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Tutti i movimenti della Terra

27 Giu

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

Hai domande o dubbi?

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

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

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

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

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

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

Nexus 2012: bomba a orologeria

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

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

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

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

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

Moto di precessione anomalistica

Moto di precessione anomalistica

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

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

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

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

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

Wiki, cronologia delle glaciazioni

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

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

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

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

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

 

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

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Chi e’ Eugene Goostman?

10 Giu

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

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

In cosa consiste questo test?

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

Cosa significa tutto questo?

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

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

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

Un perdono atteso 70 anni

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

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

Come funziona il test?

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

Dunque? E’ stato superato o no questo test?

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

Che tipo di software e’ stato utilizzato?

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

computer supera il test di Turing

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

Cosa dire su questo risultato?

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

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

Tobby chat bot

 

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Nel Lazio le spiagge sono blu!

4 Mag

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

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

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

Di cosa si tratta?

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

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

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

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

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

Velella Velella

Velella Velella

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

Di meduse avevamo gia’ parlato in altri articoli:

Classificazione delle specie piu’ longeve

Meduse: belle e pericolose

Troppe meduse? Sfruttiamole!

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

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

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

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

Articolo focus Velella

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

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

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

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

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

 

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Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

19 Mar

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

Perche’ faccio questo preambolo?

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

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

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

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

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

E parliamo diquesto Big Bang

Il primo vagito dell’universo

Universo: foto da piccolo

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Due parole sull’antimateria

Flusso oscuro e grandi attrattori

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

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

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

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

Cosa sono le onde gravitazionali?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Detto questo, cosa avrebbe trovato Bicep-2?

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

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

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

 

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

Fascio di anti-idrogeno? FATTO!

22 Gen

Uno degli aspetti della fisica che suscita maggior interesse nei non addetti ai lavori e’ senza dubbio il concetto di antimateria. Molto probabilmente, il motivo di questo interesse e’ da ricercarsi nelle tante storie fantascientifiche che sono state ispirate dall’esistenza di un qualcosa molto simile alla materia, se non fosse per la carica delle particelle che la compongono, che era presente prima del Big Bang ma che ora sembra totalmente scomparsa. Inoltre, come tutti sanno, se materia e antimateria vengono messe vicine tra loro si ha il fenomeno dell’annichilazione, qualcosa di assolutamente esotico nella mente dei non addetti ai lavori e che ha offerto trame sensazionali per tanti film e serie TV.

Come detto tante volte, dobbiamo fare una distinzione precisa tra quelle che chiamiamo antiparticelle e quella che invece viene intesa come antimateria. Cosi’ come avviene per la materia ordinaria, composta di particelle che, in questo schema, possiamo pensare come elettroni, protoni e neutroni, l’antimateria e’ a sua volta composta da anti-particelle. Spesso si tende a confondere questi due concetti, facendo, come si suole dire, di tutta l’erba un fascio.

Produrre anti-particelle e’ semplice e siamo in grado di farlo gia’ da diversi anni. Per darvi un esempio, molti collisori utilizzati per la ricerca nella fisica delle alte energie fanno scontrare fasci di particelle con antiparticelle. In questo contesto, molto usati sono i positroni, cioe’ gli anti-elettroni, e gli anti-protoni.

Completamente diverso e’ invece il caso dell’antimateria.

Per formare anti-atomi e’ necessario assemblare insieme le anti-particelle per comporre qualcosa simile nella struttura alla materia, ma composto a partire da mattoncini di anti-particelle.

Di questi concetti abbiamo gia’ parlato in articoli precedenti che trovate a questi link:

Troppa antimateria nello spazio

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

Come anticipato, prima del Big Bang, erano presenti in eguale quantita’ materia e anti-materia. Ad un certo punto pero’, l’anti-materia e’ scomparsa lasciando il posto solo alla materia che ha poi formato l’universo che vediamo oggi. Anche se questo meccanismo e’ in linea di principio ipotizzato dalla fisica, ci sono ancora punti da chiarire in quella che viene chiamata “asimmetria materia-antimateria”. Anche di questo abbiamo gia’ parlato in questi articoli:

E parliamo di questo Big Bang

Ancora sullo squilibrio tra materia e antimateria

Se, da un lato, produrre antiparticelle e’ semplice, metterle insieme per formare antiatomi non e’ assolutamente banale.

Nel 2011 al CERN di Ginevra era stato annunciato per la prima volta un risultato molto importante: atomi di anti-idrogeno erano stati formati e osservati per un tempo di circa 1000 secondi prima si scomparire. Questa osservazione aveva permesso di osservare alcune importanti proprieta’. Nel 2012, sempre al CERN, un altro esperimento era riuscito a misurare altre importanti proprieta’ di questi anti-atomi, facendo ben sperare per il futuro.

Ora, invece, sempre il CERN ha annunciato di essere riuscito per la prima volta a produrre addirittura un fascio di anti-idrogeni. L’annuncio ‘e stato dato sul sito del laboratorio svizzero:

CERN, ASACUSA NEWS

e pubblicato sull’autorevole rivista Nature.

La scoperta e’ stata realizzata dalla collaborazione internazionale ASACUSA, di cui fanno parte anche alcuni ricercatori del nostro Istituto Nazionale di Fiscia Nucleare.

Cosa sarebbero questi anti-idrogeni?

Seguendo il ragionamento fatto, questi speciali atomi sono composti dagli analoghi di antimateria di protone e elettrone. Se l’idrogeno ha un nucleo composto da un protone con un elettrone che gira intorno, un anti-idrogeno e’ composto da un anti-protone, carico negativamente, e un positrone che gira intorno, carico positivamente. Come potete facilmente capire, in questo gioco di costruzione di atomi, siamo alla struttura piu’ semplice conosciuta ma, come vedremo tra poco, fondamentale per la comprensione dell’universo.

Come e’ stato fatto questo esperimento?

L'esperimento ASACUSA del CERN

L’esperimento ASACUSA del CERN

Senza annoiarvi con tecnicismi, gli anti-idrogeni sono prodotti da un deceleratore di antiprotoni e poi allontanati dal punto di produzione ad una distanza sufficiente a non risentire dei campi magnetici. Questo accorgimento e’ fondamentale per stabilizzare gli anti-atomi che altrimenti si scomporrebbero scomparendo. Come vedete nella foto riportata, la camera da vuoto utilizzata e’ infatti un lungo tubo e gli anti-idrogeni sono stati osservati e immobilizzati ad una distanza di quasi 3 metri dal punto di produzione.

Perche’ e’ cosi’ importante l’anti-idrogeno?

La sua semplicita’ rispetto agli atomi piu’ pesanti, sia per materia che per anti-materia, ha fatto si che questi siano stati i primi atomi stabili creati nell’universo in espansione. Secondo la teoria, idrogeno e anti-idrogeno dovrebbero avere esattamente lo stesso spettro di emissione. Poter disporre in laboratorio di un fascio stabile di anti-atomi consentira’ di studiare a fondo le caratteristiche di questa struttura analizzando nei minimi dettagli ogni minima possibile discrepanza con l’idrogeno. Queste caratteristiche aiuterebbero notevolmente nella comprensione dell’asimmetria tra materia e anti-materia dando una notevola spinta in avanti nella comprensione della nascita del nostro universo e nella ricerca di ogni possibile accumulo di anti-materia.

Concludendo, questa importante notizia apre nuovi scenari nello studio della fisica di base, offrendo un’occasione fondamentale per comprende il nostro universo. Come spesso avviene, molti siti e giornali si sono lanciati in speculazioni parlando di pericoli o applicazioni fantascientifiche che lasciano un po’ il tempo che trovano. Sicuramente, il futuro in questa branca della ricerca ha ancora molto da offrire e non possiamo che essere entusiasti delle novita’ che ancora ci attendono.

 

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

Stelle marine che si sciolgono

4 Dic

Come sempre, siamo sempre attenti alle tematiche ambientali, buttando un occhio sulle notizie che arrivano dal mondo legate a variazioni significative nell’ecosistema. Questa volta, vorrei parlare di una strana epidemia che sta colpendo una specie da sempre affascinante, quella delle stelle marine.

Cosa succede?

Vi dico in breve i fatti: sulla costa occidentale degli Stati Uniti si sono registrate diverse morie di stelle marine. La particolarita’ di queste morti improvvise e’ nella dinamica. A causa di un qualche disturbo non noto, diversi esemplari sono stati ritrovati con gravi lesioni superficiali e con forme accartocciate come ad indicare una notevole sofferenza ante morte. Ecco una foto di una stella marina cosi’ come e’ stata ritrovata dopo la morte:

Stella marina morta in seguito all'epidemia

Stella marina morta in seguito all’epidemia

Bene, questa notizia e’ ancora poco battuta sui siti italiani anche se non manca chi l’ha scovata e si e’ lasciato prendere la mano.

In che modo?

Dai fatti citati, siamo arrivati a questa notizia: una misteriosa epidemia sta colpendo le stelle marina di tutto il mondo. L’epidemia di origine sconosciuta e mai vista prima scioglie completamente i poveri animali.

Sulle origini della malattia, siamo, al solito, di fronte alle solite supposizioni: inquinamneto nucleare, Fukushima, rifiuti dannosi scaricati in mare da qualche organizzazione para governativa che ci sta uccidendo, ecc. Insomma, cambia lo scenario, ma le conclusioni evergreen sono sempre le stesse.

Credo che non sia necessario commentare oltre queste affermazioni ma sia importante ragionare su quanto sta avvenendo.

Prima di tutto, come anticipato, l’epidemia non sta colpendo tutto il mondo, ma solo alcune zone specifiche della costa occidentale degli USA. In particolare, questa mappa mostra i punti precisi dove sono stati rinvenuti animali morti da quando e’ iniziata l’epidemia:

Mappa dei ritrovamenti di stelle marine morte.

Mappa dei ritrovamenti di stelle marine morte.

Queste informazioni possono essere reperite sul sito web del “Pacific Rocky Intertidal Monitoring” a questo indirizzo:

PRIM, mappa ritrovamenti

Per quanto riguarda l’epidemia in se, e’ vero che l’origine e’ ancora sconosciuta ma non e’ da escludere una causa naturale della malattia. Mi spiego meglio, come visto in diversi articoli:

Moria di uccelli nel mondo

Moria di delfini nel Tirreno

Altra moria, questa volta di mante

alcune morie sistematiche di specie animali si verificano per cicli naturali intrinseci nell’ecosistema. In questo senso, la morte delle stelle marine potrebbe essere determinata da un’eventuale ciclo naturale dettato da una causa ancora non nota.

Questa e’ un’ipotesi probabile, ma non la sola possibile.

Tra le cause non direttamente naturali ma sempre di origine organica, potrebbe esserci, ad esempio, una qualche nuova forma non autoctona che si e’ stabilita in alcuni tratti di mare trasportata dalle correnti o dall’uomo. Non sarebbe certamente la prima volta che una specie trapiantata fuori dal luogo di origine provoca danni all’ecosistema esistente.

Oltre a queste cause, non possiamo certo dimenticare l’inquinamento. Sensa dover necessariamente parlare di radioattivita’, la presenza di inquinanti in alcuni tratti di mare potrebbe provocare l’epidemia attualmente in corso. Su questo punto facciamo pero’ un’altra considerazione. Se l’origine fosse questa, sarebbe molto difficile pensare, come visto nella mappa, che ci siano punti con un’epidemia in corso e zone, distanti pochi chilometri, in cui non si e’ verificato nulla. Come vedete dalla mappa precedente, su molte zone c’e’ un’alternanza molto alta di punti rossi e blu. Questo ovviamente elimina completamente l’ipotesi radioattiva, molto spesso citata per Fukushima, dal momento che, anche se fosse, acque contaminate raggiungerebbero senza dubbio tutta la costa o almeno grossi tratti di essa. In questo caso, dovremmo allora avere ampie zone tutte rosse seguite da zone blu in cui l’epidemia non si verifica.

Sempre per smentire le tante voci che si rincorrono sul web, casi come quelli descritti sono gia’ avvenuti in passato, come riportato anche su Reuters:

Reuters epidemia

La differenza principale rispetto al passato e’ che oggi la diffusione sta assumendo dimensioni molto vaste rispetto ai precedenti casi.

Riassumendo, e’ in corso un’epidemia mortale per le stelle marine. I casi sono ancora isolati solo ad alcune zone della costa ovest degli USA. Purtroppo, l’origine di questa malattia e’ ancora sconosciuta ma diversi studi sono in corso per cercare di determinare il fattore scatenante. Nonostante questo, e dalle considerazioni viste nell’articolo, e’ assolutamente assurdo pensare che la malattia sia dovuta a fattori di inquinamento straordinario, leggasi, ad esempio, radioattvita’ dal Giappone. Al momento, molti studi sono in corso e speriamo che la causa, ma soprattutto la soluzione, vengano trovate nel piu’ breve tempo possibile.

 

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

Viaggio al centro della Terra

10 Ott

Come sapete bene, molto spesso la stessa natura del nostro pianeta riesce a sorprenderci con scoperte che hanno quasi dell’incredibile. Solo pochi giorni fa, sono state pubblicate per la prima volta le foto scattate all’interno della grotta di Er Wang Dong.

Molto probabilmente, avrete letto questa notizia su qualche giornale, dal momento che in tanti si sono dilungati nel commentare e mostrare queste incredibili immagini.

La grotta in questione si trova in Cina e il nome significa letteralmente “Seconda Caverna Reale”. Cosa ha di speciale questa grotta? Per prima cosa, le dimensioni che lasciano davvero senza fiato, parliamo di una superficie di piu’ di 50000 metri quadrati. Anche la cubatura e’ impressionante, in alcuni punti la volta della grotta raggiunge i 250 metri.

Perche’ le foto sono state publicate solo ora?

In realta’, gia’ da diverso tempo si conosceva l’esistenza di questo sistema di grotte, ma non erano mai state esplorate prima. Decenni fa, la parte iniziale della grotta era utilizzata come miniera di nitrati dagli abitanti della provincia. Nessuno pero’, prima di oggi, si era spinto all’interno per esplorare gli spazi piu’ nascosti.

Come detto, solo in questi giorni un gruppo di 15 speleologi ha esplorato per la prima volta questi spazi, soggiornando un mese intero all’interno e potendo documentare accuratamente quello che hanno visto.

Come detto, la superficie e’ davvero impressionante, ma questa e’ solo una delle caratteristiche. Pensate che la grotta e’ talmente vasta e profonda, da apparire quasi come un mondo inesplorato completamente separato da quello in superficie. Praticamente, possiamo dire che all’interno si e’ stabilito un microclima specifico della grotta, indipendente da quello esterno.

Eccovi alcune foto davvero molto belle:

pict

Piccola critica ai tanti giornali che al solito si lanciano in discorsi che non riscono ad afferrare in pieno. Come forse avrete letto, molti parlano di uno spazio talmente grande che all’interno vige addirittura un clima specifico, con precipitazioni, pioggia, ecc.

Come capite bene, questo e’ vero solo in parte. Per quanto grande e isolata, e’ formalmente sbagliato parlare di clima indipendente. L’affermazione deriva da quelllo che hanno riportato gli esploratori, ma interpretato in modo autonomo. Mi spiego meglio. All’interno della caverna si possono formare banchi di nebbia talmente densi, come se fossero nubi. Perche’ avviene questo? L’evaporazione dell’acqua dalla parte bassa fa si che il vapore acqueo salga verso l’alto e, in particolari condizioni, soprattutto negli spazi piu’ ampi, incontri aria piu’ fredda dovuta alle infiltrazioni dell’ingresso verso l’esterno. In questo caso, il mescolamento delle due correnti a temperatura diversa puo’ creare una nebbia cosi’ densa da apparire come una nuvola. L’umidita’ puo’ anche ricadere verso il basso formando una sorta di precipitazioni interne.

Questo e’ il motivo per cui si dice che le grotte di Er Wang Dong hanno un “clima” tutto loro.

All’interno delle grotte, oltre a stalattiti e stalagmiti di dimensioni impressionanti, si trovano anche specchi d’acqua dolce e fiumi sotterranei. Nelle foto riportate prima, si vede infatti un piccolo laghetto dalle acque trasparenti con uno speleologo all’interno. Non pensate che l’esploratore stia facendo un bagno per rilassarsi. Diverse sale del sistema sotterraneo sono raggiungibili soo immergendosi e passando attraverso stretti cunicoli sotto l’acqua.

Analogamente, ci sono diversi punti che invece sono raggiungibili solo dopo una difficile arrampicata su pareti liscie e molto alte.

Personalmente, trovo questa scoperta molto affascinante e interessante. Come giustamente detto da uno degli esploratori delle grotte, chissa’ quanti altri posti di questo tipo sono celati nelle viscere del nostro pianeta, e aspettano solo di essere esplorati. Se ci pensate, questo e’ lecito e molto curioso. Ad oggi, possiamo dire di aver visto gran parte, se non la totalita’, del nostro pianeta e ci siamo mossi molto in avanti anche al di fuori della Terra, nello spazio. Pensate a tal proposito alla sonda Voyager, di cui abbiamo parlato, che e’ uscita fuori dal nostro Sistema Solare.

Al contrario, ci potrebbero essere ancora tanti luoghi sotterranei da esplorare e che magari possono offrirci microclimi completamente isolati dal resto del pianeta. Analogamente, la stessa cosa avviene per le profondita’ degli oceani, di cui conosciamo ancora poco a livello di flora e di fauna. Pensate solo a tutte quelle volte che vengono fatte immersioni in profondita’ e, ogni volta, vengono mostrate specie marine non conosciute fino ad allora.

Questo ragionamento ci fa capire quanto ancora c’e’ da esplorare e quanto ancora poco possiamo dire di coscere il nostro pianeta.

 

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Messina: come prevedere i terremoti?

17 Ago

Qualche giorno fa, sulla rete si era cominciato a parlare di una nuova previsione su eventi sismici che avrebbero interessato il nostro paese. Per essere precisi, la previsione era stata fatta il 10 agosto da tale Luke Thomas che avrebbe predetto tra il 16 e il 17 agosto, con maggiore probabilita’ il 16, una scossa di magnitudo M5.4 in Sicilia.

Come sapete, di previsioni di questo tipo la rete ne e’ stracolma. Ogni giorno c’e’ qualcuno che si sveglia e, guardando le stelle, le nubi, i fondi del caffe’ o l’umore della vicina di casa, prevede che un terremoto piu’ o meno forte potrebbe esserci da qualche parte. Sistematicamente, queste previsioni vengono disattese.

Perche’ ora vi parlo di questo argomento?

La risposta e’ molto semplice, personalmente non ho nemmeno preso in considerazione la previsione fatta da Luke Thomas, dal momento che ne avevamo gia’ parlato in abbondanza. Proprio ieri pero’, 16 agosto, due scosse ravvicinate di M41.1 e M4.2 hanno colpito il messinese.

E ora come la mettiamo?

Come potete facilmente immaginare la rete sta letteralmente esplodendo di notizie che parlano di Luke Thomas e della sua previsione esatta. In molti casi, come sempre, si parla di previsione con metodi scientifici che la scienza ufficiale non vuole adottare o che si rifiuta di ammettere perche’ non provenienti da un vero scienziato.

Prima di lasciarci sopraffare da queste farneticazioni, facciamo un po’ di chiarezza su questa faccenda.

Partiamo dalle basi. Chi e’ Luke Thomas? Questo tizio sarebbe un “ricercatore”, nel senso catastrofista del termine che ormai conosciamo, inglese sedicente “esperto” di terremoti. Sul suo sito web, pubblica ogni giorno delle tabelle di previsione dei terremoti, rapresentate come probabilita’ di evento. Mi spiego meglio, guardando al suo sito, trovate, ad esempio, per l’Italia, diverse zone del paese con una probabilita’ giornaliera che possa verificarsi un terremoto piu’ o meno intenso.

Bene, come vengono stimate queste probabilita’?

Thomas studierebbe l’andamento di molti parametri che lui avrebbe identificato come precursori sismici. Piccola parentesi, di previsione dei terremoti ne abbiamo parlato a volonta’, questi sono solo alcuni esempi di articoli:

Terremoti, Pollino, Radon, Giuliani, L’Aquila …

Riassunto sui terremoti

– Analisi statistica dei terremoti

Dati falsi sui terremoti

Terremoti, basta chiacchiere. Parliamo di numeri.

Terremoti: nuove analisi statistiche

Tutte le volte, siamo qui a raccontare che, al momento, non e’ ancora possibile prevedere i terremoti, che non e’ stato possibile identificare uno o un set di parametri che potrebbero indicare l’arrivo di un terremoto, ecc. Poi invece arriva Luke Thomas e ha i precursori in mano. Le cose sono due, o racconta fandonie, o veramente la scienza fa finta di chiudere gli occhi di fronte ad evidenze del genere.

Quali sono i precursori usati da Thomas?

Variazione di temperatura della zona, piccole scosse nei giorni precedenti, comportamento degli animali, comportamento degli esseri umani, fasi lunari, assenza prolungata di sismicita’, variazione di temperatura dell’acqua e nubi sismiche.

Cerchiamo di capirci qualcosa.

Riguardo alle nuvole sismiche, abbiamo gia’ smentito questo parametro come precursore in questo articolo:

Nuvole sismiche

ed in quelli direttamente richiamati.

Anche sul comportamento degli animali che sarebbero in grado di prevedere i terremoti, ne abbiamo parlato in questo post:

Animali e terremoti

mostrando come questa relazione nasca soltanto dalla leggenda popolare e non ha nessuna veridicita’ scientifica.

Anche parlare di fasi lunari, e’ come parlare di allineamenti planetari in grado di causare il fenomeno delle maree solide. Come detto tante volte, secondo questo assunto, il movimento dei pianeti sarebbe in grado di influenzare l’attrazione gravitazionale verso il nostro pianeta e quindi di innescare il movimento delle placche che galleggiano su un mare di magma. Di questo abbiamo parlato in questo post:

Allineamenti, terremoti e … Bendandi

mostrando come queste variazioni siano minime e del tutto non sufficienti a creare effetti del genere.

Non mi e’ chiaro come venga preso in considerazione il comportamento degli esseri umani. Se mi permettete, questo mi sembra piu’ un parametro per fare colore e dare un tocco di misticismo alla previsione.

Anche parlare di temperatura delle acque o superficiale, non e’ del tutto chiaro. Ovviamente, rilasci di gas potrebbero modificare localmente la temperatura di una zona o dell’acqua, ma non e’ assolutamente una relazione 1 a 1, cioe’ se si verifica vuol dire che sta arrivando il terremoto. Se poi pensiamo a scosse molto profonde, la connessione con la temperatura superficiale diviene del tutto assurda.

Detto questo, possiamo dunque dire che non c’e’ nulla di vero?

Certo che si, ma vorrei analizzare ancora piu’ a fondo la notizia per mostrarvi in verita’ come viene fatta la previsione e come considerare questo Luke Thomas.

Premetto che Luke Thomas ha gia’ fatto innumerevoli previsioni in passato, tutte sistematicamente disattese. Famosa e’ quella di qualche anno fa in cui il “ricercatore” aveva previsto n terremoto di magnitudo 7 in California. Terremoto mai avvenuto ma a causa della previsione l’USGS americano era stato subissato di lettere e mail per avere informazioni. Piccolo appunto, sul web leggete che Thomas sarebbe un ricercatore e lavorerebbe proprio per l’USGS. Cosa completamente falsa, non esiste nessun rapporto tra l’istituto americano e Thomas.

Premesso questo, vi mostro la tabella da cui e’ stata presa la previsione per la Sicilia:

Previsioni della settimana per l'Italia

Previsioni della settimana per l’Italia

Come vedete vengono riportate diverse zone e giorno per giorno viene mostrata una probabilita’ che possa avvenire un terremoto. Ora, per il 16 agosto, la probabilita’ era del 100% a Catania, a Messina e a Napoli. Mentre abbiamo una probabilita’ del 99% a Pescara e del 93% a Firenze.

Parlare di Firenze, Pescara, Napoli e Sicilia, significa indicare una probabilita’ altissima in mezza Italia. Capite bene come questo significhi sparare numeri a caso.

In altri termini, la previsioni di Thomas funzionano cosi’: si prende una zona sismica e si danno probabilita’ piu’ o meno alte per vastissime zone. Non diciamo certo un’assurdita’ affermando che l’Italia e’ una zona sismica. Dare un raggio pari a meta’ della nazione e’ equivalente a sparare numeri a caso. E’ come se io scrivessi sul blog ogni giorno che ci sara’ un terremoto in California, o in Giappone o in qualche altro paese sismico. Prima o poi, la mia previsione verra’ azzeccata.

Tra l’altro, vi faccio notare che la previsione di Thomas era relativa ad un terremoto M5.2. Quello avvenuto era M4.2, cioe’ piu’ di 30 volte inferiore in termini energetici rispetto a quello atteso.

Concludendo, non c’e’ assolutamente nulla di scientifico ne tantomeno di vero nelle previsioni di Luke Thomas. Si tratta di previsioni fatte utilizzando presunti parametri sui quali la scienza si e’ gia’ interrogata non trovando correlazioni dirette con i sismi. Le tabelle mostrate sul sito internet di Thomas, sono relative a probabilita’ stimate in ampissime zone di paesi noti come sismici da sempre. Tra l’altro, tutte le previsioni fatte in passato sono state sistematicamente disattese. Detto questo, la previsione azzeccata che leggete su internet e’ solo frutto di “fortuna”. A forza di sparare previsioni, alla fine una viene presa, ma senza nessun criterio scientifico ne riproducibile.

Purtroppo, c’e’ ancora chi crede a questi pseudo-stregoni che utilizzano metodi mistici e senza senso per far credere di saper prevedere i terremoti. La scienza e’ alla continua ricerca di precursori sismici per permetterci di prevedere, anche solo di qualche ora, i terremoti. Purtroppo, al momento, nessuno e’ in grado di prevedere i terremoti. L’unico strumento che abbiamo in mano per difenderci da questi eventi naturali e’ fare prevenzione e mettere in sicurezza i nostri edifici.

 

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

Gamberi, balene e delfini. Cosa succede?

21 Mar

In diversi post, ci siamo occupati delle strane morie di massa di specie animali che avvengono nel mondo:

Moria di uccelli nel mondo

Moria di delfini nel Tirreno

Altra moria, questa volta di mante

Episodi di questo tipo, vengono costantemente pubblicizzati su moltissimi siti solo per cercare di convincere le persone che qualcosa di misterioso e molto pericoloso stia accadendo nel mondo. Al solito, ci troviamo di fronte ad una speculazione a senso unico. Attenzione, per “speculazione” non intendo affatto che le morie siano inventate, anzi sono perfettamente documentate, quello che voglio dire e’ che piuttosto che preoccuparsi del perche’ avvengono questi fenomeni, ci si preoccupa soltanto di spingere il pensiero comune a senso unico.

Come visto, per quanto riguarda gli uccelli, questi fenomeni avvengono quasi sempre a cavallo della fine dell’anno e sono infatti causati dall’utilizzo dei fuochi artificiali, che provocano un stress talmente alto negli animali da condurli anche alla morte.

Al contrario, nel caso delle mante, non si trattava affato di uno spiaggiamento collettivo senza spiegazione, bensi’ della pesca indiscriminata di pesci da parte dei pescatori di Gaza.

Dunque, in questi casi particolari, il fenomeno era sempre, volontariamente o meno, provocato dagli uomini e dall’utilizzo indiscriminato che a volte viene fatto dell’ambiente.

Perche’ torniamo su questo argomento?

In primis per un aggiornamento sul caso dei delfini trovati morti sulle spiagge del Tirreno e poi anche per parlare di un nuovo episodio avvenuto in Cile.

Cominciamo proprio da questo.

In questo caso, si parla di gamberetti, milioni di piccoli animali arrivati morti sulla spiaggia cilena di Coronel Town:

Gamberetti morti sulla spiaggia di Coronel Town in Cile

Gamberetti morti sulla spiaggia di Coronel Town in Cile

Al solito, scene di questo tipo possono risultare “crude” per i piu’ sensibili, ma vengono riportate solo per mostrare l’accaduto e far capire la gravita’ ed i numeri coinvolti in casi come questo.

Anche in questo caso, invece di cercare spiegazioni fantascientifiche o catastrofiste, basta porre l’attenzione sull’attivita’ dell’uomo.

Proprio in prossimita’ del punto del ritrovamento sono in funzione due centrali termoelettriche di una compagnia elettrica cilena. Per poter raffreddare gli impianti, vengono risucchiate grosse quantita’ di acqua con la conseguente moria di pesci ed altre specie che restano bloccate. Successivamente a questa prima mattanza, le acque vengono poi rilasciate in mare. Ora, anche se molti lo ignorano, il calore e’ una forte fonte inquinante. Per rispettare gli standard ambientali, le acque devono essere reimmesse in mare con una differenza di temperatura non troppo diversa da quella pre-esistente. In questo caso, molto probabilmente, il trattamento finale non e’ avvenuto, o non e’ stato fatto completamente, causando un brusco innalzamento della temperatura del mare vicino alla costa. Diciamo “molto probabilmente” perche’ le indagini sono ancora in corso, ma tutti gli indizi fanno pensare a questa causa. La temperatura delle acque troppo alta ha causato la morte dei gamberetti che poi sono stati trascinati a riva dalla corrente. A riprova di questo, la concentrazione di gamberi sulla spiaggia era molto maggiore in prossimita’ degli scarichi delle centrali.

Dunque, anche in questo caso la causa e’ da ricercarsi nell’uomo ed in particolare nell’inquinamento provocato da attivita’ antropiche.

Cosa dire invece sul delfini del Tirreno? Come visto nell’articolo precedente, dall’inizio dell’anno sono stati ritrovati sulle coste del Tirreno decine di corpi di delfini senza vita. Questi numeri sono molto piu’ alti dei normali ritrovamenti che ogni anno vengono fatti e che sono imputabili a cause naturali. In questo caso, si parlo’ da subito di un probabile batterio in grado di infettare i delfini provocandone la morte. Ovviamente, le indagini sono partite immediatamente, anche con autopsie sui corpi, appunto per capire l’origine ma anche per scongiurare eventuali sostanze inquinanti rilasciate in modo barbaro nelle nostre acque.

A distanza di settimane, i biologi sono giunti alla probabile conclusione che la causa della morte dei delfini debba essere ricercata nel “morbillo”. I delfini prendono il morbillo? Forse vi sembrera’ strano, ma si tratta proprio di una variante del virus che puo’ colpire anche l’uomo. I morbillivirus sono virus a singolo ceppo di RNA e fino al 1988 erano state trovate quattro varianti in grado di colpire, oltre all’uomo, diverse specie di mammiferi terrestri. In seguito proprio ad eventi di spiaggiamento, si sono potute identificare altre varianti in grado di colpire anche specie marine, tra cui delfini, balene e foche.

Dalle analisi condotte, molto probabilmente l’elevata moria di delfini sulle coste del Tirreno e’ proprio da ricercarsi in un’epidemia di “Morbillo dei Cetacei”. Ovviamente le analisi sono ancora in corso, ma l’idea che sta mettendo d’accordo i biologi e’ proprio dell’infezione degli animali. Solo per completezza, vi dico che negli ultimi giorni sono state rinvenute altre carcasse questa volta sul litorale toscano.

La balena rinvenuta sulle coste in provincia di Livorno

La balena rinvenuta sulle coste in provincia di Livorno

Ora, dopo l’aggiornamento delfini, andiamo invece a parlare di balene. Proprio lo spiaggiamento di un esemplare di questa specie ha fatto riaccendere l’interesse sui ritrovamenti di delfini nel Tirreno. Pochi giorni fa infatti e’ stata rinvenuta sulle coste di fronte Rosignano in provincia di Livorno la carcassa di una balenottera di 17 metri, purtroppo ormai morta.

Capite bene che il ritrovamento di un animale di queste dimensioni suscita sempre un interesse molto alto, soprattutto se sommato al caso dei delfini che sta facendo discutere ormai da mesi.

Anche in questo caso pero’, molto probabilmente la causa della morte dell’animale e’ da ricercarsi nel morbillo dei cetacei. Poiche’ la notizia e’ solo di un paio di giorni, capite bene che al momento sono ancora in corso tutti gli esami del caso per cercare di individuare le reali cause della morte. Partendo pero’ proprio dal caso dei delfini, la comunita’ scientifica ha subito puntato il dito contro l’infezione di morbillo.

A riprova di questo, gia’ un paio di anni fa, sempre sulle coste toscane ma vicino Pisa, un’altra balena era stata trovata morta. A seguito degli esami autoptici si comprese che la causa della morte era un’infezione di morbillo dei cetacei.

Concludendo, molto spesso le morie di animali sono da imputarsi ad attivita’ umane condotte non rispettando l’ambiente. In altri casi, come quello dei cetacei, la causa e’ del tutto naturale e provocata da infezioni che si propagano tra gli animali o anche, molto spesso, ad alghe con fioriture molto estese, variazioni naturali delle correnti, o predominanza di una specie rispetto ad un altra. In tutto questo pero’, e’ assolutamente non utile cercare cause diverse e catastrofiste. Questo non fa altro che spostare l’attenzione dai reali problemi ambientali al solo scopo di far guadagnare siti pseudoscientifici.

 

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 raggio del dolore

29 Dic

Nel precedente articolo, abbiamo parlato del cosiddetto “raggio della morte” che sarebbe stato inventato da Tesla, ma di cui non si hanno assolutamente prove tangibili:

Il raggio della morte

Come visto, questo raggio elettromagnetico sarebbe in grado, stando ovviamente alle speculazioni mediatiche, di disintegrare intere porzioni del pianeta, di teletrasportare corpi e oggetti in altre dimensioni e potrebbe anche essere usato come una letale arma.

In questo post invece vorrei parlarvi di una vera applicazione introdotta per primo da Tesla e da cui molto probabilmente nasce la speculazione di cui abbiamo gia’ parlato. Questa volta, invece del raggio della morte parliamo del “raggio del dolore”.

Andando avanti nella trattazione capirete anche perche’ proprio da questa applicazione nascono le speculazioni, sia scientifiche che complottiste, di cui e’ piena la rete.

Il raggio del dolore rientra nelle cosiddette “armi non cinetiche”. Con questo termine si intende tutta una categoria di armamenti che non includono il moto di un proiettile scagliato meccanicamente contro un bersaglio. Applicazioni di questo tipo sono molto moderne e racchiudono la parte bellico/militare insieme allo sviluppo della tecnologia senza fili che ormai e’ entrata propotentemente anche nelle nostre abitazioni.

In soldoni, il raggio del dolore sarebbe un’arma che, indirizzata verso una persona, provocherebbe un dolore talmente elevato da immobilizzarla, ma senza conseguenze ne’ letali ne’ tantomeno donnose per il corpo.

Come funziona questa applicazione?

Come anticipato, il principio di base si deve a Nikola Tesla. Nel raggio del dolore, un fascio di microonde ad alta potenza o un laser viene inviato su un bersaglio. L’energia delle onde elettromagnetiche viene calibrata in modo che il fascio possa penetrare pochi decimi di millimetro sotto la pelle del soggetto, andando ad interagire direttamente con i recettori nervosi che comandano il dolore. In questo modo, si stimola un dolore fortisimo nel soggetto che rimane paralizzato per alcune decine di secondi. Al termine dell’effetto, le funzionalita’ corporee vengono riprese completamente senza conseguenze per l’apparato nervoso dell’individuo.

Un prototipo di arma ad energia diretta basato su laser.

Un prototipo di arma ad energia diretta basato su laser.

Vi ribadisco che siamo ancora nel campo della sperimentazione. Le armi ad energia diretta, basate dunque su onde elettromagnetiche, sono oggetto di studio attuale per molti eserciti e governi in tutto il mondo.

Dal punto di vista strettamente scientifico, capite bene che un’applicazione del genere implica notevoli studi non solo sulla trasmissione del segnale a distanza, ma anche e soprattutto sulla parte di generazione e collimazione del fascio. Su questo ultimo punto in particolare, e’ evidente che, affinche’ sia efficace, il fascio deve essere generato alla potenza giusta e convogliato su un punto ben preciso per avere le conseguenze ricercate.

Le applicazioni possibili di un sistema del genere sono in realta’ molteplici e non legate solo alla parte bellica. Molto interesse su questa nuova tipologia di armamenti, che sono non letali come dice il nome stesso, viene ad esempio dal settore sicurezza. Possibili utilizzi del raggio del dolore possono essere in ambito di ordine pubblico ma anche nel contrasto del terrorismo o degli ordigni improvvisati. Solo come esempio pratico, immaginate di avere un terrorista con indosso una cintura esplosiva. L’utilizzo del raggio sarebbe utilie per immobilizzare il soggetto senza il rischio di far esplodere l’ordigno.

Ovviamente in questo contesto non entro nel merito degli armamenti o della ricerca in questi settori. Lo copo del blog e’ quello di divulgare la scienza a fronte delle tante ipotesi complottiste trovate in rete. Pensando al funzionamento del raggio del dolore, capite bene l’assonanza di questa applicazione con il raggio della morte di cui abbiamo parlato in precedenza. Dal “dolore” si e’ passati alla morte, dall’immobilizzamento si e’ passati al teletrasporto e dalle onde elettromagnetiche addirittura ad una qualche forma di energia misteriosa e sconosciuta.

Proprio questo genere di applicazioni ha creato la speculazione che conosciamo. Il raggio della morte, il teleforce, i portali elettromagnetici sono tutte applicazioni pensate inizialmente da Tesla ma su cui poi la speculazione ha creato questo falso mito.

Solo per completezza, vi dico che studi su questa tipologia di armi, compreso il raggio del dolore, sono tutt’ora in corso. Capite anche bene che ricerche di questo tipo implicano un lavoro di squadra di diverse figure professionali esperte non solo di onde elettromagnetiche, ma anche a livello medico/biologico per l’annullamento di eventuali effetti secondari sugli organismi viventi.

Come vedete, questo genere di argomenti si sviluppano in rete un po’ come le legende. C’e’ un fondo di verita’, piu’ o meno nascosto o anche piu’ o meno noto ai non addetti ai lavori, da cui poi inizia una speculazione senza fine. In questo contesto, diviene poi difficile cercare di distinguere tra il mito, la bugia e la verita’.

 

 

 

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