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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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Scie Chimiche: il prelievo in quota

28 Ott

Nel post precedente, abbiamo iniziato a parlare di scie chimiche:

Alcune considerazioni sulle scie chimiche

mostrando in particolare l’origine di questa teoria complottista e facendo considerazioni sulla formazione fisica delle scie di condensa. Come abbiamo visto, il comportamento e la formazione della condensa da parte di velivoli, non e’ assolutamente univoca, e consente di smentire molte ipotesi mosse dai sostenitori delle scie chimiche.

Come detto, una prova fondamentale che manca ai complottisti delle scie chimiche e’ proprio un prelievo in quota nella scia dell’aereo ed un’analisi formale che mostri la presenza di metalli pesanti o agenti patogeni nella condensa.

Proprio in questi giorni, molti siti sostenitori delle ipotesi sulle scie chimiche hanno pubblicato a gran voce questa prova.

Cerchiamo di andare con ordine.

Come annunciato su molti siti, tra cui anche il principale sito a sostegno delle scie, ovvero:

tanker enemy

su un volo di linea, e precisamente sul volo Ryanair da Pisa a Creta, un utente avrebbe fatto un prelievo di polveri. Dalla successiva analisi di queste polveri sarebbe emersa una concetrazione elevata di Alluminio, Cadmio e Bario.

Se questo fosse vero, sarebbe la prova inconfutabile dell’esistenza delle scie chimiche.

Per capire meglio, cerchiamo prima di tutto di capire come e dove e’ stato fatto questo prelievo.

Come anticipato, il prelievo sarebbe stato fatto da un utente privato su un volo di linea Ryanair e le analisi condotte da un laboratorio, anche questo privato. Ovviamente viene mantenuto l’anonimato sia sull’utente che sul laboratorio di analisi.

Come e’ stato fatto questo prelievo?

Come potete immaginare, e’ impossibile che un utente privato abbia prelevato un campione di aria nella scia dell’aereo. Infatti, stando a quanto affermato dagli stessi siti, il campione di polvere sarebbe stato prelevato dai cardini di aggancio del tavolino del sedile.

Zona del prelievo di polvere. Fonte: Tanker Enemy

Ora, cerchiamo di capire meglio. Perche’ e’ stato effettuato il prelievo all’interno dell’aereo?

Una parte dell’aria all’interno della cabina degli aerei viene prelevata da sotto la conchiglia del motore. Dunque, secondo i sostenitori delle scie chimiche, gli stessi agenti presenti nella scia entrano anche all’interno del velivolo.

Questo e’ in parte falso ed il perche’ e’ facilmente comprensibile. Come sapete bene, piu’ saliamo in altezza, piu’ l’aria e’ rarefatta, cioe’ minore e’ la concentrazione di ossigeno. In base a questo, l’aria prelevata dall’esterno e’ una minima frazione, mentre la maggior parte viene reciclata all’interno del velivolo stesso.

Da questa semplice considerazione tecnica, capite subito che il prelievo fatto all’interno del velivolo non e’ asssolutamente in relazione con quello che si vuole dimostrare. Inoltre, come vedete nell’immagine stessa, il prelievo e’ stato fatto utilizzando un fazzoletto di carta. Per poter fare una misura reale, il campione dovrebbe essere prelevato in modo scientifico utilizzando lo strumento adeguato e poi essere conservato senza possibilita’ di inquinamento esterno. Capite bene che prendere un campione in questo modo, non sapendo come viene conservato e quale laboratorio ha fatto l’analisi non ha assolutamente un valore scientifico in questa ricerca.

Come visto in precedenza, i sostenitori delle scie chimiche parlano di metalli pesanti nelle scie quali Alluminio, Stronzio, Titanio, Silicio. Di questi, solo l’allumino e’ stato trovato nelle analisi, come e’ possibile vedere nel risultato:

Risultato delle analisi sul campione Ryanair

Cerchiamo di fare qualche considerazione conclusiva. Il metodo di prelievo del campione e’ completamente sbagliato e il campione stesso che e’ stato prelevato non puo’ essere messo in relazione con le sostanze contenute nelle eventuali scie chimiche.

Inoltre, ragioniamo su un ultimo aspetto. Tutte le compagnie low cost, e dunque anche Ryanair, fanno diversi voli al giorno con gli stessi aerei. In generale, un aereo arriva a destinazione, si ferma il tempo necessario al rifornimento e ai controlli, e poi riparte verso l’aereoporto di partenza. Il breve lasso di tempo in cui l’aereo e’ fermo, viene utilizzato per risistemare la cabina ed effettuare una veloce pulizia. Con questo non sto assolutamente dicendo che gli aerei low cost sono sporchi, ma capite bene che se andate a cercare negli interstizi piu’ nascosti, come quello del campione, e’ facile trovare polvere.

I metalli che compongono la polvere possono provenire da molte fonti diverse. Prima di tutto, molte parti dei sedili degli aerei sono di alluminio. Eventuali polveri di questo metallo possono essere anche residui della lavorazione, cosi’ come gli altri metalli possono prevenire da inserti meccanici di lavorazione durante la produzione.

Concludendo, quello che mancava per la conferma dell’esistenza delle scie chimiche era un prelievo in quota. L’analisi tanto pubblicizzata dai soliti siti, non rappresenta assolutamente una misura di questo tipo. Ci sono molti punti scoperti nel prelievo del campione, nella modalita’ di prelievo e anche nell’analisi delle polveri.

Ad oggi, non vi sono prove dell’esistenza delle scie chimiche sia dal punto di vista scientifico sulla formazione della condensa che dal punto di vista dell’analisi in quota.

Per rimanere aggiornati non solo sulle profezie del 2012, ma per capire come utilizzare un metodo di analisi scientifica su molti concetti troppo spesso lasciati al complottismo, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

 

Alcune considerazioni sulle scie chimiche

28 Ott

Anche se non direttamente legato alle profezie del 2012, vorrei dedicare qualche post al fenomeno delle “scie chimiche”. Molti utenti mi hanno chiesto di esprimere il mio punto di vista su questo tanto dibattuto e controverso aspetto degli ultimi anni. Parlare di scie chimiche significa inesorabilmente parlare non solo di scienza, ma anche delle tantissime teorie del complotto nate, soprattutto su internet, su questi argomenti. Di questi aspetti abbiamo parlato nel post:

Il complotto del complottista

In questo blog, abbiamo accennato alle scie chimiche guardando alla relazione tra questi eventi e i suoni dell’apocalisse o anche con la scoperta della nuvola “Undulatus Asperatus”:

I misteriosi suoni dell’apocalisse

Scoperta nuova nuvola?

Andando con ordine, cosa sono le scie chimiche e a cosa ci si riferisce? Tutti quanti, guardando il cielo, avrete visto, almeno una volta, la scia bianca lasciata da alcuni aerei.  Si tratta di scie di condensazione che, come vedremo nel seguito del post, sono prodotte in atmosfera dai motori dei velivoli. Secondo la teoria delle scie chimiche, alcune di queste sarebbero composte da agenti biologici, metalli pesanti, veleni in genere, disperse sulla Terra per opera di organizzazioni segrete, massoneria, governi senza scrupoli, al solo scopo di avvelenare la popolazione, causare particolari disturbi o anche modificare il clima. Il tutto avverrebbe alla luce del Sole, sfruttando la complicita’ di compagnie aeree, piloti e ENAV.

Presunte scie chimiche nei cieli italiani

Dal punto di vista biologico, le scie chimiche sarebbero la causa di un particolare morbo, noto come morbo di Margellon, di cui parleremo in dettaglio in un altro post. Per l’aspetto invece atmosferico e metereologico, le scie sarebbero usate per modificare il clima con la tecnica del “cloud seeding”, tecnica che, come vedremo in un post specifico, e’ gia’ non solo conosciuta e riconosciuta dalla scienza ufficiale, ma anche utilizzata in passato per impedire l’insorgenza di grandinate dannose ai raccolti.

Partendo dalle teorie complottiste metereologiche, non poteva certo mancare un collegamento con l’ormai famoso sistema HAARP. Secondo queste fonti, l’emissione di onde nell’atmosfera sarebbe in grado di aumentare la diffusione degli agenti sparsi dalle scie causandone la ricaduta in aree molto vaste. Di HAARP abbiamo gia’ parlato in un post specifico:

HAARP e terremoti indotti

mostrando la vera natura scientifica del progetto e parlando anche in dettaglio delle infondate teorie complottiste su questo sistema, in particolare per l’induzione di terremoti.

Torniamo dunque alle scie chimiche e cerchiamo di fare un po’ di chiarezza.

Nel mondo si inizia a parlare di questi fenomeni intorno alla meta’ degli anni 90, quando molte trasmissioni televisive e radiofoniche iniziano a diffondere ipotesi cospirazioniste sulle scie di condensa parlando di eventi “non chiari”. Con questo si intendono casi di scie con comportamenti diversi rispetto a quelle normalmente lasciate dagli aerei. Inoltre, secondo queste teorie, prima del 1995, non si avrebbero immagini di scie di condensa lasciate dagli aerei, ma di questo avremo modo di parlarne meglio in seguito.

Prima di lanciarci in ipotesi o conclusioni affrettate, cerchiamo di spiegare meglio cosa sono le scie di condensa, per poi scendere nel dettaglio delle scie chimiche.

Le scie di condensa si formano dopo il passaggio di un aereo e sono costituite da prodotti di condensazione e successiva solidificazione del vapore acqueo. Sono del tutto simili a strisce nuvolose che tendono poi ad allargarsi dopo il passaggio del velivolo. Come potete facilmente immaginare, affinche’ possa avvenire la solidificazione del vapore, sono necessarie particolari condizioni in atmosfera che dipendono non solo dalla temperatura, ma anche dalla pressione.

Ovviamente, i sostenitori delle scie chimiche hanno studiato in dettaglio il fenomeno e, secondo la loro interpretazione, le scie di condensa si possono formare ad una quota superiore agli 8000 metri, dove l’aria e’ molto fredda e rarefatta, con temperature inferiori ai -40 gradi centigradi. Il fatto dunque di osservare presunte scie di condensa anche a quote inferiori, e’ un chiaro segno che non si tratti di normale condensa, ma del rilascio in atmosfera di qualche sostanza chimica.

A riprova di questo, su molti siti si fa riferimento addirittura ad un pagina gestita dalla NASA ed in cui viene spiegato il meccanismo di formazione della condesa:

NASA science FAQ

Come potete leggere nel sito:

Contrails are human-induced clouds that usually form at very high altitudes (usually above 8 km – about 26,000 ft) where the air is extremely cold (less than -40ºC).

Dunque e’ evidente, secondo queste teorie, che scie formate ad altitudini diverse, non possono essere solo di condensa.

Ora, quello che si evidenzia e’ una scarsa conoscenza non solo dell’inglese, ma anche della fisica. La parola “usually” sta appunto ad indicare che “generalmente” le scie di condensa si formano in queste condizioni, ma non e’ il solo caso possibile. Tenete conto che si sta facendo riferimento ad una pagina, gestita dalla NASA, ma di divulgazione. In questo contesto non si scende assolutamente nel dettaglio.

Per poter chiarire questo concetto, cerchiamo di andare un po’ piu’ nel dettaglio nella formazione delle condensa. In primis, partendo dal sito della NASA, le scie di condensa si possono formare per raffreddamento dei gas di scarico degli aereomobili i quali espellono in atmosfera una notevole quantita’ di vapore acqueo e nuclei di condensazione. In questo caso, che e’ quello in grado di provocare le scie piu’ persistenti, la temperatura dell’aria deve essere compresa tra i -25 e i -40 gradi centigradi, o inferiore in base alle condizioni di pressione. Se consideriamo che il gradiente termico verticale, cioe’ la diminuzione di temperatura in funzione dell’altezza da terra, e’ di -6.5 gradi ogni 1000 metri, partendo da una temperatura al suolo di 20 gradi, intorno agli 8000 metri la temperatura e’ circa -30 gradi, dunque compatibile con le condizioni sopra esposte.

Oltre a questo caso, si possono formare anche scie di convezione. In questo caso, la condensa e’ formata dai moti convettivi che si generano in un’aria umida per opera del passaggio dell’aereo. In questo caso la temperatura deve essere compresa tra 0 e -20 gradi. Sempre utilizzando il gradiente verticale, troviamo questi valori ad un’altitudine tra 3000 e 6000 metri, dunque molto inferiori a quelli precedenti e dove, secondo la teoria complottista, non potrebbe formarsi condensa. Inoltre, in questo caso, considerando proprio i meccanismi termodinamici del fenomeno, la condensa non si forma immediatamente dopo il passaggio dell’aereo, ma occorre un certo tempo prima che il vapore si porti alla temperatura di condensazione. Questo significa che e’ possibile vedere un aereo ed una scia che inizia centinaia di metri alle sue spalle.

Ultimo metodo di formazione di condensa sono le cosiddette scie aerodinamiche. Durante il suo passaggio, l’aereo comprime localmente un volume d’aria e, se l’atmosfera e’ molto umida, il vapore acqueo puo’ condensare provocando una scia. In questo caso, oltre all’elevata umidita’, e’ richiesta una temperatura compresa tra 0 e +10 gradi. Questo significa che questo tipo di scie possono formarsi anche ad altitudini molto basse, inferiori anche a quelle convettive.

Da queste semplici considerazioni scientifiche, capite dunque l’infondatezza delle ipotesi mosse a sostegno delle scie chimiche.

Sempre secondo i sostenitori del complotto, la differenza tra scie di condensa e scie chimiche sarebbe facilmente visibile dal diverso comportamento in atmosfera dei rilasci. Come visto, la diversa formazione della condensa interviene in condizioni di altitudine, temperatura, pressione e umidita’ differenti. Queste determina anche un diverso comportamento dinamico del vapore che puo’ perdurare piu’ a lungo, espandersi, rimanere compatto o evaporare velocemente.

Scie di condensa di bombardieri B17 nel 1943

In diversi siti, si mostrano foto in cui due scie prodotte nello stesso istante hanno comportamenti radicalmente differenti tra loro. Anche questo e’ facilmente spiegabile dalla fisica. Prima di tutto, guardando da terra due scie a grande distanza, non siamo in grado di percepire esattamente la terza dimensione, cioe’ l’altezza relativa tra le due formazioni. Quelle che ci possono sembrare due scie sovrapposte, possono essere ad altezze molto diverse tra loro. Inoltre, come visto nei diversi metodi di formazione della condensa, la natura dinamica della scia dipende fortemente dai parametri atmosferici ma anche relativi all’aereo stesso, prima di tutto la velocita’ per le scie aerodinamiche.

Per concludere questa prima parte sulle scie chimiche, vorrei riprendere anche il discorso dell’origine di queste teorie. Come detto all’inizio, secondo queste fonti, non esisterebbero prove di scie di condensa prima degli anni ’90. Questo e’ del tutto falso, le prime scie di condensa vennero osservate gia’ a partire degli anni ’20. Al contrario di quanto affermato, anche se sprovvisti di cabine pressurizzate, i velivoli potevano salire a quote elevate dal momento che i piloti erano dotati di bombole di ossigeno e tutte scaldate elettricamente. Solo per darvi un’idea, nel 1937 il record di altitudine era di 17000 metri. Il detentore di questo record era l’italiano Mario Pezzi che, osservando per la prima volta la scia di condensa, penso’ ad un guasto del suo aereo.

Tirando le somme, dal punto di vista scientifico, non vi e’ nessuna evidenza di fenomeni inconsueti riguardanti le scie di condensa. Come abbiamo visto, parlare di una bassa altitudine come prova della diversita’ tra scie chimiche e scie di condensa non e’ assolutamente corretto.

Ad oggi, non vi sono prove inconfutabili del rilascio di elementi diversi dal vapore acque nelle scie. Molti siti complottisti fanno riferimento a presunte analisi condotte a terra dopo il passaggio di aerei. Come potete immaginare, molto spesso non vengono mostrati i risultati di queste analisi, ma anche se ci fossero, non vi sarebbe nessuna prova della correlazione tra rilascio in quota e deposito a Terra a causa dell’eventuale spostamento per opera di venti e gradienti termici. Sulla stessa linea, e al contrario di quanto anunciato dai soliti siti, non vi sono assolutamente analisi di campioni prelevati in quota in coda ad un aereo.

Nei prossimi post cercheremo di analizzare l’unico prelievo fatto in quota, anche se non in coda ad un aereo, e di parlare del cloud seeding e del morbo di Margellon.

L’approccio scientifico, l’analisi dei dati e il confronto tra fonti diverse, ci consente di fare un po’ di chiarezza su molti concetti non solo legati alle profezie del 2012. Per affrontare questi e molti altri argomenti, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.