Gravità Zero è un blog di divulgazione scientifica che cerca di spiegare la scienza in maniera chiara, semplice e divertente.
Gravità Zero è strutturato come un corporate blog: un vero e proprio kit di sopravvivenza, un valido strumento che cerca di eliminare quella distanza tra chi fa ricerca e il grande pubblico.
Articoli di approfondimento sulle questioni scientifiche più attuali, si alterneranno a news di carattere generale e ad articoli di giochi ricreativi e divertenti. Un blog che solletica l'emisfero sinistro del cervello, senza dimenticarsi di stimolare la parte creativa propria della parte destra.
Un blog che da una parte si rivolge ai ricercatori, agli insegnanti, ai giornalisti e a coloro che svolgono la professione di comunicatore scientifico, che troveranno qui spunti e metodi per "comunicare al meglio le loro ricerche".
Ma anche a giovani e appassionati che troveranno in queste pagine un modo particolare di approfondire la conoscenza del mondo fisico che li circonda sotto un'ottica del tutto innovativa e stimolante.
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Thiago Costa lavora all'Ubisoft Digital Arts di Montreal, Canada (da visionare assolutamente www.ubi.com).
Si occupa di computer animation applicata ai fenomeni fisici e matematici, come la fluidodinamica e la dinamica molecolare.
Questo video offre una chiara idea del livello raggiunto dalla animazione computerizzata sorretta dalle leggi della fisica. Tra l'altro alla ubisoft sono alla ricerca di giovani bravi nella grafica, animazione e programmazione: fatevi sotto!
Un consiglio: ingrandite il video a tutto schermo per apprezzarne la qualità!
Il premio Nobel per la fisica Erwin Schrödinger è conosciuto più per il suo gatto, che per l'equazione che porta il suo nome.
La particolarità del gatto di Schrödinger è che... in realtà questo gatto non è mai esistito!
Parliamo infatti di un esperimento mentale, in cui un gatto è il primo protagonista. Un gatto che come lo Stregatto di "Alice nel paese delle meraviglie" è talmente famoso da essere ricordato in numerosi romanzi, film e telefilm tra i più amati dal pubblico: da Lost a Sliding Doors, da The Big Bang Theory a Flash Forward.
Qui il personaggio Simon Campos (interpretato dall'attore Dominic Monaghan) spiega in maniera un po' grossolana ma altamente drammatica questo esperimento che però Schrödinger raccontò in maniera leggermente diversa: vediamo come.
Chiudiamo un gatto in una scatola insieme a una sostanza debolmente radioattiva e a un dispositivo che può rilasciare un gas tossico da una fiala, tanto da poterlo uccidere. Il dispositivo è formato da un contatore Geiger che misura il decadimento della sostanza radioattiva. Ogni ora al massimo osserviamo il decadimento di un solo atomo di una sostanza, che può avvenire oppure no, non possiamo prevedere quando.
Se però il decadimento accade, allora il contatore lo rileva e aziona un meccanismo che rompe la fiala con il gas velenoso.
La domanda che ci poniamo è: quando apriremo la scatola cosa troveremo? Un attimo prima dell'apertura, lo stato che descrive il sistema totale della stanza (atomo, più fiala, più gatto) sarà con probabilità del 50% nella configurazione in cui l'atomo non è decaduto, la fiala di veleno è intatta e il gatto è illeso. Ma con altrettanta probabilità il fisico si troverà davanti l'atomo decaduto, il veleno liberato e il gatto morto.
Si dice allora che il gatto si trova in una "sovrapposizione di stati", correlato alla sovrapposizione degli stati dell'atomo in decadimento.
La metafora del gatto di Schrödinger offre un'immagine visiva di uno dei principi basilari della meccanica quantistica forse meno rigorosa di quanto si riesca a fare correttamente con la sua funzione d'onda, ma sicuramente molto più efficace.
Proprio perché il comportamento atomico è così diverso dalla comune esperienza, è assai difficile abituarvisi, ed esso appare strano e misterioso a chiunque, sia al principiante che al fisico ormai sperimentato. [1]
Ma questa metafora ha anche il sottile scopo di dimostrare che quella che era l'interpretazione classica della meccanica quantistica (chiamata anche interpretazione di Copenaghen) risulta essere incompleta quando deve descrivere sistemi fisici in cui il livello subatomico interagisce con il livello macroscopico.
A livello cosmologico e ontologico questo concetto ha una serie di implicazioni enormi, che nel telefilm The Big Bang Theory viene espresso con un simpatica parodia.
La vicina Penny chiede a Sheldon Cooper (Ph.D. in fisica e aspirante Premio Nobel) un consiglio sulla proposta di uscita amorosa fatta dal collega Leonard Hofstadter. Sheldon le risponde illustrandole la metafora del gatto di Schrödinger.
Quello del gatto di Schrödinger, spiega Sheldon a Penny, è un celebre esperimento concettuale per illustrare le difficoltà teoriche del processo di misurazione in meccanica quantistica: ciò che, abbiamo già detto, viene anche chiamato principio di sovrapposizione.
E l'osservazione del fenomeno produce una influenza nel fenomeno stesso.
Un sistema quantistico può dunque esistere in tutti gli stati permessi, ognuno con una certa probabilità. Un elettrone, per esempio, può avere spin 1/2 o -1/2 e la sua funzione d'onda conterrà entrambi i contributi. Ma dopo che l'elettrone avrà interagito con un sistema di misura, il suo stato di spin sarà solo 1/2 o solo -1/2. Così, in generale, lo stato di un sistema quantistico è una sovrapposizione di tutti gli stati possibili.
La finzione cinematografica ha giocato parecchio sulla possibilità di scelta tra due stati sovrapponibili. E' il caso di Sliding Doors, film del 1998 in cui la vita dell'attrice Gwyneth Paltrow si divide in due dimensioni parallele (ipotesi del multiverso).
Però le ipotesi cinematografiche sono e rimangono pure invenzioni fantastiche. Ciò che per la meccanica quantistica accade nel mondo delle particelle subatomiche, infatti, non è da noi osservabile nel mondo macroscopico (come gli oggetti o le persone).
Ma se nell'universo quantistico le particelle non possono essere definite nella loro posizione spaziale e nel moto, nel senso che possono trovarsi in due o più punti dello spazio contemporaneamente, e essere dotati di più livelli di energia, ne consegue che ciò che è paradossale per gli oggetti macroscopici non lo è dunque per gli oggetti microscopici. L'indeterminismo dello stato discende, in ultima analisi, dal principio di indeterminazione di Heisenberg, ripreso in questa sequenza nel bellissimo film dei fratelli Cohen "A Serious Man", e drammaticamente espresso dal professore di fisica Larry Gopnik.
Ricordiamo brevemente che il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che non è possibile effettuare con precisione arbitraria la misurazione contemporanea di variabili fisicamente coniugate come quantità di moto e posizione di una particella oppure energia e tempo. [2]
In generale, qualunque coppia di grandezze osservabili generiche, che non siano nella relazione di essere compatibili, non si potranno misurare simultaneamente, se non a prezzo di indeterminazioni l'una tanto più grande quant'è più piccola l'altra. In questi termini, il mondo del determinismo causale dovrebbe cedere il passo a quello dell'indeterminismo e del caso. Infatti, l'impossibilità di misurare con precisione simultaneamente due grandezze, salvo che siano compatibili, equivale all'impossibilità di verificare il nesso causale fra due generiche quantità.
Un principio rimarcato in maniera molto efficace nel celebre film "Benjamin Button" con Brad Pitt e Cate Blanchett, che ruota proprio sull'importanza per il nostro futuro imprevedibile di ogni singolo momento e delle coincidenze precedenti.
La meccanica quantistica è stata senza alcun dubbio una delle maggiori conquiste del XX secolo, e ha permesso di illustrare fenomeni macroscopici che erano inspiegabili nel secolo precedente, come l'esistenza delle linee spettrali, le forme e i colori dei materiali, le transizioni di fase solido, liquido, gassoso il ferromagnetismo e persino alcune questioni aperte della biologia.
Nel XX secolo la meccanica quantistica ha inoltre permesso di dare un senso a fenomeni come i cristalli liquidi, la superconduttività e la superfluidità, il comportamento dei laser e il teletrasporto quantistico.
Ma come abbiamo visto non possiamo applicare le regole della meccanica quantistica al nostro mondo macroscopico, per il quale le leggi fisiche di Newton continuano ad avere la loro validità. Un concetto che ha prodotto una rivoluzione nella nostra rappresentazione del mondo fisico reale molto più grande persino di quella provocata dallo spazio curvo della relatività generale di Einstein.
Tanto che molti fisici sono arrivati ad affermare che la meccanica quantistica non ci fornisca affatto una rappresentazione della "realtà", ma un formalismo matematico.
Un formalismo che non ci dice nulla riguardo un'effettiva realtà quantistica del mondo, ma ci consente soltanto di computare probabilità e realtà alternative che potrebbero avvenire. [3] Una riflessione ontologica tuttora aperta che rende particolarmente affascinante questo settore della fisica.
[1] The Feynman Lectures on Physics . Vol 3 - 1989 Addison Wesley Longman
[2] Massimo Auci, Oltre la frontiera quantistica - Una storia appassionante [3] Roger Penrose. La strada che porta alla realtà - le leggi fondamentali dell'universo - 2005 BUR
Vi avevamo chiesto di trovare gli errori nel seguente brano dello scrittore Claudio Magris pubblicato sul Corriere e tratto dall'incipit del suo romanzo "Alla cieca".
"E la vita, tante vite, non si può tenerle insieme (...) Non so bene cosa voglia dire contraddizione, ma certo si cade, questo è indubbio. E si sparisce, trucioli risucchiati da vortici d'acqua nello scolatoio - qui nell' emisfero australe l'acqua della vasca da bagno gira intorno al buco in senso antiorario, da noi lassù invece all' inverso, in senso orario. È una legge fisica, ho letto, le chiamano le forze di Coriolis - mirabili simmetrie della Natura, quadriglia in cui una coppia avanza mentre l' altra indietreggia, entrambe s'inchinano quando è il loro turno e il ballo non perde il ritmo".
L'ERRORE SCIENTIFICO NEL BRANO
La convinzione diffusissima che sia la forza di Coriolis, creata da un sistema non inerziale come la Terra in rotazione, a far girare l'acqua a spirale nelle condutture è falsa. Si tratta di una leggenda urbana.
Nonostante, in effetti, influenzi fenomeni metereologici di vasta scala come gli uragani e le correnti oceaniche, la forza di Coriolis (e non "le forze di Coriolis", come citato nel brano) è troppo debole per avere un effetto sugli impianti idraulici domestici.
Tale forza è infatti di diversi ordini di grandezza inferiore rispetto, ad esempio, alle forze indotte dalla geometria del lavandino, della sua inclinazione, ad esempio, o dal movimento iniziale dell'acqua. Neppure ripetere più volte l'esperimento su un solo lavandino è corretto (si introdurrebbero solo errori sistematici indotti dalla geometria).
Su Youtube gira questo video, incluso in una serie di documentari Pole-to-Pole di Michael Palin che ha reso popolare questa leggenda. Il presentatore mostra l'effetto della forza di Coriolis a pochi metri in alto e in basso rispetto all'equatore. Ma anche supponendo che l'effetto sia misurabile, il senso di rotazione nell'esperimento è sbagliato rispetto a come invece dovrebbe avvenire.
Infatti, sia nel video che nel brano di Claudio Magris, la forza di Coriolis farebbe girare l'acqua in senso antiorario nell'emisfero boreale (nord) e in senso orario in quello australe (sud).
Nel 1962 Ascher Shapiro, un ricercatore del Massachusetts Institute of Technology, dimostrò che per poter osservare il fenomeno l'acqua doveva essere tenuta ferma a temperatura costante e in condizioni particolari per almeno 24 ore.
Shapiro pubblicò su Nature l'esperimento che smentiva la possibilità di osservare il fenomeno nei normali lavandini o vasche domestiche.
Della Forza di Coriolis ne parla anche Umberto Eco nel Pendolo di Foucalt.
I VINCITORI
Questa settimana vince il libro "le meraviglie della matematica" per la migliore spiegazione scientifica del fenomeno Roberto Zanasi, curatore del blog "Gli studenti di oggi".
Ecco la sua risposta:
La forza di Coriolis esiste, effettivamente. E' dovuta al fatto che la Terra ruota intorno al suo asse, e quindi non è un sistema di riferimento inerziale.
La si può sperimentare provando a camminare su una giostra in movimento: non si riesce a stare dritti (fatelo solo su giostre che si muovono lentamente, altrimenti correte il rischio di cadere).
La bufala nell'articolo sta nella frase che afferma che il vortice d'acqua nello scolatoio è dovuto proprio a quella forza. In realtà non è vero, perché essa è molto debole, e non può influenzare in maniera così evidente il moto dell'acqua.
Per poter osservare effetti evidenti, occorre che la velocità di rotazione del sistema di riferimento sia molto alta (come nell'esempio della giostra), oppure che la velocità del corpo che si muove sia elevata, oppure ancora che il corpo si trovi vicino a uno dei poli della terra (ma non basta l'essere vicino ai poli per poter osservare gli effetti sullo scarico di un lavandino).
Si può osservare, ad esempio, nel lancio di proiettili (a lunga gittata, per esempio nel cannone usato per il bombardamento di Parigi da una distanza di 120 km durante la prima guerra mondiale: http://en.wikipedia.org/wiki/Paris_Gun).
Altrimenti, la forza di Coriolis può essere osservata su fenomeni che hanno una lunga durata: è il caso dei venti che, effettivamente, si muovono in direzioni diverse nei due emisferi, oppure delle anse dei fiumi.
Per comprendere l'intensità della forza di Coriolis si può considerare questo esempio (preso dal libro di meccanica razionale di Arnold): un sasso gettato senza velocità iniziale in una miniera profonda 250m alla latitudine di Leningrado (allora si chiamava così...), cioè 60°, alla fine della caduta ha deviato verso oriente di circa 4 cm.
Altro esempio:supponiamo che un fiume scorra alla velocità di 3 km/h. Se il suo raggio di curvatura è superiore alla decina di km (per fiumi che si trovano a latitudini medie) allora la forza di Corioli è più forte della forza centrifuga dovuta alla svolta compiuta dal fiume. Questo spiega perché grossi fiumi come il Volga, nel suo tratto di mezzo, erodono principalmente la riva destra, mentre fiumi come la Moscova, con le loro anse di piccolo raggio di curvatura, erodono alternativamente le due rive (cioè le rive esterne rispetto all'ansa).
Il mio prof di meccanica razionale mi raccontò anche che in Scandinavia le rotaie dei treni sono leggermente asimmetriche (quella di destra è più alta), ma di questo non ho trovato riferimenti e quindi potrebbe essere falso.
Precisamente il consumo maggiore è sul lato destro (nel senso di marcia) nell'emisfero nord e sul lato sinistro nell'emisfero Sud. Tuttavia si può dimostrare che l'effetto è dell'ordine di 1/1000 rispetto alla forza di gravità e che è trascurabile rispetto ad altri effetti [ndr]
Infine, un altro effetto della forza di Coriolis è la rotazione del piano di oscillazione del pendolo. "Il pendolo di Foucault" è, tra l'altro, il titolo del romanzo di Umberto Eco in cui si parla della suddetta forza.
Roberto Zanasi
Un'altra spiegazione che ci ha colpito per la sua sottile ironia è la seguente, inviataci da Giovanni Boaga.
Gentile Redazione, credo che il celebre scrittore Claudio Magris abbia inserito di proposito un errore di fisica nel suo romanzo, per farci riflettere sull'ignoranza scientifica diffusa in Italia che consente il facile propagarsi di certe "leggende metropolitane". Una sorta di "esperimento scientifico" volto a dimostrare che, anche diffondendo marchiani errori attraverso giornali e libri di grande tiratura, nulla succede perché quasi nessuno si accorge delle "bufale" che legge. Ci vuole una alta dose di malizia per ritenere che quello che abbiamo letto sul Corriere della Sera del 27 aprile 2005 sia un esempio di distanza tra la cultura umanistica e quella scientifica, un problema che in Italia ha origini lontane. Sono certo che lui, da fine intellettuale, sa bene che la forza di Coriolis, che si manifesta su una massa m in moto con una velocità v in un sistema di riferimento rotante, è una forza apparente [...]; e non ignora affatto che è pari al prodotto di due volte tale massa per il prodotto vettoriale della velocità angolare del sistema rotante per v. Lo scrittore triestino sa benissimo, se non altro per la vicinanza con il Centro Internazionale di Fisica Teorica Abdus Salam, che il vortice che vediamo prodursi noi osservatori solidali ad un sistema di riferimento rotante (la Terra) sulle grandi masse atmosferiche e oceaniche, in senso antiorario nel nostro emisfero e in senso orario in quello opposto, è possibile perché sono coinvolte notevoli quantità e alte velocità di aria e acqua, rispettivamente. . Ed è sicuramente consapevole che lo stesso fenomeno non sarebbe osservabile nella poca acqua di un lavandino, dove la sua geometria, inclinazione e soprattutto il movimento iniziale del liquido costituiscono fattori assolutamente preponderanti rispetto alla forza di Coriolis. Ma gli esperimenti sono esperimenti e bisogna rischiare di essere fraintesi. E Magris ama il rischio: per rendere il risultato dell'esperimento ancora più sconvolgente, ha introdotto una bufala "al quadrato", facendo ruotare l'acqua di un lavandino nostrano in senso opposto a quello dei cicloni atmosferici che siamo abituati a vedere durante una trasmissione di previsioni del tempo. Uno sconvolgimento del mondo che solo la grande letteratura riesce a produrre.
Giovanni Boaga
Ringraziamo i partecipanti, che ci hanno inviato risposte altrettanto stimolanti e precise.Sperando di non dimenticarci di nessuno un ringraziamento a: Angela D, Tommaso R., Enrico C., Alessio I., Nadia, Giorgio P., Enrico F., e Ananas.Jazz.
Il gioco dell'Estate 2010: "trova la bufala e vinci!"
Aggiornamento del 26 luglio 2010. IL GIOCO E' STATO VINTO DA ROBERTO ZANASI (leggi)
Avete una settimana di tempo per scovare la bufala di oggi, che si annida in un brano di alta letteratura comparsa sulle pagine del Corriere della Sera del 27 aprile 2005 (e reperibile qui sul sito del Corriere).
Si tratta dell'incipit di uno dei romanzi del grande scrittore Claudio Magris (già candidato al Nobel per la Letteratura). Il romanzo è "Alla cieca".
Il passo incriminato (scorretto dal punto di vista scientifico) è il seguente.
"E la vita, tante vite, non si può tenerle insieme (...) Non so bene cosa voglia dire contraddizione, ma certo si cade, questo è indubbio. E si sparisce, trucioli risucchiati da vortici d'acqua nello scolatoio - qui nell'emisfero australe l'acqua della vasca da bagno gira intorno al buco in senso antiorario, da noi lassù invece all'inverso, in senso orario. È una legge fisica, ho letto, le chiamano le forze di Coriolis - mirabili simmetrie della Natura, quadriglia in cui una coppia avanza mentre l' altra indietreggia, entrambe s'inchinano quando è il loro turno e il ballo non perde il ritmo".
Certo, non sappiamo se l'errore di Magris sia dovuto a qualche "licenza poetica".
Sta di fatto che così come raccontato il fatto si configura come bufala
A proposito. In quale altro grande romanzo Umberto Eco trattò il fenomeno della forza di Coriolis?
Il gioco consiste nel trovare gli errori scientifici (in gergo bufale) nella stampa tradizionale, segnalarceli e/o fornirci una spiegazione corretta, divulgativa e/o elegante.
L'obiettivo del gioco, oltre che divertirsi insieme, è cercare di adottare quell'atteggiamento critico che ognuno di noi dovrebbe usare quando legge la stampa generalista (quotidiani e riviste), che frequentemente pubblica errori su argomenti scientifici (e non solo).
COSA SI VINCE?
Questa settimana in omaggio a chi fornirà la risposta ritenuta più precisa, stimolante, divulgativa e divertente a scelta:
1) Il libro "Le meraviglie della matematica", di Albrecht Beutelspacher.
66 esperienze spiegate attraverso i numeri.
oppure
2) Grande Guida Università 2010-2011 con : - Tutta l’offerta formativa aggiornata dell’università pubblica e delle private più importanti. - La valutazione dell’università, ateneo per ateneo, facoltà per facoltà, realizzata per “Repubblica” dal Censis.
VERRA' PREMIATA LA SPIEGAZIONE PIU' CORRETTA MA ANCHE LA PIU' DIVERTENTE O ELEGANTE.
Potete lasciare commenti, ma se volete partecipare al gioco inviate la vostra soluzione alla email redazione@gravita-zero.org
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Aggiornamento del 26 luglio 2010. IL GIOCO E' STATO VINTO DA ROBERTO ZANASI (leggi)
A cosa serve rivedere concetti e teorie che funzionano già bene così?
“… dato che Meccanica Quantistica e Relatività pur essendo incompatibili funzionano molto bene insieme, trovatemi un buon motivo per non chiedersi il perché”.
Ecco come risponde il fisico Massimo Auci per motivare il proprio sforzo di dimostrare che entrambe le teorie sono in realtà compatibili al di là delle apparenze, perché descrivono da punti di vista sperimentalmente differenti un medesimo fenomeno elementare: l'evoluzione spazio-temporale di una sorgente elettromagnetica dipolare, il mattone fondamentale di tutte le interazioni elettromagnetiche.
Occorrerà perciò rivedere e aggiornare alcuni concetti base della fisica moderna, in quanto lo scopo del lavoro di Massimo Auci è proprio la riunificazione delle meccaniche deterministiche e indeterministiche attraverso l'eliminazione delle attuali contraddizioni e la risoluzione dei problemi in sospeso. Tra i molti risultati descritti, particolarmente importanti sono la spiegazione in termini elettromagnetici del principio di quantizzazione e la razionalizzazione del dualismo onda-particella.
“Oltre la frontiera quantistica”, di Massimo Auci, è un interessante volume che con un approccio storico aneddotico permette una facile comprensione della relatività e della meccanica quantistica. Il testo che prende spunto da una ricerca in fisica teorica condotta dallo stesso autore, riesce a trattare un argomento molto complesso come la fisica del '900, in modo semplice e completo.
Adatto a chiunque voglia saperne di più sull’universo in cui viviamo e sulle ultime scoperte della fisica di frontiera. Il libro trasmette l’entusiasmo dello scienziato che, giorno dopo giorno, insegue e scopre i segreti della natura. Scritto in maniera semplice e godibile allo stesso tempo, è quanto ci si aspetta di trovare quando si acquista un testo di divulgazione scientifica che tratta tematiche così complesse, a cui molti vorrebbero accedere anche senza le conoscenze scientifiche adeguate. Un eccellente lavoro per far conoscere a tutti le più recenti frontiere della fisica contemporanea.
LA SCIENZA AIUTA I BAMBINI DELLA TANZANIA
Il costo del libro va a finanziare un progetto umanitario di educazione e formazione in favore dei bambini dell’orfanotrofio Kurasini di Dar es Salam, in Tanzania. Un progetto per sostenere ed incentivare la crescita personale e scolastica, per far sì che la scienza possa veramente essere di tutti.
Questo mese il tema portante è fisica e arte, spaziando dunque dalla poesia ai fumetti, dal Teatro alla cucina, intesa come arte della chimica :- )
Come vedete ce n'è per tutti i gusti e ricchissimo di contributi!
Segnaliamo infine che il Carnevale della Fisica è anche in lingua spagnola. Gravedad Cero, il nostro sito omonimo partecipa questo mese sul blog ospitante di Victor Manchado: pirulocosmico
Il prossimo Carnevale della fisica sarà ospitato da Peppe Liberti in Rangle, il 30 luglio. E presto conosceremo anche il tema portante che farà da coronamento al prossimo appuntamento.
Se pensavate, dopo il filmato "bobine di Tesla in concerto", di avere già visto di tutto, guardate cosa sono capaci di fare questi artisti che portano il nome di ArcAttack!
ArcAttack! impiega un esclusivo impianto di loro creazione per generare una ...elettrizzante performance audio visiva.
La bobina di Tesla (dal nome dell'inventore, lo scienziato serbo-americano Nikola Tesla) è un dispositivo usato per produrre correnti elettriche a tensioni e frequenze molto alte.
Sono in grado di produrre veri e propri archi elettrici lunghi alcuni metri e permettono di realizzare alcune esperienze divertenti ed interessanti, come quella nel video in cui vengono riprodotte anche la colonne sonore come "2001 Odissea nello spazio" e "Ghostbusters".
Il 5 giugno di 110 anni fa nacque Dennis Gabor un fisico ungherese naturalizzato britannico.
Noto per l'invenzione dell'olografia fu premiato per questo con il Nobel nel 1971.
Iniziò gli studi a Budapest per poi trasferirsi in Germania dove si laureò in ingegneria a Berlino nel 1927.
Conclusi gli studi intraprese l'attività nel settore ricerche del gruppo industriale Siemens fino al 1933 quando, dopo l'avvento al potere di Adolf Hitler, essendo di famiglia di origini ebraiche, si trasferì in Gran Bretagna.
Nel dopoguerra si dedicò all'insegnamento presso l'Imperial College London.
Nel campo dell'elaborazione numerica dei segnali (o DSP, digital signal processing) sviluppò, come risultato dei suoi studi sul comportamento e l'udito, la teoria della sintesi granulare per la creazione di texture di suono.
Apprendiamo solo oggi invece della morte del grande matematico russo Vladimir Igorevič Arnol'd, uno dei giganti della matematica del XX secolo. E' successo giovedì nell'ospedale Saint-Antoine di Parigi. Avrebbe compiuto 73 anni il prossimo 12 giugno.
Arnold si trovava in Francia da due mesi in missione per conto dell'Istituto Steklov di Mosca dell'Accademia russa delle Scienze, di cui era professore emerito.
La sua bravura si manifesto molto presto: con la soluzione (a soli 20 anni) del tredicesimo problema di Hilbert nel 1957 sulle funzioni a più variabili
Studioso pluripremiato (ha ricevuto tra l'altro il Premio Crafoord nel 1982 e il Premio Wolf nel 2001), Arnold fu insignito nel 1974 della Medaglia Fields, il più prestigioso riconoscimento per i lavori di matematica spesso accostato al Nobel, ma non poté ritirarla per l'opposizione del governo dell'Unione Sovietica.
Per capire il livello della cosa, diremo solo che la commissione di questa edizione è presieduta da Richard Dawkins.
Il prossimo 21 giugno, il giorno del solstizio d’estate del 2010, la web 3 Quarks Daily annuncerà il miglior post tratto da un blog scientifico dell’anno. Quella di quest’anno è la seconda edizione dell’Annual 3QD Blog Prize, lanciata l’anno scorso e che vede il riconoscimento del miglior post per 4 categorie: scienze, arte e letteratura, filosofia e politica.
A Torino c'è tempo fino al 7 luglio per visitare la sede del Museo Regionale di Scienze Naturali dove fino al 7 luglio sono in corso due mostre che condurranno i visitatori alla scoperta dei segreti dell’Universo e della natura della materia che ci circonda.
La scienza accelera! del CERN di Ginevra e L’invisibile meraviglia [PDF]promossa dall’INFN e dai Dipartimenti di Fisica dell’Università degli Studi di Torino. Al centro di entrambe le mostre, la fisica delle particelle e i misteri che l’osservazione dell’invisibile può risolvere.
In particolare saranno illustrati alcuni aspetti delle ricerche che vengono svolte al CERN di Ginevra e le potenzialità di scoperta del Large Hadron Collider, una macchina acceleratrice
Un percorso che illustra come nella fisica (come in tutta la scienza del resto) non ci siano solo numeri e problemi da risolvere ma anche persone, scienziati con le loro emozioni molto umane. Il lato umano di questi scienziati che, si può dire, hanno cambiato la vita di ognuno di noi vengono svelate da gustosi aneddoti nella mostra.
Come quello in cui il Premio Nobel Carlo Rubbia racconta come inizialmente fosse stato escluso alla Normale di Pisa per non aver superato le prove di ammissione.
O come Guido Tonelli, fisico delle particelle, spiega gli esperimenti Cms in corso all'LHC del CERN di Ginevra come fosse una ricetta appetitosa in cui gli elementi si mescolano come ingredienti di un piatto succulento.
Antonio Zichichi narra della promessa fattagli da Federico Fellini che lo voleva come protagonista di un suo film.
E infine Margherita Hack che si definisce come una scimmia evoluta ("nemmen tanto evoluta").
"L'invisibile meraviglia" è solo una delle molteplici iniziative organizzate nell'ambito dell'ESOF2010 (il meeting europeo biennale dedicato alla ricerca e all'innovazione scientifica), che si terrà a Torino dal 2 al 7 luglio.
Ma chi non avesse tempo di recarsi a Torino a questo indirizzo (infn.ita.newsmemory.com) troverà il catalogo interattivo dell'allestimento curato dall'Istituto nazionale di fisica nucleare.
La mostra e il sito illlustrano con video-installazioni, interviste ai protagonisti e simulazioni il fascino della fisica delle particelle, le grandi domande dell'origine e dell'evoluzione dell'Universo e le risposte finora raggiunte.
Per la prima volta al mondo è stata osservata in modo diretto la trasformazione (chiamata oscillazione) di un neutrino da muone a tau. In un fascio di particelle inviate dal Cern ai Laboratori Infn del Gran Sasso. Il risultato è stato ottenuto in Italia, nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).
Un fascio di neutrini parte dal Cern di Ginevra, percorre 730Km a una profondità massima di 11,4 e arriva in 2,4 millisecondi al Gran Sasso, passando sotto Alessandria, Firenze e l'Aquila. Il fascio viene dunque intercettato e studiato dai rilevatori dei laboratori dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). Il neutrino tau è stato osservato da un apparecchio che si chiama "Opera 1", un rilevatore pesante 1.300 tonnellate con 150.000 mattoncini di piombo ricoperti da un'emulsione sensibile ai neutrini.
Il risultato potrebbe essere di non poco conto: se l'esperimento venisse confermato potrebbe rivelare che il neutrino ha una massa (se i neutrini possono oscillare, vuol dire che hanno una massa) modificando ciò che sappiano dalla teoria del modello standard (MS), in cui i neutrini sono ipotizzati esistere privi di massa.
L'"oscillazione" dei neutrini era stata teorizzata da Bruno Pontecorvo, ma mai osservato. Pontecorvo era uno dei "ragazzi di via Panisperna" che lavorarono con Enrico Fermi. Fu proprio Enrico Fermi a coniare il nome neutrino nel congresso sulla fisica nucleare tenutosi a Roma nel 1931. Fu Pauli a parlarne con Fermi che scherzosamente gli propose il nome appropriato "neutrino" poiché la massa della nuova particella scoperta doveva essere inferiore a quella del neutrone.
Proprio ai neutrini, sfuggenti e penetranti, è forse affidata la risposta più importante sul futuro dell'universo: se la quantità di massa esistente è sufficiente per una nuova contrazione o lascerà che lo spazio si espanda all'infinito.
(*) Il termine "mutante" usato nel titolo, è utilizzato sia dall'ufficio stampa dell'INFN che dagli autorevoli "Le Scienze" e "Galileo", due tra le riviste di divulgazione più affidabili nel panorama scientifico italiano.
Il termine "mutazione" è riferito però più correttamente a una oscillazione (si parla di autostati dei sapori neutrinici) definiti da una funzione d'onda che produrrà un leptone carico di un particolare tipo (leptone elettronico, muonico o tauonico) che interagisce con un bosone W, ed un neutrino prodotto come uno di questi autostati si comporterà come una sovrapposizione di differenti autostati di sapore con un rapporto di proporzioni che varia periodicamente.
E' chiaro che la questione è un po' più complessa di come si presenta, dunque ben vengano i termini di paragone più vicini al senso comune.
"È la macchina più potente mai costruita dall’uomo. Si chiama LHC e si trova al CERN di Ginevra (Svizzera), il laboratorio che studia le particelle dove lavorano oltre 3.000 scienziati (tra cui oltre 700 italiani).
Una macchina che serve per trovare, tra le altre cose, il Bosone di Higgs, la particella che è stata soprannominata, in modo un po’ pomposo, dal Premio Nobel per la Fisica, Leon Max Lederman, “Particella di Dio”.
Puoi immaginare l’LHC come il più grande e potente microscopio della storia della scienza. È un lungo tubo sotterraneo (arriva a 100 metri sottoterra) a forma di anello e del diametro di 27 chilometri. È in grado di scrutare nella fisica delle più piccole distanze (1 nanometro cioè 1 milionesimo di millimetro) e delle più alte energie finora raggiunte". [continua...]
Come spiegare ai giovanissimi l'LHC, il grande acceleratore di particelle, situato presso il CERN di Ginevra?
Un tentativo è stato fatto con l'articolo seguente comparso sul numero di marzo 2010 della rivista per ragazzi dagli 11 ai 14 anni: MondoErre.
"Insomma, l’LHC è una macchina strabiliante, messa a punto grazie al lavoro di tante persone che lavorano insieme al CERN.
Sono scienziati, ricercatori e tecnici provenienti da tutti i Paesi del mondo, che lavorano collaborando fianco a fianco nonostante i loro paesi siano in guerra tra loro (israeliani e palestinesi ad esempio). In questo senso, il CERN può definirsi il più grande laboratorio di pace del pianeta.
Inoltre, le sue attività hanno delle ricadute importantissime sulla società, basti pensare che tecnologie come la PET, la Tomografia a Emissione di Positroni (usata in diagnostica medica) o il WWW sono nate all’interno di questi laboratori".
Nato da un corso di Didattica della Fisica, l'ebook di Peppe Liberti intitolato "Piccoli esperimenti di fisica" è un documento gratuito che potete scaricare o anche solo sfogliare sul sito Scribd.
Si tratta di esperimenti molto divertenti e istruttivi da fare in casa (o a scuola), in cui con oggetti di uso comune (bottiglie di plastica, candele, ecc) si impara a fare scienza.
Una premessa. Mentre nei commenti del blog di Marco Delmastro si discute sul ruolo nella comunicazione istituzionale della scienza, qui avevamo postato un video di un paio d'anni fa in cui Tommaso Dorigo, ricercatore del CERN, spiegava perché i ricercatori dovrebbero imparare a usare i blog.
I ricercatori italiani che hanno un blog vengono spesso guardati con diffidenza dai colleghi per questa loro "intraprendenza", nonostante la loro intenzione sia nobile: colmare il divario tra chi fa ricerca e il grande pubblico.
"Ho parlato con alcuni scienziati, tecnici e operatori di grandi progetti di ricerca che affidano loro macchine e tecnologie costosissime. Hanno espresso una frustrazione comune, e mi è sembrato di percepire opinioni simili da altri".
"Questi scienziati hanno una buona autonomia tecnica, ma vengono controllati e trattati come bambini nelle loro dichiarazioni pubbliche, che devono spesso essere approvate e concordate. Possono imparare a usare macchine complesse e indagare fenomeni naturali misteriosi, ma non sono ritenuti in grado di parlare autonomamente senza mettere in imbarazzo i propri istituti".
Nel mondo della ricerca c'è ancora la presunzione che giornalisti e gente comune non si accorgano di questo gap. La torre d'avorio in cui spesso si trincerano le istituzioni non fa bene alla scienza e alla sua comunicazione/divulgazione.
Anche il grande pubblico, infatti, si sta accorgendo che non c'è veramente libertà di comunicare nel mondo scientifico. I dati scientifici non sono sempre messi a disposizione della comunità. Nonostante siano finanziati da fondi pubblici. A questo proposito fece scalpore non molto tempo fa la decisione di una scienziata come Ilaria Capua di rendere pubblici i dati scientifici raccolti, in questo caso, sul virus H5N1 dell'influenza aviaria. Scatenando un dibattito internazionale nella comunità scientifica: "dove si traccia la linea fra quelli che possono essere considerati dati di un ricercatore o di un gruppo e quelli invece della comunità scientifica intera?"
Immagine apparsa sul blog di Nature
Da una parte c'è la comunicazione scientifica tra scienziati, dall'altra la divulgazione e promozione della scienza tra scienziati e pubblico.
Perfino ambienti più blindati come l'Esercito americano si dimostrano più aperti rispetto agli ambienti accademici.
O almeno questo è quello che viene percepito dal pubblico esterno.
Questi ambienti militari, tradizionalmente vincolati alla riservatezza, hanno dunque fiducia che membri delle gerarchie inferiori non autorizzati possano parlare pubblicamente senza mettere in difficoltà la forza armata, anche in situazioni delicate come azioni operative e crisi internazionali.
L'aspetto più interessante del video seguente, è l'invito a tutto il personale a partecipare alla comunicazione perché può farlo meglio di altri e offrire il proprio punto di vista.
Siamo arrivati al punto che dobbiamo imparare dai militari come si fa comunicazione?
Puoi immaginare l’LHC come il più grande e potente microscopio della storia della scienza. È un lungo tubo sotterraneo (arriva a 100 metri sottoterra) a forma di anello e del diametro di 27 chilometri. È in grado di scrutare nella fisica delle più piccole distanze (1 nanometro cioè 1 milionesimo di millimetro) e delle più alte energie finora ra
