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L’universo e’ stabile, instabile o meta-stabile?

25 Mar

Negli ultimi articoli, complici anche i tantissimi commenti e domande fatte, siamo tornati a parlare di ricerca e delle ultime misure scientifiche che tanto hanno fatto discutere. Come fatto notare pero’, molto spesso, queste discussioni che dovrebbero essere squisitamente scientifiche lasciano adito ad articoli su giornali, anche a diffusione nazionale, che male intendono o approfittano del clamore per sparare sentenze senza senso e, lasciatemelo dire, assolutamente fuori luogo.

In particole, nell’articolo precedente, abbiamo discusso l’ultima misura della massa del quark top ottenuta mediante la collaborazione dei fisici di LHC e del Tevetron. Questo risultato e’ il piu’ preciso mai ottenuto prima e ci consente, di volta in volta, di migliorare la nostra conoscenza, come spesso ripeto, sempre troppo risicata e assolutamente lontana dalla comprensione del tutto.

Per discutere la misura della massa del top, siamo partiti da una notizia apparsa sui giornali che parlava di un universo pronto a dissolversi da un istante all’altro. Premesso che, come fatto notare, questa notizia era completamente campata in aria, su suggerimento di una nostra cara lettrice, ci e’ stato chiesto di discutere con maggior dettaglio quello che molti chiamano il destino ultimo del nostro universo. Come forse avrete sentito, su alcune fonti si parla spesso di universo stabile, instabile o meta-stabile farfugliando, nel vero senso della parola, come questa particolarita’ sia legata alla massa di qualche particella.

Cerchiamo dunque di spiegare questo importante e non banale concetto cercando sempre di mantenere un approccio quanto possibile divulgativo.

Per prima cosa, dobbiamo tornare a parlare del bosone di Higgs. Come forse ricorderete, in un articolo specifico:

Bosone di Higgs, ma che sarebbe? 

abbiamo gia’ affrontato la sua scoperta, cercando in particolare di spiegare il perche’ l’evidenza di questa particella sarebbe cosi’ importnate nell’ambito del modello standard e della fisica delle alte energie. Come fatto notare pero’, anche in questo caso, parliamo ancora di “evidenza” e non di “scoperta”. Visto che me lo avete chiesto direttamente, ci tengo a sottolineare questa importante differenza.

Come sapete, la fisica e’ detta una “scienza esatta”. Il motivo di questa definizione e’ alquanto semplice: la fisica non e’ esatta perche’ basata su informazioni infinitamente esatte, ma perche’ ogni misura e’ accompagnata sempre da un’incertezza esattamente quantificata. Questa incertezza, e’ quella che comunemente viene chiamato “errore”, cioe’ il grado di confidenza statistico che si ha su un determinato valore. Per poter parlare di evidenza, e’ necessario che la probabilita’ di essersi sbagliati sia inferiore di un certo valore, ovviamente molto basso. Per poter invece gridare alla scoperta, la probabiita’ statistica che quanto misurato sia un errore deve essere ancora piu’ bassa. Questo grado di confidenza, ripeto prettamente statistico, e’ quello che spesso sentiamo valutare riferendosi alla “sigma” o “all’incertezza”.

Bene, tornando al bosone di Higgs, perche’ si dice che ancora non c’e’ la sicurezza che quanto osservato sia proprio quell’Higgs che cerchiamo? Semplice, il grado di confidenza, non ci consente ancora di poter affermare con sicurezza statistica che la particella osservata sia proprio il bosone di Higgs che cerchiamo e non “un” bosone di Higgs o un’altra particella. Come ormai sappiamo, il bosone di Higgs tanto cercato e’ proprio quello relativo al campo di Higgs che determina la massa delle particelle. Per poter essere quel bosone, la particella deve essere, in particolare, scalare e con spin zero. Che significa? Praticamente, queste sono le caratteristiche che definiscono l’identikit dell’Higgs che cerchiamo. Se per quanto riguarda il fatto di essere scalare siamo convinti, per lo spin della particella, dal momento che decade in due fotoni, potrebbe avere spin 0 o 2. Per poter essere sicuri che lo spin sia proprio zero, sara’ necessario raccogliere ancora piu’ dati per determinare con sicurezza questa proprieta’ anche se statisticamente possiamo escludere con una certa incetezza che lo spin sia 2.

Detto questo, e supposto, con una buona confidenza statistica, che quanto trovato sia proprio il bosone di Higgs, sappiamo che la massa trovata per questa particella e’ 125.6 GeV con un un’incertezza totale di 0.4 GeV. Questo valore della massa ha pero’ aperto le porte per una discussione teorica molto accesa e di cui si inizia a parlare anche sui giornali non prettamente scientifici.

Perche’?

Come anticipato, la massa del bosone di Higgs determina la condizione di stabilita’ o instabilita’ del nostro universo. Perche’ proprio l’Higgs? Ovviamente, questo bosone e’ correlato con il campo scalare di Higgs, cioe’ quello che assegna la massa delle particelle. Ora pero’, nel modello standard, troviamo particelle che hanno masse anche molto diverse tra loro. Se osserviamo i quark, passiamo dall’up, il piu’ leggero, al top, il piu’ pesante, con una differenza di massa veramente enorme per particelle che appartengono alla stessa “famiglia”. Detto questo, per determinare la condizione di equilibrio, e tra poco spiegheremo cosa significa, del nostro universo, e’ possibile ragionare considerando proprio le masse dell’Higgs e del top.

In che modo?

Senza spendere troppe parole, vi mostro un grafico molto significativo:

 

Stabilita' dell'universo data dalla correlazione delle masse Top-Higgs

Stabilita’ dell’universo data dalla correlazione delle masse Top-Higgs

Cosa significa questo grafico? Come potete vedere, incrociando il valore della massa del top con quella dell’Higgs e’ possibile capire in quale zona ci troviamo, appunto: stabile, instabile o meta-stabile. Scientificamente, queste sono le condizioni in cui puo’ trovarsi quello che e’ definito vuoto quantomeccanico dell’universo. Se l’universo fosse instabile, allora sarebbe transitato in una successione di stati diversi senza poter formare strutture complesse dovute all’evoluzione. Come potete facilmente capire, in questo caso, noi oggi non saremo qui ad interrogarci su come e’ fatto l’universo dal momento che non avremmo avuto neanche la possibilita’ di fare la nostra comparsa. In caso di universo stabile invece, come il termine stesso suggerisce, tutto rimane in uno stato stazionario senza grosse modificazioni. Meta-stabile invece cosa significa? Questo e’ un termine ricavato direttamente dalla termodinamica. Detto molto semplicemente, un sistema meta-stabile si trova in una posizione di minimo di energia non assoluto. Cioe’? Detto in altri termini, il sistema e’ in uno stato di equilibrio, ma sotto particolari condizioni puo’ uscire da questo stato e scendere verso qualcosa di piu’ stabile ancora. Per capirlo meglio, immaginate di mettere una scodella sul pavimento con dentro una pallina. Se muovete di poco la pallina questa oscillera’ e ricadra’ sul fondo, posizione di equilibrio meta-stabile. Se date un colpo piu’ forte, la pallina uscira’ dalla scodella e andra’ sul pavimento. A questo punto pero’ il vostro sistema immaginario ha raggiunto la posizione piu’ stabile.

Ora, capite bene quanto sia importante e interessante capire che tipo di sistema e’ il nostro universo per determinare eventuali e future evoluzioni temporali che potrebbero avvenire. Come visto nel grafico precedente, per capire lo stato dell’universo possiamo valutare le masse del top e dell’Higgs.

Cosa otteniamo con i valori delle masse oggi conosciuti? Come potete vedere, come per un simpatico scherzo, la massa dell’Higgs ci posizione proprio nella strettissima zona di meta-stabilita’ del nostro universo. Come anticipato, il fatto di non essere nella zona di instabilita’ e’ assolutamente comprensibile pensando al fatto che noi oggi siamo qui. Certo, una massa superiore a 126 GeV ci avrebbe piazzato nella zona stabile dove, come si dice nelle favole, “vissero felici e contenti”. Cosa comporta il fatto di essere nella regione di meta-stabilita’? Come qualcuno, incurante della scienza, cerca di farvi credere, siamo in bilico su una corda. Il nostro universo da un momento all’altro potrebbe transitare verso uno stato piu’ stabile modificando radicalmente le proprieta’ del vuoto quantomeccanico. In questo caso, il nostro universo collasserebbe e segnebbe la nostra fine.

E’ vero questo?

Assolutamente no. Prima di tutto, cerchiamo di ragionare. Come detto, la massa attuale del bosone di Higgs e’ 125.6+/-0.4 GeV. Questo significa che entro una certa probabilita’, piu’ del 15%, la massa del bosone potrebbe essere maggiore di 126 GeV. In questo caso la misura sarebbe pienamente della regione “stabile” dell’universo. Ovviamente, per poter determinare con precisione questo valore e’ necessario ridurre l’incertezza che accompagna la misura in modo da “stringere” l’intervallo entro cui potrebbe essere compresa questa massa.

Se anche l’universo fosse in uno stato meta-stabile, non possiamo certo pensare che da un momento all’altro questo potrebbe uscire dallo stato di equilibrio e transitare verso altro se non in particolari condizioni. Vi ripeto nuovamente come in questo caso ci stiamo muovendo all’interno di ragionamenti prettamente teorici in cui gli stessi principi della fisica che oggi conosciamo potrebbero non essere validi. Secondo alcuni infatti, la stessa evoluzione dell’universo che ha portato oggi fino a noi potrebbe essere stata possibile proprio grazie alla natura meta-stabile del vuoto quantomeccanico.

Come ricorderete, in questi articoli:

Universo: foto da piccolo

Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

cosi’ come in tutti quelli richiamati a loro volta, abbiamo parlato dell’inflazione, cioe’ di quel particolare periodo nell’evoluzione dell’universo che ha portato ad una notevole espansione in tempi brevissimi. Conseguenza dell’inflazione e’ l’avere un universo omogeneo ed isotropo ed in cui le fluttuazione della radiazione di fondo sono molto ridotte. Bene, il bosone di Higgs potrebbe avere avuto un ruolo decisivo per l’innesco del periodo inflazionario. Secondo alcune teorie, infatti, le condizioni fisiche per poter accendere l’inflazione potrebbero essere state date da una particella scalare e l’Higgs potrebbe appunto essere questa particella. Se proprio devo aprire una parentesi, per poter affermare con sicurezza questa cosa, dobbiamo essere sicuri che la fisica che conosciamo oggi possa essere applicata anche in quella particolare fase dell’universo, cioe’ che i modelli attualmente conosciuti possano essere estrapolati a quella che viene comunemente definita massa di Planck dove tutte le forze fondamentali si riunificano. Ovviamente, per poter affermare con sicurezza queste teorie sono necessarie ancora molte ricerche per determinare tutti i tasselli che ancora mancano a questo puzzle.

Seguendo questa chiave di lettura, il fatto di essere in un universo meta-stabile, piu’ che un rischio potrebbe essere stata proprio la caratteristica che ha permesso l’evoluzione che poi ha portato fino ai giorni nostri, con la razza umana presente sulla Terra.

Altro aspetto curioso e importante della meta-stabilita’ dell’universo e’ la possibilita’ di includere i cosiddetti multiversi. Detto molto semplicemente, il fatto che l’universo sia meta-stabile apre gli scenari ad una serie di universi paralleli tutti uno di seguito all’altro caratterizzati da valori continui di alcuni parametri fisici. Non si tratta di racconti fantascientifici o di fantasia ma di vere e proprie teorie fisiche riguardanti il nostro universo.

Concludendo, la scoperta, o l’evidenza, del bosone di Higgs e’ stata sicuramente un ottimo risultato raggiunto dalla fisica delle alte energie, ma certamente non un punto di arrivo. La misura, ancora solo preliminare, della massa della particella apre le porte a scenari di nuova fisica o di considerazioni molto importanti circa la natura del nostro stesso universo. Come visto in questo articolo, quelli che apparentemente potrebbero sembrare campi del sapere completamente diversi e lontani, l’infinitamente piccolo e l’infinitamente grande, sono in realta’ correlati tra loro proprio da singole misure, come quella della massa dell’Higgs. A questo punto, capite bene come lo scneario si fa sempre piu’ interessante e sara’ necessario fare ancora nuove ricerche prima di arrivare a qualcosa di certo.

 

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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Noi dormiamo ma lo smartphone NO!

12 Mar

Torniamo ora a parlare un po’ di tecnologia. Come sapete, ormai, nel bene o nel male, la maggior parte delle persone possiede uno smartphone. Questi piccoli strumenti nascondono al loro interno una capacita’ di calcolo impressionante se paragonata con le ridotte dimensioni, ma soprattutto, per quelli non proprio giovanissimi, se paragonata con quella dei personal computer piu’ costosi che si potevano acquistare anche solo 10 anni fa. Da un lato, questo e’ impressionante ma anche completamente comprensibile. Come sapete, l’elettronica e le capacita’ di calcolo seguono leggi esponenziali di crescita, di riduzione del prezzo e delle dimensioni dei dispositivi e l’insieme di questi parametri fa si che, di volta in volta, esca un prodotto nuovo che faccia impallidire i suoi predecessori.

Ora pero’, quanti di quelli che utilizzano uno smartphone lo utilizzano a pieno delle sue capacita’? In verita’, credo io, davvero un numero esiguo di persone riesce a sfruttare a pieno le capacita’ del proprio telefono se non facendo andare in contemporanea diversi programmi richiedenti la rete internet.

Oltre a questo poi, c’e’ un altro aspetto da considerare. Mediamente, questi piccoli oggetti sono molto energivori e le loro batterie difficilmente durano anche solo una giornata se sfruttati a pieno. Conseguenza di questo e’ che tutte le notti dobbiamo ricaricare la batteria lasciando, come spesso accade, il telefono acceso con la connessione dati o wireless accesa. Durante questa fase di standby, anche se non del tutto, il nostro dispositivo e’ fermo e la sua enorme capacita’ di calcolo non viene sfruttata.

Perche’ faccio questo preambolo iniziale?

Molto semplice, in questi giorni, su diversi giornali, e’ stata lanciata una notizia che ha suscitato il mio interesse se non altro perche’ rilancia le problematiche appena discusse. Come avrete sicuramente letto, un team di ricercatori austriaci ha trovato, almeno da come raccontano i giornali, il modo di sfruttare questa potenza di calcolo per un nobile scopo. Questo gruppo di ricerca e’ coinvolto nello studio dei dati del database Simap, un enorme catalogo contenente al suo interno la struttura di tutte le proteine conosciute. Scopo di questa ricerca e’ quello di studiare le somiglianze tra le proteine con il fine ultimo, tra i tanti altri, di poter trovare cure per alcune delle malattie piu’ critiche che riguardano il genere umano. Gestire una mole di dati cosi’ impressionante non e’ affatto semplice e richiede una capacita’ di calcolo molto elevata. Ovviamente, una capacita’ di calcolo elevata significa un costo altrettanto elevato. Per farvi capire questa relazione, pensate che il costo computazionale aumenta con il quadrato del numero di proteine contenute nel database.

Come gestire una mole cosi’ elevata di dati con costi che non siano insostenibili?

Semplice, stando a quanto riporta la notizia sui giornali, e’ stata programmata una App, uno dei piccoli programmini che girano sui nostri smartphone, che consente di sfruttare lo smartphone per analizzare questi dati. Il nome della App e’ Power Sleep appunto perche’ si tratta di una normale sveglia che puo’ essere impostata all’ora in cui desideriamo alzarci. Al contrario di una normale sveglia, Power Sleep ha pero’ una funzione aggiuntiva. Prima di andare a dormire, mettete il vostro smartphone sotto carica lasciando la connessione WiFi accesa. Non appena la batteria avra’ raggiunto la carica completa, il telefono comunichera’ con un server centrale dando inizio al vero scopo del software. Il server invia paccheti da 1Mb che vengono analizzati dal processore dello smartphone. Il tempo richiesto per questa analisi e’ compreso tra 30 e 60 minuti a seconda della potenza di calcolo. Quando il processo e’ completato, il telefono invia il risultato al server e scarica un altro pacchetto da analizzare. Questa comunicazione dura fino a quando non arriva l’ora impostata per la sveglia e il telefono e’ di nuovo disponibile completamente per l’utente.

Detta in questo modo, sembra una scoperta rivoluzionaria che ci permettera’ di contribuire senza spendere un soldo alla ricerca scientifica.

Perche’ dico “sembra”?

Molto semplice, ovviamente si tratta di un’applicazione utilissima per lo scopo della ricerca scientifica in se, ma questo genere di applicazioni non sono assolutamente una novita’. Questo processo di analisi dei dati e’ quello che viene comunemente definito “calcolo distribuito”. Si tratta di un procedimento molto semplice in cui un processo principale viene diviso in tante parti assegnate a processori diversi che poi comunicheranno il loro singolo risultato ad un server centrale. Grazie al calcolo distribuito e’ possibile sfruttare una rete di computer, o smartphone come in questo caso, invece di investire cifre spropositate in una singola macchina in cui far girare l’intera analisi. Di esempi di questo tipo ce ne sono a bizzeffe anche indietro negli anni. Sicuramente tutti avrete sentito parlare del programma SETI@Home per la ricerca di vita extraterrestre nell’universo. In questo caso, si utilizzavano radiotelescopi per cercare segnali non naturali. L’enorme mole di dati veniva analizzata da chiunque decidesse di installare un piccolo software sul proprio computer per contribuire a questa ricerca.

Nel caso di Power Sleep, i ricercatori austriaci si sono affidati ad una societa’ che si occupa proprio di calcolo distribuito e si chiama BOINC. Vi riporto anche il link alla loro pagina italiana in cui compare, proprio in prima pagina, una descrizione sul funzionamento e sull’importanza del calcolo distribuito:

BOINC Italia

Come potete leggere, esistono decine di applicazioni per il calcolo distribuito gestite da BOINC e molte di queste riguardano proprio analisi scientifiche dei dati. Il perche’ di questo e’ facilmente comprensibile, le applicazioni scientifiche sono quelle che producono la maggior mole di dati e che richiederebbero super-computer sempre piu’ potenti per la loro analisi. Grazie a BOINC e al calcolo distribuito, e’ possibile sfruttare a titolo gratuito computer, smartphone e tablet privati per velocizzare il calcolo e risparmiare notevoli capitali che incidono fortemente sul costo della ricerca. Visto che lo abbiamo citato, BOINC nacque qualche anno fa proprio per gestire il progetto SETI@Home. Tra i programmi disponibili ora trovate ad esempio: LHC@Home per l’analisi dei dati del collisore LHC del CERN, Orbit@Home per l’analisi delle traiettorie degli asteroidi vicini alla Terra, Einstein@Home per la ricerca di onde gravitazionali e cosi’ via. Per una lista piu’ completa dei programmi scientifici di calcolo distribuito potete far riferimento alla pagina di Wikipedia che ne parla:

Wiki, esempi calcolo distribuito

Concludendo, al solito la notizia e’ stata data sui maggiori giornali con toni enfatici volti piu’ a impressionare che non ha mostrare l’importanza scientifica di applicazioni di questo tipo. Esempi di calcolo distribuito ce ne sono tantissimi e molti di questi sfruttano il servizio BOINC per dialogare con gli utenti che volontariamente decidono di sostenere un programma piuttosto che un altro. Power Sleep ha sicuramente un nobile scopo se pensiamo all’importanza del mantenimento del database Simap e per i risultati che ricerche di questo tipo dovrebbero portare per l’intero genere umano.

 

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Le nubi mammelolari

24 Lug

Diverse volte su questo blog abbiamo parlato di nuvole. In particolare, abbiamo affrontato il discorso cercando di analizzare le tante teorie che vorrebbero forme particolari di nubi in concomitanza o prima di un terremoto, ma anche per confutare tutti quei complottisti che di tanto in tanto vorrebbero nuove tipologie di nuvole formate dalla geoingegneria o dalle scie chimiche:

Una nuvola che fa pensare alla fine del mondo

Altra strana nube, questa volta in Giappone

Altra strana nube a Tulsa

Nuvole sismiche

Scoperta nuova nuvola

Perche’ avviene questo? La risposta e’ in realta’ molto semplice, il cielo e’ un laboratorio ideale, accessibile a tutti e, oggi come oggi, facilmente documentabile. Ognuno di noi puo’, alzando lo sguardo, osservare le nuvole che si formano e, ogni qual volta che vede qualcosa di non usale, impressionarsi. Detto questo, la comunicazione globale istantanea che abbiamo a disposizione, permette a tutti di ragiungere potenzialmente un vasto pubblico. Considerazione personale e’ che si dovrebbe sempre riflettere prima di scrivere qualcosa su internet. Molti ignorano il potenziale bacino di utenti che esiste, mentre altri sfruttano proprio questo fatto per divulgare il verbo fantascientifico.

Perche’ parlo di questo?

Negli ultimi giorni, diversi giornali hanno pubblicato foto molto belle di un particolare tipo di nuvola. Spesso pero’, purtroppo accade molto di frequente, gli articoli che trovate in rete sono completamente sprovvisti di una spiegazione scientifica che spieghi l’origine di questi fenomeni.

Gli articoli in questione si riferivano alla nuvole “Mammelolari”, anche dette “Mammatus”.

Di cosa si tratta?

Senza troppi giri di parole, vi mostro subuto una bellissima foto di questo fenomeno:

Nube Mammatus

Nube Mammatus

Come vedete, si tratta di nuvole dalla forma molto particolare, fatte a grumi con punti di salita e discesa. Proprio a questa particolare forma si deve il nome alla nuvola.

Cosa hanno di speciale queste nuvole?

Dal punto di vista complottista e catastrofista assolutamente nulla. Si tratta di formazioni nuvolose perfettamente conosciute e la cui formazione e’ nota. Dico questo per smorzare subito gli animi.

Nonostante questo, e’ invece interessante capire il processo che porta alla formazione delle mammatus.

Queste nuvole si formano in presenza di corenti ascensionali molto intense e con un umidita’ molto elevata negli strati bassi. Questo spostamento di aria, puo’ portare fino alla tropopausa enormi quantita’ di acqua che, salendo verso l’alto, si trasforma in cristalli di ghiaccio.

Quando il temporale e’ passato, lontano dalla corrente ascensionale, il ghiaccio tendera’ a scendere a causa del proprio peso. Ora, quando i piccoli cristalli di ghiaccio escono dalla zona della nube, incontrano aria molto fredda e secca. La variazione di condizioni, comporta la sublimazione dell’acqua che dunque ripassera’ dallo stato solido, cristalli di ghiaccio, a quello aeriforme, vapore acqueo, risalendo verso l’alto.

Data la grande quantita’ di ghiaccio presente, perche’ portata dalla corrente iniziale, questo moto di discesa e sublimazione si presentaera’ con una certa regolarita’ lungo l’area della nube. Proprio questo movimento comporta la formazione della Mammatus con la sua caratteristica forma.

Dal momento che per la formazione e’ richiesta una umidita’ molto elevata, proprio questi giorni di afa, e spesso con temporali pomeridiani, possono portare alla formazione di queste nuvole. Tra l’altro, lo spettacolo piu’ bello si ha quando la nube riflette i raggi solari assumendo una colorazione variopinta in corrispondenza delle salite e delle discese. Ecco un esempio di questo caso:

Nube Mammatus colpita da raggi solari

Nube Mammatus colpita da raggi solari

Concludendo, molto spesso ci capita di parlare di nubi a causa della facilita’ di visualizzazione per il vasto pubblico. Se a questo si aggiungono i catastrofiti e gli utenti impensieriti d qualche fine del mondo, ecco qui che le foto scattate diventano molto popolari in poche ore.

 

 

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

Lampi Radio dall’universo lontano

8 Lug

Come sapete bene, scopo principale di questo blog e’ quello di divulgare la scienza. A questo proposito, diverse volte ci siamo trovati a parlare di recentissime scoperte di cui, al momento, non si sa ancora nulla. Scopo della ricerca e’ anche questo. Molto spesso, i modelli teorici formulati danno indicazioni precise dove cercare cose nuove. Molte altre volte invece, magari per caso, ci si trava di fronte a scoperte del tutto inattese e che richiedono un notevole sforzo perche’ vanno a minare le conoscenze o le supposizioni fatte fino a quel momento.

Perche’ faccio questa introduzione?

Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un articolo su Science molto interessante, riguardante il nostro universo. Come sappiamo bene, le nostre attuali conoscenze sono ancora molto lontane dall’essere complete. Questo e’ del tutto normale se pensiamo che stiamo osservando l’universo principalmente dalla nostra Terra basandoci su osservazioni indirette o comunuque molto lontane dalle sorgenti.

La ricerca di cui sto parlando, a cui hanno partecipato anche diversi ricercatori italiani, riguarda l’osservazione, del tutto inattesa, di segnali radio provenienti da distanze cosmologiche. Questi eventi sono gia’ stati ribattezzati FRB, cioe’ “fast radio burst”, tradotto “lampi radio veloci”.

Di cosa si tratta?

Parlando come sempre di teorie catastrofiste, solo poche settimane fa avevamo parlato della WR104, sfruttando in realta’ questa notizia per parlare di Gamma Ray Burst, cioe’ Lampi di Raggi Gamma:

WR104, un fucile puntato verso di noi

Mentre in questo caso si parlava di lampi di radiazione gamma, gli FRB sono invece lampi a frequenza nelle onde radio. Come anticipato, si tratta di segnali la cui origine e’ stata approssimativamente indicata a distanze cosmologiche. Ad oggi, sono stati osservati solo 4 FRB la cui emissione e’ avvenuta tra 5.5 e 10 miliardi di anni luce da noi. Considerando che il nostro universo ha un’eta’ stiamata di circa 14 miliardi di anni, questi lampi sono stati emessi in media quando l’universo aveva all’incirca la meta’ della sua attuale eta’.

Come e’ avvenuta questa scoperta?

Come e’ facile immaginare, il primo FRB e’ stato osservato qualche anno fa e inizialmente si pensava fosse dovuto ad un errore strumentale. Successivamente poi, utilizzando il radiotelescopio australiano CSIRO Parkes da 64 metri, si e’ riusciti ad identificare altri tre eventi.

Perche’ e’ cosi’ difficile registrare gli FRB?

Il problema principale di questi eventi e’, come dice il nome stesso, il segnale molto corto, dell’ordine dei millisecondi. Si tratta dunque di eventi estremamente potenti ma che vengono emessi in tempi molto corti, proprio come un’esplosione che avviene ad onde radio. In realta’, come stimato da calcoli teorici, gli FRB dovrebbero essere tutt’altro che rari nel nostro universo. I 4 eventi osservati sono stati visti in una porzione estremamente ridotta di cielo. Facendo un calcolo statistico, si e’ visto che in realta’ ci dovrebbe essere un evento di questo tipo da qualche parte ogni 10 secondi. Dunque, con una frequenza molto elevata. Il fatto di averli osservati solo ora, se vogliamo, dipende da una questione di fortuna. Trattandosi di eventi cosi’ rapidi, e’ necessario che il radiotelescopio sia puntato proprio nella direzione della sorgente per poter osservare il segnale.

Come si e’ identificato il punto di origine?

In realta’, come anticipato, le distanze sono da considerarsi come una stima. Le onde radio, propagandosi nell’universo, subiscono modificazioni dovute al passaggio attraverso la materia. Detto questo, e’ possibile stimare una distanza di origine appunto osservando in dettaglio lo spettro dei segnali.

Per capire questo concetto, si deve pensare che quando queste onde si propagano verso la Terra dal punto in cui sono emesse, passano nel mezzo intergalattico, cioe’ in quelle regioni di gas e polveri che separano tra loro due Galassie. Bene, attrevarsando queste regioni, principalmente popolate di elettroni, le onde radio ne escono di volta in volta sparpagliate. Osservando lo spettro che arriva a Terra, in particolare proprio questo sparpagliamento, e’ possibile capire quanto mezzo intergalattico e’ stato attraversato e duqnue la distanza della Terra dall’origine del lampo radio. Perche’ diciamo che la distanza e’ solo una stima? Come intuibile, in questa tecnica si fa una stima delle particelle del mezzo intergalattico. Ovviamente non si tratta di supposizioni a caso, ma sono numeri basati su osservazioni dirette e indirette. In questo caso pero’, l’incertezza sulla distanza e’ proprio dovuta all’incertezza con cui si conosce il mezzo intergalattico. Molto piu’ preciso e’ invece il metodo per misurare distanza e velocita’ di una stella classica, come visto in questo post:

Come misurare distanza e velocita’ di una stella

Chi ha prodotto gli FRB?

Come anticpato, e come e’ facile immaginare, questa e’ la domanda a cui si dovra’ dare una risposta. Quando abbiamo parlato di GRB, lo abbiamo fatto partendo da una stella Wolf Rayet che sappiamo essere in grado di produrre questi eventi. Per quando riguarda invece gli FRB, essendo tra l’altro del tutto inaspettati, non e’ ancora stato possibile capire la loro origine. Ovviamente, esistono delle ipotesi fatte per spiegare questi eventi. Alcuni astronomi puntano il dito contro le magnetar, cioe’ stelle di neutroni con campi magnetici molto elevati, in grado di emettere violenti lampi elettromagnetici di raggi X e gamma. Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un altro articolo che tenta invece di spiegare gli FRB analizzando il comportamento teorico delle stelle di neutroni supermassive. Questo e’ il link all’articolo per chi volesse approfondire:

FRB, Super Massive Neutron Stars

Ovviamente, si tratta di tutte ipotesi che chiamano in causa corpi astronomici in cui la materia si trova in condizioni molto particolari, perche’ sottoposta a pressione gravitazionale intensa, rapida rotazione o campi magnetici molto elevati. In condizioni normali, non ci sarebbero emissioni di onde radio.

Ovviamente, non potevano certo mancare le ipotesi fantascientifiche circa l’origine di questi segnali. Sulla falsa riga del segnale WOW!:

Il segnale WOW!

c’e chi ha proposto che l’origine del segnale radio sia una lontana civilta’ intelligente che sta cercando di comunicare con noi o anche che siano segnali di avvertimento provenienti da altri mondi su qualcosa che potrebbe accadere. Senza commentare ulteriormente su queste ipotesi, lasciatemi solo fare un’osservazione. I 4 segnali evidenziati finora provengono da punti distanti ben 5 miliardi di anni luce tra loro. Detto questo, mi sembra assurdo pensare che ci sia un popolo che si diverte a spostarsi cosi’ tanto nel nostro universo. Ovviamente, queste ipotesi nascono sulla rete, sono divertenti da leggere, ma non apportano nessuna informazione utili ai fini della ricerca sugli FRB.

A questo punto, non resta dunque che continuare a studiare il fenomeno per cercare di accumulare maggiore statistica, cioe’ nuovi eventi. Questa e’ ovviamente una condizione necessaria per poter verificare le ipotesi fatte o anche per formularne di nuove. Come visto nelle teorie attuali, per alcuni casi, le onde radio dovrebbero essere accompagnate da emissioni di raggi X e gamma. In tal senso, lo studio congiunto dei segnali utilizzando radiotelescopi e strumenti sensibili a queste radiazioni consentirebbe proprio di poter osservare l’emissione congiunta di questi eventi. In questa nuova caccia che si e’ aperta, il radiotelescopio italiano Sardinia, dal punto di vista costruttivo gemello di quello australiano, e che sta entrando nella fase operativa in questo periodo, potra’ dare un notevole contributo.

Studiare eventi di questo tipo ci consente prima di tutto di capire meglio come e’ fatto il nostro universo, evidenziando fenomeni che prima si ignoravano o comportamenti anomali di oggetti celesti conosciuti. Inoltre, alla luce di quanto detto sull’interazione delle onde radio con lo spazio attraversato, l’analisi degli FRB potrebbe consentirci di ottenere nuove informazioni sulla composizione del nostro universo, fornendo nuovo materiale sulle componenti oscure o di antimateria di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

Universo: foto da piccolo

Troppa antimateria nello spazio

Concludendo, l’articolo pubblicato solo pochi giorni fa ha evidenziato un fenomeno del tutto inatteso e nuovo nel cosmo. Lo studio degli FRB e’ appena iniziato e vedra’ come protagonista anche un telescopio nostrano gestito dall’INAF. Le informazioni ricavate in questa ricerca potrebbero essere molto utili anche per capire meglio l’origine e la composzione del nostro universo. Come diciamo sempre, ci sono ancora tantissime cose da scoprire. Evidenze come questa ci fanno capire quanto lavoro c’e’ ancora da fare.

 

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

Il Dibromoetano e le scie chimiche

20 Gen

Di scie chimiche abbiamo gia’ parlato in questi precedenti post:

Alcune considerazione sulle scie chimiche

Scie Chimiche: il prelievo in quota

Scie chimiche e cloud seeding

Come difendersi dalle scie chimiche

in cui abbiamo mostrato l’assoluta mancanza di prove scientifiche alla base di questa ipotesi. Nonostante questo, vi sono dei singoli particolari, molto spesso citati su web, che e’ interessante analizzare per cercare di capire meglio il fenomeno in questione.

Molto spesso, i sostenitori dell’esistenza delle scie chimiche portano come prova delle loro tesi, l’emissione in atmosfera di una particolare sostanza chiamata Dibromoetano. Secondo questa ipotesi, alcuni aerei sarebbero equipaggiati con particolari cisterne contenenti questa sostanza e la disperderebbero in atmosfera per avvelenare le persone.

Perche’ tutto questo? La risposta piu’ comune che trovate e’ che il dibromoetano sarebbe utilizzato per causare malattie simili all’influenza ed aumentare in questo modo l’utilizzo di vaccini. Detto in questo modo, il fenomeno delle scie chimiche sarebbe architettato dalle compagnie farmaceutiche colluse con i governi nazionali, e lo scopo sarebbe proprio quello di indurre malattie e comunque indebolire la popolazione mediate questi aerosol.

Cerchiamo di capire meglio cosa c’e’ di vero in questa storia, ma soprattutto di capire se scientificamente quanto raccontato corrisponde a verita’.

Premettiamo subito che non siamo qui per divinizzare ne tantomeno per accusare, senza se e senza ma, le compagnie farmaceutiche. Di sicuro stiamo parlando di organizzazioni che, a volte, possono presentare lati anche molto oscuri o comunque fortemente mirate al guadagno.

Detto questo, vediamo anche l’altro rovescio della medaglia. Il maggiore sostenitore dell’ipotesi del dibromoetano e’ un medico statunitense, tale Dr. Len (o Leonard) Horowitz. Secondo questo tizio, l’aumento delle presunte influenze negli ultimi anni sarebbe una conseguenza dello spargimento delle scie chimiche in atmosfera. In particolare, il dibromoetano causerebbe problemi respiratori nelle persone, causando dei disturbi simili all’influenza ma molto piu’ persistenti. Sempre secondo Horowitz, questo particolare tipo di disturbo indurrebbe le persone a farsi vaccinare ogni anno, aumentando gli introiti delle case farmaceutiche.

Bene, ipotesi molto interessante. Prima pero’ di parlare di dibromoetano, cerchiamo di capire cosa spinge questo nobile medico americano a combattere contro i colossi farmaceutici. A questo scopo, vi invito a visitare il sito internet del Dr. Horowitz:

Len Horowitz site

Notiamo subito una cosa, a voi sembra il sito di un medico che si batte per una nobile causa? Assolutamente no, sembra un sito internet di vendite. Ma questo potrebbe essere un punto di vista strettamente personale. A sinistra troviamo ovviamente la sezione per acquistare i suoi libri, i suoi dvd e le sue interviste. Ma anche questo potrebbe essere normale, siamo in un mondo commerciale. A destra trovate invece le cose piu’ interessanti, una lunga lista di banner pubblicitari. Cosa si vende su questo sito? Ne cito uno che secondo me fornisce tutte le risposte che cerchiamo, “Il Dr. Horowitz ha creato la migliore alternativa al mondo ai mortali antibiotici ed ai pericolosi vaccini”. Eccoci qua! Horowitz accusa le case farmaceutiche di voler vendere piu’ vaccini e lui sul suo sito propone una valida alternativa, ovviamente in vendita.

Diciamo che l’andamento della discussione sta andando nel verso a cui ormai siamo abituati.

Tralasciamo questi dettagli per parlare invece del dibromoetano. Esiste realmente questo composto? Viene utilizzato? Per quali scopi? Puo’ causare le influenze di cui parla Horowitz?

Cerchiamo di rispondere a queste domande, senza partire prevenuti, ma solo ragionando sui dati in nostro possesso.

Il Dibromoetano e’ un composto chimico che fino a qualche anno fa veniva utilizzato proprio come solvente nei carburanti degli aerei.

E’ pericoloso? Ovviamente si, senza raccontarvi le cose a voce, vi invito a scaricare la scheda di sicurezza di questa sostanza in modo da avere un’indicazione precisa:

DBE, scheda di sicurezza

Notiamo che la sostanza e’ altamente cancerogena, ma soprattutto, presenta una tossicita’ acuta in caso di contatto con la pelle, con gli occhi o in caso di ingestione. Secondo voi, una sostanza del genere potrebbe essere “spruzzata” in atmosfera senza che nessuno se ne accorgesse? Credo proprio di no.

Da dove nasce la connessione tra le scie chmiche, e dunque gli aerei, e il dibromoetano?

La risposta a questa domanda e’ estremamente interessante. Come anticipato, il dibromoetano era usato come solvente nei combustibili degli aerei. Dico “era” perche’ questo solvente veniva usato per mantenere puliti i motori a pistoni ora non piu’ utilizzati, salvo rare eccezioni, perche’ sostituiti dalle turbine.

Prelievo di Avio100LL sotto l'ala d un aereo

Prelievo di Avio100LL sotto l’ala d un aereo

Cerchiamo di capire meglio. Il combustibile utilizzato negli aerei con motori a pistoni era l’Avio 100LL, la cui sigla indica “Aviation Gasoline” con 100 ottani, low lead, cioe’ a basso contenuto di piombo. Il dibromoetano era utilizzato come “antidetonante”, cioe’ veniva aggiunto all’interno della miscela per smaltire il piombo e per diminuire il fenomeno del battito in testa nei motori. Questa sostanza era usata anche nelle normali benzine super per lo stesso motivo.

Oggi, questo additivo non viene piu’ utilizzato perche’ considerato pericoloso sia dal punto di vista ambientale, e’ un forte inquinante, sia dal punto di vista della sicurezza, come visto nella scheda di rischio. Come anticipato, i moderni velivoli hanno turbine che sostituiscono i motori a pistoni. In questo caso, il combustibile utilizzato e’ chiamato Jet-A1 e non avrebbe assolutamente senso utilizzare il dibromoetano dal momento che i pistoni non ci sono.

Ad oggi, l’Avio 100LL e’ ancora utilizzato, ma solo da piccoli aerei da turismo o da velivoli storici ormai datati.

Cosa possiamo concludere da queste considerazioni? Prima di tutto che le ipotesi del Dr. Horowitz mi sembrano molto piu’ orientate al commercio dei suoi vaccini che a dimostrare prove scientifiche inconfutabili a sostegno dell’ipotesi scie chimiche. Parlare di dibromoetano come sostanza dispersa in atmosfera, indica invece due fattori. In primis, si parla di una sostanza che veniva realmente utilizzata nei combustibili degli aerei e che quindi, in linea di principio, poteva essere trovata nei residui di combustione dei velivoli. Dico in linea di principio perche’, al solito, si dimostra una grande ignoranza nella materia, non sapendo che questo additivo era utilizzato solo nei motori a pistoni e non nei moderni velivoli dotati di turbine.

Anche in questo caso, basta un minimo di analisi e ragionamento per far crollare il castello di carte creato per proprio tornaconto personale.

 

 

 

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

Nexus 2012: bomba a orologeria

23 Nov

Oggi vorrei parlarvi di una nuova ipotesi, o meglio profezia, fatta per giustificare la fine del mondo attesa per il 21 Dicembre.

Torniamo nuovamente in ambito astronomico, per parlare di un presunto allineamento tra corpi celesti che dovrebbe, a detta di molti catastrofisti, portare gravi conseguenze sulla Terra.

Per il 21 Dicembre 2012 sembrerebbe essere atteso un allineamento perfetto tra la Terra, il Sole e il centro della nostra Galassia.

Di questo, come di molti altri allineamenti, abbiamo parlato abbondantemente nel libro “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”. Nonostante questo, vorrei riproporvi anche su questo blog una discussione attenta di questo presunto avvenimento.

Prima di tutto, perche’ il 21 Dicembre dovrebbe esserci questo allineamento?

Su molti siti si parla di questo allineamento, ma pochi spiegano perche’ dovrebbe esserci proprio il giorno del solstizio d’inverno. Dunque, prima di parlare della presunta congiunzione, credo sia necessario spiegare di cosa si tratta.

Partiamo dalle basi. Sappiamo che la Terra si muove su un’orbita ellittica intorno al Sole. Dalla Terra, a causa del moto relativo, e’ come se vedessimo il Sole muoversi intorno a noi che siamo fermi. La particolare traiettoria percorsa dal Sole, che ripeto e’ relativa al nostro punto di osservazione, e’ quella che chiamiamo eclittica.

Eclittica, traiettoria del Sole vista da Terra

Fin qui ci siamo.

Se vedete una qualsiasi mappa stellare, vedete che ci sono tantissime costellazioni. Vi siete mai chiesti perche’ tra queste ne prendiamo 12 e le consideriamo costellazioni dello zodiaco? Astronomicamente, queste costellazioni non hanno nulla di speciale. L’unica particolarita’ e’ che sono posizionate a cavallo dell’eclittica.

Bene, ora passiamo a qualcosa solo un po’ piu’ difficile.

Tutti sappiamo che la Terra ruota intorno al Sole con un periodo di 365.25 giorni. Questo intervallo e’ quello che chiamiamo “anno”. Lo 0.25 in piu’ e’ il responsabile dell’aggiunta dell’anno bisestile ogni 4 anni. Oltre a questo movimento, la Terra ruota su se stessa compiendo un giro completo in 24 ore. Questo intervallo e’ il nostro giorno, responsabile dell’alternarsi del giorno e della notte.

Oltre a questi visti, la Terra compie anche altri movimenti. Prima di tutto, l’asse di rotazione della Terra non e’ dritto, ma e’ inclinato di 23.5 gradi. Nel corso del tempo, l’asse non rimane fermo, ma ruota in verso contrario alla rotazione. Al contrario degli altri, questo moto e’ estremamente lento e viene detto “precessione degli equinozi”. Il tempo necessario per compiere un giro completo e’ di circa 26000 anni.

Il moto di precessione dell’asse terrestre

A causa della precessione, in un dato giorno, il Sole non sorge sempre nella stessa costellazione dello zodiaco, ma ogni 2160 anni si cambia segno. Oggi, ad esempio, il giorno del solstizio d’inverno, il Sole sorge nella costellazione del Sagittario.

Bene, capiti questi semplici concetti, possiamo tornare a parlare di allineamenti.

Se il giorno del solstizio, dunque il 21 Dicembre, dalla Terra vediamo il Sole sorgere nella costellazione del Sagittario, significa che in quel giorno i tre oggetti sono allineati tra loro.

Qual’e’ il collegamento tra il Sagittario e il centro galattico?

Visto da Terra, il centro della nostra Galassia, cioe’ il punto attorno al quale ruotano tutti i corpi che la compongono, si trova all’interno della costellazione del sagittario. Di questo particolare punto, abbiamo ad esempio parlato in questo post:

Nuova sconvolgente teoria?

Inoltre, dal punto di vista prettamente astronomico, al centro della nostra Galassia c’e’ un buco nero super massivo detto Sagitarius A. Questa informazione non deve affatto sconvolgervi. Moltissime galassie osservate hanno un centro di rotazione in corrispondenza di un buco nero super massivo.

A questo punto, abbiamo tutti gli ingredienti che servono. Il 21 Dicembre, dalla Terra, vediamo il Sole sorgere nella costellazione del Sagittario e in questa si trova il centro della nostra galassia occupato da un buco nero.

Dunque?

La profezia vorrebbe per il 21 Dicembre 2012, un perfetto allineamento tra questi tre corpi. Questa configurazione, che a causa del moto di precessione avviene soltanto ogni 26000 anni, scatenerebbe una potente emissione di energia dal centro della Galassia in direzione della Terra. Su internet ci si riferisce a questa emissione come “Nexus 2012”. Come se non bastasse, e come riportato da alcune fonti, questa energia sarebbe in grado di scatenare catastrofi sulla Terra o addirittura riprogrammare il nostro DNA.

Prima di lasciarci andare agli effetti, e’ il caso di verificare se le cause sono reali o meno.

Prima di tutto, per il prossimo solstizio d’inverno ci sara’ veramente un allineamento perfetto? Come detto in precedenza, a causa del moto di precessione, ogni anno la Terra arriva in questo giorno leggermente spostata rispetto all’anno precedente. Dal dato sul periodo, lo spostamento e’ di circa 1 grado ogni 72 anni.

In questo contesto, parlare di allineamento perfetto, non ha molto senso. Stiamo parlando di tre corpi con una certa estensione spaziale che vediamo in prospettiva dalla Terra. Premesso questo, il miglior allineamento non sara’ assolutamente il 21/12/2012, ma in realta’ e’ avvenuto il 21/12/1998.

Vi siete accorti di una fine del mondo nel 1998? Dopo questa data, sempre a causa della precessione, ogni anno la Terra si presenta il giorno del solstizio sempre piu’ spostata rispetto al miglior allineamento.

Gia’ qui potremmo chiudere il discorso e’ catalogare la profezia come una bufala, ma e’ importante fare qualche altra considerazione.

Supponiamo per assurdo (avendo dimostrato il contrario) che ci sia questo allineamento perfetto. Perche’ il buco nero aspetterebbe questo momento per emettere un grande flusso energetico? Come potete immaginare, questa affermazione rappresenta un’assurdita’ scientifica. Non puo’ esistere assolutamente nessuna correlazione tra corpi cosi’ distanti.

Facciamo anche un ultima considerazione. Come visto nel precedente post, il nostro Sistema Solare si trova in una regione abbastanza periferica della Galassia. La distanza stimata tra il Sole e il centro galattico e’ di circa 26000 anni luce. Questo significa che, se anche l’emissione di radiazione venisse effettivamente fatta dal buco nero, e se questa si muovesse alla velocita’ della luce, la radiazione impiegherebbe 26000 anni per raggiungere la Terra. Dove sarebbe dunque la correlazione tra 21/12/2012 e allineamento con il centro galattico?

Riassumendo, prima di tutto non e’ assolutamente vero che il giorno del solstizio d’inverno di sara’ un allineamento perfetto tra Terra, Sole e centro galattico. Il miglior allineamento prospettico e’ in realta’ avvenuto nel 1998, senza nessuna conseguenza per la Terra e per il genere umano. Le considerazioni fatte ci fanno dunque capire che siamo di fronte ad una bufala senza nessun fondamento scientifico.

Parlare di 2012 e profezie per la fine del calendario ci consente di ragionare su argomenti spesso molto ostici della scienza moderna, ma sicuramente sempre attuali indipendentemente dal 2012. Per un’analisi attenta di tutti gli avvenimenti profetizzati, e per approfondire e scoprire altri allineamenti ipotizzati per il 21 dicembre, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.