Il (non) carnevale della fisica #3

Siamo arrivati alla 3.a edizione del (non) carnevale della fisica, iniziativa nata per riempire il vuoto lasciato dal carnevale della fisica, che faceva il suo esordio esattamente cinque anni fa. A differenza di quel carnevale, qui non si assegnano premi a nessuno perché ha scritto l'articolo migliore, ma invece è la presenza all'interno del post che, si spera, venga considerata il vero premio, perché semplicemente il blogger che ospita l'edizione ha ritenuto valido quanto ha letto. E' questo lo spirito del (non) carnevale, che diventa così meno stressante per tutti, e con questo spirito si muoveranno i blogger che (si spera) mi aiuteranno ad ospitare le future edizioni. Potere dare un'occhiata al passato e al futuro del (non) carnevale nell'apposita pagina di presentazione, con tanto di elenco aggiornato.
L'unica regola per entrare in questo (non) carnevale è essere in qualche modo letti dal blogger che organizza il post, che ovviamente può, a sua discrezione, scegliere tra post recenti o estratti dall'archivio del blogger che si vuole segnalare, possibilmente con la restrizione di indicare un post per blogger (vedrete come questa regola abbia colpito il sottoscritto in prima persona): l'idea è quella di invogliare i lettori stessi all'esplorazione dell'archivio.
Dopo una doverosa premessa, che ha anche il senso di una chiamata alle armi piuttosto casereccia, iniziamo con il vero e proprio (non) carnevale della fisica!

Nel 1903 veniva assegnato ai coniugi Curie, Pierre e Marie, il 3.o nobel per la fisica per il loro contributo fondamentale nella ricerca sui fenomeni radiativi scoperti da Henri Becquerel, premiato proprio insieme ai Curie. La radioattività ha, nel bene e anche nel male, fatto la storia del pianeta per tutto il XX secolo, aprendo le porte, anche grazie alla comprensione fornita dalla meccanica quantistica, alla manipolazione di nuove forme di energia. Questo genere di energie sono essenzialmente quelle che tengono insieme la materia: le energie che si trovano all'interno degli atomi e dei nuclei. Ed è proprio dedicato agli atomi il post di Margherita Spanedda con il quale apro questa carrellata
Dell'esistenza dell'atomo:

E’ vero che gli atomi non potranno mai essere visti con gli occhi o utilizzando un normale microscopio. Sono troppo piccoli per la luce visibile la cui lunghezza d’onda è migliaia di volte più grande di un atomo.
Oggi però, si può però ottenere un’immagine indiretta dell’atomo usando altri tipi di microscopi che non usano la luce visibile, come ad esempio un microscopio elettronico o uno scanning tunneling microscope STM. Le immagini che mostrano sono false: forme e colori sono aggiunti dai computer. Tuttavia si può ottenere una mappa che dà informazioni sulle dimensioni e la la loro disposizione.

Direttamente collegato con il tema che ho scelto per questo inizio di (non) carnevale, mi sembrava interessante proseguire con la biografia di John Dalton, padre della teoria atomica moderna, scritto per Chimicare da Vincenzo Villani:

Per il nostro, gli atomi sono entità ben definite che si conservano nelle reazioni chimiche e queste possono essere spiegate attraverso l’unione di due o più atomi. In questo modo, nella calcinazione del mercurio un atomo di ossigeno si unisce con uno di mercurio per dare l’ossido di mercurio (HgO). Utilizzava apposite sferette per illustrare le reazioni, in modo analogo noi utilizziamo i modelli molecolari sullo schermo di un computer...

Manipolando il nucleo, però, si accede all'energia nucleare, che può essere utilizzata per produrre energia elettrica. Se però non si pone la necessaria attenzione, le centrali nucleari possono rappresentare dei rischi seri per la salute e per l'ambiente, come la tristemente famosa centrale di Fukushima. E' qui che ci porta Marco Casolino in Matsuri agricoltori e fondo di radiazione, prima puntata di una serie di appunti da Fukushima:

In generale la radiazione di fondo sembra diminuita rispetto al gennaio 2013. Questo è dovuto in parte al decadimento dell’isotopo di cesio 134, il cui tempo di dimezzamento è due anni, ma soprattutto all’attività di lavaggio delle piogge, che muove il cesio in strati più profondi della terra e lo trasporta nei fiumi, da cui raggiunge il mare. In prossimità dei fiumi infatti la radiazione scende a meno di 0.05 microSv/h. Se nel 2013 avvicinando il Geiger al terreno si notava un notevole incremento dei conteggi, ora i valori sono costanti e oscillano tra 0.05microSv/h e 0.6microSv/h (ricordiamo che Roma ha 0.3microSv/h). Vi sono ancora hotspot con valori che superano i 2 microSv/h ma sembrerebbero in numero minore e più diffusi.

C'è spazio anche per gli amanti del fumetto, in questa edizione, e la prima segnalazione, che utilizzo come stacco perfetto sul flusso regolare, riguarda un atteso ritorno, quello del professor Orondo, ideato da Marco Fulvio Barozzi, in arte Popinga, con L'impero della tecnica a scuola

Oggi il prof. si confronta con le tecnologie applicate alla didattica, argomento che ha occupato decine di ore della sua esperienza di sessantenne discente, allievo di giovanotti tanto sicuri di sé quanto ignoranti di ogni campo del sapere non connesso a un modem.

Così come un mese fa il premio Nobel per la Fisica 2014 fu tema portante dell'edizione, così questa non può prescindere da una grande impresa compiuta dal genere umano, ampiamente attesa, tra gli altri, da Stefano Sandrelli:

Rosetta è una missione meravigliosa. L'ho seguita fin dall'inizio, da prima del lancio, da giornalista ESA (Agenzia Spaziale Europea), con gli occhi fuori dalle orbite (a differenza di Rosetta, che dalle orbite non è mai uscita): non si era mai sentito di una sonda che viaggia per miliardi di chilometri, fino a raggiungere una cometa.

Celebrazioni dell'atterraggio di Philae ce ne sono tante in giro, ma mi sembra giusto iniziare il giro con Amedeo Balbi:

Dopo un inseguimento durato dieci anni, a mezzo miliardo di chilometri da qui, la sonda Rosetta ha depositato con successo il lander Philae sul nucleo della cometa Churyumov–Gerasimenko.

E forse, di tutte le celebrazioni, quella con il più basso contenuto di fisica è probabilmente la più bella, perché è anche una appassionata difesa della scienza, una sorta di poesia in prosa come non se ne scrivono tante, scritta da un ispirato Fabristol:

Ed è questa la notizia più entusiasmante da questa parte della Galassia: degli ominidi appena nati da un accidente climatico in un minuscolo pianeta in uno dei suoi bracci periferici hanno creato una macchina del tempo per carpire le proprie origini e in un certo senso per tornare da dove sono venuti, dalle stelle.

Un'altra appassionata ed emozionata celebrazione è quella di Sabrina Masiero:

Philae si e’ seduto sulla cometa!
E’ con queste parole che Andrea Accomazzo, Spacecraft Operations Manager dell’ESA, ha dato l’annuncio al mondo. Erano le 17.05 italiane, o cosi’ segnava l’orologio del mio computer, quando ho sentito urla di gioia, ho visto braccia alzarsi al cielo e ho fissato nei miei occhi gli occhi degli scienziati che cercavano altri occhi, quelli dei loro compagni di avventura, che stavano vivendo da decenni un’avventura senza precedenti.

Molto più didattica è, invece, la proposta di Annarita Ruberto (che ospiterà l'edizione di dicembre: grazie mille per la disponibilità!) con una bellissima storia animata delle comete:

Il nome della missione, e della sonda, è stato suggerito dalla stele di Rosetta perché si nutre la speranza che la prima riesca a svelare i segreti del sistema solare e fornisca dati significativi circa la formazione dei pianeti. Il nome del lander trae spunto dall'isola di Philae, dove fu ritrovato un obelisco, elemento chiave per la decifrazione della stele di Rosetta.

Come ricorda Orfeo Morello, ora Philae è a riposo e bisognerà attendere quando riuscirà a ricaricarsi.

Il team ESA ed in particolare il lander Philae ci ha comunicato di essere riuscito a sollevarsi un pò dal suolo e di aver compiuto una manovra, una rotazione di ben 35 gradi per cercare un nuovo assetto che gli permettesse di poter esporre i panelli solari verso il sole. Nonostante ciò i dati inviati ci annunciano che non ha più una goccia d’energia, ed ha utilizzato le ultime forze per inviare dati preziosissimi ed unici che ci permetteranno di aprire un nuovo capitolo nella storia dell’origini della vita.

dalla storia Tra quei razzi è di piantone questa sera Gibernetta (1962) via Corrierino e Giornalino

Forse uno degli aspetti più interessanti della matematica di un paio di secoli fa era quanto fosse ovvio applicarla alla realtà. E' un'idea che, per esempio, è espressa chiaramente in una serie di lezioni di Alexander Grothendieck, scomparso un paio di settimane fa, considerato uno dei più grandi matematici del XX secolo e, dato che a mio giudizio ne esalta la figura, anche anarchico. In effetti l'idea che la matematica abbia una realtà tutta sua, espressa a suo tempo da Georg Cantor, oltre ad essere affascinante è stata anche controproducente per l'idea che la matematica applicata ha lasciato nelle menti anche degli stessi matematici (oltre che dei fisici teorici). Eppure anche la matematica apparentemente astratta ha delle applicazioni importanti, questa volta nel caso dei fondamenti della fisica.
Ad esempio il teorema di Noether ha una importanza fondamentale nello studio dei sistemi fisici e delle simmetrie da questi possedute. L'interessante figura della matematica che ha dato il suo nome al teorema, viene raccontata da Giovanni Boaga in Amalie Emmy Noether

Non fu facile la vita di studiosa di Emmy Noether, come non lo è mai stata quella delle poche matematiche che la storia annovera. Le convenzioni sociali che volevano la donna impegnata in altre faccende e i pregiudizi sulle capacità intellettive femminili, soprattutto in campi ardui come la matematica, hanno sempre giocato un ruolo determinate e forse, anche se in misura minore, lo giocano ancora oggi nel creare un clima sfavorevole all’impegno delle donne nella ricerca di punta.

Dopo la parentesi matematica (o di fisica teorica!), torniamo al mondo delle particelle: uno dei lavori più importanti del XX secolo è sicuramente quello che ha portato all'ipotesi e poi alla scoperta del famoso bosone di Higgs. Ma c'è già qualcuno che si sta chiedendo qualcosa del tipo "ma siamo così sicuri che sia stato osservato proprio il bosone di Higgs?" come scrive Corrado Ruscica, un altro che di carnevali se ne intende:

Molti dati suggeriscono che la particella scoperta dai fisici di LHC sia davvero il famoso bosone di Higgs. La comunità dei fisici è assolutamente d’accordo, e convinta, che si tratti certamente di una nuova particella che non è stata mai osservata prima. Tuttavia, secondo un gruppo internazionale di ricercatori non sembra esistere alcuna evidenza definitiva, e conclusiva, sul fatto che si tratti proprio del bosone di Higgs.

Dal bosone di Higgs passiamo all'universo. Descriverlo non è semplice: c'è sicuramente l'atto della nascita, descritto in quella che è oggi nota come teoria del Big Bang, una grande espansione che portò, a partire da una grandissima concentrazione di energia e materia verso l'universo attuale, che, con le opportune modifiche, è ancora ottimamente spiegato dall'equazione di Einstein, la formula più bella, secondo Mauro Merlotti:

L'anticipazione di Riemann di una dipendenza della metrica dai dati fisici, sembra sia stata la soluzione logica di un dilemma. Poiché tale curvatura è una proprietà intrinseca dello spazio, ossia può essere determinata da misure geometriche all’interno dello spazio stesso. Le indicazioni di Riemann vennero ignorate dalla maggior parte dei matematici e dei fisici suoi contemporanei. Le sue ricerche sembrarono troppo speculative e teoriche. Il solo che si accostò a Riemann fu il traduttore in inglese delle sue opere, William Kingdon Clifford. Già nel 1870 Clifford aveva visto nella concezione dello spazio di Riemann la possibilità di fondere la geometria con la fisica. Per Riemann la materia era la causa della struttura dello spazio. Clifford invece concepì la materia e il suo moto come una manifestazione del variare della curvatura. Egli suppose che la curvatura riemanniana potesse dare origine a mutamenti nella metrica del campo alla maniera delle onde, causando in tal modo increspature che potevano essere interpretate come movimento della materia.

Restiamo, però, nello spazio con Sandro Ciarlariello che spiega in maniera intelligente e leggera un paio di questioni sulle dimensioni galattiche:

Moltissime volte ci vengono mostrate meravigliose foto di galassie e tutti meravigliosamente esclamiamo "oooooh!" (io per primo!).
Però (però!) mai una volta che qualcuno ci faccia capire che una galassia sia più grande dell'altra (o più piccola, sia chiaro, non si fanno favoritismi qui).

Detto questo, mi sarebbe piaciuto citare il prossimo blogger con un estratto dal suo post, ma non avendo visto il film (almeno non al momento in cui sto stendendo queste note) mi limito a linkare la recensione di Interstellar by Marco Delmastro.
Marco, tra l'altro, è anche diventato un fumetto, come vedete qui a lato (in compagnia di Tuono Pettinato) ed è stato quest'anno a Lucca Comics & Science per presentare OraMai, ultima fatica del cartoonist di cui sopra. Sul secondo albo della serie C&S Andrea Plazzi e Roberto Natalini hanno scritto un paio di parole:

Come tutto il progetto Comics&Science – nato come sezione della programmazione culturale di Lucca Comics & Games, il festival internazionale del fumetto, del cinema d’animazione, dell’illustrazione e del gioco – questo albo, che ne è l’evoluzione editoriale, ruota intorno a un’idea ben precisa: coniugare in modo rigoroso ma divertente scienza e intrattenimento.

Il sottoscritto, invece, che a C&S quest'anno non c'è andato, ha invece scritto una recensione dell'albo, in attesa di pubblicazione su LSB (anteprima su DropSea), e quindi ve ne propongo un estratto:

Nel voler costruire una breve storia del tempo, però, non si può ignorare il ruolo giocato dagli acceleratori di particelle, e quindi dal Large Hadron Collider (LHC). L'LHC è una macchina potentissima, in grado di spingere le particelle una contro l'altra a energie capaci di ricreare le condizioni primordiali, quelle immediatamente posteriori al "big bang" l'istante iniziale dal quale l'intero spaziotempo si è espanso ormai 13 e passa miliardi di anni fa: punto di inizio non solo dell'universo, ma anche del tempo stesso. Ogni volta che due fasci di particelle si urtano uno contro l'altro è quindi un po' come viaggiare indietro nel tempo, un po' come percorrere al contrario la freccia del tempo dell'universo, magari accompagnati da un Virgilio d'eccezione come Marco Delmastro, fisico di ATLAS, una delle due collaborazioni (l'altra è il CMS) che ha scoperto un nuovo bosone molto simile a quello previsto da Peter Higgs

Anche il Festival della Scienza di Genova ha avuto come tema il tempo (e sospetto che non a caso è stato scelto come soggetto da Pettinato per OraMai) e ha visto tra gli ospiti anche Peppe Liberti. E visto che una delle caratteristiche di C&S #2 è la timeline a fondo pagina, questo Twain, il tempo e la memoria di Peppe è perfetto per concludere l'edizione!

Nel 1899, coi segni che il tempo e gli eventi gli han lasciato, mentre si trova in Svezia alla ricerca di una cura per l’epilessia della figlia Jean, si dedica a un manoscritto dal titolo How To Make History Dates Stay (Come far rimanere impresse le date storiche) che viene pubblicato postumo nel 1914 sull'Harper's Monthly Magazine come How To Make History Dates Stick. Lo dedica ai bambini e a loro propone un metodo per memorizzare la successione dei sovrani inglesi. Si tratta di disegnare su piccoli fogli di carta colorati un’immagine per ogni sovrano, tante volte quanti sono gli anni del suo regno, lasciandosi guidare da un'analogia fonetica. I William sono così balene (whale), gli Henry sono polli (hen), gli Edward sono editor, i Richard, ovviamente, leoni e la fonetica non c'entra. I foglietti vanno appesi a un muro, uno appresso all'altro, cambiando direzione e colore a ogni nuova incoronazione. Ognuno però è libero di fare le sue scelte, di visualizzare e organizzare come gli pare: "The effort of inventing such things will not only help your memory, but will develop originality in art. See what it has done for me."

Il prossimo appuntamento è a dicembre, con Annarita Ruberto che selezionerà per tutti noi un po' di post scientifici interessanti!