta la costellazione Glonass e un’altra quella Galileo. Il fatto che due misure indipendenti diano valori cosi’ diversi, non e’ assolutamente un dettaglio trascurabile.

Detto questo, durante la stessa riunione, dopo la presentazione dei risultati da parte di Harris, e’ stato evidenziato come le misure siano in realta’ falsate perche’ mancanti di correzioni molto importanti. Quali? Nella modellizzazione del moto dei satelliti, non sono state incluse le attrazioni da parte del Sole e della Luna. Inoltre, mancano da includere le correzioni dovute alla relativita’, assolutamente necessarie, come potete leggere nell’articolo sul sistema Galileo, per ottenere risultati veritieri.

La mancanza di queste correzioni, che potrebbero modificare sostanzialmente il risultato preliminare, fa si che i dati ottenuti siano del tutto preliminari. In questo stato, e’ assolutamente fuorviante e frettoloso fare conclusioni come quelle riportate in precedenza del disco di materia oscura.

Perche’ si e’ fatto questo?

Esistono varie risposte possibili. La prima, un po’ cattiva, e’ che si e’ voluto presentare un lavoro incompleto solo per attirare un po’ di attenzione. L’altra possibilita’ e’ che si sia voluta mostrare questa differenza rispetto al valore della massa conosciuta solo per ricevere commenti utili con cui correggere il tiro. Entrambe le risposte sono possibili. Molto spesso alle conferenze si presentano risultati preliminari solo per valutare la risposta della comunita’ scientifica di riferimento. Ultimamente pero’, si puo’ avere una fuga di notizie che porta ad articoli, come quelli sui nostri giornali, che puntano ala scoperta del secolo.

Concludendo, i dati ottenuti mostrano ovviamente una differenza della massa della Terra rispetto a quella nota. Questa discrepanza potrebbe essere dovuta ad un errore di calcolo, a correzioni molto importanti non ancora conteggiate o, anche, alla presenza di materia oscura intorno alla Terra. Personalmente, credo sia presto per parlare di quest’ultima ipotesi. Questa storia, e lo dico a malincuore, mi ricorda molto quella della velocita’ dei neutrini misurata ad Opera, poi smentita con la testa tra le gambe.

 

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

Yellowstone, il supervulcano

30 Apr

Nel nostro precedente articolo:

Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

abbiamo parlato di una nuova interessantissima misura riguardante la temperatura nel centro della Terra. Come visto, attraverso un complicato sistema di simulazione delle condizioni, e’ stato possibile correggere il valore precedentemente noto, portando a ben 6000 gradi la temperatura del nucleo di ferro solido del nostro pianeta.

Rimanendo sulla scia di questi argomenti, vorrei adesso parlarvi di un altro aspetto del nostro pianeta, che molto spesso ha richiamato anche l’attenzione di tanti catastrofisti: la caldera dello Yellowstone. Diversi mesi fa, ci siamo gia’ occupati dei fenomeni vulcanici in questa zona, analizzando le tante voci che volevano questo vulcano pronto ad eruttare, come dimostrato da alcuni valori dei sismografi:

Yellowstone, cosa succede?

Yellowstone, aggiornamento

Come visto, i presunti movimenti citati su internet erano solo dovuti ad un sismografo rotto che dunque forniva valori completamente fuori scala. Ma questo era facilmente intuibile a meno di voler fare una becera speculazione.

Come avvenuto per la temperatura del centro della terra, torniamo a parlare di questo argomento a seguito di una nuova interessante misura condotta dai geologi e che ci permette di affrontare argomenti non ancora discussi su questo blog.

Ricostruzione della caldera dello Yellowstone

Ricostruzione della caldera dello Yellowstone

Come annunciato solo pochi giorni fa nel corso della riunione annuale della Societa’ Sismologica Americana, una nuova misurazione di precisione ha permesso di modificare notevolmente le dimensioni conosciute della caldera sotto lo Yellowstone. Mentre prima si pensava a diverse caldere non connesse tra loro, la nuova ricerca condotta dai ricercatori dell’universita’ dello Utah, ha mostrato come sotto l’omonimo parco, sia presente un’enorme caldera dotata di numerose diramazioni, come se fosse una singola camera magmatica. Inoltre, studiando i nuovi dati raccolti, e’ stato possibile aumentare di ben il 50% le precedenti dimensioni ipotizzate, portando la caldera ad una lunghezza di 60Km, una larghezza di 30Km ed una profondita’ tra i 5 e i 12Km rispetto alla superficie.

Date queste dimensioni, capite bene perche’ la notizia di questa nuova misura ha nuovamente riacceso gli animi catastrofisti mai sedati dal 21 Dicembre 2012. Inutile dire che lo Yellowstone e’ uno dei vulcani piu’ pericolosi del mondo, ma questo non ci deve assolutamente lasciar prendere dal panico. Cerchiamo dunque di comprendere a fondo la struttura della caldera e di capire la reale pericolosita’, al momento, di questo vulcano.

La zona sopra la caldera nel parco di Yellowstone

La zona sopra la caldera nel parco di Yellowstone

Come anticipato, la caldera si trova per gran parte sotto lo stato del Wyoming, proprio sotto il parco nazionale. Al contrario dei vulcani classici che possiamo immaginare, lo Yellowstone si trova sopra quello che in geologia viene chiamato un “punto caldo”. Con questo termine si indica una zona precisa in cui la roccia fusa, generalmente sotto la crosta terrestre, tende a salire in superficie. Questo meccanismo e’ esattamente lo stesso che conferisce attivita’ ai vulcani, ma nel caso dello Yellowstone il punto caldo si trova sotto l’area pianeggiante del parco e si manifesta attraveso determinati fenomeni geologici.

Come e’ stata fatta la nuova misura?

Analogamente a quanto visto nell’articolo precedente, la nuova misurazione e’ stata possibile, anche in questo caso, analizzando la propagazione delle onde sismiche. A seguito di terremoti avvenuti in zona, e’ stato possibile studiare le interferenze delle onde attraverso il terreno, determinando in questo modo l’esatta percentuale di volume solido e fluido. Come visto nell’articolo precedente, questo stesso principio era stato sfruttato per quantificare la parte di ferrro fuso da quello solido che occupa il centro della Terra.

Come anticipato, lo studio delle onde sismiche ha dunque permesso di modificare al rialzo il volume della caldera dello Yellowstone, incrementando il precedente valore di circa il 50%.

A questo punto, cerchiamo di rispondere a domande lecite che spesso vengono fatte: e’ pericoloso lo Yellowstone? Ci potrebbe essere un’eruzione in tempi brevi?

Riguardo alla pericolosita’, abbiamo gia’ risposto affermando il reale pericolo derivante da questo vulcano. Molto spesso, sentite parlare dello Yellowstone come un supervulcano. In realta’, questa definizione non rientra nella geologia classica, ma questo termine venne attribuito alla caldera in un documentario girato dalla BBC.

Quanto sono frequenti le eruzioni dello Yellowstone?

Studiando la morfologia della zona, e’ stato possibile determinare e distinguere le diverse eruzioni che si sono succedute nel corso dei secoli. Tra queste, sono state individuate tre supereruzioni avvenute rispettivamente 2.1 milioni, 1.3 milioni e 640000 anni fa. Oltre a questi eventi che hanno modificato fortemente il paesaggio della zona, ve ne sono state di minori e che sono risultate in una fuoriuscita di magma in punti specifici. L’ultima eruzione della caldera e’ avvenuta ben 70000 anni fa.

Se paragoniamo questi numeri con quelli di altri vulcani nostrani di cui abbiamo parlato:

Cosa succede in Campania?

Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

vi rendete conto che parliamo di fenomeni davvero poco frequenti.

Perche’ dunque si parla tanto di un’eruzione dello Yellowstone?

Premesso che al solito il catastrofismo e la speculazione su questi argomenti hanno sempre una certa eco mediatica, a partire dagli anni 2000, delle modificazioni alla caldera sono state evidenziate dai geologi. In particolare, a partire dal 2004, si e’ notato un innalzamento molto piu’ veloce del terreno in prossimita’ della caldera, che e’ avvenuto negli ultmi 3 anni con una velocita’ tripla rispetto a quella degli anni precedenti. Cosa significa questo? In linea di principio assolutamente nulla. Come abbiamo visto, i fenomeni vulcanici della zona sono dovuti alla presenza di un punto caldo. Quello che avviene e’ che la camera magmatica si sta riempiendo di roccia fusa e questo provoca un aumento nell’innalzamento del terreno. Questo potrebbe portare ad un’eruzione? Anche in questo caso, non e’ assolutamente detto. Il flusso di roccia fusa potrebbe interrompersi da un momento all’altro determinando un repentino abbassamento del terreno. Movimenti di questo tipo, sia verso l’alto che verso il basso, vengono continuamente registrati anche in altri vulcani e non necessariamente possono portare ad eruzioni. Inoltre, proprio l’incremento misurato nel volume della camera magmatica, ci fa pensare che, anche mantenendo un flusso costante da sotto la crosta, ci vorranno ancora molti anni prima che la camera si riempia e possa portare, come detto non necesariamente, ad una nuova eruzione.

Secondo il parere di molti geologi, non e’ possibile determinare quando ci sara’ una nuova eruzione. Alcuni parlano di centinaia di anni, altri si spingono fino a migliaia di anni. Tutti pero’, con buona pace dei catastrofisti, concordano che non ci si aspettano nuove eruzioni prima di almeno 150 anni.

Se ancora non vi fidate o siete preoccupati, facciamo un’altra riflessione: se lo Yellowstone dovesse eruttare, quanto tempo prima ce ne accorgeremmo? Anche qui, non e’ possibile fare una stima precisa, ma tutti gli esperti concordano che una nuova eruzione sarebbe sicuramente preceduta da importanti fenomeni geologici. In primis un notevole innalzamento del terreno, sicuramente maggiore di quello registrato fino ad oggi, ma poi ci sarebbero importanti eventi sismici, oltre ad un aumento dell’attivita’ dei geyser. Tutti fenomeni assolutamnete non registrati al momento.

Inoltre, anche in presenza di fenomeni di questo tipo, i geologi concordano sul fatto che queste avvisaglie inizierebbero almeno qualche mese prima della nuova eruzione. Per completezza, vi dico anche che c’e’ chi parla di anni di preavviso. Come capite, anche se dovesse accadere, la nuova eruzione non sarebbe sicuramente un fenomeno improvviso e quindi avremmo tutto il tempo di capire quello che sta per accadere.

Detto questo, al momento non c’e’ assolutamente nulla di pericoloso nello Yellowstone. Come visto, la speculazione su questo supervulcano e’ facilmente smentibile analizzando i dati in nostro possesso e che chiunque puo’ verificare consultando database e report ufficiali. Ovviamente, vista anche la pericolosita ‘di questo sistema, tutta la zona e’ costantemente monitorata e tunuta sotto controllo attraverso un esteso sistema di misurazione. Nei post precedenti sullo Yellowstone, abbiamo in particolare parlato della rete di simografi presenti su tutta l’area e che sono liberamente consultabili seguendo i link che trovate negli articoli.

Concludendo, la nuova misurazione condotta sulla caldera dello Yellowstone ha mostrato, attraverso un’analisi delle onde sismiche, una camera magmatica molto piu’ estesa di quanto si pensasse e formata da un insieme di volumi connessi tra loro. Come detto, lo Yellowstone e’ un vulcano molto pericoloso, che ha dato luogo nel corso dei secoli, ad importanti fenomeni eruttivi e, proprio per questo motivo, e’ costantemente monitorato. Alla luce delle attuali misurazioni, non c’e’ assolutamente da temere una nuova eruzione in tempi brevi e comunque avremmo tutto il tempo per capire in anticipo quanto starebbe per accadere.

 

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

L’anomalia del Mar Baltico

23 Feb

Piu’ o meno durante l’estate del 2011, gli appassionati di UFO e di misteri hanno avuto un bel da fare con la cosiddetta scoperta dell’anomalia del Baltico. Cerchiamo di andare con ordine per spiegare di cosa si tratta anche a chi non ne ha mai sentito parlare.

Durante una ricognizione, una nave specializzata nella ricerca di tesori sommersi, ha individuato una strana formazione a circa 90 metri di profondita’. L’osservazione e’ stata possibile mediante il sonar e per questo motivo le prime foto circolanti sul web avevano una scarsa risoluzione. Perche’ si parla di “strana formazione”? La scoperta e’ stata fatta da un team di svedesi esperti appunto nella ricerca di tesori sommersi e chiamati “Ocean X Team”. Proprio secondo gli scopritori di questa anomalia, la formazione sarebbe simile ad un disco volante probabilmente precipitato nel Mar Baltico. Prima di discutere di queste ipotesi, vi mostro una foto del ritrovamento sottomarino:

Il misterioso oggetto sul fondo del Mar Baltico

Il misterioso oggetto sul fondo del Mar Baltico

Come vedete, e come si legge in tantissimi articoli, la struttura, larga 20 metri, presenterebbe caratteristiche molto strane: una struttura molto regolare, strani corridoi che la attraversano, fori perfettamente circolari sui due lati. Inoltre, il presunto disco volante sarebbe adagiato su una piattaforma, anche questa dalla forma stranamente circolare, larga 180 metri. A complicare maggiormente il mistero, nella parte posteriore del disco sarebbe stata individuata una lunga striscia morfologicamente diversa dal fondale vicino, come a rappresentare la scia lasciata dall’UFO durante la caduta.

La presunta scia dietro l'anomalia

La presunta scia dietro l’anomalia

Per completezza, vi dico anche che quella del disco volante, non e’ l’unica ipotesi fatta circolare negli ultimi tempi. In alcuni casi, si parla di una misteriosa arma nazista risalente alla seconda guerra mondiale. Questa ipotesi sarebbe avvalorata dal fatto che l’oggetto si troverebbe in mezzo alla principali rotte commerciali e che la Germania Nazista ha per lungo tempo difeso quel corridio di mare per l’importanza strategica che rappresentava.

Un’ultima ipotesi vorrebbe invece la struttura di origine umana e lasciata in tempi remoti da una misteriosa civilta’. In questi casi, il mistero sarebbe offerto dall’identificazione della civilta’ stessa. Tornando indietro attraverso le ere geologiche, dobbiamo arrivare piu’ o meno a 20000 anni fa per avere la zona non ricoperta di acqua. In questo periodo pero’, gli esseri umani non potevano certo disporre degli attrezzi per realizzare una simile costruzione e proprio per questo si arriva a parlare di incontri con esseri alieni e di Atlantide.

Insomma, tante ipotesi diverse ma tutte che conducono a qualcosa di misterioso e non compreso.

Cerchiamo a questo punto di capire meglio di cosa si tratta e se, a distanza di quasi due anni, ancora si parla di mistero irrisolto.

Prima di tutto, vi mostro il luogo del ritrovamento:

Il luogo del ritrovamento nel Mar Baltico

Il luogo del ritrovamento nel Mar Baltico

Non pensate che il punto del ritrovamento sia una cosa scontata. Per diverso tempo infatti i membri del Ocean X hanno tenuto nascosto il punto esatto in cui era stato individuato l’oggetto. Si potrebbe pensare che il segreto fosse mantenuto per evitare folle di curiosi intorno al ritrovamento, ma a 90 metri di profondita’ non e’ proprio semplice fare turismo o meglio per poterlo fare sono necessarie attrezzature che normalmente non si dispongono. In realta’, come vedremo nel seguito, il luogo e’ stato mantenuto segreto per tanto tempo per evitare che altri ricercatori potessero analizzare il ritrovamento o comunque trarre conclusioni diverse da quelle del Ocean X Team.

Prima di tutto, ad alimentare il mistero sull’oggetto sul fondo del mare ha contribuito anche la storia stessa del ritrovamento, raccontata in diverse occasioni da Peter Lindberg fondatore dell’Ocean X. Stando alle sue dichiarazioni, molte apparecchiature elettroniche presenti sulla nave sarebbero andate in tilt passando sul punto del ritrovamento. Queste anomalie sarebbero poi scomparse allontanandosi di soli 200 metri dal punto, per poi ripresentarsi non appena si tornava indietro. Proprio queste stranezze avrebbero spinto Lindberg ed i suoi collaboratori a credere all’ipotesi aliena. Ora, capite bene che dichiarando il punto esatto del ritrovamento, chiunque sarebbe potuto andare in zona e verificare di persona la presenza di queste anomalie magnetiche. Forse stiamo ragionando in modo prevenuto, ma prima di pensare questo leggete il seguito della storia.

La storia delle anomalie magnetiche e’ stata richiamata per diversi mesi dell’Ocean X per giustificare la mancanza di foto e riprese ad alta definizione. Molti ricercatori infatti hanno piu’ volte chiesto immagini 3D ad alta risoluzione appunto per verificare le storie raccontate da Lindberg. Queste immagini hanno tardato molto ad arrivare, giustificate dal fatto che la strumentazione impazziva arrivati sul punto.

Ora, come si potrebbe facilmente pensare, basterebbe fare un’immersione, prelevare un campione di questo strano oggetto ed analizzarlo in laboratorio per verificare la sua origine. In realta’, anche per questo si e’ dovuto aspettare moltissimo tempo. L’Ocean X ha infatti atteso piu’ di un anno per prelevare un campione di materiale e farlo analizzare. Nel frattempo pero’ ha realizzato un documentario sul ritrovamento venduto a diverse emittenti private, i membri del gruppo hanno rilasciato interviste ovunque e partecipato a tantissime tramissioni, insomma, da perfetti sconosciuti, Lindberg ed i suoi collaboratori sono diventati delle star.

Una delle tante immagini create per mostrare la somiglianza con la Millenium Falcon

Una delle tante immagini create per mostrare la somiglianza con la Millenium Falcon

Le poche foto fatte circolare sul web, presentavano, a detta di molti esperti che le hanno analizzate, una bassisima risoluzione e diverse modificazioni fatte in origine dall’Ocean X. Questi particolari rendevano l’analisi delle prove fotografiche estremamente complessa e ovviamente non risolutiva. Inoltre, come dichiarato da diverse fonti, molte immagini erano chiaramente false e create appositamente per far assomigliare ancora di piu’ l’anomalia all’astronave “Millenium Falcon” di Guerre Stellari e dunque avvalorare l’origine aliena del ritrovamento. Affermazioni di questo tipo, oltre che dalla rete, sono state fatte da Dan Fornari, un geologo del Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts e da Jonathan Hill, un ricercatore del Mars Space Flight dell’Arizona State University.

Detto questo, parliamo quindi delle analisi di laboratorio sul campione di materiale. Queste analisi sono state condotte da Volker Brüchert, un professore associato di geologia presso l’Universita’ di Stoccolma, a cui Lindberg ha portato diverse rocce prelevate dall’anomalia del Baltico. Proprio Lindberg, avrebbe affermato in varie interviste che Brüchert era completamente sorpreso dei risultati delle analisi. I materiali estratti non erano di origine vulcanica e probabilmente neanche di origine terrestre. In questo caso era dunque lecito parlare di disco volante, o, in alternativa, di meteorite precipitato nel Baltico.

A seguito di queste affermazioni, lo stesso Brüchert rilascio’ delle interviste ai media svedesi per smentire pero’ quanto affermato da Lindberg. Secondo il ricercatore le rocce, perche’ di questo si tratta, sono in realta’ arenarie, basalti e gneiss. La presenza di queste rocce e’ perfettamente spiegabile se consideriamo che il mar Baltico e’ una vasta valle glaciale in cui si sono formati e sciolti ghiacci durante diversi periodi. Proprio il movimento dei ghiacci sarebbe in grado di trasportare rocce di origine diversa, tra cui anche materiali vulcanici. Inoltre, il vasto basamento di roccie ritrovato in prossimita’ dell’anomalia, e che spesso viene mostrato insieme a questa per la sua strana forma, e’ in realta’ un cuscino di basalto come ce ne sono diversi in quella zona di mare.

Perche’ dunque Lindberg non ammette l’errore e continua imperterrito a rilasciare interviste in giro per il mondo? Purtroppo la risposta e’ molto semplice e simile a tante altre viste in questo blog. Come anticipato prima, la storia dell’anomalia del Baltico ha reso famoso in tutto il mondo l’Ocean X Team. Le interviste, il documentario e le trasmissioni TV hanno fruttato molti soldi a Lindberg e collaboratori. Inoltre, si stanno organizzando delle costose spedizioni a bordo di un sottomarino per visitare l’anomalia sul fondo del Baltico. Capite bene che il giro d’affari intorno a questo pezzo di roccia e’ veramente enorme.

Concludendo, l’anomalia del Baltico, di cui molto si e’ parlato durante l’estate del 2011, si e’ invece rivelata una bufala. Non esiste nessuna connessione con civilta’ aliene, misteriose armi naziste o meteoriti caduti sulla Terra. Quella che ha alimentato per molto tempo il mistero su questo oggetto e’ stata in realta’ la scarsita’ di informazioni date dagli scopritori dell’anomalia. Come visto, questa poca informazione e’ in realta’ un strumento utilizzzato per tenere alta l’attenzione e per massimizzare i profitti economici dell’Ocean X Team. Al solito, mistero o no, l’importante e’ guadagnarci bene!

 

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