Il suono del vinile

In questi giorni, ho ricevuto diverse mail da parte dei nostri lettori, tutte con domande veramente interessanti. Mi scuso da subito con queste persone se non ho risposto immediatamente ma, viste le domande, preferisco pubblicare una serie di post “corti” con le domande e le risposte. Credo che questi argomenti, proprio per la loro particolarità, potrebbero essere di interesse anche per altri lettori.

La prima domanda è apparentemente molto semplice: “come funziona un disco in vinile?”

Ovviamente, tutti conoscono i dischi in vinile e quelli più avanti con l’età, ma neanche troppo, avranno sicuramente cari ricordi legati a questi oggetti che, negli ultimi anni, anche se questo non è esattamente vero come vedremo in seguito, sono stati sostituiti da altri supporti tra cui CD e memorie di massa portatili.

Rispondiamo subito alla domanda, come fa un disco a suonare?

Detto molto semplicemente, i dischi hanno un solco a spirale che parte dall’interno e arriva fino al bordo. Questo solco presenta delle irregolarità ben precise. Quando la puntina passa nel solco, viene messa in vibrazione appunto da queste irregolarità e queste vibrazioni vengono trasformate in un suono.

Semplice!

Come tutti sanno, esistono diverse tipologie di dischi. L’ultima e più diffusa è sicuramente quella dei 33 giri. Questo numero, in realtà 33 e 1/3, indica il numero di giri al minuto fatti dal disco sul piatto. I dischi a 33 giri hanno una struttura detta a microsolco e in un centimetro di raggio si trovano ben 275 solchi.

Come potete facilmente immaginare, la combinazione di velocità di rotazione, numero di solchi e diametro definisce in prima battuta la lunghezza della registrazione che è possibile contenere in un singolo disco.

Per darvi un’idea, i 33 giri, che permettono una durata di 30 minuti per lato, hanno sostituito i 45 giri su cui è possibile registrare solo per la metà del tempo. Se torniamo ancora più indietro nel tempo, i 78 giri consentivano registrazioni di soli 3 minuti!

Anche il materiale utilizzato per i dischi ha subito diverse evoluzioni nel corso del tempo e alla fine si è giunti al vinile perchè questo materiale consente una buona qualità del solco accompagnata anche con una discreta resistenza meccanica e di durata nel tempo.

Come viene realizzato un vinile?

In realtà, il processo di produzione è molto semplice. Si crea un “master” di registrazione che altro non è che il negativo del vinile che dobbiamo creare. Il master viene poi messo in contatto con il vinile per creare la struttura a microsolco e produrre il disco.

Oggi, dopo qualche anno di assenza, i dischi in vinile stanno tornando sul mercato per diversi motivi. Prima di tutto, secondo molti, la qualità del suono del vinile non è assolutamente paragonabile con quella dei CD. Inutile che stia qui a raccontarvi le innumerevoli disquisizioni tra banda passante e frequenze di taglio tra i cultori dell’ascolto musicale. Inoltre, un disco in vinile assicura, se ben mantenuto, una durata notevole nel tempo.

Esistono poi alcuni motivi più artistici al matenimento del vinile. Prima di tutto, la superficie maggiore della copertina dei dischi permette la creazione di vere e proprie opere d’arte per i collezionisti. Solo per darvi un’idea, esiste un mercato enomre di appassionati che scambiano e acquistano dischi in vinile con cifre che raggiungono numeri da capogiro!

Il 33 giri più costoso al mondo e “yesterday and today” dei Beatles nella Butcher Cover che vedete nella parte bassa di questa immagine:

Nella parte bassa, “Yesterday and Today” dei Beatles nella Butcher Cover

Dimenticavo, il valore del disco è stimato intorno ai 45000 dollari!

 

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

22 Febbraio 2014: avanti il prossimo ….

Il 21 Dicembre 2012 ha assunto un significato particolarmente profetico per via dei Maya e della fine del loro calendario. Decine e decine di possibili eventi che sarebbero dovuti accadere in questo fantomatico giorno e di cui, come prevedibile e come cercato per mesi di far capire anche su questo blog, non si e’ avuta nessuna traccia.

A parte questo significato profetico, dal punto di vista, lasciatemi dire, sociale e psicologico, la fine del calendario Maya, anche se non ha visto arrivare la fine del mondo, puo’ essere vista come l’inizio di un nuovo periodo, quello delle profezie a tutti i costi. Come detto svariate volte, in vista del 2012, e’ iniziato un mercimonio del terrore atto esclusivamente ad alimentare la spirale dell’ansia. Il motivo di questo e’ presto detto: creare curiosita’ e paura in grado di mantenere vivo l’interesse verso tutte le forme di comunicazione pronte a sfruttare questo momento.

Ora, passata la bufala Maya, secondo voi, tutti questi volponi della comunicazione potevano veder tramontare il loro introito? Ovviamente no! Praticamente subito dopo il 21 Dicembre, come visto in questo articolo:

– 2013 o ancora piu’ oltre?

sono uscite fuori tantissime nuove profezie, inventate, mutuate da altri popoli antichi, distorte e chi piu’ ne ha piu’ ne metta.

Oggi, nel 2014, di cosa possiamo parlare? Cosa inventarci per far credere ad una nuova fine del mondo? Visto che il “vintage” e’ sempre di moda, possiamo prendere spunto da un altro antico popolo, ricco di storia e tradizione, quello dei Vichinghi e della tradizione norrena.

Come richiesto esplicitamente nell’apposita sezione:

– Hai domande o dubbi?

un nostro lettore ci chiede di spiegare meglio la profezia del Ragnorok di cui si sta cominciando a parlare sul web. Anche se, come e’ ovvio, non siamo ai livelli dei Maya, anche questa profezia sta riscuotendo un discreto successo anche considerando che parliamo di fine del mondo in tempi molto brevi il 22 Febbraio 2014!

Andiamo con ordine, la tradizione Norrena e’ alquanto sconosciuta per i popoli mediterranei, anche se pone le sue radici in tempi molto antichi. Il termine Ragnarok nella lingua vichinga significa “destino degli Dei” e questa profezia parla appunto dell’apocalisse intesa come termine ultimo degli Dei vichingi. Per essere precisi, cosi’ come in realta’ era anche per i Maya, la maggior parte dei popoli antichi non parlano quasi mai di fine dei tempi, ma credono in un ciclo di eventi che sistematicamente si ripete nel corso dei secoli. Anche nel caso del Ragnarok, si parla di grandi eventi, naturali e non, che avvengono con cadenza regolare e che riportano il mondo ad un equilibrio pre-esistente. Possiamo vederlo come un riazzeramento dei tempi ed una ripartenza da un punto stabile.

Cosa dovrebbe accadere durante il Ragnarok?

Spariranno quindi Sól (il Sole) e Máni (la Luna): i due lupi (Skǫll e Hati) che, nel corso del tempo, perennemente inseguivano i due astri finalmente li raggiungeranno, divorandoli, privando il mondo della luce naturale. Anche le stelle si spegneranno.

Yggdrasill, l’albero cosmico, si scuoterà, e tutti i confini saranno sciolti: terremoti, alluvioni e catastrofi naturali.

Le creature del caos attaccheranno il mondo: Fenrir il lupo verrà liberato dalla sua catena, mentre il Miðgarðsormr emergerà dalle profondità delle acque. La nave infernale Naglfar leverà le ancore per trasportare le potenze della distruzione alla battaglia. Al timone ci sarà il dio Loki.

I misteriosi Múspellsmegir cavalcheranno su Bifrǫst, il ponte dell’arcobaleno, facendolo crollare. Heimdallr, il bianco dio guardiano, soffierà nel suo corno, il Gjallarhorn, per chiamare allo scontro finale Odino, le altre divinità, e i guerrieri del Valhǫllr (gli einherjar).

Nel grande combattimento finale, che avverrà nella pianura di Vígríðr, ogni divinità si scontrerà con la propria nemesi, in una distruzione reciproca. Il lupo Fenrir divorerà Odino, che quindi sarà vendicato da suo figlio Víðarr. Þórr e il Miðgarðsormr si uccideranno a vicenda, e così Týr e il cane infernale Garmr. Surtr abbatterà Freyr.

L’ultimo duello sarà tra Heimdallr e Loki, che si uccideranno a vicenda, quindi il gigante del fuoco Surtr, proveniente da Múspellsheimr, darà fuoco al mondo con la sua spada fiammeggiante.

Personalmente, leggendo tutti questi nomi, mi sembra di leggere il Signore degli Anelli, non essendo un appassionato di questo genere di letteratura. In soldoni, come e’ chiaro, si capisce molto bene lo scontro che avverrebbe tra le varie Divinita’ vichinge che in questo modo si uccideranno a vicenda.

Cosa accadrebbe alla fine del Ragnarok?

Come anticipato, il mondo non finirebbe ma ripartirebbe di nuovo azzerando tutto. Ecco il pezzo che lo spiega:

Di seguito, dalle ceneri, il mondo risorgerà. I figli di Odino, Víðarr e Váli, e i figli di Thor, Móði e Magni, erediteranno i poteri dei padri. Baldr, il dio della speranza e Hǫðr suo fratello, torneranno da Hel, il regno della morte. Troveranno, nell’erba dei nuovi prati, le pedine degli scacchi con cui giocavano gli dèi scomparsi. La stirpe umana verrà rigenerata da una nuova coppia originaria, Líf e Lífþrasir, sopravvissuti nascondendosi nel bosco di Hoddmímir.

Dunque, due novelli Adamo ed Eva sopravviveranno e riformeranno il genere umano.

Ovviamente, come sempre avviene nei culti antichi, eventi di questo tipo non arrivano da un momento all’altro, ma sono sempre preannunciati da una serie di eventi che fanno capire agli uomini che il destino ultimo sta arrivando. Nella cultura norrena, il Ragnarok sarebbe annunciato da chiari ed inequivocabili eventi che non potrebbero certo passare inosservati. Ecco un sunto:

Ragnarǫk verranno preceduti dal Fimbulvetr, un inverno terribile della durata di tre anni, in seguito al quale avverrà lo sfascio dei legami sociali e familiari, in un vortice di sangue e violenza al di là di ogni legge e regola.

Oltre a questo, qualcuno parla anche del suono di un corno che verra’ avvertito dagli uomini per tre volte e che sarebbe suonato dalle Divinita’ per indicare l’imminenza del Ragnarok.

Secondo i nostri amici catastrofisti, quali sono gli eventi che stiamo vivendo oggi e che coincidono con quanto riferito al Ragnarok?

Per prima cosa, il suono del corno sarebbe stato ascoltato diverse volte, nelle prime ore del mattino, nella cittadina inglese di York, zona con fortissimi radici culturali nordiche. Secondo altri ancora, il suono del corno sarebbe rappresentato dai suoni dell’apocalisse ascoltati numerose volte a partire dal 2012.

Bene, per quanto riguarda il suono del corno, sono solo ed esclusivamente chiacchiere visto che non esiste nessuna prova di quanto riportato da uno sparuto gruppo di fanatici. Parlando invece di suoni dell’apocalisse, di questi abbiamo parlato diverse volte in vari articoli:

– I misteriosi suoni dell’Apocalisse

– Di nuovo i suoni dell’apocalisse

Cosa c’e’ di vero nei suoni dell’apocalisse? Assolutamente niente di niente. Si tratta solo di prove fasulle inventate e messe in rete. Tra l’altro, se ne parlava gia’ come annuncio della fine del mondo Maya, dunque e’ solo una bufala reciclata gia’ smascherata.

Cosa dire di questo vento gelido di cui si parla? Indovinate un po’? Il Sole si sta spegnendo, secondo alcuni, o sta entrando in una fase di minimo che portera’ una nuova era glaciale. Le prove? Ovvio, ma avete visto cosa e’ successo questo inverno, ad esempio, negli Stati Uniti? Tutta questa neve e gelo possono solo essere dovuti ad eventi di questo tipo.

Strano, oggi a Roma ci saranno 18 gradi e, lasciatemi dire, di inverno non si e’ ancora avuta traccia. Gli stessi catastrofisti che parlano di nuova era glaciale, pubblicano in concomitanza articoli che parlando della fine del mondo perche’ stiamo osservando un riscaldamento globale ingiustificato e senza precedenti. Lascitemelo dire, il discorso e’ sempre lo stesso, freddo e caldo non sono quantita’ fisiche se non vengono misurate e confrontate con qualcosa. Quando fa comodo stiamo per entrare in una nuova era glaciale, quando fa caldo, e’ il riscaldmaneto globale perche’ Nibiru sta arrivando, quando la temperatura e’ mite e’ perche’ la scienza gioca con le scie chimiche. Capite bene come queste affermazioni ormai siano state gia’ ampiamente smascherate e mostrate per quello che valgono.

Estremamente divertenti sono anche le altre assonanze che si leggono in giro per la rete.

Sempre nel Ragnarok si parla del serpente Jormungand che si liberera’ delle sue catene scuotendosi e facendo innalzare il livello delle acque degli oceani. Quale sarebbe la prova? Lo tsunami che ha colpito le coste del Giappone.

Ma come, ma lo Tusnami giapponese non annunciava la fine del mondo Maya? In realta’ neanche quella, ma ogni scusa e’ buona per trovare somiglianze e annunci.

Andiamo avanti. Si dice che prima dell’avvento del Ragnarok, il fratello combattera’ contro il fratello. Dimostrazione? Tutti i fatti di cronaca che mostrano come la famiglia non sia piu’ un luogo di unione e pace. Davvero? Premessa la gravita’ dei fatti di cronaca sempre, non mi sembra che ci sia stata un’impennata negli ultimi giorni, mesi o anni. Purtroppo, lo dico e lo ribadisco, la cronaca non fa altro che raccontare fatti di sangue anche nelle famiglie. Questo dovrebbe spingerci a riflettere sullo stato umano attuale. E’ alquanto fuori luogo parlare di questi fatti solo perche’ fa comodo far credere che sia in arrivo il Ragnarok.

I confini saranno sbriciolati ….

Qui raggungiamo veramente il massimo dell’invenzione. Sapete chi e come ha sbriciolato i confini? Internet! Perche’? Semplice, ci consente di poter comunicare con chiunque nel mondo come se fosse vicino a noi.

Davvero?

Secondo voi, possiamo parlare di internet che ha sbriciolato i confini oggi? Sicuramente la cosa puo’ essere condivisibile, ma non mi sembra certo qualcosa che e’ iniziata o aumentato quest’anno.

Detto tra noi, mi sembra che nel caso del Ragnarok, si stia veramente forzando la mano, creando delle connessioni molto fantasiose. Personalmente, trovo la mitologia norrena molto interessante e affascinante, ma le ipotetiche evidenze dell’avvento del Ragnarok che si stanno chiamando in causa sono inventate proprio male e non stanno in piedi.

Come detto all’inizio, e come ripeto senza mezzi termini, non si fa altro che cercare nuove date per la fine del mondo solo ed esclusiavamente poer interesse personale ed economico di qualcuno.

Prima di chiudere, e’ interessante farsi un’ultima domanda: perche’ propio oggi viene chiamato in causa il Ragnarok?

In realta’, la risposta e’ molto semplice. Come scritto, si parla di 22 Febbraio, ma nel Ragnarok, a parte eventi che lo annunciano, non c’e’ nessuna indicazione temporale specifica. La data del 22 Febbraio e’ stata scelta solo perche’ e’ il giorno della chiusura del festival vichingo di Jolablot:

– Jolablot festival

si tratta di uno degli eventi piu’ sentiti della tradizione vichinga. Se proprio vogliamo essere maliziosi, la cultura vichinga non e’ ancora molto conosciuta nel resto d’Europa, cosi’ come il festival di Jolablot. Creare attenzione intorno alla fine del mondo, e sicuramente ci si riesce per i motivi gia’ citati, non fa altro che pubblicizzare il festival.

Anche se il Ragnarok sta avendo un seguito infinitamente minore della fine del mondo Maya, possiamo essere pronti a scommettere che quest’anno il festival di Jolablot avra’ un’impennata di visite!

 

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Aerei: come fanno a volare e sicurezza

Attraverso i commenti del  blog, un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda, a suo dire, apparentemente molto semplice ma che, come potete verificare molto facilmente, genera tantissima confusione. In sintesi la domanda e’ questa: perche’ si dice che volare in aereo e’ cosi sicuro?

Per poter rispondere a questa domanda, si devono ovviamente scartabellare i numeri ufficiali degli incidenti aerei. Questo ci consente di poter verificare la probabilita’ di un incidente aereo rapportato, ad esempio, a quelli ben piu’ noti automobilistici. Partendo da questa domanda, mi sono pero’ chiesto qualcosa in piu’: sappiamo veramente perche’ gli aerei riescono a volare? Anche questa potrebbe sembrare una domanda molto semplice. Si tratta di una tecnologia conosciuta da diversi decenni eppure, incredibile ma vero, non tutti sanno perche’ questi enormi oggetti riescono a stare in aria. Facendo un giro su internet, ho scoperto come anche molti siti di divulgazione della scienza fanno delle omissioni o dicono cose formalmente sbagliate.

Detto questo, credo sia interessante affrontare un discorso piu’ ampio prima di poter arrivare a rispondere alla domanda sugli incidenti aerei.

Partiamo dalle basi, come sapete ruolo fondamentale nel volo aereo e’ quello delle ali. Mentre il motore spinge in avanti l’apparecchio, le ali hanno la funzione di far volare l’aereo. Ora, per poter restare in quota, o meglio per salire, senza dover parlare di fisica avanzata, c’e’ bisogno di una forza che spinga l’aereo verso l’alto e che sia maggiore, o al limite uguale per rimanere alle stessa altezza, del peso dell’aereo stesso.

Come fanno le ali ad offrire questa spinta verso l’alto?

Forze agenti sull’ala durante il volo

Tutto il gioco sta nel considerare l’aria che scorre intorno all’ala. Vediamo la figura a lato per capire meglio. L’aria arriva con una certa velocita’ sull’ala, attenzione questo non significa che c’e’ vento con questa velocita’ ma, pensando al moto relativo dell’aereo rispetto al suolo, questa e’ in prima approssimazione la velocita’ stessa con cui si sta spostando l’aereo. Abbiamo poi il peso dell’aereo che ovviamente e’ rappresentato da una forza che spinge verso il basso. D e’ invece la resistenza offerta dall’ala. Vettorialmente, si stabilisce una forza L, detta “portanza”, che spinge l’aereo verso l’alto.

Perche’ si ha questa forza?

Come anticipato, il segreto e’ nell’ala, per la precisione nel profilo che viene adottato per questa parte dell’aereo. Se provate a leggere la maggiorparte dei siti divulgativi, troverete scritto che la forza di portanza e’ dovuta al teorema di Bernoulli e alla differenza di velocita’ tra l’aria che scorre sopra e sotto l’ala. Che significa? Semplicemente, l’ala ha una forma diversa nella parte superiore, convessa, e inferiore, quasi piatta. Mentre l’aereo si sposta taglia, come si suole dire, l’aria che verra’ spinta sopra e sotto. La differenza di forma fa si che l’aria scorra piu’ velocemente sopra che sotto. Questo implica una pressione maggiore nella parte inferiore e dunque una spinta verso l’alto. Per farvi capire meglio, vi mostro questa immagine:

Percorso dell’aria lungo il profilo alare

Come trovate scritto in molti siti, l’aria si divide a causa del passaggio dell’aereo in due parti. Vista la differenza di percorso tra sopra e sotto, affinche’ l’aria possa ricongiungersi alla fine dell’ala, il fluido che scorre nella parte superiore avra’ una velocita’ maggiore. Questo crea, per il teorema di Bernoulli, la differenza di pressione e quindi la forza verso l’alto che fa salire l’aereo.

Spiegazione elegante, semplice, comprensibile ma, purtroppo, fortemente incompleta.

Perche’ dico questo?

Proviamo a ragionare. Tutti sappiamo come vola un aereo. Ora, anche se gli aerei di linea non lo fanno per ovvi motivi, esistono apparecchi acrobatici che possono volare a testa in giu’. Se fosse vero il discorso fatto, il profilo dell’ala in questo caso fornirebbe una spinta verso il basso e sarebbe impossibile rimanere in aria.

Cosa c’e’ di sbagliato?

In realta’ non e’ giusto parlare di spiegazione sbagliata ma piuttosto bisogna dire che quella data e’ fortemente semplificata e presenta, molto banalmente come visto, controesempi in cui non e’ applicabile.

Ripensiamo a quanto detto: l’aria scorre sopra e sotto a velocita’ diversa e crea la differenza di pressione. Chi ci dice pero’ che l’aria passi cosi’ linearmente lungo l’ala? Ma, soprattutto, perche’ l’aria dovrebbe rimanere incollata all’ala lungo tutto il percorso?

La risposta a queste domande ci porta alla reale spiegazione del volo aereo.

L’effetto Coanda sperimentato con un cucchiaino

Prima di tutto, per capire perche’ l’aria rimane attaccata si deve considerare il profilo aerodinamico e il cosiddetto effetto Coanda. Senza entrare troppo nella fisica, questo effetto puo’ semplicemente essere visualizzato mettendo un cucchiaino sotto un lieve flusso d’acqua. Come sappiamo bene, si verifica quello che e’ riportato in figura. L’acqua, che cosi’ come l’aria e’ un fluido, scorre fino ad un certo punto lungo il profilo del metallo per poi uscirne. Questo e’ l’effetto Coanda ed e’ quello che fa si che l’aria scorra lungo il profilo alare. Questo pero’ non e’ ancora sufficiente.

Nella spiegazione del volo utilizzando il teorema di Bernoulli, si suppone che il moto dell’aria lungo l’ala sia laminare, cioe’, detto in modo improprio, “lineare” lungo l’ala. In realta’ questo non e’ vero, anzi, un moto turbolento, soprattutto nella parte superiore, consente all’aria di rimanere maggiormente attaccata evitando cosi’ lo stallo, cioe’ il distaccamento e la successiva diminuzione della spinta di portanza verso l’alto.

In realta’, quello che avviene e’ che il moto dell’aria lungo il profilo compie una traiettoria estremamente complicata e che puo’ essere descritta attraverso le cosiddette equazioni di Navier-Stokes. Bene, allora scriviamo queste equazioni, risolviamole e capiamo come si determina la portanza. Semplice a dire, quasi impossibile da fare in molti sistemi.

Cosa significa?

Le equazioni di Navier-Stokes, che determinano il moto dei fluidi, sono estremamente complicate e nella maggior parte dei casi non risolvibili esattamente. Aspettate un attimo, abbiamo appena affermato che un aereo vola grazie a delle equazioni che non sappiamo risolvere? Allora ha ragione il lettore nel chiedere se e’ veramente sicuro viaggiare in aereo, praticamente stiamo dicendo che vola ma non sappiamo il perche’!

Ovviamente le cose non stanno cosi’, se non in parte. Dal punto di vista matematico e’ impossibile risolvere “esattamente” le equazioni di Navier-Stokes ma possiamo fare delle semplificazioni aiutandoci con la pratica. Per poter risolvere anche in modo approssimato queste equazioni e’ necessario disporre di computer molto potenti in grado di implementare approssimazioni successive. Un grande aiuto viene dalla sperimentazione che ci consente di determinare parametri e semplificare cosi’ la trattazione matematica. Proprio in virtu’ di questo, diviene fondamentale la galleria del vento in cui vengono provati i diversi profili alari. Senza queste prove sperimentali, sarebbe impossibile determinare matematicamente il moto dell’aria intorno al profilo scelto.

In soldoni, e senza entrare nella trattazione formale, quello che avviene e’ il cosiddetto “downwash” dell’aria. Quando il fluido passa sotto l’ala, viene spinto verso il basso determinando una forza verso l’alto dell’aereo. Se volete, questo e’ esattamente lo stesso effetto che consente agli elicotteri di volare. In quest’ultimo caso pero’, il downwash e’ determinato direttamente dal moto dell’elica.

Detto questo, abbiamo capito come un aereo riesce a volare. Come visto, il profilo dell’ala e’ un parametro molto importante e, ovviamente, non viene scelto in base ai gusti personali, ma in base ai parametri fisici del velivolo e del tipo di volo da effettuare. In particolare, per poter mordere meglio l’aria, piccoli velivoli lenti hanno ali perfettamente ortogonali alla fusoliera. Aerei di linea piu’ grandi hanno ali con angoli maggiori. Al contrario, come sappiamo bene, esistono caccia militari pensati per il volo supersonico che possono variare l’angolo dell’ala. Il motivo di questo e’ semplice, durante il decollo, l’atterraggio o a velocita’ minori, un’ala ortogonale offre meno resitenza. Al contrario, in prossimita’ della velocita’ del suono, avere ali piu’ angolate consente di ridurre al minimo l’attrito viscoso del fluido.

Ultimo appunto, i flap e le altre variazioni di superficie dell’ala servono proprio ad aumentare, diminuire o modificare intensita’ e direzione della portanza dell’aereo. Come sappiamo, e come e’ facile immaginare alla luce della spiegazione data, molto importante e’ il ruolo di questi dispositivi nelle fasi di decollo, atterraggio o cambio quota di un aereo.

In soldoni dunque, e senza entrare in inutili quanto disarmanti dettagli matematici, queste sono le basi del volo.

Detto questo, cerchiamo di capire quanto e’ sicuro volare. Sicuramente, e come anticipato all’inizio dell’articolo, avrete gia’ sentito molte volte dire: l’aereo e’ piu’ sicuro della macchina. Questo e’ ovviamente vero, se consideriamo il numero di incidenti aerei all’anno questo e’ infinitamente minore di quello degli incidenti automobilistici. Ovviamente, nel secondo caso mi sto riferendo solo ai casi mortali.

Cerchiamo di dare qualche numero. In questo caso ci viene in aiuto wikipedia con una pagina dedicata proprio alle statistiche degli incidenti aerei:

– Wiki, incidenti aerei

Come potete leggere, in media negli ultimi anni ci sono stati circa 25 incidenti aerei all’anno, che corrispondono approssimativamente ad un migliaio di vittime. Questo numero puo’ oscillare anche del 50%, come nel caso del 2005 in cui ci sono state 1454 vittime o nel 2001 in cui gli attentati delle torri gemelle hanno fatto salire il numero. La maggiorparte degli incidenti aerei sono avvenuti in condizioni di meteo molto particolari o in fase di atterraggio. Nel 75% degli incidenti avvenuti in questa fase, gli aerei coinvolti non erano dotati di un sistema GPWS, cioe’ di un sistema di controllo elettronico di prossimita’ al suolo. Cosa significa? Un normale GPS fornisce la posizione in funzione di latitudine e longitudine. Poiche’ siamo nello spazio, manca dunque una coordinata, cioe’ la quota a cui l’oggetto monitorato si trova. Il compito del GPWS e’ proprio quello di fornire un sistema di allarme se la distanza dal suolo scende sotto un certo valore. La statistica del 75% e’ relativa agli incidenti avvenuti tra il 1988 e il 1994. Oggi, la maggior parte degli aerei civili e’ dotato di questo sistema.

Solo per concludere, sempre in termini statistici, e’ interessante ragionare, in caso di incidente, quali siano i posti lungo la fusoliera piu’ sicuri. Attenzione, prendete ovviamente questi numeri con le pinze. Se pensiamo ad un aereo che esplode in volo o che precipita da alta quota, e’ quasi assurdo pensare a posti “piu’ sicuri”. Detto questo, le statistiche sugli incidenti offrono anche una distribuzione delle probabilita’ di sopravvivenza per i vari posti dell’aereo.

Guardiamo questa immagine:

Statistiche della probabilita’ di sopravvivenza in caso di incidente aereo

Come vedete, i posti piu’ sicuri sono quelli a prua, cioe’ quelli piu’ vicini alla cabina di pilotaggio ma esiste anche una distribuzione con picco di sicurezza nelle file centrali vicino alle uscite di emergenza. Dal momento che, ovviamente in modo grottesco, i posti a prua sono quelli della prima classe, il fatto di avere posti sicuri anche dietro consente di offrire una minima ancora di salvataggio anche ad i passeggeri della classe economica.

Concudendo, abbiamo visto come un aereo riesce a volare. Parlare solo ed esclusivamente di Bernoulli e’ molto riduttivo anche se consente di capire intuitivamente il principio del volo. Questa assunzione pero’, presenta dei casi molto comuni in cui non e’ applicabile. Per quanto riguarda le statistiche degli incidenti, l’aereo resta uno dei mezzi piu’ sicuri soprattutto se viene confrontato con l’automobile. Come visto, ci sono poi dei posti che, per via della struttura ingegneristica dell’aereo, risultano statisticamente piu’ sicuri con una maggiore probabilita’ di sopravvivena in caso di incidente.

 

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Tribale, artistico o con microfono integrato?

Negli anni ’90, abbiamo assistito al boom dei telefoni cellulari di largo consumo. Questi apparecchi sono entrati prepotentemente nella nostra vita, diventando ormai un gadget posseduto da tutti. Come forse ricorderete, i primi modelli “popolari” erano abbastanza grandi, con schermi monocromatici e senza telecamera. Poi, si e’ andati verso la miniaturizzazione con cellulari che di anno in anno diventavano sempre piu’ piccoli. Oggi, invece, stiamo andando in controtendenza, con gli smartphone che assomigliano sempre di piu’ a pc portatili e che, molto spesso, non entrano neanche in una tasca. Ovviamente, il discorso dimensioni e’ molto riduttivo. In questo settore si e’ assistito ad una esplosione di funzioni e tecnologia difficilmente reperibile in altri campi.

A cosa potrebbe puntare ora il mercato?

Gia’ da qualche anno, i grandi produttori sono impegnati su due fronti: la messa in sicurezza delle informazioni ma anche ad integrare questi dispositivi direttamente con il corpo umano.

Perche’ parlo di questo?

Negli ultimi giorni e’ trapelata la notizia di una richiesta di brevetto fatta da Motorola che, come saprete, ha di recente venduto la divisione mobile a Google. Questo passaggio ha ridato nuova linfa ad un’azienda, protagonista assoluta fino a qualche anno fa, e che ultimamente era caduta in disgrazia.

Di cosa si tratta?

Il dispositivo pensato e’ piu’ o meno questo: si tratta di un tatuaggio da applicare sul collo e che avrebbe la funzione di microfono.

Fantascienza?

Assolutamente no. Se ci pensate, esistono gia’ da diversi anni circuiti completamente passivi, cioe’ senza alimentazione, che, in modi diversi, possono essere attivati da parti attive. In tal senso, il tatuaggio pensato da motorola sarebbe solo un circuito passivo messo in oscillazione dalle vibrazioni della laringe e che trasmetterebbe questi segnali ad uno smartphone. I due dispositivi potrebbero comunicare tra loro mediante connessioni senza fili.

Quali sono i vantaggi?

Alcuni molto semplici, senza dover toccare nulla, potremmo solo parlare per trasmettere la nostra voce. Inoltre, attivandosi solo con le vibrazioni della gola, questo dispositivo sarebbe del tutto immune dai rumori ambientali. Pensiamoci un attimo, anche se ci troviamo in un luogo affollato e pieno di gente, il nostro cellulare trasmetterebbe soltanto la nostra voce, pulendo completamente il segnale ascoltato dall’altra parte della cornetta.

Il tatuaggio con funzione di microfono

Se ci pensiamo bene, questo dispositivo non ha nulla di straordinario dal punto di vista tecnologico. La sua particolarita’ principale e’ l’applicazione di soluzioni conosciute in campi diversi.

Secondo Motorola, si potrebbe parlare o di un tatuaggio, ovviamente non indelebile, oppure di un adesivo da applicare sulla pelle.

Per il momento, come anticipato, si tratta solo di una richiesta di brevetto, ma questo non esclude che questa soluzione possa essere applicata prossimamente sui dispositivi mobili grazie alle caratteristiche e ai vantaggi che abbiamo accennato prima.

Motorola, cosi’ come altri grandi produttori, sono gia’ impegnati da anni in ricerche di questo tipo. Sempre la compagnia di recente acquisita da Google, ha proposto durante quest’anno, un altro tipo di tatuaggio da applicare sulla pelle. Questa volta si trattarebbe di un circuito risonante pensato per custodire tutte le nostre password e codici personali. Anche in questo caso, pensandoci, la cosa sarebbe molto comoda. Pensate solo a quanti codici e password dobbiamo tenere a mente oggi come oggi. Avere un qualcosa sempre con noi e con tutte le chiavi di accesso potrebbe sicuramente essere molto utile. Purtroppo, come non pensarci, in questo caso viene naturale considerare anche il discorso sicurezza. Immaginate cosa succederebbe se qualcuno volesse rubare le password contenute in un tatuaggio sulla vostra pelle.

Pillola Proteus

Sulla stessa base, vi e’ anche un ‘altra proposta in tema sicurezza, la cosiddetta Proteus. Si tratta di una piccola pillola da ingerire e che contiene in un minuscolo circuito. Una volta nel nostro stomaco, Proteus verrebbe alimentato dai succhi gastrici e trasformerebbe tutto il nostro corpo in un “portachiavi elettronico”. Memorizzato nel circuito ci sarebbe infatti un databse con tutte le nostre password che questa volta verrebbero gelosamente custodite dentro di noi.

Come detto, anche se questi possono sembrare discorsi fantascientifici, si tratta di studi reali che i grandi costruttori stanno facendo ed in cui stanno investendo ingenti capitali. Trasformare il nostro corpo in un dispositivo tecnologico potrebbe far sorgere qualche dubbio in alcune persone ma, credo personalmente, che sara’  la condizione a cui si puntera’ per i prossimi anni. Al solito, non ci resta’ che aspettare e vedere cosa il mercato ci offrira’ nei prossimi anni.

 

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Ad un anno dal sisma, la terra ribolle in Emilia

In questi giorni, sta facendo molto discutere un fenomeno alquanto curioso che sta avvenendo in alcune zone in provincia di Mantova.

Di cosa si tratta?

Sembrerebbe che la terra stia ribollendo, emettendo uno strano gorgoglio e, almeno secondo le testimonianze, venga emesso un gas non ancora identificato.

Il fenomeno e’ stato osservato per la prima volta a San Giovanni del Dosso e da ieri anche a Campagnola nella Bassa Reggiana. I primi a parlare di questo avvenimento, sono stati i giornalisti della Gazzaetta di Mantova che sono anche intervenuti sul posto. Per farvi capire di cosa stiamo parlando, vi riporto il link al giornale in cui potete vedere e sentire il misterioso borbottio:

– Gazzetta di Mantova, San Giovanni del Dosso

Come raccontato dal giornale, in entrambi i casi, il fenomeno e’ stato osservato in campi agricoli e sono state allertate le autorita’ per cercare di capire l’origine di questi strani rumori. Ad oggi, non si sa ancora l’origine certa ne’ tantomeno il meccanismo geologico che innesca questi movimenti.

Di questo strano fenomeno, ho discusso con un nostro lettore che vive proprio nella zona e che mi ha contattato per cercare di capire cosa stia accadendo. Ovviamente, non avendo a disposizione dati certi, e’ possibile fare solo delle ipotesi basate sui video che trovate in rete.

Prima di parlare di ipotesi, cerchiamo di contestualizzare la situazione. Proprio oggi, e’ l’anniversario della prima scossa che ha interessato l’Emilia, il 20 Maggio 2012. Di questo evento, cosi’ come di quello del 29, abbiamo parlato moltissimo in questo blog per analizzare e smentire le tantissime ipotesi che volevano il terremoto indotto dall’uomo o legato a qualche strana attivita’ di fratturazione idraulica.

Parlando di una zona con ancora vivo il ricordo di quei momenti, e’ abominevole pensare che in rete ci sia una fortissima speculazione anche su questo ultimo fenomeno. Purtroppo, come ormai sappiamo bene, pur di fare profitto non si guarda in faccia nessuno.

Analizziamo un attimo i fatti. Stando a quanto riportato dai testimoni, oltre a questo strano rumore, dal terreno sarebbe emesso anche un gas. Per certo, sappiamo che non si tratta di metano. Questo perche’, con un metodo alquanto discutibile dal punto di vista scientifico, le persone intervenute sul luogo hanno accertato che avvicinando una fiamma il gas non si incendiava. Si potrebbe discutere sul metodo “scientifico” utilizzato, ma non e’ questo l’importante ora.

Quali sono le spiegazioni che trovate in rete? La piu’ citata e’ che il gas emesso sia radon. Perche’ questa ipotesi? Semplice, per creare la connessione con le teorie di Giuliani e quindi far intendere che da qui a pochi giorni ci potrebbe essere una nuova scossa. Di queste teorie abbiamo parlato piu’ volte, discutendo come le emissioni di radon dal sottosuolo non possano essere considerate un precursore sismico. Non mi stanchero’ mai di ripetere che: ci possono essere terremoti preceduti da emissioni di radon, ci possono essere terremoti non preceduti da emissioni di radon, ci possono essere emissioni di radon senza terremoti. Nell’ottica dell’individuazione di un precursore sismico, capite dunque che questo parametro non e’ assolutamente affidabile.

Detto questo, ci sono poi tantissimi siti che parlano dello stesso fenomeno avvenuto pochissimi giorni prima della violenta scossa del 20 maggio 2012. Cosa significa questo? Semplice, far credere alle persone che tra pochi giorni ci potrebbe essere di nuovo un forte terremoto.

Prima di farci prendere dal panico, andiamo con ordine e cerchiamo di inquadrare la cosa.

Prima di tutto, parlando dei terremoti del 2012, abbiamo parlato di fenomeni simili a questi che stiamo analizzando ora, in questi post:

– Una prova del fracking in Emilia?

– Inalzamento dei pozzi in Emilia prima del sisma

Spesso i vulcanelli vengono citati in tanti articoi attuali, dimenticando pero’ un particolare fondamentale: come visto nel post, questo fenomeno non e’ un precursore sismico, bensi’ una conseguenza di un forte sisma. Cosa significa? Che, dopo un forte sisma, in prossimita’ dell’epicentro, possono (ma non e’ detto) formarsi questi vulcanelli di sabbia dovuti a fenomeni di liquefazione del terreno. E’ un precursore? No, non avvengono prima, casomai dopo un sisma.

Allora cosa sono questi strani rumori che si avvertono?

Dunque, come anticipato, non abbiamo ancora dati in mano per formulare ipotesi certe, ma dobbiamo considerare due aspetti molto importanti: a seguito del sisma del 2012, la struttura morfologica del terreno potrebbe essere stata modificata. Inoltre, fino a pochi giorni fa, si sono registrate fortissime piogge proprio sull’area in questione.

Alla luce di questo, cosa potrebbe creare il rumore?

Tra le tante ipotesi che si leggono, secondo me due sono verosimili. La prima e’ che la liquefazione della sabbia, documentata nei post precedenti, abbia creato spazi vuoti nel terreno. In questo caso, l’acqua delle precipitazioni e’ entrata nel terreno ed e’ andata a riempire questi spazi. Il rumore che si sente e’ semplicemente dovuto ad un gioco di pressioni. Sacche che vengono riempite dall’acqua che passa nel terreno, possono creare pressioni diverse e dunque l’acqua si sposta creando questo rumore. Se volete e’ un po’ come i vasi comunicanti. In questo senso, il gas che uscirebbe dal terreno sarebbe soltanto l’aria che era contenuta nelle sacche e che lascia il posto all’acqua proveniente dalla superficie.

La seconda ipotesi plausibile e’ che si tratti di anidride carbonica. In questo caso, il discorso e’ del tutto equivalente a quello precedente, solo che le sacche sarebbero piene di anidride carbonica. Questo gas potrebbe essere accumulato da vegetali o anche da piccoli giacimenti sotterranei.

Personalmente, ma potrei sbagliare, credo sia piu’ plausibile la prima ipotesi. In tal senso, come visto, questo fenomeno sarebbe comunque connesso agli sconvolgimenti del terremoto del 2012, ma causato direttamente dalle violente piogge dei giorni scorsi.

Permettetmi un pensiero a voce alta. E’ gia ‘qualche giorno che si parla di questo fenomeno, possibile che in tutta Mantova non si sia trovato un laboratorio attrezzato per fare una semplice analisi e capire prima di tutto che gas viene emesso dal terreno? Non credo sia una cosa tanto difficile, forse solo un pochino di piu’ che avvicinarsi con un accendino al terreno, ma sicuramente molto piu’ scientifico.

Ad oggi, sono state anche scavate delle buche nel terreno fino a 80 cm, ma non hanno rivelato nulla di anomalo. A questo punto, non resta che attendere qualche giorno e aspettare i risultati delle analisi per potere capire finalmente di che fenomeno si tratta.

L’unica cosa che vorrei sottolineare, e’ l’assoluta non correlazione tra questo fenomeno ed un sisma. Se parliamo di vulcanelli, intendiamo una coseguenza non un precursore di terremoto. Se parliamo di radon, facciamo illazioni sia dal punto di vista del fenomeno, dal momento che non e’ noto il gas che fuoriesce, sia dal punto di vista, come detto, dei precursori. Dunque, rimaniamo calmi e cerchiamo di capire veramente di cosa si tratta, non dando soddisfazione ai tanti speculatori di cui la rete e’ ormai satura.

 

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

Londra-New York in un’ora?

Molto spesso leggo delle notizie interessanti sui giornali, che pero’ vengono rovinate dalla continua ricerca del sensazionalismo giornalistico che fa trascendere gli articoli nel ridicolo. E’ questo il caso del test effettuato dall’aviazione americana sul protopipo X-51 proprio pochi giorni fa.

Come forse avrete letto, il 3 Maggio e’ stato effettuato un nuovo test di volo per il velivolo sperimentale X-51 che e’ riuscito a volare alla velocita’ di mach 5.1, cioe’ 5.1 volte la velocita’ del suono. Detto in unita’ di misura comprensibili a tutti, alla velocita’ di 6240 Km/h.

Dov’e’ l’assurdita’ della notizia? Ovviamente, la notizia del test e’ reale, cosi’ come e’ veritiera la velocita’ raggiunta, l’assurdo e’ nel fatto che si dichiara di aver raggiunto la piu’ alta velocita’ mai registrata e che in un futuro molto prossimo potremo viaggiare tra Londra e New York in un’ora.

Cominciamo proprio dall’ultima parte. Semplicemente, i moderni caccia raggiungono velocita’ intorno a 2 volte quella del suono. Per poter sopportare queste accelerazioni, i piloti devono godere di uno stato di salute ottimale, oltre ovviamente a sostenere un pesante e continuo allenamento per resistere a questi parametri di volo. Secondo voi, un passeggero normale, potrebbe mai viaggiare a 5 volte la velocita’ del suono? Io direi di no, a meno di arrivare a New York con la maggior parte dei passeggeri morti ancora legati ai sedili. Spesso, basterebbe ritornare a fare il mestiere di giornalista piuttosto che di profeta per evitare di sparare strafalcioni di questo tipo.

Passando invece al discorso velocita’, dobbiamo fare qualche considerazione piu’ tecnica. Prima di tutto, mach 5.1 non e’ la massima velocita’ raggiunta in sistemi di questo tipo. In passato, altri velivoli sperimentali, come ad esempio X-43, hanno raggiunto velocita’ intorno a mach 10. Il risultato importante del test sul X-51 e’ stato raggiungere questi picchi di velocita’ per tempi piu’ lunghi, intorno ai 4 minuti. I precedenti test avevano ottenuto velocita’ maggiori, ma per tempi brevisimi. Proprio questo fatto, aveva poi spinto la ricerca nello studio di soluzioni piu’ “lente” ma che consentissero di mantenere le velocita’ per periodi piu’ lunghi.

Credo che a questo punto sia interessante parlare un po’ piu’ in dettaglio di questo X-51. Questo prototipo nasce da una collaborazione tra l’aviazione americana, la NASA, la Boeing e la Darpa. Scopo finale dello sviluppo e’ raggiungere una velocita’ di mach 7 per tempi dell’ordine di cinque minuti.

Come e’ possibile raggiungere queste velocita’? Per prima cosa, il lancio avviene con l’X-51 fissato sotto l’ala di un B-52H che lo porta fino alla quota di 50000 piedi.

X51 posizionato sotto l’ala del B52H

A questo punto, il velivolo viene sganciato e, dopo 4 secondi di caduta libera, viene acceso un razzo MGM-140 che arriva fino alla velocita’ di mach 4.5. Arrivati a questa velocita’, l’X-51, anche detto WaveRider, viene sganciato e accelera fino alla velocita’ massima, nominalmente mach 7.

L’accelerazione del WaveRider e’ assicurata da un motore sperimentale chiamato Scramjet. A differenza dei normali motori a turbina, che sono limitati ad una velocita’ di punta di mach 2.5, lo scramjet e’ un propulsore privo di parti mobili. L’aria entra, viene miscelata con il carburante e brucia automaticamente. L’elevato calore e la velocita’ del flusso in uscita determinano la spinta del velivolo. Ovviamente, per poter funzionare, il motore ha bisogno di aria che entra ad alta pressione e, per questo motivo, e’ necessaria la fase di lancio con un razzo MGM.

Perche’ e’ importante sviluppare questo tipo di tecnologia? Per prima cosa, come potete immaginare, questo tipo di test viene fatto in ambito militare per la continua ricerca su razzi supersonici o per droni capaci di viaggiare ad altissima velocita’ e dunque piu’ difficili da intercettare.

Oltre all’ambito militare, applicazioni di questo tipo potrebbero essere importanti anche per il futuro dei voli spaziali, come dimostra la collaborazione della NASA al progetto. Attenzione pero’, anche su questo punto si leggono molte cose inesatte in rete. Prima di tutto, lo scramjet per poter funzionare necessita’ di un flusso di aria in ingresso. Detto questo, e’ impensabile utilizzare il motore al di fuori della nostra atmosfera. Lo scramjet potrebbe pero’ essere utilizzato come stadio di lancio dei velivoli spaziali. Dalla descrizione fatta, appare evidente che questo motore ha il vantaggio enorme di un dover trasportare il comburente. In questo senso, si avrebbe una notevole riduzione del carico dei velivoli spaziali per la spinta fino ai confini della nostra atmosfera. Come e’ facilmente intuibili, minor carico equivale a voli piu’ economici.

Ovviamente, per poter utilizzare questi sistemi in voli commerciali, sia a terra che nelle missioni spaziali, sara’ necessaria ancora molta sperimentazione, soprattutto per rendere competitivi questi lanci rispetto alle altre soluzioni di cui abbiamo parlato in questi post:

– I lanci Spaziali del Futuro

– Dove andiamo in vacanza? Nello spazio!

– Dal turismo al traferimento nello spazio

Come visto, il notevole interesse di compagnie private, e ovviamente l’afflusso di capitali, in queste ricerche, sta determinando una spinta non indifferente nella sviluppo di questi settori. Sicuramente, in un futuro molto prossimo, potremo sfruttare sistemi che fino a ieri sembravano soltanto fantascientifici.

 

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

Dove andiamo in vacanza? Nello Spazio!

Intorno al 2004, uno dei personaggi piu’ eclettici e ricchi del pianeta, ha lanciato una proposta che inizialmente ha scatenato le risate di molte agenzie governative del settore. Il personaggio in questione e’ Richard Branson, anzi sir Richard Branson, proprietario del gruppo Virgin, ricchissimo uomo d’affari e che ha creato diversi successi nei molti settori in cui si e’ lanciato. Nel 2004, Branson, penso’ di organizzare viaggi turistici nello spazio, e, come anticipato, questa proposta non venne presa affatto sul serio dalle organizzazioni governative che pensavano che nessun privato sarebbe mai riuscito a combinare qualcosa di tangibile in questo settore.

Perche’ ora stiamo parlando di queste cose?

Per prima cosa, vi segnalo un link da guardare con estrema attenzione:

Proprio pochi giorni fa, nel deserto della California, c’e’ stato il primo test di successo per la fattibilita’ del turismo spaziale. Cerchiamo di andare con ordine. Per prima cosa, il turismo spaziale pensato da Branson, prevede un viaggio ad un’altezza di circa 100 Km dalla Terra, in cui poter sperimentare, piu’ o meno per 6 minuti, l’assenza di gravita’ ma soprattutto poter ammirare la Terra come un grande palla blu immersi nel buio dello spazio.

La societa’ fondata nel 2004 si chiama appunto Virgin Galactic e ha come scopo ultimo i viaggi spaziali, ma soprattutto lo sviluppo di sistemi privati per voli spaziali che, come potete immaginare, non sono affatto banali. Per viaggi di questo tipo, e’ necessario prima di tutto disporre di un lanciatore in grado di portare il sistema ad una altezza ragionevole, ma soprattutto di una navicella simil-spaziale, dotata di motori in grado di farle superare la velocita’ di fuga dalla gravitazione terrestre, portando a bordo i turisti.

Le difficolta’ tecniche in questo settore sono ovviamente molte. Nei primi anni del 2000, la Virgin provo’ infatti a comprare il concorde, da utilizzare magari come lanciatore, ma non fu possibile. Da qui, inizio’ appunto l’avventura della Virgin Galactic nella realizzazione di questi sistemi.

Il momento dello sgancio della Space Ship II

Come anticipato, il lancio prevede due sistemi distinti che abbiamo gia’ visto nel video. Il lanciatore, chiamato White Knight Two, cioe’ cavaliere bianco II, porta la navicella fino a 14000 metri di altezza. Quest’ultima e’ fissata sull’ala interna di questo curioso velivolo, che potrebbe sembrare generato dalla fusione di due aerei attaccati per un’ala.

Arrivati alla quota stabilita, la vera e propria navicella spaziale, Space Ship Two, viene lasciata cadere e accende il suo potente motore che servira’ per portarla alla quota stabilita di 100 Km. Il test da cui siamo partiti, ha permesso alla Space Ship II di superare la velocita’ del suono, viaggiando ad una velocita’ di mach1.2, cioe’ 1,2 volte quella del suono.

Ad essere sinceri, queste velocita’ non sono ancora sufficienti per raggiungere le altezze stabilite, ma la Virgin Galactic assicura che si e’ trattato solo di un test di fattibilita’ in cui non sono state ancora sfruttate a pieno le potenzialita’ della navicella.

Moltissime informazioni possono essere trovate direttamente nel sito internet della Virgin Galactic:

– Sito VirginGalactic

In particolare, trovate le caratteristiche dalla Space Ship II qui:

– Space Ship II

Mentre le informazioni sul lanciatore sono riportate in questa pagina:

– White Knight II

Come potete vedere, prima di questo sistema, la Virgin ne aveva pensati altri, piu’ piccoli e con sistemi di aggancio differenti. Diversi studi di fattibilita’ e le stringenti norme di sicurezza a  cui, giustamente, le societa’ private sono sottoposte, hanno imposto continue modifiche del progetto fino ad arrivare all’attuale sistema.

La virgin Galactic ha anche costruito un proprio spazioporto privato nel deserto del Mojave in California. Il progetto e’ stato curato dal famoso architetto ingelse Normann Foster e devo dire che il risultato e’ davvero di tutto riguardo:

Lo spazioporto della Virgin Galactic

Branson ha dichiarato di voler partire con i viaggi spaziali, gia’ alla fine del 2013. Come forse sapete, gia’ diverse volte questa data e’ stata spostata in avanti a causa di ritardi e ripensamenti del progetto. Certamente, questo test eseguito a mach1.2 mostra un buono stato di sviluppo e probabilmente una prova di fattibilita’ molto concreta di questa nuova forma di turismo.

Come potete vedere dai link che ho riportato, la Space Ship II puo’ trasportare 6 turisti alla volta, oltre ovviamente al pilota. Finito il giretto ad alta quota, il velivolo rientra alla base atterrando come un aliante. Se state pensando di prenotare un volo, il costo del biglietto e’ di 200000 dollari. Se pensate che sia eccessivo, tenete presente che esiste gia’ una lista di prenotazioni abbastanza corposa, che prevede star di Hollywood e altri personaggi pronti a partire per gustarsi la Terra dallo Spazio.

Come vogliono le buone regole del capitalismo, la Virgin Galactic non e’ l’unica azienda che si e’ lanciata nell’impresa. Dopo il 2005, sono nate circa 10 compagnie che hanno investito ingenti capitali in queste imprese. La diretta concorrente della Virgin e’ la Xcor Aerospace, che sta sviluppando un velivolo piu’ piccolo della Space Ship II e che portera’ una sola persona alla volta in orbita.

Se invece volete risparmiare qualche soldo, provando un’emozione diversa, potete rivolgervi alla Armadillo. Questa societa’, del magnate dei videogiochi John Carmack, assicura lanci in verticale su navicelle simili all’Apollo per “soli” 110000 dollari a viaggio.

Dal punto di vista della ricerca, sicuramente questi sviluppi, e gli enormi capitali coinvolti, possono portare importanti novita’. Come visto in questo articolo:

– I lanci Spaziali del Futuro

la stessa NASA, anche a causa dei continui tagli di bilancio, collabora con diverse societa’ private per sviluppare sistemi di lancio innovativi e che possano sistituire l’ormai pensionato Shuttle. Come visto nell’articolo, particolare interesse e’ rivolto per i cosiddetti “voli di servizio” per la stazione spaziale internazionale, sicuramente ad una quota abbordabile per le compagnie private.

 

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E parliamo di questo Big Bang

Dal momento che, in questo post:

– Il primo vagito dell’universo

e in molti altri ancora, abbiamo parlato di nascita ed evoluzione del nostro universo, credo sia giunto il momento di dedicare un articolo apposito su questi concetti. Premetto, che cerchero’ di matenere un profilo piu’ semplice e divulgativo possibile, anche se ci stiamo addentrando in teorie, e spesso anche supposizioni, fisiche non del tutto banali. In questo senso, cerchero’ il piu’ possibile di utilizzare esempi anche volutamente forzati proprio per rendere il tutto maggiormente accessibile a tutti.

Partiamo dalle basi. Allo stato attuale della nostra conoscenza, la teoria maggiormente accettata all’orgine dell’universo e’ quella per cui il tutto si sarebbe formato da un’esplosione iniziale chiamata appunto Big Bang. Come visto nell’articolo precedentemente riportato, non dobbiamo immaginare questo evento come un classico boato, da cui tutti si sarebbe formato, bensi’ come un processo di espansione, anche non costante e molto veloce in alcuni istanti, ma che dura tutt’ora.

Perche’ e’ avvenuto il Big Bang?

Immaginiamo di fissare una scala temporale all’istante iniziale, cioe’ nel momento stesso in cui e’ iniziato il Big Bang. Per dirlo con parole semplici, immaginate di avere un cronometro e di farlo partire nel mometo in cui inizia questa espansione. Secondo la teoria, prima che iniziasse il big bang, materia e antimateria convivevano insieme in una singolarita’, cioe’ costituivano un volume, al limite occupante un punto, estremamemente denso e a temperatura elevatissima. Nella concezione fisica, in questa fase non esistevano le particelle, il tempo e le forze.

Poi cosa e’ successo?

Quando il sistema e’ divenuto instabile, dopo un tempo pari a 10^(-43) secondi, e’ avvenuta quella che si chiama la prima transizione di fase. Cosa significa? Le particelle si sono formate da questo plasma iniziale e ognuna di loro aveva un’energia molto elevata detta “energia di Planck”. In questa fase, detta di Grande Unificazione, tutte le forze, compresa quella gravitazionale, erano unificate, cioe’ si manifestavano come un’unica interazione.

Bene, fermiamoci un attimo e cerchiamo di capire meglio. Al punto in cui siamo arrivati, il big bang e’ gia iniziato. Le particelle cosi’ come le forze, anche se ancora unificate, si sono formate. Riprendiamo dall’inizio. Al tempo iniziale, cioe’ prima che iniziasse l’espansione, materia e antimateria convivano insieme. Dopo un tempo brevissimo, quando si formano le particelle, dopo 10^(-43) secondi, ci sono ancora materia e antimateria, appena 10^(-6) secondi dopo l’inizio, rimane solo materia.

Dove e’ finita l’antimateria?

Per chi lo avesse perso, abbiamo parlato in dettaglio di antimateria in questo post:

– Due parole sull’antimateria

Il nostro attuale universo e’ formato solo da materia. L’antimateria e’ scomparsa. Perche’? Affiche’ questo sia possibile, e dunque sia iniziato il big bang, la fisica ci dice che devono essere state verificate le 3 condizioni di Sakharov. Senza entrare troppo nel dettaglio, in questa ipotesi, ci deve essere stata un’asimmetria tra materia e antimateria, che ha portato allo squilibrio che vediamo oggi. In particolare, in questo contesto si parla appunto di violazione di CP, cioe’ proprio di squilibrio della simmetria materia-antimateria nell’universo.

E’ possibile che siano rimaste delle sacche di antimateria da qualche parte oppure che l’universo sia formato da due distinte zone, una di materia ed una di antimateria?

La risposta e’ no. Capiamo il perche’. Quando entrano in contatto, materia e antimateria si annichilano, cioe’ ineragiscono distruggendosi a vicenda, e producendo radiazione gamma, cioe’, in linea di principio forzando l’esempio, luce. Se esistessero zone ben delimitate di materia e antimateria, nel punto di separazione tra di esse, si avrebbe annichilazione con la conseguente produzione di raggi gamma. Di questa radiazione non vi e’ nessuna evidenza ne’ dagli osservatori a Terra, ne’ dai satelliti, ne’ tantomeno dalle missioni esplorative che abbiamo mandato nello spazio.

Le condizioni di Sakharov offrono dunque un modello teorico in grado di spiegare perche’ potrebbe essere avvenuto questo squilibrio e quindi sia iniziato il big bang. Dico “potrebbe” perche’ al momento non tutte le condizioni sono state verificate e grande aiuto in questo senso dovrebbe venire dallo studio della fisica delle particelle agli acceleratori. Aprendo una piccola parentesi, quando in un acceleratore facciamo scontrare due fasci, questi interagiscono tra loro ad altissima energia. Man mano che aumentiamo l’energia, utilizzando sistemi sempre piu’ potenti, e’ come se andassimo indietro nel tempo tendendo verso il big bang. Ovviamente le energie oggi disponibili sono ancora molto lontane da quella iniziale, ma questo genere di studi ci consentono di comprendere molte cose importanti sul mondo delle particelle elementari.

Dunque, ricapitolando, abbiamo un sistema iniziale materia-antimateria, intervengono le condizioni di Sakharov e il sistema inizia ad espandersi facendo scomparire l’antimateria. Inizialmente le forze erano tutte unificate e le particelle si scontravano tra loro ad altissima energia.

Dopo, cosa e’ successo?

Man mano che il tempo scorreva, si passo’ attraverso varie fasi, ognuna caratterizzata da una rottura di simmetria di qualche tipo. In tal senso, le forza si divisero tra loro, lasciando quelle che oggi indichiamo come forze fondamentali: forte, debole, elettromagnetica e gravitazionale. In particolare, quest’ultima fu la prima a separarsi non appena la temperatura inizio’ a scendere e le onde gravitazionali poterono propagarsi liberamente.

Qualche minuto dopo l’istante iniziale, le particelle, cioe’ protoni e neutroni, poterono iniziare a combianrsi formando nuclei di Deuterio ed Elio. Questa importante fase viene chiamata “nucleosintesi”.

La temperatura dell’universo era pero’ ancora troppo elevata. Per osservare la formazione dei primi atomi, si dovette aspettare ancora circa 379000 anni, quando materia e radiazione finalmente si separarono e quest’ultima pote’ viaggiare libera nel cosmo. Di questo preciso istante, abbiamo anche parlato in questo post:

– Universo: foto da piccolo

in cui, come visto, si ebbe la formazione della radiazione di fondo che oggi, alla temperatura attuale, e’ di 2.7K con uno spettro nelle microonde.

Dopo questa fase, gli addensamenti di materia cominciarono ad attrarsi gravitazionalmente, formando poi le galassie, le stelle, i pianeti, ecc, cioe’ , quello che vediamo oggi osservando l’universo.

Ma esistono delle prove di tutto questo? E se in realta’ il big bang non fosse mai avvenuto?

Come visto in altri post, ma anche come comprensibile da quanto detto, proprio la radiazione di fondo costituisce una prova del big bang. Detto in altri termini, la CMB non sarebbe altro che un’eco di quanto avvenuto, cioe’ un reperto fossile dell’esplosione iniziale.

Inoltre, la velocita’ di espansione delle Galassie, misurata per la prima volta da Hubble, costituisce un’altra prova a sostegno di questa teoria.

Partendo da quest’ultimo concetto, una domanda lecita che chiunque potrebbe farsi e’: “dove e’ avvenuto il Big Bang?”

Modello dell’espansione dal Big Bang

In tal senso, se inizialmente si aveva un punto da cui poi tutto si e’ espanso, immaginando un rewind dovremmo essere in grado di identificare il punto iniziale del big bang. In realta’, non e’ cosi’. I fisici sono soliti dire che il Big Bang e’ avvenuto ovunque o anche che ogni punto dell’universo e’ un centro di espansione.

Che significa?

L’espansione dello spazio tempo avviene in piu’ di tre dimesioni, per cui non e’ facile immaginare a mente cosa sia avvenuto. Per capire questo concetto, immaginate l’universo come un palloncino inizialmente sgonfio. Ora, prendendo un pennarello, fate dei puntini sulla superificie. Se le pareti del palloncino sono l’universo che si espande, mentre gonfiate il palloncino, ciascun punto, tra quelli che avete disegnato, vedra’ gli altri allontarsi da lui. In questo contesto, ciascun punto e’ centro dell’espansione, cioe’ ogni punto vede gli altri punti allontarsi da lui in tutte le direzioni. L’animazione riportata potra’ aiutarvi a capire meglio questo discorso. Fissando un punto, tutti gli altri si allontanano da questo, indipendentemente da quello che scegliete come vostro centro. Dunque, se osservate l’universo dalla Terra, vedrete tutti gli altri corpi allontarsi da noi, come se la Terra fosse il centro dell’espansione.

Concludendo, esistono diverse prove sperimentali a sostegno del Big Bang, cioe’ di questa esplosione iniziale da cui, partendo da uno stato di equilibrio materia-antimateria, tutto si e’ formato passando attraverso diverse rotture di simmetrie. Ad oggi, o forse mai, nessuno potra’ spiegare perche’ questa materia e antimateria erano li o cosa c’era prima di questo equilibrio. Se volete, ognuno, con il suo pensiero e la sua convinzione, puo’ dare la sua spiegazione. I processi di evoluzione dal tempo zero, sono ipotizzati, ma ancora molto lavoro resta da fare per verificare queste teorie e capire a fondo perche’, come e con che intensita’ sino avvenuti determinati meccanismi. Insomma, di lavoro da fare ce n’e’ ancora molto.

 

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Il primo vagito dell’universo che nasce

Come sappiamo, e come abbiamo visto in altri post, allo stato attuale della nostra conoscenza, l’universo che vediamo intorno a noi si e’ formato da un Big Bang, cioe’ da quella che comunemente assumiamo come un’enorme esplosione. Sempre basandoci sulle informazioni e sulle ipotesi accettate, prima del Big Bang, materia e antimateria convivano insieme. Ad un certo punto, sempre rimanendo nel campo delle ipotesi, sono intervenute delle condizioni particolari, note come “condizioni di Sakharov”, per cui il sistema e’ divenuto instabile. Nella seguente esplosione l’antimateria e’ scomparsa lasciando il posto alla materia che espandendosi, e dunque raffreddandosi, ha poi formato le galassie, le stelle i pianeti e tutto cio’ che vediamo oggi.

Questo che potrebbe apparire come un quadro molto chiaro e’ ben compreso, non deve assolutamente farci credere di aver capito tutto. Come visto in questi post:

– La materia oscura

– Troppa antimateria nello spazio

ancora molto poco sappiamo della costituzione del nostro universo. Solo il 5% della materia che lo compone e’ in realta’ identica a quella barionica che forma quello che ci circonda. Anche le suddette condizioni di Sakharov sono solo delle ipotesi circa l’origine dell’universo, attualmente sotto studio, ma su cui ancora molto resta da scoprire e verificare.

Premesso questo, solo qualche giorno fa, abbiamo parlato del Big Bang e della Radiazione Cosmica di Fondo, in questo articolo:

– Universo: foto da piccolo

Come visto, la CMB, cioe’ quel fondo costante a 2.7K che riempie il nostro universo, e’ proprio una delle prove a sostegno dell’ipotesi del Big Bang. Il telescopio Plank e’ riuscito a riprendere una mappa dell’universo, quando questo aveva soltanto 360000 anni. Prima di questo limite, la radiazione di fondo non esisteva perche’ i fotoni erano intrappolati all’interno di questo plasma di elettroni e protoni non combinati che impedivano alla radizione di uscire verso l’esterno.

Solo un paio di giorni fa, cioe’ subito dopo l’uscita dei risultati di Planck, un fisico dell’universita’ di Washington, ha provato a ricostruire il suono prodotto dal Big Bang, proprio utilizzando i dati di Planck.

Fate attenzione, questo e’ quello che molti giornali hanno scritto, tra un attimo cercheremo di capire meglio cosa significa “ascoltare” il Big Bang.

Come detto all’inizio, nell’immaginario collettivo, il Big Bang viene visto come un’enorme esplosione da cui tutto si e’ originato. Bene, siete pronti “al botto”? Allora vi riporto il link in cui ascoltare la “tremenda” esplosione del Big Bang:

– Il suono del Big Bang

Sentito che “botta”? Siete rimasti delusi? Vi aspettavate un esplosione?

Come avete sentito, si tratta di un sibilo continuo che lentamente scende verso frequenze piu’ basse.

La domanda interessante, e su cui molti dei giornali non hanno dato risposta, e’ invece: “ma che significa suono del big bang?”.

Come detto, questo suono sarebbe stato ottenuto prendendo i dati della radiazione di fondo. Come ormai sappiamo, si tratta di una radiazione elettromagnetica, certamente non di un’onda sonora. E allora?

Per definizione, per propagarsi un suono ha bisogno di un mezzo. Quando noi parliamo, semplicemente creiamo delle compressione e rarefazioni dell’aria intorno a noi, che mettono in vibrazione gli ossicini delle orecchie e quindi i suoni vengono ascoltati. E nel caso del Big Bang? In questo caso, il mezzo sarebbe l’interno baby universo, ancora molto compatto, che veniva messo in una sorta di “vibrazione” dalla radiazione che non poteva neanche fuoriuscire verso l’esterno.

Per ottenere il suono che abbiamo ascoltato, i fisici di Washington hanno utilizzato le diverse mappe ipotizzate per la CMB partendo proprio dagli ultimi risultati del telescopio Planck. Queste mappe sono state caricate su un software chiamato Mathematica e sono state trasormate in suoni. Per fare questo, le mappe della CMB sono state convertite in rumori, in realta’ neanche udibili. Per ottenere il suono che abbiamo ascoltato e’ stato necessario amplificare il rumore della CMB di un fattore 10 elevato alla 26, cioe’ 10 seguito da 25 zeri. Certamente un numero enorme e poco manipolabile dai non addetti ai lavori.

Nonostante questo enorme fattore di amplificazione, i 100 secondi di suono che abbiamo ascoltato sono relativi solo ad un periodo tra 380000 e 760000 anni dopo il Big Bang. Come detto, prima di questo limite, la radiazione non poteva uscire e dunque non c’era un vero e proprio suono. Dopo 760000 anni invece, l’universo cominciava ad essere talmente rarefatto che il suono assumeva frequenze sempre piu’ basse. Questo spiega anche il perche’, andando avanti con la registrazione, il suono diventa sempre piu’ grave.

Concludendo, personalmente trovo questo esperimento molto carino. Se vogliamo essere precisi, non stiamo parlando del vero rumore prodotto dal Big Bang per i motivi elencati prima. Nonostante questo, e’ molto affascinante la trasposizione fatta tra CMB e onde sonore, che ci permette, almeno in parte, di capire come e’ avvenuto il Big Bang. Detto questo, da oggi in poi, forse non penseremo piu’ al Big Bang come ad una semplice esplosione.

 

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

Pioggia di meteore in Russia

Stamattina, tutti i giornali riportano la notizia di una pioggia di meteoriti avvenuta in Russia centrale, nella regione degli Urali e che ha causato diverse centinaia di feriti in 6 citta’ della regione.

Ecco uno dei video di quanto avvenuto:

Come avrete visto, la rete e’ piena di testimonianze fotografiche e video, in cui si vede chiaramente questo corpo entrare in atmosfera, lasciare una lunga scia in cielo e poi arrivare in frammenti fino a terra. Inutile dire che la notizia ha fatto immediatamente il giro del mondo ed ovviamente acceso molti animi catasftrofisti in giro per la rete.

Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza a riguardo, capendo meglio cosa e’ successo. In questo caso, e’ molto importante perche’ in rete ho letto tantissime inesattezze ma anche speculazioni riguardo a questo evento.

Prima cosa importantissima da dire: l’evento russo e’ assolutamente non legato al passaggio di 2012 DA14 di cui abbiamo parlato in questi post:

– L’asteroide 2012 DA14

– 2012 DA14: c.v.d.

– 2012 DA14, ci siamo quasi!

Facilmente in rete trovate titoli del tipo: caduto in Russia DA14, pericolo dallo spazio, gli scienziati hanno mentito. Questo e’ completamente non esatto. Cerchiamo di capire il perche’. Come detto nei post precedenti, 2012 DA14 e’ previsto alla minima distanza stasera intorno alle 20.30. 12 ore di distanza, in termini astronomici, vogliono dire tantissimo. Come visto, DA14 viaggia a circa 8 Km/s per cui all’ora dell’evento russo era ancora troppo lontano dalla Terra. Riguardo a DA14 ribadiamo dunque la sua completa non pericolosita’, ma soprattutto l’assoluta non correlazione con quanto accaduto sugli Urali.

Cosa e’ successo in Russia? Semplicemente un asteroide di piccole dimensioni e’ entrato nella nostra atmosfera e’ arrivato a circa 10-15 Km di altitudine e si e’ rotto in tanti pezzi di dimensioni minori. Parlo di piccole dimensioni, dal momento che corpi di questo tipo difficilmente superano qualche metro di diametro.

Inutile dirvi che asteroidi di questo tipo entrano frequentemente nella nostra atmosfera, ma quasi mai riescono ad arrivare fino a Terra e, ancora con meno probabilita’, riescono a creare feriti. Questa volta, purtroppo, l’oggetto, probabilmente anche a causa della traiettoria seguita in atmosfera, ha lanciato frammenti fino a Terra.

Altra inesattezza che leggo, secondo la stampa migliaia di frammenti sarebbero arrivati a Terra rompendo le finestre. Anche questo e’ in parte sbagliato. Molte finestre sono state rotte tutte insieme dall’onda d’urto dell’esplosione. Ovviamente, come riportato nelle testimonianze, alcuni frammenti sono arrivati a terra ma il loro numero non pensate sia cosi’ elevato come vogliono farvi credere.

Altra informazione sbagliata e’ che il realta’ l’asteroide sia stato distrutto da un missile lanciato nell’ambito del programma di scudo spaziale sviluppato dai russi. Anche questo e’ falso, in particolare nei video non vedete nessuna scia addizionale di un missile che distrugge il corpo. Di sistemi di difesa di questo tipo abbiamo parlato qui:

– Asteroidi: sappiamo difenderci?

Come detto prima, le dimensioni del corpo erano troppo piccole per essere individuate dalla rete di monitoraggio per i NEO intorno alla Terra.

Quello che e’ successo e’ che alcuni frammenti maggiori dell’asteroide sono riusciti ad arrivare a Terra e sono chiaramente visibili nei video grazie alla scia di condensa rilasciata nell’atmosfera, cosi’ come gli aerei di linea.

Gia’ l’anno scorso, avevamo parlato del fenomeno dei bolidi:

– Bolide a Novara?

– Meteorite in Inghilterra provoca terremoti?

– Palla di Fuoco nei cieli del Sud Italia

– Altro bolide in Sicilia?

In questo caso pero’, gli asteroidi, o i frammenti, non erano arrivati fino a Terra anche se, a causa dell’esplosione e delle scie in cielo, avevano destato l’attenzione e causato lo spavento di molti testimoni.

Per cercare di tranquillizarvi, tutti i giorni c’e’ la possibilita’ che corpi piu’ o meno estesi entrino in atmosfera. La particolarita’ del caso russo e’ che l’asteroide, meglio i suoi frammenti, sono riusciti ad arrivare fino a terra causando addirittura feriti. Come sappiamo, molto spesso, anche se un asteroide arriva a Terra, la probabilita’ maggiore si ha nel colpire zone non popolate o specchi d’acqua del pianeta, molto piu’ ampi delle terre emerse. In questo caso, sfortunatamente, l’oggetto e’ arrivato fino a terra ed in piu’ ha colpito una zona popolata della Russia.

Concludendo, assolutamente nulla di misterioso ne tantomeno di catastrofico in quanto avvenuto. Ovviamente ci sono feriti di mezzo, per cui non vigliamo tranquillizzare per partito preso. Dalle analisi fatte insieme pero’, si evince come casi di questo tipo possono esserci e non dobbiamo assolutamente abbassare la guardia nei confronti dell’universo che ci circonda.

 

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