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Tutti i movimenti della Terra

27 Giu

Proprio ieri, una nostra cara lettrice ci ha fatto una domanda molto interessante nella sezione:

Hai domande o dubbi?

Come potete leggere, si chiede se esiste una correlazione tra i moti della Terra e l’insorgere di ere di glaciazione sul nostro pianeta. Rispondendo a questa domanda, mi sono reso conto come, molto spesso, e non è certamente il caso della nostra lettrice, le persone conoscano solo i moti principali di rotazione e rivoluzione. A questo punto, credo sia interessante capire meglio tutti i movimenti che il nostro pianeta compie nel tempo anche per avere un quadro più completo del moto dei pianeti nel Sistema Solare. Questa risposta, ovviamente, ci permetterà di rispondere, anche in questa sede, alla domanda iniziale che è stata posta.

Dunque, andiamo con ordine, come è noto la Terra si muove intorno al Sole su un’orbita ellittica in cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Questo non sono io a dirlo, bensì questa frase rappresenta quella che è nota come I legge di Keplero. Non starò qui ad annoiarvi con tutte le leggi, ma ci basta sapere che Keplero fu il primo a descrivere cinematicamente il moto dei pianeti intorno ad un corpo più massivo. Cosa significa “cinematicamente”? Semplice, si tratta di una descrizione completa del moto senza prendere in considerazione il perché il moto avviene. Come sapete, l’orbita è ellittica perché è la legge di Gravitazione Universale a spiegare la tipologia e l’intensità delle forze che avvengono. Bene, detto molto semplicemente, Keplero ci spiega l’orbita e come il moto si evolverà nel tempo, Newton attraverso la sua legge di gravitazione ci dice il perché il fenomeno avviene in questo modo (spiegazione dinamica).

Detto questo, se nel nostro Sistema Solare ci fossero soltanto il Sole e la Terra, quest’ultima si limiterebbe a percorrere la sua orbita ellittica intorno al Sole, moto di rivoluzione, mentre gira contemporaneamente intorno al suo asse, moto di rotazione. Come sappiamo bene, il primo moto è responsabile dell’alternanza delle stagioni, mentre la rotazione è responsabile del ciclo giorno-notte.

Purtroppo, ed è un eufemismo, la Terra non è l’unico pianeta a ruotare intorno al Sole ma ce ne sono altri, vicini, lontani e più o meno massivi, oltre ovviamente alla Luna, che per quanto piccola è molto vicina alla Terra, che “disturbano” questo moto molto ordinato.

Perche questo? Semplice, come anticipato, e come noto, due masse poste ad una certa distanza, esercitano mutamente una forza di attrazione, detta appunto gravitazionale, direttamente proporzionale al prodotto delle masse dei corpi e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. In altri termini, più i corpi sono massivi, maggiore è la loro attrazione. Più i corpi sono distanti, minore sarà la forza che tende ad avvicinarli. Ora, questo è vero ovviamente per il sistema Terra-Sole ma è altresì vero per ogni coppia di corpi nel nostro Sistema Solare. Se Terra e Sole si attraggono, lo stesso fanno la Terra con la Luna, Marte con Giove, Giove con il Sole, e via dicendo. Come è facile capire, la componente principale delle forze è quella offerta dal Sole sul pianeta, ma tutte queste altre “spintarelle” danno dei contributi minori che influenzano “in qualche modo” il moto di qualsiasi corpo. Bene, questo “in qualche modo” è proprio l’argomento che stiamo affrontando ora, cioè i moti minori, ad esempio, della Terra nel tempo.

Dunque, abbiamo già parlato dei notissimi moti di rotazione e di rivoluzione. Uno dei moti che invece è divenuto famoso grazie, o forse purtroppo, al 2012 è quello di precessione degli equinozi, di cui abbiamo già parlato in questo articolo:

Nexus 2012: bomba a orologeria

Come sapete, l’asse della Terra, cioè la linea immaginaria che congiunge i poli geografici ed intorno al quale avviene il moto di rotazione, è inclinato rispetto al piano dell’orbita. Nel tempo, questo asse non rimane fisso, ma descrive un doppio cono come mostrato in questa figura:

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

Il moto dell’asse è appunto detto di “precessione degli equinozi”. Si tratta di un moto a più lungo periodo dal momento che per compiere un intero giro occorrono circa 25800 anni. A cosa è dovuto il moto di precessione? In realtà, si tratta del risultato di un duplice effetto: l’attrazione gravitazionale da parte della Luna e il fatto che il nostro pianeta non è perfettamente sferico. Perché si chiama moto di precessione degli equinozi? Se prendiamo la linea degli equinozi, cioè quella linea immaginaria che congiunge i punti dell’orbita in cui avvengono i due equinozi, a causa di questo moto questa linea si sposterà in senso orario appunto facendo “precedere” anno dopo anno gli equinozi. Sempre a causa di questo moto, cambia la costellazione visibile il giorno degli equinozi e questo effetto ha portato alla speculazione delle “ere new age” e al famoso “inizio dell’era dell’acquario” di cui, sempre in ambito 2012, abbiamo già sentito parlare.

Sempre prendendo come riferimento la figura precedente, notiamo che c’è un altro moto visibile. Percorrendo il cono infatti, l’asse della Terra oscilla su e giù come in un moto sinusoidale. Questo è noto come moto di “nutazione”. Perché avviene questo moto? Oltre all’interazione della Luna, molto vicina alla Terra, anche il Sole gioca un ruolo importante in questo moto che proprio grazie alla variazione di posizione relativa del sistema Terra-Luna-Sole determina un moto di precessione non regolare nel tempo. In questo caso, il periodo della nutazione, cioè il tempo impiegato per per compiere un periodo di sinusoide, è di circa 18,6 anni.

Andando avanti, come accennato in precedenza, la presenza degli altri pianeti nel Sistema Solare apporta dei disturbi alla Terra, così come per gli altri pianeti, durante la sua orbita. Un altro moto da prendere in considerazione è la cosiddetta “precessione anomalistica”. Di cosa si tratta? Abbiamo detto che la Terra compie un’orbita ellittica intorno al Sole che occupa uno dei fuochi. In astronomia, si chiama “apside” il punto di massima o minima distanza del corpo che ruota da quello intorno al quale sta ruotando, nel nostro caso il Sole. Se ora immaginiamo di metterci nello spazio e di osservare nel tempo il moto della Terra, vedremo che la linea che congiunge gli apsidi non rimane ferma nel tempo ma a sua volta ruota. La figura seguente ci può aiutare meglio a visualizzare questo effetto:

Moto di precessione anomalistica

Moto di precessione anomalistica

Nel caso specifico di pianeti che ruotano intorno al Sole, questo moto è anche chiamato di “precessione del perielio”. Poiché il perielio rappresenta il punto di massimo avvicinamento di un corpo dal Sole, il perché di questo nome è evidente. A cosa è dovuta la precessioni anomalistica? Come anticipato, questo moto è proprio causato dalle interazioni gravitazionali, sempre presenti anche se con minore intensità rispetto a quelle del Sole, dovute agli altri pianeti. Nel caso della Terra, ed in particolare del nostro Sistema Solare, la componente principale che da luogo alla precessione degli apsidi è l’attrazione gravitazionale provocata da Giove.

Detto questo, per affrontare il prossimo moto millenario, torniamo a parlare di asse terrestre. Come visto studiando la precessione e la nutazione, l’asse terrestre descrive un cono nel tempo (precessione) oscillando (nutazione). A questo livello però, rispetto al piano dell’orbita, l’inclinazione dell’asse rimane costante nel tempo. Secondo voi, con tutte queste interazioni e questi effetti, l’inclinazione dell’asse potrebbe rimanere costante? Assolutamente no. Sempre a causa dell’interazione gravitazionale, Sole e Luna principalmente nel nostro caso, l’asse della Terra presenta una sorta di oscillazione variando da un massimo di 24.5 gradi ad un minimo di 22.1 gradi. Anche questo movimento avviene molto lentamente e ha un periodo di circa 41000 anni. Cosa comporta questo moto? Se ci pensiamo, proprio a causa dell’inclinazione dell’asse, durante il suo moto, uno degli emisferi della Terra sarà più vicino al Sole in un punto e più lontano nel punto opposto dell’orbita. Questo contribuisce notevolmente alle stagioni. L’emisfero più vicino avrà più ore di luce e meno di buio oltre ad avere un’inclinazione diversa per i raggi solari che lo colpiscono. Come è evidente, insieme alla distanza relativa della Terra dal Sole, la variazione dell’asse contribuisce in modo determinante all’alternanza estate-inverno. La variazione dell’angolo di inclinazione dell’asse può dunque, con periodi lunghi, influire sull’intensità delle stagioni.

Finito qui? Non ancora. Come detto e ridetto, la Terra si muove su un orbita ellittica intorno al Sole. Uno dei parametri matematici che si usa per descrivere un’ellisse è l’eccentricità, cioè una stima, detto molto semplicemente, dello schiacciamento dell’ellisse rispetto alla circonferenza. Che significa? Senza richiamare formule, e per non appesantire il discorso, immaginate di avere una circonferenza. Se adesso “stirate” la circonferenza prendendo due punti simmetrici ottenete un’ellisse. Bene, l’eccentricità rappresenta proprio una stima di quanto avete tirato la circonferenza. Ovviamente, eccentricità zero significa avere una circonferenza. Più è alta l’eccentricità, maggiore sarà l’allungamento dell’ellisse.

Tornando alla Terra, poiché l’orbita è un’ellisse, possiamo descrivere la sua forma utilizzando l’eccentricità. Questo valore però non è costante nel tempo, ma oscilla tra un massimo e un minimo che, per essere precisi, valgono 0,0018 e 0,06. Semplificando molto il discorso, nel tempo l’orbita della Terra oscilla tra qualcosa più o meno simile ad una circonferenza. Anche in questo caso, si tratta di moti millenari a lungo periodo ed infatti il moto di variazione dell’eccentricità (massimo-minimo-massimo) avviene in circa 92000 anni. Cosa comporta questo? Beh, se teniamo conto che il Sole occupa uno dei fuochi e questi coincidono nella circonferenza con il centro, ci rendiamo subito conto che a causa di questa variazione, la distanza Terra-Sole, e dunque l’irraggiamento, varia nel tempo seguendo questo movimento.

A questo punto, abbiamo analizzato tutti i movimenti principali che la Terra compie nel tempo. Per affrontare questo discorso, siamo partiti dalla domanda iniziale che riguardava l’ipotetica connessione tra periodi di glaciazione sulla Terra e i moti a lungo periodo. Come sappiamo, nel corso delle ere geologiche si sono susseguiti diversi periodi di glaciazione sul nostro pianeta, che hanno portato allo scioglimento dei ghiacci perenni e all’innalzamento del livello dei mari. Studiando i reperti e la quantità di CO2 negli strati di ghiaccio, si può notare una certa regolarità dei periodi di glaciazione, indicati anche nella pagina specifica di wikipedia:

Wiki, cronologia delle glaciazioni

Come è facile pensare, molto probabilmente ci sarà una correlazione tra i diversi movimenti della Terra e l’arrivo di periodi di glaciazione più o meno intensi, effetto noto come “Cicli di Milanković”. Perché dico “probabilmente”? Come visto nell’articolo, i movimenti in questione sono diversi e con periodi più o meno lunghi. In questo contesto, è difficile identificare con precisione il singolo contributo ma quello che si osserva è una sovrapposizione degli effetti che producono eventi più o meno intensi.

Se confrontiamo i moti appena studiati con l’alternanza delle glaciazioni, otteniamo un grafico di questo tipo:

Relazione tra i periodi dei movimenti della Terra e le glaciazioni conosciute

Relazione tra i periodi dei movimenti della Terra e le glaciazioni conosciute

Come si vede, è possibile identificare una certa regolarità negli eventi ma, quando sovrapponiamo effetti con periodi molto lunghi e diversi, otteniamo sistematicamente qualcosa con periodo ancora più lungo. Effetto dovuto proprio alle diverse configurazioni temporali che si possono ottenere. Ora, cercare di trovare un modello matematico che prenda nell’insieme tutti i moti e li correli con le variazioni climatiche non è cosa banale e, anche se sembra strano da pensare, gli eventi che abbiamo non rappresentano un campione significativo sul quale ragionare statisticamente. Detto questo, e per rispondere alla domanda iniziale, c’è una relazione tra i movimenti della Terra e le variazioni climatiche ma un modello preciso che tenga conto di ogni causa e la pesi in modo adeguato in relazione alle altre, non è ancora stato definito. Questo ovviamente non esclude in futuro di poter avere una teoria formalizzata basata anche su future osservazioni e sull’incremento della precisione di quello che già conosciamo.

 

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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Chi e’ Eugene Goostman?

10 Giu

Oggi, moltissimi giornali hanno riportato una notizia molto interessante anche se, come spesso accade, alcuni giornalisti si sono limitati a fare copia/incolla o, peggio ancora, non documentandosi bene prima di scrivere, hanno arricchito i loro articoli di cosa alquanto fantasiose.

Visto che sicuramente avrete letto la notizia a cui mi riferisco, mi limito ad un breve riassunto: il 7 giugno, in occasione del 60esimo anniversario della morte di Alan Turing, un software e’ riuscito a superare il cosiddetto Test di Turing.

In cosa consiste questo test?

Immaginiamo di avere 3 persone: A, B e C. A e B, non necessariamente in ordine giusto, sono un uomo e una donna. C, che si trova in un’altra stanza, deve indovinare mediante una serie di domande dattiloscritte, chi e’ l’uomo e chi la donna. Su questa base, Turing sviluppo’ il suo test per verificare la bonta’ di un’intelligenza artificiale. Se uno dei due tra A e B e’ una macchina, cioe’ un software, C deve indovinare chi e’ l’umano e chi il programma informatico.

Cosa significa tutto questo?

Molto semplice, se il software riesce a farsi passare per un umano, cioe’ e’ in grado di ragionare come una persona in carne e ossa, allora siamo di fronte ad una vera e propria intelligenza artificiale in grado di cammufarsi tra gli umani.

Leggendo queste righe, sicuramente vi saranno venuti in mente moltissimi scenari, o film, di fantascienza in cui le macchine si confondono tra gli esseri umani e sono in grado di ragionare e provare emozioni. Lo scopo del test di Turing e’ proprio quello di verificare quanto una macchina sia in grado di ragionare, dunque elaborare pensieri complessi e non solo rispondere ad una serie di istruzioni gia’ scritte.

Del genio di Alan Turing abbiamo gia’ parlato in un articolo specifico:

Un perdono atteso 70 anni

In particolare, in questo articolo abbiamo parlato di Turing in relazione al suo lavoro durante la seconda guerra mondiale e il suo ruolo di primo piano nella decriptazione dei messaggi della macchina Enigma. Turing fu un vero e proprio genio dei suoi tempi e uno dei padri della moderna informatica. Come visto nell’articolo precedente pero’, la sua omosessualita’, contestualizzata al momento storico in cui visse, gli costo’ molto cara e questo “reato” lo spinse al suicidio esattamente il 7 Giugno 1954.

Proprio nell’ambito dei suoi studi sull’intelligenza artificiale, Turing formulo’ il test di cui abbiamo parlato, prendendo spunto dal “Discorso sul metodo” di Cartesio. Nel corso degli anni, diversi software hanno provato a superare il test sempre fallendo.

Come funziona il test?

Da quanto detto in precedenza, un giudice deve riconoscere, mediante un numero limitato di domande o comunque in un tempo prefissato, un programma informatico da una persona in carne e ossa. Ovviamente, non abbiamo un singolo giudice ma una vera e propria giuria. Nel regolamente ufficiale, ogni giudice ha a disposizione 5 minuti di domande e il test si ritiene superato se almeno il 30% dei giudici confonde il software per un umano.

Dunque? E’ stato superato o no questo test?

Dal regolamento riportato, il test e’ stato effettivamemte superato dal momento che, nella prova del 7 giugno di quest’anno, il 33% dei giudici, cioe’ un terzo della giuria, ha scambiato la macchina per un essere umano.

Che tipo di software e’ stato utilizzato?

Come sicuramente avrete letto, il software si chiama Eugene Goostman, che poi e’ il nome completo di un ragazzo ucraino di 13 anni, che e’ il personaggio simulato dal programma. Questo portentoso software e’ stato sviluppato da tre programmatori e’ gia’ nel 2006 era andato molto vicino a superare il test con il 29% dei giudici ingannati.

computer supera il test di Turing

Per chi avesse dubbi sulla regolarita’ della prova, il test e’ stato condotto adirittura alla Royal Society di Londra nel corso, appunto, delle celebrazioni per i 60 anni della morte di Turing.

Cosa dire su questo risultato?

Sicuramente si tratta di un passo molto importante per lo sviluppo dell’intelligenza artificiale ma cerchiamo di non scadere anche nei nel sensazinalismo. Per prima cosa, il software, come richiesto dal test, ha superato la soglia del 30%, ma siamo ben lontani dall’aver ingannato tutti i giudici. Alcuni scettici puntano il dito sul fatto che il personaggio simulato fosse un ragazzino di soli 13 anni e non madrelingua inglese. Questo particolare potrebbe aver tratto in inganno alcuni giudici che potrebbero aver pensato ad informazioni non note per la giovane eta’ o a problemi di comprensione dovuti alla diversita’ linguistica.

A parte questo, il test e’ stato comunque superato. Sicuramente, la pubblicita’, assolutamente giusta dal mio punto di vista visto il risultato storico, contribuira’ a far crescere gli investimenti nella ricerca per l’intelligenza artificiale che, test a parte, potrebbe trovare applicazione in moltissimi settori. Per darvi un’idea, la stessa Google ha da poco investito ingenti capitali in questo settore, circa 400 milioni di dollari, per acquisire societa’ piu’ piccole ed incentivare lo sviluppo di software sempre piu’ pensanti. Per chi volesse provare un sistema di questo tipo, anche se molto meno raffinato di Eugene Goostman, ci sono due possibilita’: i sistemi di assistenza vocale dei moderni cellulari (Siri per fare un esempio) o programmi online apprendenti:

Tobby chat bot

 

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Nel Lazio le spiagge sono blu!

4 Mag

Senza tanti giri di parole e senza premettere nulla, vi voglio mostrare una foto davvero molto particolare:

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

Per chi non e’ della zona, si tratta di un tratto di spiaggia nel comune di Sabaudia, perfettamente riconoscibile per la montagna in fondo e per la sua particolare forma. A parte questi dettagli di localizzazione geografica, quello che salta subito agli occhi e’ la presenza di questo strato bluastro che ricopre praticamente tutto l’arenile.

Di cosa si tratta?

Come forse potete immaginare, la strana colorazione blu presente sulla spiaggia e’ dovuta a migliaia di piccole meduse che sono arrivate a riva spinte dalla corrente.

La notizia e’ apparsa su molto giornali locali solo pochi giorni fa e, dopo l’evento di Sabaudia, provincia di Latina, lo stesso fenomeno e’ avvenuto anche ad Ostia, in provincia di Roma.

Come potete facilmente immaginare, questo evento ha attirato la curiosita’ di moltissime persone che sono arrivate sulla spiaggia per vedere l’insolito spettacolo ma, come sbagliarsi, ha creato anche molte voci catastrofiste subito pronte a sfruttare fenomeni non usuali o apparentemente tali.

Prima di analizzare il fenomeno di per se e valutare le possibili spiegazioni che si sono susseguite in questi giorni, credo sia il caso di spendere due parole sulla particolare tipologia di medusa di cui stiamo parlando di sicuro interesse se non altro per la sua colorazione blu.

Come forse avrete letto sui giornali, la medusa in questione e’ nota con il nome di “Velella velella” o anche con il nome comune di “barchetta di San Pietro”. Osservando uan foto dell’animale:

Velella Velella

Velella Velella

si vede molto bene la sua colorazione ma, soprattutto, si capisce il perche’ del suo nome dovuto alla forma che richiama quella di un piccolo scafo con una vela nel centro. La Velella ha un diametro compreso tra 4 e 7 cm e vive nelle acque calde temperate ad una profondita’ non superiore a qualche centimetro dalla superficie.

Di meduse avevamo gia’ parlato in altri articoli:

Classificazione delle specie piu’ longeve

Meduse: belle e pericolose

Troppe meduse? Sfruttiamole!

Se proprio vogliamo essere precisi, la Velella non e’ una vera e propria medusa , ma piu’ che altro un idrozoo coloniale della specie dei cnidari. A differenze di altri esempi visti negli articoli precedenti, la Velella non e’ assolutamente pericolosa per l’uomo. Le tossine contenute nei suoi tentacoli servono ovviamente per catturare il plancton ma non riescono a penetrare la pelle dell’uomo rendendo l’animale assolutamente non pericoloso. Unica accortezza da seguire, evitare di toccarsi gli occhi dopo aver toccato uno di questi animali.

Bene, detto questo, cosa dire sul fatto che miliardi di questi animali sono arrivati sulle nostre spiagge? Vi diro’ anche di piu’, proprio in questi giorni, si sono colorate di blu anche le coste di alcune zone della Sicilia e dell’isola di Malta. Cosa significa tutto questo? Le spiegazioni che trovate in giro per la rete sono davvero fantasiose, si passa dal solito inquinamento radioattivo dei mari che nessuno ci vuole raccontare, ad un fenomeno naturale che indica che qualcosa di ben piu’ grave sta per accadere. Alcuni siti si lanciano anche in farneticazioni riguardanti la presunta correlazione tra la Velella e altre specie acquatiche per indicare che qualcosa di misterioso e molto pericoloso potrebbe essere in corso sotto il mar Mediterraneo.

A parte queste spiegazioni che, come al solito, lasciano il tempo che trovano, molti siti riportano interviste a presunti esperti che giurano che questo fneomeno e’ del tutto non spiegabile e mai, dico mai, si e’ verificato qualcosa di simile in tutta Italia.

Bene, partiamo proprio da questo punto. Senza aggiungere altro, vi riporto un link ad un articolo di focus dell’aprile 2012, cioe’ 2 anni fa:

Articolo focus Velella

Cosa si dice? Che nel 2012 c’e’ stata un’invasione di Velella Velella in Liguria e Toscana. Si, avete proprio capito bene. Se avete letto tutto l’articolo in questione, si parla anche delle invasioni, in misura minore ma comunque non trascurabili, di questi animali anche nel 2009 e nel 2010. Nel 2011 invece, non si e’ registrata assolutamente la presenza di Velella sui nostri litorali. Inoltre, come sottolineato poche righe fa, questi eventi si verificano sempre intorno alla primavera inoltrata, aprile nell’articolo del 2012, fine aprile-inizio maggio quest’anno.

Forse, ma dico forse, tutte queste somiglianze non sono assolutamente trascurabili.

Dunque, ad oggi, il reale ciclo vitale di questi animali non e’ ancora del tutto noto ma sembra assolutamente probabile che questa specie possa passare per periodi piu’ o meno lunghi di quiescenza che spiegherebbero l’assenza per alcune annate di questi spiaggiamenti. La tarda primavera e’ il periodo migliore per avere colonie di questi animali nei nostri mari. Come detto all’inizio, navigando a pochi centimetri di profondita’ trasportate dal vento, le Velella possono molto facilmente essere spinte a riva anche in assenza di apparenti forti mareggiate.

Secondo alcune fonti, trattandosi di animali di superificie, la loro presenza potrebbe essere fortemente influenzata dalla presenza di petrolio in mare. Spiaggiamenti cospicui di questi animali potrebbero dunque indicare che in quel momento le nostre acque sono pulite.

Detto questo, non c’e’ assolutamnete nulla di strano nel ritrovamento di questi giorni di Velella Velella sui nostri litorali. Ovviamente, trattandosi di fenomeni dovuti alla direzione del vento, non e’ assolutamnete detto che questi ritrovamenti avvengano sempre nello stesso punto. Se siete da queste parti, vi consiglio di fare un salto per vedere questo straordinario spettacolo. Fate attenzione al trascorrere dei giorni pero’, trattandosi comunque di materia organica, dopo qualche giorno l’odore potrebbe non essere dei migliori.

 

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Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

19 Mar

Sicuramente, io non posso attaccare o denigrare la divulgazione della scienza e il voler diffondere la conoscenza, sempre troppo scarsa, e le ultime scoperte alle, cosiddette, persone di strada. Per poter fare questo pero’, mia opinione personale, si deve fare un lavoro immenso di modellamento delle informazioni e si deve essere in grado di immedesimarsi in colui che legge quello che scriviamo. Questo non significa assolutamente dire cose false ma solo fare in modo che le informazioni che passano possano appassionare ed essere comprese da coloro che non hanno una base scientifica di supporto. Credetemi, a volte questo lavoro non e’ semplice. Senza voler essere presuntuosi, molte volte un ricercatore abituato a lavorare su delle tematiche, tende a dare per scontate molte cose quando si interfaccia con qualcuno. Il risultato di questo e’, ovviamente, una impossibilita’ di comprensione da chi non ha la stessa base di chi parla.

Perche’ faccio questo preambolo?

La notizia di questi giorni, che sicuramente avrete letto su siti, blog, forum e giornali, e’ quella della conferenza stampa fatta dall’universita’ di Harvard per mostrare i dati raccolti dall’esperimento americano Bicep-2 che si trova in Antartide.

Bene, sulla maggior parte dei giornali che ho letto, e ci metto dentro anche i siti internet, ho visto una quantita’ di cavolate tali da far rabbrividire. Ovviamente, non faccio di tutte l’erba un fascio, ma, da una mia stima, circa il 10% delle notizie aveva senso, il restante era pieno di una quantita’ di idiozie che mai avrei pensato di leggere. Questa volta abbiamo superato di gran lunga gli articoli sulla scoperta del bosone di Higgs. L’unica cosa vera letta e’ che la notizia era attesa ed ha avuto un grandissimo risalto nella comunita’ scientifica, il resto lo potete buttare nel secchio.

Apro e chiudo parentesi: perche’ dobbiamo procedere in tal senso? Cari giornalisti che vi cimentate a scrivere di scienza, chiedete lumi, intervistate addetti ai lavori, non scrivete assurdita’ che non fanno altro che creare confusione su confusione in chi legge.

Detto questo, cerchiamo di capire di cosa si sta parlando.

Dunque, di Big Bang, nascita dell’universo, radiazione di fondo, ecc., abbiamo parlato in questi articoli:

E parliamo diquesto Big Bang

Il primo vagito dell’universo

Universo: foto da piccolo

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Due parole sull’antimateria

Flusso oscuro e grandi attrattori

Ipotizziamo che l’universo sia nato da un Big Bang, che ad un certo punto materia e antimateria si siano separate, poi, circa 380000 anni dopo il botto, si sono separate materia e radiazione ed e’ nata la Radiazione Cosmica di Fondo, o CMB. Proprio questa radiazione, di cui abbiamo parlato, e’ la prova sperimentale a supporto del Big Bang. Come scritto altre volte, possiamo vedere la CMB come una radiazione fossile di un preciso momento dell’universo. Prima di questo istante, c’e’ il buio perche’ la radiazione non riusciva a “scappare” e rimaneva intrappolata con la materia.

Primo punto fondamentale, la Radiazione Cosmica di Fondo esiste e l’abbiamo gia’ trovata. La prima osservazione della CMB risale al 1964 ad opera di Arno Penzias e Robert Wilson che vinsero poi il nobel nel 1978. Questo per rispondere alle notizie false che girano secondo le quali Bicep-2 avrebbe “scoperto” l’essitenza della radiazione di fondo.

Bene, l’esperimento Bicep-2 serve invece per “rilevare” con altissima precisione la CMB. Perche’ allora si parla di onde gravitazionali?

Non voglio neanche commentare le notizie i cui autori si lanciano a parlare di tensori e modi B perche’ il mio punto di vista e’ stato espresso all’inizio dell’articolo parlando di come, a mio avviso, si deve fare divuilgazione.

Cosa sono le onde gravitazionali?

Come giustamente detto da alcune fonti, questa tipologia di onde e’ stata predetta da Einstein nella sua relativita’ generale anche se queste non sono mai state osservate in maniera “diretta”. Dunque, ad Harvard hanno osservato le onde gravitazionali? Assolutamente no. Le hanno “scoperte” come qualcuno sostiene? Assolutamente no, anche in questo caso.

Per cercare di capire cosa sono le onde gravitazionali, proviamo a fare un esempio molto semplice. Immaginate lo spazio-tempo, concetto di per se molto vago ma supponete, sempre per semplicita’ , che si tratti dell’universo, come un materasso. Si, avete capito bene, un materasso come quello che avete in casa e su cui andate a dormire. Non sono impazzito, vorrei solo farvi capire questo importante concetto in modo semi-intuitivo. Dunque, ora immaginate di mettere un corpo molto pesante, ad esempio una palla da bowling, sul materasso. Cosa succede? Semplice, il materasso si “curva” in prossimita’ del corpo pesante. Bene, il materasso e’ lo spazio tempo, la palla da bowling e’ un pianeta, una galassia, ecc.. Parlando scientificamente, lo spazio tempo quadri-dimensionale e’ curvato dalla massa.

Ora, immaginate di far rotolore o togliere la vostra massa. Cosa succede? La curvatura si sposta insieme alla massa oppure, nel secondo caso, lo spazio tempo torna al suo posto. Le “piegature” dello spazio-tempo che fine fanno? Semplice, succede esattamente quello che avviene se tirate un sassolino dentro uno stagno. Queste “increspature” si propagano partendo dalla sorgente, nel nostro caso la massa, verso l’esterno.

Finalmente ci siamo. Il movimento delle masse, l’esplosione delle Supermovae, lo scontro tra Galassie, sono tutti fenomeni che deformano lo spazio tempo. Effetto di queste deformazioni, cosi’ come avviene per il sasso nello stagno, e’ la formazione di onde che si propagano liberamente nello spazio. Come potete immaginare, queste sono le cosiddette onde gravitazionali.

Ora, la teoria e’ compresa. Le abbiamo viste sperimentalmente? Purtroppo ancora no. Rimanendo ad un approccio divulgativo, lo spazio tempo e’ molto rigido e dunque le onde che si creano hanno intensita’ molto molto piccole. Questo rende le onde gravitazionali estremamente difficili da essere “ascoltate”. In termini di ricerca scientifica, a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, diversi esperimenti sono stati realizzati per cercare di captare queste onde. Dapprima, e sono ancora in funzione, si costruivano antenne risonanti, cioe’ una sorta di elemento in grado di vibrare al passaggio dell’onda, ora si procede con interferometri, strumenti che segnano il passaggio dell’onda osservando le minime variazioni meccaniche su strutture molto lunghe in cui vengono fatti passare dei laser. In un modo o nell’altro pero’, queste onde non sono mai state osservate in modo “diretto”.

Perche’ continuo a scrivere insistentemente “in modo diretto”? Semplice, perche’ sappiamo, con buona certezza, che queste onde esistono dal momento che sono state osservate in vari casi in modo “indiretto” cioe’ attraverso gli effetti che queste onde producono. La prima osservazione indiretta, fatta mediante l’osservazione di una pulsar binaria con il radio-telescopio di Arecibo, e’ valsa agli astronomi Taylor e Hulse il premio nobel nel 1993.

Bene, la CMB esiste e dimostra qualcosa, le onde gravitazionali sono state predette da Einstein e sono state osservate in modo indiretto, Bicep-2, come detto prima, non le ha osservate in modo diretto, ma, allora, di cosa stiamo parlando? Perche’ si parla di scoperta cosi’ importante?

Torniamo un attimo alla nascita del nostro universo. Abbiamo detto che c’e’ stato il Big Bang e abbiamo parlato di quando, 380000 anni dopo, materia e radiazione si sono separate. Secondo i modelli cosmologici accettati, c’e’ stato un momento nei primi istanti di vista dell’universo, precisamente 10^(-34) secondi dopo il Big Bang, in cui l’universo ha subito una rapidissima accelerazione dell’espansione a cui si da il nome di “inflazione”. Questo e’ un momento del tutto particolare in cui si e’ registrata un’espansione violentissima al punto, come dicono i cosmologi, da andare oltre l’orizzonte degli eventi. Proprio grazie a questo movimento cosi’ brusco si ha un universo cosi’ uniforme ed e’ tanto difficile registrare fluttuazioni nella distribuzione della radiazione di fondo.

Ora, per l’inflazione abbiamo dei modelli che la includono e la spiegano ma manca una prova, anche indiretta, dell’esistenza di questo momento. Come detto, studiando la CMB arriviamo fino ad un preciso istante prima del quale non possiamo andare perche’ materia e radiazione non erano separate. Attenzione, non erano separate ma, ovviamente, erano presenti. Se ripensiamo a quanto detto in precedenza per le onde gravitazionali, sicuramente un’espansione cosi’ violenta come quella dell’inflazione ne ha generate moltissime. Bene, queste onde avrebbero a loro volta interagito con la CMB lasciando una inconfondibile firma del loro pasaggio. Trovare evidenza di questa segnatura sarebbe molto importante e utile per la comprensione del modelli dell’universo che abbiamo sviluppato.

Detto questo, cosa avrebbe trovato Bicep-2?

Ovviamente quello a cui state pensando, l’effetto primordiale lasciato sulla CMB dalle onde gravitazionali dell’inflazione, dunque una misura indiretta dell’esistenza di questo periodo. Capite la portata di una misura di questo tipo? Questa evidenza ci fa capire che i modelli che prevedono un periodo inflazionario durante i primi istanti di vita del nostro universo potrebbero essere corretti. Inoltre, la tipologia dei segnali trovati riesce gia’ ad escludere alcuni dei modelli formulati in questi anni.

Come avrete letto sulle varie fonti, gia’ molti parlano di nobel per questa misura. In realta’, anche in questo caso, si sta esagerando, non per l’importanza di una misura del genere ma, semplicemente, perche’ parliamo di “evidenza”. Dopo tutte le varie storie sentite sul bosone di Higgs, come sapete bene, prima di poter parlare scientificamente di scoperta e’ necessario che il segnale atteso abbia una certa “significanza statistica” che ci faccia affermare che quanto visto corrisponde al vero. In questo caso, statisticamente ripeto, parliamo ancora di “evidenza” non di “scoperta”. Ovviamente, una misura del genere non puo’ che spingere a migliorare e perfezionare una ricerca di questo tipo, anche da parte di altri esperimenti in grado di captare e raccogliere i dati relativi alla radiazione di fondo a microonde.

Concludendo, l’annuncio fatto dall’universita’ di Harvard e’ importantissimo dal punto di vista della fisica. Purtroppo, come spesso avviene, nel raccontare cose di questo tipo si fa molta confusione e si finisce col dire cose non veritiere e che non permettono ai non addetti ai lavori di comprendere la rilevanza di notizie del genere. Come detto, quanto osservato e’ una prova indiretta dell’esistenza dell’inflazione per il nostro universo. Questo e’ un momento assolutamente unico previsto nella teoria dell’esansione dell’universo, in cui quest’ultimo si e’ stirato in modo impensabile anche solo da immaginare. Come spesso avviene, per ogni piccolo passo avanti fatto nella comprensione, si aprono ogni volta decine di nuove domande in cerca di una risposta. Non resta che andare avanti e continuare ad osservare il cosmo consapevoli di quanti misteri ancora ci siano da scoprire.

 

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 maledizione dei templari

10 Mar

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

un nostro caro lettore ci ha posto una domanda, tra l’altro gia’ fatta anche sul nostro forum:

Psicosi 2012, forum

davvero molto interessante. Il quesito, molto attuale, riguarda la cosiddetta profezia, o maledizione che dir si voglia, pronunciata da Jacques de Molay, ultimo gran maestro dei Templari, prima di essere bruciato vivo sul rogo.

Di cosa si tratta e perche’ e’ cosi attuale?

La storia dei Cavalieri del Tempio e’ nota a tutti. Come sapete, l’atto che porto’ al conclusivo scioglimento dell’ordine fu la messa al rogo appunto dell’ultimo Gran Maestro con l’accusa di stregoneria e blasfemia per quello stesso ordine che per diversi anni combatte’ per il papato. Il motivo storico che porto’ a questa conclusione e’ facilmente riconducibile all’antipatia, leggasi interessi, di Filippo il Bello nei confronti dei Templari e alla mancanza di polso da parte del papa Clemente V, pontefice in un periodo difficile soprattutto per i rapporti tra la corte di Francia e il Vaticano.

Andiamo con ordine. Il processo all’ordine duro’ ben 7 anni fino a quando, dopo altrettanti anni di prigionia e di torture, il Gran Maestro Jacques de Molay confesso’ tutte le colpe attribuite a lui ed ai suoi cavalieri. Anche se in seguito la confessione venne ritrattata, questo non servi’ ad evitare il rogo per molti cavalieri e per il Gran Maestro in persona.

La condanna venne eseguita il 19 Marzo 1314 a pochi passi dalla cattedrale di Notre Dame. Cosa successe in questo storico giorno? Secondo molte voci, poco prima che la pira venne accesa, Jacques de Molay si rivolse a quelli che considerava i suoi inguisti carnefici pronunciando alcune frasi molto importanti.

Prima di tutto, de Molay disse “Vi prego di lasciarmi unire le mani per un’ultima preghiera. Morirò presto e Dio sa che e’ ingiusto. Ma io vi dico che la disgrazia cadrà su coloro che ci condannano ingiustamente.” Rivolgendosi poi a Filippo il Bello e al Papa disse: “Vi affido entrambi al tribunale di Dio, tu Clemente nei prossimi 40 giorni e tu Filippo prima della fine dell’anno”.

Cosa significano queste frasi? Come potete immaginare, piu’ che una minaccia, questa potrebbe essere vista come una vera e propria maledizione lanciata dall’ultimo Gran Maestro nei confronti di coloro i quali avevano ingiustamente denigrato e portato allo scioglimento un nobile ordine come quello dei Tamplari.

Si avvero’ questa maledizione?

Leggendo la storia, potremmo dire proprio di si. Clemente V si ammalo’ e mori’ nel giro di un mese mentre Filippo il Bello, in seguito ad una caduta da cavallo, mori’ prima della fine dell’anno.

Ora pero’, secondo alcuni, queste non furono le uniche maledizioni lanciate dal Gran Maestro prima di morire. Stando alle diverse fonti che trovate in rete, a queste prime due frasi se ne devono aggiungere altrettante pronunciate con lo stesso tono di vendetta.

Sempre prima di morire, Jacques de Molay si rivolse alla monarchia francese dicendo: La casa reale Francese cadrà definitivamente entro la tredicesima generazione da Filippo IV e, ancora, rivolgendo lo sguardo verso la cattedrale di Notre Dame: Il Papato terminerà entro 700 anni dalla mia morte.

Analizziamo queste altre due frasi. Come noto, la monarchia francese termino’ definitivamente, ed in malo modo, con Luigi XVI. Facendo due rapidi calcoli, si trova che Luigi XVI fu effettivamente il tredicesimo discendente di Filippo il Bello.

A questo punto, siamo a 3 maledizioni avverate su quattro. cosa dire della quarta? Si e’ avverata? Direi proprio di no dal momento che il Papato e’ ancora in piedi. Quando scadranno i termini per questa profezia? Semplice, Jacques de Molay venne arso vivo il 19 Marzo 1314, dal momento che is parla di 700 anni tondi tondi, la scadenza della maledizione e’ il 18 Marzo 2014.

18 Marzo 2014? Proprio cosi’, esattamente tra pochi giorni scadranno i termini della quarta parte della profezia dell’ultimo Gran Maestro dei Templari. Dal momento che ben 3 profezie su 4 si sono avverate, non vedo perche’ dovremmo pensare che anche la quarta non si possa avverare. Se cosi’ fosse, tra poco meno di una settimana, dovrebbe terminare il papato.

Quali sono le conclusioni a tutto questo? Semplice, se leggete in rete, i furbacchioni non aggiungono altro ma si limitano a dire “non resta che attendere”. In fondo, se 3 su 4 si sono avverate, pensate quello che volete.

Aspettate un attimo pero’. Ma siamo davvero sicuri che tutta questa storia sia reale? Forse, prima di giungere a conclusioni affrettate, e’ il caso di ragionare un po’ meglio su tutta questa storia.

Prima di tutto, quali sono i documenti storici a supporto di questa storia? Purtroppo, o per fortuna, nessun documento originale del tempo. Se ci concentriamo sulle prime due maledizioni, quelle di Clemente e Filippo, le prime documentazioni che riportano di questa profezia pronunciata da Jacques de Molay sono in realta’ della fine del 1300, cioe’ circa 80 anni dopo i fatti. Cosa significa questo? E’ vero che quelli non erano propriamente anni in cui la liberta’ di stampa e di pensiero era in voga, ma, anche in questo caso, siamo di fronte a maledizioni e profezie che spuntano dopo che i fatti sono avvenuti. Detto in altre parole, le due famose frasi di cui stiamo discutendo vengono riportate solo diversi anni dopo che i fatti stessi sono avvenuti. Ormai, di profezie in questo modo ne abbiamo viste fin troppe.

Se invece passiamo alla terza profezia, quella sulla monarchia di Francia, anche in questo caso, non troviamo documentazione se non diversi anni dopo la famosa ultima ghigliottina. Nel corso dei secoli poi, si e’ anche sparsa la diceria secondo la quale il boia incaricato, tale Charles-Henri Sasson, poco prima di far cadere la ghigliottina avrebbe pronunciato nell’orecchio dell’ultimo re di Francia la frase “sono un Templare e sono qui per portare a compimento la maledizione di Jacques de Molay”. Ovviamente, anche questa diceria e’ stata tirata fuori diversi anni dopo la fine della monarchia francese.

A questo punto, cosa dire della quarta e ultima maledizione? A voi la conclusione. Visto quanto detto, non credo sia il caso di tenere in considerazione questa profezia. Anche dal nostro punto di vista, se vogliamo, potremmo dire “non resta che attendere qualche giorno e vedere cosa succede”. Sicuramente, il periodo storico che stiamo vivendo, lascia molto spazio a profezie di questo tipo. Come potete facilmente immaginare, non manca chi cerca di cavalcare questa profezia, parlando di evidente fine gia’ in corso, e testimoniata dalla presenza simultanea di due Papi. Ci sono poi anche altre voci interessanti propro su questo punto e che meritano di essere citate. Secondo queste fonti, la presenza di due Pontefici sarebbe invece necessaria per far fronte all’imminente pericolo e sarebbe dunque un segnale divino per mostrarci la vicinanza di Dio per il momento difficile che stiamo per affrontare.

Come ormai siamo abituati, a profezie di questo tipo, che non hanno nulla di reale, non mancano mai tutte quelle voci e dicerie pronte solo ad amplificare l’eventuale paura di chi le legge.

Prima di concludere, vorrei condividere con voi un pensiero. In questo caso, come in questi altri articoli:

La monaca di Dresda

Le profezie di Benjamin Solari Parravicini

2012 e la profezia di Malachia

Si avvera la profezia di Malachia

La mano di Dio sulle dimissioni del Papa

Ultime notizie (o profezie rispolverate) dal Vaticano

Pietro II: il primo papa di colore

Malachia-Francesco: cosi’ e’ troppo facile!

Abbiamo parlato di profezie riguardanti la fine del Papato. Ripeto: la fine del Papato, non la “fine del mondo”. Tutte le volte, pero’, queste profezie vengono interpretate come qualcosa pronto a mettere in discussione la continuazione del mondo stesso, della nostra civilta’ o della razza umana. Perche’ avviene questo?

La domanda che mi sono posto e’: se veramente il Papato finisse, cosa dovrebbe accadere?

La risposta a questa domanda non e’ assolutamente semplice ne tantomeno scontata. Il primo errore che si potrebbe fare e’ quello di pensare alla fine della religione Cristiana Cattolica o del concetto di Dio. Questo e’ ovviamente sbagliato. Il mio pensiero, indipendentemente dall’essere credenti, non credenti, Cristiani o altro, riguarda solo ed esclusivamente la fine del Papato. Oggi, da un momento all’altro, non esiste piu’ un Papa o lo stesso Vaticano. Cosa cambierebbe? Sicuramente, ma su questo qualcuno potrebbe avere idee diverse, cambierebbero molti equilibri a livello mondiale e, forse, anche molte opere caritatevoli fatte da e per conto del Papa o del Vaticano. Secondo alcuni, la fine del Papato sarebbe un sollievo per via degli scandali e del potere economico e politico accumulato negli anni. Indipendentemente da quello che possiate pensare, la fine del Papato, almeno a mio avviso, non riguarderebbe certo la fine del mondo. Sicuramente, molti aspetti della societa’, cosi’ come la conosciamo, ne uscirebbero fortemente modificati ma il mondo continuerebbe ad andare avanti. Qualcuno potrebbe paragonare il Papato alla piu’ longeva monarchia di tutti i tempi ma, nel corso dei secoli, abbiamo visto Regni e Imperi che sembravano intramontabili terminare da un momento all’altro e tutto questo senza che il mondo sia finito.

Ora, ognuno di noi potrebbe riflettere su questo punto e farsi la propria idea analizzando aspetti sociali, politici, religiosi, economici e via dicendo. Non credo pero’ che qualcuno arrivi al termine del raginamento prevedendo la fine del mondo a causa della fine del Papato. Tutto questo fermo restando che nessuna profezia sta veramente mettendo a rischio il Papato stesso.

 

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

Studiare le stelle da casa

4 Feb

Dopo qualche giorno di assenza, purtroppo, al contrario di quello che pensano i catastrofisti, il mio lavoro non e’ solo fare disinformazione attraverso questo blog, eccoci di nuovo qui con un articolo di scienza pura.

Come avrete sentito, solo qualche giorno fa, e’ stato inaugurata a Padova la macchina acceleratrice “Prima”. Per dirla semplicemente, si tratta di una macchina in grado di accelerare atomi fino ad energie di 16 milioni di Watt. Questa importante infrastruttura nasce da una collaborazione tra l’Istituto di Fisica Nucleare, il CNR, l’ENEA, l’Universita’ di Padova e le Acciaierie Venete.

Ovviamente parliamo di un grande successo per la ricerca italiana. Pensandoci bene, mi rendo pero’ conto di come un successo di questo tipo, possa risultare abbastanza difficile da capire per un non addetto ai lavori. Detto in altri termini: a cosa serve questa macchina?

Molto semplice, come spesso avviene, ricerche di questo tipo sono assolutamente multidisciplinari e possono servire per condurre studi su tantissimi settori. Tra questi, quello che sicuramente interessa di piu’ e’ senza dubbio lo studio della fusione nucleare controllata.

Di fusione abbiamo parlato in diversi articoli:

Sole: quanta confusione!

La stella in laboratorio

mostrando come questo sia il processo attraverso il quale le stelle, e ovviamente il nostro Sole,  producono energia.  Purtroppo, ad oggi, non siamo ancora stati capaci di sfruttare la fusione per produrre energia per noi. Per essere piu’ precisi, ancora non siamo riusciti a realizzare un processo in cui l’energia necessaria per attivare la fusione sia maggiore di quella che poi viene data all’esterno. Detto in parole povere, ad oggi abbiamo ancora un processo “in cui ci rimettiamo”, cioe’ diamo piu’ energia rispetto a quella che otteniamo in uscita.

Una delle chimere della fusione nucleare, e’ senza dubbio il discorso della fusione fredda e di tutti quei processi che gli ruotano intorno. Anche di questi processi abbiamo parlato diverse volte in articoli come questi:

E-cat meraviglia o grande bufala?

Ancora sulla fusione fredda

Come sapete bene, e come potete verificare leggendo gli articoli citati, la nostra posizione non e’ mai stata di chiusura totale verso queste ipotesi solo che, e su questo non ho mai trovato una smentita reale e credibile, ad oggi non ci sono le prove necessarie per dimostrare scientificamente che queste soluzioni, ed in particolare l’E-Cat, siano in grado di funzionare.

Fatta questa doverosa premessa, torniamo a parlare di PRIMA.

Come visto negli articoli specifici sulla fusione, la ricerca ufficiale sta investendo molte risorse in alcuni progetti europei e mondiali di notevole portata. Tra questi, ruolo d’eccezione spetta sicurametne ad ITER. Come sapete bene, si tratta di un primo prototipio su grande scala di un reattore a fusione per ricerca. Tra alti e bassi, la costruzione di questa importante pietra miliare nella storia della fusione sta procedendo in Francia e speriamo possa portare i risultati sperati ed in grado di aprire le porte alla produzione di energia mediante la fusione mnucleare.

La macchina PRIMA studiera’ proprio la parte di, definiamola cosi’, iniezione di ITER, cioe’ il fascio neutro che servira’ per riscaldare il plasma fino alle temperature richieste per far partire la fusione. Oltre ad ITER, la macchina servira’ anche per studiare i materiali piu’ adatti per contenere la fusione e che saranno un punto molto importante anche nella costruzione del primo reattore, chiamato IFMIF, che sara’ costruito in Giappone.

Prima di chiudere, vorrei invitarvi ad una riflessione. Permettemi di riprendere quanto detto un po’ di tempo fa in questi articoli:

Perche’ la ricerca: scienza e tecnologia

Perche’ la ricerca: economia

Prima di tutto, gli studi condotti per la costruzione dei magneti di LHC sono stati fondamentali per la costruzione dei magneti da utilizzare su PRIMA. Questo solo per dire come la ricerca non e’ mai fine a se stessa ma consente di farci applicare studi condotti su un particolare settore a qualcosa di diverso, non dovendo ogni volta ripartire da zero. Oltre a questo, per parlare invece di economia, la costruzione di macchine di questo tipo mettono sempre in moto un’economia assolutamente non trascurabile. Cosi’ come e’ avvenuto per LHC, anche per PRIMA ci sono state importanti commesse per le aziende italiane non solo legate alla costruzione di magneti. Questo solo per ribadire come i soldi dati alla ricerca rappresentino sempre un investimento. Purtroppo, il tasso di interesse o i tempi per poter maturare questo tasso non sono sempre scritti o sicuri anzi, lasciatemi dire, possono maturare in settori completamente diversi.

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

Scherzi … marziani

27 Gen

Si sa, nell’immaginario collettivo costruito da tantissimi film di fantascienza, gli alieni sono da sempre identificati come marziani, cioe’ provenienti dal pianeta Marte. Ora, come dovrebbero essere questi esseri che abitano un pianeta tanto inospitale? Alta, bassi, brutti, belli, con le antenne? Ovviamente, non siamo in grado di dare questa risposta. Una caratteristica pero’ possiamo darla, almeno stando alle fantasiose storie che girano sulla rete in questi giorni, sono dei simpatici burloni!

Pensate mi sia impazzito?

Forse, non per la notizia che sto per darvi.

Come sapete, Marte e’ uno dei pianeti maggiormente esplorati da missioni sulla superficie. Oltre a Curiosity, di cui abbiamo parlato in tantissimi articoli:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

Curiosity: scoperta sensazionale?

Ecco la scoperta di Curiosity

c’e’ anche il rover Opportunity che ancora oggi gironzola sul pianeta rosso. Questa missione era inizialmente pensata per durare 90 giorni nel 2004. Oggi, stiamo festeggiando i 10 anni del rover su Marte e, a parte qualche inevitabile problema, Opportunity continua ad inviare dati molto importanti a terra.

Cosa e’ successo dunque?

Dal momento che ora e’ inverno su Marte, le avverse condizioni meteo hanno costretto il rover ad un periodo di pausa. Prima di chiudere pero’, ha inviato alcune immagini dalla sua postazione. Dopo 12 giorni marziani, che durano poco di piu’ di quelli terrestri, il rover ha scattato nuovamente delle immagini. Proprio facendo il confronto tra prima e dopo, e’ saltato fuori un particolare davvero interessante.

Dal momento che un’immagine vale piu’ di 100 parole, e che il tutto e’ nato proprio da una foto, vi mostro subito la prova che sta facendo tanto discutere:

Confronto delle foto scattate da Opportunity a distanza di 12 giorni marziani

Confronto delle foto scattate da Opportunity a distanza di 12 giorni marziani

Questo e’ il confronto tra la foto scattata prima e quella dopo 12 giorni di inattivita’. Come vedete, e’ presente una roccia che prima non c’era.

Il misterioso sassolino, dalle dimensioni approssimative di un pugno, ha la forma che ricorda una ciambella ed e’ stata battezzata Pinnacle Island.

Come detto, Opportunity si trova su Marte da ben 10 anni e, praticamente, non ha visto niente cambiare intorno a se. Come e’ possibile che ora sia comparsa una roccia?

Come potete facilmente immaginare, questo curioso fatto ha accesso la fantasia di tutti quelli che vorrebbero il pianeta rosso abitato da forme di vita intelligenti. Senza troppi giri di parole, la spiegazione di moda e’ semplice: la NASA e’ perfettamente a conoscenza di essere su un pianeta abitato e fa un lavoro enorme per cancellare di volta in volta le prove che troverebbe grazie alle sue missioni. Il motivo di questo oscuramento non e’ univoco, ma passa per i piu’ svariati complotti. Purtroppo, questa volta i tecnici hanno fatto un errore, si sono dimenticati di eliminare questa prova oggettiva che qualcosa intorno al rover cambia nel tempo proprio a causa del’attivita’ degli abitanti del posto.

E’ possibile tutto questo?

Assolutamente no. Vi premetto subito che, ad oggi, non e’ ancora chiara l’origine di questa roccia e come sia potuta capitare in quel punto in un lasso di tempo cosi’ breve. Nonostante questo, ci sono delle spiegazioni razionali, e sicuramente piu’ credibili dell’ipotesi marziani-burloni, che vanno considerate.

In un primo momento, si e’ pensato che Pinnacle Island fosse un piccolo meteorite arrivato su Marte proprio vicino al rover. In alternativa, il piccolo sasso potrebbe essere stato lanciato veso il rover dalla caduta di un frammento piu’ grande a distanza dal punto considerato. Questa ipotesi e’ stata poi scartata per la scarsa probabilita’ associata ad un evento di questo tipo.

Come anticipato, anche se la spiegazione reale ancora non e’ stata accettata, la NASA e’ sempre piu’ convinta che si tratti di un frammento rimasto incastrato su una delle sei ruote di Opportunity.

E’ possibile questo?

Assolutamente si. Vediamo il perche’. Come anticipato, il rover si trova su Marte da ben 10 anni e qualche “acciacco” dell’eta’ cominca a sentirlo. In particolare, un attuatore che governa il movimento del rover ha smesso di funzionare da qualche settimana. Conseguenza di questo guasto e’ che una delle sei ruote ha smesso di girare. Praticamente, questa e’ bloccata e trascinata sulla superficie dal movimento delle restanti cinque. In queste condizioni, e’ molto probabile che piccoli frammenti di materiale si incastrino sotto al rover. A riprova di questa spiegazione, durante i 12 giorni di stop, il rover ha ruotato su se stesso. Alla riaccensione, riportandolo in posizione, il frammento potrebbe essersi staccato ed essere finito nel punto in cui lo abbiamo visto nella seconda foto. Altra alternativa, personalmente meno probabile di questa, e’ che Pinnacle Island sia caduta da una roccia piu’ grande vicino a Opportunity urtata proprio dal rover durante la manovra di riallineamento.

Anche se, ad ora, non c’e’ ancora una spiegazione ufficiale all’accaduto, sicuramente ci sono ipotesi razionali assolutamente accettabili e, almeno a mio parere, assolutamente condivisibili. La cosa interessante e’ che a distanza di 10 anni, Opportunity ancora riesce a stupirci con fenomeni non attesi e ssolutamente interessanti.

 

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Fascio di anti-idrogeno? FATTO!

22 Gen

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

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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Su internet si trova di tutto …. o quasi

10 Gen

Tra pochi giorni iniziera’ a Washigton il meeting della Societa’ Astronomica Americana, incontro molto importante per discutere le ultime teorie, scoperte e per analizzare dettagli fondamentali dell’esplorazione spaziale. Per poter avere una comunicazione, come si chiama in gergo, al meeting e’ necessario inviare qualche giorno prima articoli specifici per raccontare il proprio lavoro.

Tra i tanti articoli sottomessi, ne e’ stato inviato uno molto particolare. Se non fosse che gli autori dell’articolo sono ricercatori della Michigan Technological University, si potrebbe quasi pensare ad uno scherzo di cattivo gusto.

Di cosa sto parlando?

Senza togliervi il gusto della sorpresa, vi segnalo il link dove potete vedere l’intero articolo inviato. Vi prego di concentrarvi sul titolo della ricerca:

Articolo per Astronomical Society

ovvero, “ricerca su internet di viaggiatori nel tempo”.

E’ uno scherzo?

Assolutamente no. Proviamo a capire di cosa si parla. Molto spesso, complici anche i tanti film di fantascienza sul tema, parliamo di viaggiare nel tempo con la possibilita’ di poter andare avanti e indietro. Potremmo pensare di rivivere momenti importanti del passato, oppure dare una sbirciatina al prossimo futuro per vedere come apparira’ il mondo tra decine o centinaia di anni.

Bene, supponiamo che tra X anni qualcuno costruisca una macchina del tempo che permetta di fare questo. Magari, ci sara’ qualcuno che, per curiosita’, verra’ a rivedere come era il mondo agli inizi del XXI secolo. Se queste persone del futuro tornassero indietro nel tempo, sicuramente potrebbero lasciare delle tracce nel periodo visitato.

Come possiamo trovare queste tracce?

Semplice, secondo gli autori di questo articolo, c’e’ la possibilita’ che i crononauti, cioe’ i viaggiatori nel tempo, possano lasciare alcuni segni del loro passaggio sulla rete. Cosa evidenziare queste tracce? Per prima cosa, si potrebbe cercare sui social network. Per effettuare la ricerca, gli studiosi hanno infatti eseguito delle ricerche particolari cercando di capire se ci fosse qualcuno che, in rete, abbia parlato di qualche avvenimento importante prima che questo si potesse verificare o prima che questo divenisse di dominio pubblico. In particolare, i ricercatori hanno preso come riferimento la scoperta della cometa ISON e l’elezione di Papa Francesco. Come anticipato, utilizzando parole chiave specifiche, hanno provato a vedere se ci fosse l’evidenza di qualche utente che avesse parlato di questi argomenti prima che accadessero. Questo sarebbe un chiaro segnale che queste persone conoscevano gli eventi perche’ provenienti dal futuro.

Cosa si e’ scoperto?

Purtroppo, non sono state trovate corrispondenze significative. Utlizzando algoritmi di ricerca appositamente studiati, e applicati su social network come Facebook e Twitter, non si sono trovate voci che parlassero della ISON prima della data ufficiale della sua scoperta. Per quanto riguarda il papa invece, una corrispondenza e’ stata trovata ma si tratta di un utente che aveva preannunciato l’elezione di Bergoglio pochi giorni prima del conclave. Come potete facilmente immaginare, prima dell’elezione, c’e’ sempre il toto-Papa ed e’ assolutamente normale che tra tante previsioni qualcuno azzecchi il nuovo successore di Pietro.

Come sapete, scientificamente, esiste la possibilita’, a livello teorico, di poter effettuare viaggi nel tempo. Ovviamente si tratta, almeno al momento, di teorie derivate direttamente dalla relativita’ e dei principi primi della Natura. Certo, non possiamo escludere che un giorno, remoto o no, qualcuno possa, perche’ dotato di conoscenze piu’ avanzate delle nostre, poter realizzare una macchina del tempo. Ad oggi pero’, non ci sono evidenze, almeno stando a questa ricerca, di viaggiatori temporali approdati in questi anni. A questo punto, le conclusioni possibili sono tante: nessuno costruira’ mai una macchina del tempo, il nostro periodo non e’ interessante, il viggiatore temporale preferisce guardarsi intorno piuttosto che cinguettare su twitter o molte altre possibilita’ che, magari scientificamente, potrebbero rendere il viaggio temporale non come lo possiamo immaginare noi oggi.

 

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