Tag Archives: washington

Su internet si trova di tutto …. o quasi

10 Gen

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

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

Di cosa sto parlando?

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

Articolo per Astronomical Society

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

E’ uno scherzo?

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

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

Come possiamo trovare queste tracce?

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

Cosa si e’ scoperto?

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

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

 

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

Annunci

Quale mistero si nasconde sotto Seattle?

6 Gen

In questi ultimi giorni, moltissimi giornali e siti internet hanno riportato la notizia di un imprevisto stop ai lavori di costruzione di una nuova arteria stradale nei pressi di Seattle. Certo, detto in questo modo, la notizia non sembrerebbe assolutamente straordinaria, se non altro perche’ la fermata dei lavori e’ avvenuta negli Stati Uniti invece che in Italia dove siamo abituati.

Tralasciando facili ironie, veniamo al cuore della notizia.I lavori in questione sono relativi alla costosissima opera di realizzazione della nuova State Route 99 necessaria per allegerire il carico veicolare sulle vecchie arterie. La nuova statale viaggera’ sotto terra nei pressi di Seattle richiedendo la realizzazione di un tunnel di 3 Km il cui costo e’ intorno ai 6 miliardi di dollari.

Questo e’ un progetto del tunnel preso direttamente dal sito dell’azienda che sta realizzando la grande opera:

Progetto del tunnel sotterraneo della Route 99

Progetto del tunnel sotterraneo della Route 99

Prima domanda: come si realizza uno scavo di questo tipo? Ovviamente, non con pala e piccone. Per opere di questo tipo, si utilizzano grandi talpe in grado di perforare il terreno e consolidare il percorso gia’ fatto. Ovviamente, la grandezza della talpa deve essere dimensionata in base al tunnel che si vuole scavare, cosi come la sua parte tagliente. Cosa significa questo? Semplice, in base alla durezza e alla composizione del terreno, si dovra’ pensare una testa diversa in modo tale da poter frantumare i diversi strati interessati.

Per la realizzazione della Route 99, si e’ scelto di realizzare la piu’ grande talpa mai costruita e chiamata Bertha. Si tratta di una macchina TBM, cioe’ Tunnel Boring Machine, con un diametro di 17.45 metri ed una lunghezza che sfiora i 100 metri. Ecco una foto della spaventosa macchina:

La TBM Bertha della Hitachi Zosen

La TBM Bertha della Hitachi Zosen

Prima di andare avanti, e’ necessario specificare meglio alcuni punti su cui diversi siti e giornali hanno commesso errori. Prima di tutto, alcuni suppongono che il nome Bertha sia stato scelto per ricordare il micidiale Cannone Berta utilizzato durante la seconda guerra mondiale per bombardare Parigi. Questo non e’ assolutamente vero. Andando sul sito della ditta costruttice di Bertha, la giapponese Hitachi Zosen:

Hitachi Zosen Bertha

Trovate che il nome e’ stato suggerito da uno studente di una suola elementare di Washington in seguito ad un concorso appositamente indetto.

Altro appunto importante, alcuni suppongono che Bertha non sia la piu’ grande talpa al mondo, ma che sia seconda a quella dell’azienda Herrenknecht con un diametro di 19.25 metri. Anche questo e’ sbagliato. Questa TBM e’ solo a livello di progetto ed e’ stata pensata per la realizzazione di un tunnel nei pressi di San Pietroburgo. Ad oggi, pero’, questa TBM e’ ancora in fase di progetto, lasciando il trono della grandezza a Bertha. Per darvi un’idea delle dimensioni e dei progetti in cui queste macchine sono utilizzate, vi segnalo una pagina contenente una tabella di raffronto davvero molto interessante:

Tunnel Talk Comparison

Fatte queste doverose precisazioni, veniamo alla notizia vera e propria che ha richiamato la nostra attenzione.

Come anticipato, Bertha e’ al lavoro per la realizzazione del Tunnel. Solo pochi giorni fa, lo scavo e’ stato interrotto perche’ la TBM ha incontrato un ostacolo lungo il suo percorso che le impedisce di andare avanti.

Di cosa si tratta?

La notizia e’ proprio questa, ad oggi nessuno sa di cosa si tratta.

Anche se sembra assurdo, come una vera talpa, una TBM non e’ provvista di telecamere nella parte rotante. Allo stato attuale, il misterioso ostacolo impedisce pero’ l’avanzata della macchina. Per poter determinare la natura dell’oggetto e’ necessario pressurizzare la sezione del tunnel, far indietreggiare la macchina e poi far scendere una squadra di tecnici. Ovviamente, nelle condizioni del tratto, la squadra potra’ lavorare solo pochi minuti prima di tornare all’aria aperta.

Cosa potrebbe essere questo oggetto?

Come potete immaginare, su questo punto si sono scatenate la fantasie piu’ assurde e a volte ridicole. Per prima cosa, c’e’ chi parla di un antico veliero affondato nei pressi del porto di Seattle, chi parla dei resti di un’antichissima citta’ risalente a tempi remoti. Alcuni parlano addirittura di resti di metalli e attrezzature risalenti al periodo del proibizionismo. In tutto questo, non mancano poi le ipotesi piu’ grottesche: sono i resti di un velivolo alieno precipitato sulla Terra, no, addirittura di una citta’ aliena sotterranea, di piu’, dell’ingresso di una base aliena posizionata sotto Seattle per controllare il genere umano.

Se pensate che le ipotesi che vi ho mostrato siano esagerate, provate a leggere sulla rete e troverete spunti anche peggiori tra i quali i resti di un robot come nel film Transformers.

Da dove nascono queste ipotesi? Semplice, un mostro come Bertha sarebbe in grado di frantumare qualsiasi cosa si trovi lungo il suo percorso. Se un oggetto e’ riuscito a bloccare l’avanzata della TBM deve essere fatto di un materiale cosi’ duro da non poter essere di origine naturale.

Ok, tiriamo un sospiro e proviamo a ragionare. Come anticipato, la scelta di una TBM deve essere fatta valutanto tanti fattori, non solo quello delle dimensioni della testa rotante. Geologicamente, il terreno sotto Seattle e’ molto particolare; praticamente possiamo immaginarlo come un budino di ghiaia, argilla e sabbia. In questi casi, il terreno risulta molto morbido da essere perforato e proprio per questo motivo Bertha e’ stata attrezzata con taglienti appositi.

Per far capire meglio il funzionamento della talpa, riportiamo un video preso direttamente dalle pagine della Hitachi Zosen su Bertha:

Ora, cosa potrebbe aver bloccato la TBM? La risposta potrebbe essere molto piu’ semplice di quelle ipotizzate: un blocco granitico, ferrite compatta, una roccia risalente ad ere geologiche e sepolta sotto il terreno di Seattle. Sicuramente ipotesi molto meno affascinanti di quelle riportate in precedenza, ma, forse, un po’ piu’ realistiche.

Ad oggi, l’operazione di esplorazione visiva non e’ stata ancora fatta ed e’ prevista entro la fine di Gennaio. Sicuramente, tenere fermi i lavori di perforazione costa molto in termini economici, per cui siamo certi che la cosa verra’ risolta in tempi molto brevi. Qualora non fosse possibile agire direttamente, i tecnici stanno gia’ valutando piani alternativi per raggiungere l’ostacolo mediante perforazione verticale. Non appena ci saranno altri aggiornamenti, torneremo su questa notizia. Chi lo sa, magari l’ostacolo potrebbe essere un disco volante abbandonato.

 

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

Gli alieni tra di noi

18 Nov

Qual e’ il modo migliore di nascondere qualcosa? Sicuramente, quello di metterlo in bella vista!

Cosa significa? Immaginate di dover nascondere qualcosa di davvero importante, cosi’ su due piedi, per esempio, un alieno, dove lo mettereste? Qualcuno direbbe nell’area 51, altri in un laboratorio segreto in mezzo al deserto. No, siamo veramente lontani. Gli americani, che la sanno molto lunga, piuttosto che nasconderlo lo mettono in bella vista di fronte al mondo intero.

Sono impazzito?

Forse, ma non per questo che vi sto raccontando. Ci sono molte persone sulla rete che, secondo me, davvero cominciano a soffrire di pazzia, soprattutto quando provano a convincere il mondo intero di quello che vi sto per raccontare.

Siamo negli Stati Uniti, precisamente ci troviamo all’AIPAC, cioe’ all’American Israel Public Affairs Committee. Si tratta di uno degli appuntamenti piu’ importanti e delicati in cui interviene il presidente Obama. L’appuntamento di quest’anno poi, era particolarmente importante perche’ si doveva discutere di nucleare iraniano. Come potete facilmente immaginare, questo annuale convegno e’ anche l’incontro piu’ a richio per attentati e per la sicurezza del presidente degli Stati Uniti.

Cosa e’ successo durante l’AIPAC?

La rete da giorni si sta interrogando su alcuni video girati in questa occasione in cui si vedrebbe niente poco di meno che un alieno. In particolare, l’alieno non sarebbe nascosto, ma si agirerebbe indisturbato per la sala gremita di autorita’ e di telecamere.

Non ci credete? Allora guardate il video:

Visto? Secondo voi di cosa si tratta se non di un alieno minaccioso?

A parte la presa in giro, cerchiamo di tornare seri e di capire megio cosa e’ stato ripreso nel video. Come detto, la rete e’ letteralmente esplosa discutendo queste immagini. Molti sono certi che quello ripreso sia un alieno e che gli Stati Uniti abbiano deciso di mostrarlo al mondo intero per dimostrare la loro potenza. Qualcuno cerca di controbattere a queste affermazioni parlando di video chiaramente modificato al pc.

Noi cosa ne pensiamo? Anche se vi sembrera’ strano, il video e’ reale cosi’ come il personaggio che abbiamo visto.

Ovviamente, non si tratta di un alieno ma di un semplice essere umano. Per essere precisi, si tratta di un’agente della scorta del presidente. L’oscurita’ e la particolare fisionomia dell’agente hanno creato il buffo equivoco.

Dove sono le prove di quanto affermato?

Semplice, come detto all’inizio, l’AIPAC e’ uno degli appuntamenti piu’ importanti dell’anno. Cercando in rete, si trovano moltissime foto della sala, tra cui altre che ritraggono l’agente.

Ecco a voi una foto:

Il reale viso del presunto rettiliano all'AIPAC

Il reale viso del presunto rettiliano all’AIPAC

Visto? Vi siete convinti ora?

Qualcuno potrebbe pero’ affermare che i movimenti bruschi del viso nel video non sono del tutto normali. Pensate a questa cosa: il presidente sta parlando ad una platea in un appuntamento estremamente delicato e a forte rischio attentato. Secondo voi, un agente occupato a salvaguardare la vita di Obama cosa dovrebbe fare? Chiacchierare allegramente con i suoi compagni? Ovviamente no, il suo ruolo e’ quello di scrutare ogni minimo movimento delle persone in sala in modo da carpire immediatamente gesti ritenuti sospetti.

Detto questo, il nostro agente e’ solo impegnato nel suo lavoro.

Concludendo, come al solito la rete si lancia in discussioni campate in aria solo perche’ le persone si limitano a vedere quello che viene loro proposto con il chiaro intento di convincerle di qualcosa. Molto spesso basta una minima ricerca per poter trovare la verita’ e le controprove che tutto quaello che si e’ immaginato non e’ reale.

 

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

Se il vuoto non e’ vuoto

12 Ago

Come nell’articolo precedente, anche in questo caso vorrei parlarvi di un argomento suggerito nella sezione:

Hai domande o dubbi?

Piccola premessa iniziale, il fatto di scrivere articoli “su commissione” e’ qualcosa che mi rende veramente fiero di questo spazio creato sul web. Avere cosi’ tante richieste, significa che le persone sono coinvolte nella discussione, si informano e poi chiedono di poter approfondire gli argomenti insieme sul blog. Questo non puo’ che rendermi felice!

Detto questo, passiamo invece all’argomento della discussione. Come potete leggere, la richiesta e’ apparentemente molto semplice, si chiede di analizzare il discorso circa l’energia di punto zero.

Che significa energia di punto zero?

Ve la metto in modo molto semplice, immaginiamo uno spazio vuoto. Per vuoto non intendo un qualcosa creato con una pompa con la quale portare fuori le particelle del mezzo, ma qualcosa di completamente vuoto. Bene, questo spazio completamente vuoto e senza particelle ha un’energia. Per dirla nella forma “scienza e spettacolo”: il vuoto non e’ vuoto.

Cosa significa?

Mi metto nei panni di un non addetto ai lavori che prova a cercare una spiegazione. Vi faccio questo breve excursus perche’ girando su internet si trovano cose alcquanto curiose. Se andate su wikipedia, ormai punto di riferimento per tante persone curiose che vogliono capire le cose, trovate scritto:

Dal principio di indeterminazione di Heisenberg deriva che il vuoto è permeato da un mare di fluttuazioni quantistiche che creano coppie di particelle e anti-particelle virtuali che si annichiliscono in un tempo inversamente proporzionale alla propria energia. Il contributo complessivo all’energia del vuoto risulta così mediamente diverso da zero e pari a

 \epsilon = \frac{h\nu}{2}

dove h è la costante di Planck e  \nu è la frequenza di un generico modo di vibrazione associabile alla lunghezza d’onda materiale delle particelle virtuali.

Che dire, mi sembra chiarissimo. Ovviamente, la mia e’ un’affermazione sarcastica. Quanto trovate non mi sembra assolutamente in una forma divulgativa comprensibile ai piu’.

Cerchiamo dunque di fare un po’ di chiarezza e di capire cosa significa la frase: il vuoto non e’ vuoto.

Come anticipato, immaginiamo di poter disporre di un vuoto, cioe’ di uno spazio in cui sono state eliminate tutte le particelle. Ovviamente, uno spazio di questo tipo e’ impossibile da creare. Se anche ci mettessimo nello spazio, ci sarebbe comunque una certa densita’ di particelle che “sporcherebbero” il nostro vuoto, non rendendolo piu’ tale.

Rimaniamo pero’ nell’ambito dell’immaginazione e costruiamo il nostro esperimento mentale.

In fisica, per poter trattare il vuoto, e’ necessario tenere conto di alcune leggi molto importanti che ci vengono date dalla quantistica. Tra queste c’e’ ovviamente il principio di indeterminazione di Heisenberg che molti conoscono. Detto in modo molto divulgativo, e’ impossibile conoscere con precisione assoluta la posizione e la velocita’ di una particella. In realta’, questo principio e’ scritto in forma di disuguaglianza, cioe’ all’aumentare della precisione nella determinazione di una grandezza, aumenta l’incertezza sulla misura dell’altra variabile.

Premesso questo, osservando il vuoto ad una scala molto grande, vedremmo qualcosa di stabile e fermo nel tempo. Andando pero’ a scale sempre piu’ piccole,dove se vogliamo la fisica quantistica detta le regole, vedremmo una situazione molto caotica con coppie di particelle e antiparticelle che vengono create e distrutte in continuazione. Piu’ l’energia delle particelle e’ alta, minore e’ il tempo in cui vivono.

Per farvi capire, immaginate di osservare il mare da un aereo a quota molto alta. Da questa posizione, vedreste il mare immobile sotto di voi, come se fosse dipinto su una tela. Se ora vi avvicinate verso il basso, man mano che scendete, comincereste ad osservare le onde, i movimenti dell’acqua, ecc. Arrivati ad una distanza molto piccola, potreste anche accorgervi che quella situazione cosi’ stabile vista dall’alto, nascondeva in realta’ un mare in tempesta.

Tornado al nostro vuoto quantistico, questa continua creazione di particelle impica dunque che il vuoto non e’ assolutamente vuoto. L’energia associata a questo stato, e’ proprio quella dovuta a queste particelle, o meglio alle onde a loro associate.

Possibile che questo continuo creare particelle non provochi effetti?

In realta’, gli effetti li provoca e come, e anche sotto diversi aspetti. Prima di tutto, se non esistesse l’energia di punto zero, il principio di indeterminazione potrebbe essere violato ponendo una singola particella nello spazio.

Per vedere invece un caso comprensibile a tutti, immaginate il nostro universo. Come sapete, il nostro universo e’ oggi in espansione come venne dimostrato per la prima volta da Hubble. Successivamente pero’, ci siamo accorti non solo che il nostro universo e’ in espansione, ma che sta anche accelerando rispetto al passato.

Come possiamo spiegare questo? Se il tutto dipendesse dal Big Bang, cioe’ il motore dell’espansione fosse il botto iniziale, ci si aspetterebbe un universo, forse anche in espansione, ma che pero’ sta diminuendo sempre di piu’ la sua spinta iniziale. In questa formulazione, sarebbe impossibile vedere un unverso che ad un certo punto accelera.

Questa apparente incongruenza viene appunto spiegata chiamando in causa l’energia del vuoto. Le particelle virtuali create nel vuoto, sono in relazione con l’energia oscura che provoca l’accelerazione che abbiamo misurato nell’espansione. Come sapete, dal punto di vista fisico, stiamo entrando in un terreno poco conosciuto. Parlare di energia oscura e’, allo stato attuale, ammettere grosse lacune nella nostra comprensione dei meccanismo dell’universo.

Esistono altre prove dell’esistenza dell’energia del vuoto?

Ovviamente si! La prova piu’ immediata a sostegno dell’esistenza dell’energia del vuoto e’ stata la dimostrazione dell’effetto Casimir.

Cerchiamo di spiegare in modo semplice di cosa si tratta.

Effetto Casimir: a causa delle fluttuazioni del vuoto si crea una forza di attrazione tra le lastre

Effetto Casimir: a causa delle fluttuazioni del vuoto si crea una forza di attrazione tra le lastre

Immaginate di porre due lastre metalliche piane e parallele ad una distanza molto piccola tra loro, dell’ordine dei micron o meno. Questo sistema viene posizionato in una regione di spazio in cui e’ stato creato il vuoto assoluto. Ora, come visto, in questa condizione si creeranno comunque tantissime coppie particella-antiparticella generate nel vuoto. Come anticipato, esiste pero’ il dualismo particella-onda, per cui ad ogni particella possiamo attribuire uno stato ondulatorio. Detto in altri termini, per ciascuna particella, ci sono casi in cui si comportera’ come una particella, altri come un’onda.

Benissimo. Guardate la figura a lato. Le coppie di particelle si produrranno ovunque, nella zona esterna, cosi’ come tra le lastre. Ora pero’, in virtu’ del dualismo particella onda, nello spazio interno avremmo a disposizione solo pochi micron di spazio. Questo significa che tra le lastre potremmo avere solo particelle con lunghezza d’onda molto piccola. Dal momento che l’energia di una particella e’ direttamente proporzionale alla sua lunghezza d’onda, l’energia generata tra le lastre e’ inferiore a quella sviluppata all’esterno. Effetto netto di questo squilibrio sara’ una forza che tende ad avvicinare tra loro le piastre.

Fantastico. E’ mai stato dimostrato questo effetto? Assolutamente si. La prima prova venne tentata nei laboratori Philips nel 1958 ma i risultati, anche se non escludevano la presenza dell’effetto Casimir, erano inficiati da errori sperimentali troppo grandi. Per una verifica diretta di questo effetto, si dovette aspettare fino al 1997 quando nell’universita’ di Washington venne dimostrato l’effetto Casimir utilizzando superfici sferiche in luogo di quelle piane. Questa soluzione venne adottata per eliminare i problemi di allineamento tra le piastre.

La dimostrazione dell’effetto cosi’ come ipotizzato da Casimir, cioe’ con lastre piane e parallele, arrivo’ solo nel 2001 quando nell’universita’ di Padova si pote’ realizzare un allineamento submicrometrico con risonatori.

Concludendo, se andiamo a scale molto piccole, la meccanica quantistica ci predice uno stato di vuoto densamente popolato da coppie di particelle e antiparticelle che continuamente vengono create e distrutte. Il tempo in cui ciascuna particella vive e’ inversamente proporzionale alla sua energia. In questa condizione, le coppie prodotte contribuiscono ad un livello non nullo di energia del vuoto. Effetti indiretti dell’energia del vuoto arrivano, tra l’altro, dell’espansione accelerata dell’universo, riconducibile all’esistenza di un’energia oscura. Oltre a questo, una dimostrazione pratica dell’esistenza dell’energia del vuoto arriva dall’effetto Casimir. In questo caso, non solo si dimostra l’esistenza di coppie di particelle virtuali, ma si evidenzia anche come queste particelle possano dare effetti tangibili.

 

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 primo vagito dell’universo che nasce

8 Apr

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

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

La materia oscura

Troppa antimateria nello spazio

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

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

Universo: foto da piccolo

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

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

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

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

Il suono del Big Bang

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

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

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

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

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

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

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

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

 

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