(non) carnevale della fisca #22

Per molti motivi che non sto qui a raccontarvi, questa prima edizione del 2017 è abbastanza snella e veloce e molto astronomica e inizia subito con il primo contributo che ho selezionato per voi, In gita dall'astrologo, un viaggio di Sandro Ciarlariello in una libreria di Bologna per cercare di capire un po' mjeglio il fenomeno degli oroscopi.
Passiamo a Marco Fulvio Barozzi con Franklin Kameny, l'astronomo che migliorò l'America:

Kameny, un newyorkese di origine ebraica, era un bambino molto chiuso fino a quando, all’età di sette anni, scoprì le stelle e seppe che avrebbe fatto l’astronomo. In un campo estivo stupì tutti, ricorda la sorella Edna, indicando agli altri bambini le varie costellazioni con le loro stelle principali.

Degli scritti di Michele Diodati ho, invece, selezionato Sputnik Planitia, un enigma nel cuore ghiacciato di Plutone essenzialmente per l'immagine di copertina!

Le immagini ad alta risoluzione di New Horizons hanno mostrato con incredibile chiarezza che la grande pianura nel cuore di Plutone è formata da una serie di poligoni irregolari, ognuno del diametro di circa 20–30 km. I poligoni sono più elevati al centro di alcune decine di metri e sono separati gli uni dagli altri da “canali”, al punto di confluenza dei quali si trovano spesso incastonate montagne di ghiaccio d’acqua, trasportate lì come iceberg dai flussi che rimodellano la superficie della grande pianura.

Pausa caffé con Mauro Merlotti e le statistiche in fisica:

Il principio di esclusione di Pauli venne enunciato nel 1925 per la spiegazione della struttura atomica, ma successivamente trovò un inquadramento nella teoria quantistica assiomatica. Dall’inizio degli anni venti erano alla ricerca di un modello teorico che, partendo dal modello atomico di Bohr per l’atomo di idrogeno, riuscisse a spiegare le osservazioni sperimentali. Nel 1922 Pauli, su invito di Bohr, si recò a Copenaghen per dedicarsi all’effetto Zeeman anomalo, che consisteva nella separazione di un livello energetico in un multipletto, a seguito dell’applicazione di un campo magnetico. Dopo accurata analisi, Pauli arrivò alla conclusione che sembrava necessario associare all’elettrone una nuova proprietà fisica a 2 valori non prevista in precedenza. Nel 1925 George Uhlenbeck e Samuel Goudsmit introdussero l’ipotesi che l’elettrone ruotasse intorno al proprio asse con un momento angolare intrinseco che fu chiamato spin.

(non) carnevale della fisica #21

Per uno strano (ma non troppo strano per chi è un po' avvezzo alla matematica del calendario!) caso l'ultimo (non) carnevale della fisica del 2016 cade nel giorno di Natale. Visto che siamo sul finire dell'anno, permetetemi un minimo di celebrare questa iniziativa (non) ufficiale che, in questo 2016, pur tra tante difficoltà, con Anarita Ruberto siamo riusciti a condurre in porto ogni mese. Sarebe bello se per il 2017 qualcuno degli altri blogger italiani volesse provare a organizzare una delle future edizioni, per allargare lo spettro e le potenzialità di questo picollo progetto. Contattateci!
Ad ogni buon conto, essendo questo un mese di festa, parto subito con il primo contributo a tema natalizio, la puntata #136 del podcast di Scientificast condotto da Simone Angioni e Paolo Bianchi. Gli argomenti trattati sono vari, ma l'attacco con la fisica arriva grazie a Silvia De Simone che parla delle proprietà fisiche della neve e del ghiaccio!
Tra i collaboratori di Scientificast, Marco Casolino ha anche un blog personale, dove scrive di fisica. Per questa edizione ho selezionato un articolo recente sul funzionamento di una lampadina:

La prima lampadina elettrica è stata quella a incandescenza. Si tratta di un filamento di tungsteno posto in un bulbo di vetro in cui è stato fatto il vuoto. Facendo passare corrente elettrica nel filamento, questo si scalda per gli urti che gli elettroni della corrente hanno con il materiale (effetto Joule). L’alta temperatura fa agitare gli elettroni, accelerandoli in tutte le direzioni e facendo loro emettere luce. Una carica elettrica accelerata emette, infatti, un’onda elettromagnetica: maggiore la temperatura e maggiore l’accelerazione e anche la frequenza dell’onda elettromagnetica emessa (legge di Wien). Ciascun corpo emette radiazione secondo la sua temperatura: gli animali a sangue caldo nell’infrarosso, le braci di carbone nel rosso se la temperatura è bassa e nel bianco se è alta (per il contributo delle frequenze verdi e blu). Dato che le accelerazioni degli elettroni possono avere vari valori, l’emissione termica di luce avviene in un ampio intervallo di frequenze.

Con Pasquale Napolitano su Math is in the air cerchiamo di capire l'equazione che fa vibrare il mondo:

Cosa hanno in comune una sospensione di una vettura e un palazzo soggetto ad un terremoto? Da un punto di vista macroscopico ben poco, sono due fenomeni completamente diversi. Quello che hanno in comune è, che per certi aspetti, entrambi sono soggetti alle stesse leggi della dinamica, entrambi presentano gli stessi comportamenti (quali ad esempio la risonanza) e possono essere trattati mediante la stessa schematizzazione fisica e le stesse equazioni matematiche.

Inauguro la corposa sezione astronomica con Sandro Ciarlariello che smonta l'ennesima bufala sul Sole:

Mercoledì 16 novembre 2016 uno degli strumenti dell'osservatorio STEREO che si occupa di registrare le variazioni di temperatura è andato momentaneamente oltre il limite di rivelazione e ha iniziato a non funzionare per un po'. Questo ha provocato uno sfasamento delle immagini registrate da due diversi strumenti a bordo di stereo e di conseguenza una sovvrapposizione di dati acquisiti.

(non) carnevale dela fisica #19

La diciannovesima edizione della rassegna (a)periodca dedicata alla fisica sui blog e i siti italiani arriva alla fine del mese dedicato ai Premi Nobel, come ricordato dallo speciale banner di apertura, dove vedete Alfred Nobel disegnato da Rudy Palais, tratto da Science Comcs #3 della Ace Magazine. In particolare quello della fisica 2016 è stato assegnato a David Thouless, Duncan Haldane e Michael Kosterlitz per le teorie delle transizioni di fase topologiche e le fasi topologiche della materia. Il Nobel per la chimica, invece, è stato assegnato a Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart e Bernard Feringa per la progettazione e la sintesi delle macchine molecolari. Ed è legato a quello della fisica proprio dalla topologia, che alla fine ha giocato un ruolo importante nelle ricerche che hanno otenuto il riconoscimento dal comitato che asegna i premi.
Per avere un'idea di cosa sia la topologia, prendiamo in prestito questa citazione estratta da Strani stati della materia per il Nobel per la fisica 2016 di Andrea Bersani su Scientificast:

La topologia è una branca della matematica che descrive gli oggetti geometrici in base a proprietà che non variano deformando gli oggetti stessi "con continuità". Questo vuol dire, per esempio, non creando buchi o tagli, ma soltanto allungando, stirando, piegando l’oggetto stesso. Dal punto di vista topologico, per esempio, una ciambella e una tazza (col manico) sono equivalenti, mentre una ciambella e un pretzel non lo sono. I primi due oggetti hanno un solo "buco", il pretzel ne ha tre.

Peraltro questi pasaggi tra ciambelle e pretzel sono legati alla congettura di Poincaré, che ho provato a spiegare in un vecchio post su Science Backstage che ho recentemente recuperato per l'occasione:

Fondamentalmente la congettura di Poincaré afferma, nella prima parte: una qualunque forma geometrica (una 3-varietà) chiusa e senza buchi in uno spazio di 4 dimensioni è identica (nel senso di cui sopra) ad una sfera in 4 dimensioni (una 3-sfera), ovvero esiste un qualche modo che consente di trasformare la prima nella seconda.

Torniamo al tema del'edizione con Andrea Rubin che su Oggi Scienza propone un interessante approfondimento, Fermi, Krebs, Gell-Mann: i paper rifiutati ma da Nobel:

Anni di lavoro, sacrifici e dedizione per uno scienziato si materializzano in qualche paginetta. Un articolo da pubblicare, magari, in qualche prestigiosa rivista. Ma lo sconforto è enorme quando quel lavoro viene rigettato, respinto dalla rivista. E lo sconforto sale se si ha la sensazione che quanto contenuto in quell'articolo fosse realmente qualcosa di importante. Capita a tutti di vedersi rigettare un proprio contributo, ed è successo anche a scienziati importanti che si sono poi aggiudicati il premio Nobel.

Per chiudere con la sezione dedicata i Premi Nobel, ecco l'intervista di Giuseppe Alonci a Jean-Pierre Sauvage:

G. Alonci – Prof. Sauvage, grazie di essere qui e di dedicarci un po' del suo tempo. Può spiegarci in breve il lavoro che l'ha portata a vincere il Nobel?
J. P. Sauvage – Beh, ho lavorato molto duramente! Probabilmente la cosa più importante è stata affrontare molti problemi, nelle scienze molecolari in generale. Abbiamo anche cambiato argomento molto spesso, non ci siamo mai limitati a un solo ambito ben preciso, e ad un certo punto abbiamo avuto la sensazione che uno dei nuovi temi che avevamo appena iniziato a investigare – cioè le "molecole dinamiche", molecole che si possono muovere e possono essere messe in movimento – era molto promettente, innovativo e poco trattato in passato.

(non) carnevale della fisica #16

Edizione a scartamento ridotto, questa di fine luglio, in cui vado subito al sodo con i post selezionati per l'occasione:

---

Hubble trova un'espansione più accelerata dell'universo di Corrado Ruscica:

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate col telescopio spaziale Hubble per misurare più accuratamente la distanza delle stelle che si trovano in una ventina di galassie, gli astronomi hanno trovato che l’Universo si sta attualmente espandendo più velocemente rispetto al ritmo derivato dalle misure effettuate durante le epoche primordiali subito dopo il Big Bang. Se confermata, questa apparente inconsistenza potrebbe rappresentare un importante indizio per comprendere tre delle più elusive componenti dell’Universo: la materia scura, l’energia scura e i neutrini.

L'ampiezza di una zona Goldilocks di Umberto Genovese

Ogni volta che sentiamo parlare della scoperta di qualche nuovo pianeta in orbita attorno a qualche stella, viene spontaneo chiederci se esso può ospitare una qualche forma di vita. La vita come la conosciamo ha bisogno di acqua allo stato liquido per poter esistere, e poter stabilire i limiti dove questo è possibile è di notevole importanza. Questa zona è chiamata Goldilocks o Riccioli d'Oro perché ricorda la bambina della favola, Goldilocks appunto, quando deve scegliere tra le tre ciotole di zuppa, quella che non sia né troppo calda né troppo fredda, giusta.

C'è materia oscura nel Sistema Solare? di Sandro Ciarlariello

Se potessimo avere una specialissima fotocamera e fare una foto di gruppo delle varie componenti dell'universo, quello che vedremmo sarebbe una felicissima e straripante energia oscura che gratta la testa della materia oscura. La materia ordinaria, quella di cui siamo fatti tutti noi, i pianeti e le stelle, sarebbe rannicchiata in un angolo mogia mogia, anche se luminosa più degli altri personaggi nella foto di gruppo.

Metti un astrofisico a Trevi di Marco Castellani

No, non è affatto immediato realizzare sempre e comunque di essere un astrofisico. Ci sono situazioni e momenti privilegiati, dove ti accorgi che la parola ha un suo determinato effetto. Se vogliamo magari dirlo in maniera scherzosa, dove comprendi che te la puoi vendere bene.

Hou fêng ti tung i di Giovanni Boaga

Il patrimonio di osservazioni sui fenomeni naturali che ereditiamo dall'antichità è considerato dalla scienza moderna, almeno in settori come l'astronomia e le scienze della terra, di grande interesse. L'opera di questi "astronomi senza telescopio" è ritenuta preziosa non solo perché di grande accuratezza ma, soprattutto, perché testimonia di eventi sporadici come le supernovae e copre tempi molto lunghi, fornendoci informazioni su fenomeni lenti non rilevabili dai dati ricavati dall'uso sistematico del telescopio che hanno al più quattrocento anni. L'orbita della cometa di Halley, la variabilità delle macchie solari e la rotazione della Terra sono solo alcuni esempi in cui l'analisi delle antiche misure di babilonesi, arabi e cinesi ha dato un contributo importante alla comprensione dei fenomeni coinvolti.

Caravaggio e la camera oscura di Marco Fulvio Barozzi

Nella Cena di Emmaus (1602) del Caravaggio (1571- 1610), conservato a Londra, la mano destra del discepolo Cleofa appare più grande rispetto alla sinistra. David Hockney, delle cui teorie ho parlato nel precedente articolo, considera questo errore visuale come una prova dell’uso di una camera oscura da parte dell'artista.

Meccanica quantistica con contorno di Hilbert di Pasquale Napolitano

Lo spazio di Hilbert fu introdotto da David Hilbert all'inizio del XX secolo nell'ambito delle equazioni integrali e poi ripreso da Von Neumann nella sua formulazione della meccanica quantistica.
Oltre che alla meccanica quantistica gli spazi di Hilbert diedero nuovo impulso alla teoria dei gas e della radiazione. In seguito verranno espansi dal matematico polacco Stefan Banach negli omonimi spazi per l'assiomatizzazione delle funzioni integrali.

Il gruppo 14 della tavola periodica (1.a parte) di Leonardo Petrillo

Il gruppo 14 della tavola periodica degli elementi (detto anche gruppo IVA) è quello comprendente nientemeno che il carbonio, l’unico elemento ad avere una branca della chimica tutta sua (chimica organica) ed essere costituente fondamentale della materia vivente (sotto forma di proteine, carboidrati e grassi).
Infatti, il carbonio pur non essendo molto abbondante nella crosta terrestre (ne costituisce soltanto lo 0,04% circa della massa), forma un numero esorbitante di composti con gli altri elementi.

Il concetto di velocità media di Annarita Ruberto

Analizzeremo, in questo post, il concetto di velocità media e la rappresenteremo in un diagramma spazio-tempo.
Considerando un punto materiale che si muove su una traiettoria rettilinea, la velocità media v del corpo è il rapporto tra l’intervallo delle due posizioni, assunte dal punto materiale in moto, e l’intervallo tra i corrispondenti istanti di tempo.

La scienza di Star Top: la regina gelida di Gianluigi Filippelli

Come nella tradizione di Star Trek, la famosa serie televisiva fantascientifica che ha stupito generazioni di telespettatori, anche in Star Top l'equipaggio della Enter Play, la versione disneyana della ben più famosa Enterprise, si imbatte in mondi alieni e stranezze cosmiche decisamente incredibili, come ad esempio la strana nube incontrata in questo nuovo episodio

(non) carnevale della fisica #13

con @quantizzando @ele_ferroni @mediainaf @OggiScienza @drpbrock @Scientificast @amedeo_balbi @TuttiDentro @AstronomicaMens @nereide @thephysicsmill @92sciencemusic @PHDcomics

Vi è mancato il (non) carnevale della fisica? A me un po' sì, ma per molti motivi non soo riuscito a tenerlo in piedi negli ultimi mesi. L'occasione della scoperta delle onde gravitazionali mi sembrava, però, piuttosto ghiotta, in considerazione del fatto che è l'ultima osservazione sperimentale tra quelle previste dalla relatività generale di Albert Einstein. E visto che i 100 anni della relatività non li avevo degnamente festeggiati con apposito (non) carnevale, allora questa scoperta mi sembra un'ottima occasione per recuperare almeno in parte a quella mancanza.
Inizierei allora, in rigoroso ordine sparso, con Sandro Ciarlariello e le onde gravitazionali in parole povere:

L'annuncio dell'osservazione diretta delle onde gravitazionali da parte della collaborazione LIGO (che vuol dire Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) è stato fatto e questa è una di quelle cose che rimarranno nei libri di storia oltre che nella mente di tutte le persone appassionate di scienza e curiose fino al midollo. In pratica, LIGO ci ha detto che il segnale delle onde gravitazionali è stato osservato il 14 Settembre 2015 alle 10:51 di mattina (ore italiane), ma ne riparliamo tra poco.

Come è ovvio, il sito Media-Inaf si è impegnato con una serie di articoli dedicati alle onde gravitazionali. Di tutta l'ottima serie ho deciso di selezionare quello di Eleonora Ferroni che spiega LIGO, essenzialmente per la descrizione del rilevatore che ha permesso la scoperta:

LIGO sfrutta raggi laser – appunto – per individuare il transito di onde gravitazionali. Pensate che solo la fase di costruzione (terminata nel 1999) è costata 365 milioni di dollari ed è ancora il più grande e più ambizioso progetto mai finanziato dalla NSF. Dal 2002 al 2010 LIGO non ha rilevato alcuna onda gravitazionale, per questo gli strumenti sono stati “spenti” per 5 anni durante i quali i rivelatori sono stati sostituiti e migliorati. L’operazione di revisione (costata in tutto 200 milioni di dollari) ha portato ad Advanced LIGO, cioè un osservatorio che sarà fino a dieci volte più sensibile a questi segnali. Il 18 settembre 2015, Advanced Ligo ha iniziato le sue prime osservazioni scientifiche a circa quattro volte la sensibilità iniziale degli interferometri LIGO e la sensibilità sarà ulteriormente rafforzata fino a raggiungere il massimo intorno al 2021.

Anche in questa edizione è presente Oggi Scienza con un articolo di Veronica Nicosia:

L'esperimento Ligo ha osservato il segnale prodotto nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri che orbitavano uno intorno all'altro, costituendo così un sistema binario, con masse pari a 29 e 36 masse solari. I due buchi neri si sono fusi fino ad originare un unico buco nero di 62 masse solari e proprio le 3 masse solari mancanti dalla somma equivalgono all'energia che è stata emessa sotto forma di onde gravitazionali, queste vibrazioni che secondo la teoria della relatività generale di Einstein si originano proprio da un evento cosmico violento, come la collisione di due buchi neri, l'esplosione di una supernova o il Big Bang da cui ha avuto inizio l'universo.

il (non) carnevale della fisica #11

con @quantizzando @Scientificast @emanuelebalboni @md64 @elegantbear78 @mixmic76 @_juhan @MathisintheAir @peppeliberti @OggiScienza @AstronomicaMens @CasolinoMarco

---

In questi giorni di grandi telescopi e moderni metodi astronomici, sembra strano che nessuno sforzo vigoroso sia stato fatto per scoprire pianeti oltre l'orbita di Nettuno, che è oggi considerato l'estremo limite del sistema solare. E' stato notato che sette comete hanno il loro afelio in un punto che corrisponderebbe all'orbita di un pianeta che ruota intorno al sole a una distanza di circa 100 unità astronomiche (9300000000 miglia).
Ora molti hanno suggerito che un tale pianeta esiste, e ha catturato le comete con la sua attrazione gravitazionale. Ciò è probabile, così come Giove e altri influenzano gli afeli di molti vagabondi celesti. Chi vi scrive ha notato che un grande ammasso di comete intorno a un punto a 50 u.a., dove potrebbe ruotare un grande corpo. Se i grandi matematici dell'epoca provassero a calcolare le orbite da questi afeli, è in dubbio che essi possano avere successo; ma se tutti gli osservatori che possiedono camere celesti si unissero insieme e minutamente fotografassero l'eclittica, come viene fatto nella caccia agli asteroidi, tali corpi potrebbero essere rivelati sui loro piani di rotazione. Anche se non venisse fatta alcuna scoperta, le accurate fotografie stellari sarebbero quasi valse la pena del tempo e della fatica.

Questa è la traduzione di una lettera che Howard Phillips Lovecraft inviò alla rivista Scientific American e pubblicata il 16 luglio del 1906, essendo egli convinto dell'esistenza di un pianeta trans-nettuniano. Tale convinzione gli giungeva, come avete letto, dall'osservazione di un certo numero di comete che egli stesso aveva evidentemente effettuato presso il Ladd Observatory che il giovane, all'epoca non ancora scrittore, frequentava fin dal 1903 grazie all'interessamento di un amico di famiglia.
E' interessante osservare come il destino di Lovecraft si andò a incrociare con quello di un altro personaggio convinto dell'esistenza di un pianeta X: Percival Lowell, infatti, iniziò proprio nello stesso anno l'esame del cielo. Il destino dei due uomini si incrociò pure, in queste, ricerche: Lovecraft, infatti, andò ad assistere a una conferenza di Lowell, dove questi evidentemente spiegava le sue ricerche astronomiche.
Percival, però, non ebbe fortuna e a completare l'opera ci pensò, anche se in maniera indiretta, il fratello Lawrence, che finanziò un osservatorio intitolato a nome del fratello. E' qui che, nel gennaio del 1929, venne assunto Clyde Tombaugh proprio con lo scopo di scandagliare il cielo e cercare il fantomatico pianeta X. E il successo arrise al nostro dopo poco più di un anno, il 18 febbraio del 1930.

L'esperienza fu di un'emozione intensa, poiché la natura dell'oggetto era evidente a prima vista.

ricorda Tombaugh in un emozionante articolo in cui racconta le peripezie sulla scoperta di Plutone, il famoso pianeta X che Lovecraft, credendo nella sua esistenza, aveva trasformato in Yuggoth in uno dei suoi racconti più belli, Colui che sussurrava nelle tenebre, pubblicato dopo l'annuncio della scoperta ma che aveva iniziato a scrivere un mese prima dell'annuncio stesso:

Yuggoth ... è una strana sfera scura al'estremo limite del nostro sistema solare... Ci sono città immense su Yuggoth - grandi livelli di torri terrazzate costruite in pietra nera... Il sole splende senza essere più brillante di una qualsiasi stella, ma gli abitanti non hanno bisogno di luce. Essi hanno altri sensi più sottili, e non hanno finestre nelle loro grandi case e nei templi... I fiumi neri di pece che scorrono sotto quei misteriosi ponti ciclopiche ponti - cose costruite da una qualche razza più antica estinta e dimenticata prima che gli abitanti giungessero su Yuggoth dal vuoto fondamentale - dovrebbe essere abbastanza per rendere qualsiasi uomo un Dante o un Poe se egli riuscisse a mantenersi sano di mente abbastanza a lungo per raccontare quello che ha visto...
(da The Whisperer in Darkness, mia traduzione)

Tutto questo per introdurvi all'undicesima edizione, snella, questa di fine luglio, del (non) carnevale della fisica. Vuoi il caldo, vuoi il viaggio verso lidi calabresi, vuoi questo e altro ancora, l'edizione si concentrerà, con poche digressioni, ai due grandi eventi del mese: il PlutoFlyBy e la scoperta del primo pentaquark non-esotico presso l'LHCb.

Le due imprese, quella di NewHorizons e quella presso il CERN, sono accomunate da una sorta di desiderio di esprimere che la cosa non mi va giù tanto che non capisco perché si finanziano queste imprese invece di dare soldi agli artisti, per esempio quelli del teatro e del cinema (o qualcosa del genere), e allora mi sembra giusto iniziare da La straordinaria importanza di fare cose inutili di smarcell1961:

la cosa che veramente deprime è constatare come tanta gente non sappia provare stupore. Non sappia affascinarsi di fronte alla conoscenza. Alla bellezza della conoscenza. Per loro una fotografia dei dettagli della superficie di Plutone o del SUV appena uscito dall'autolavaggio scatenano le stesse emozioni. Vedere davanti a sé una pietra che proviene dalla luna, e che ha passato gli ultimi 4 miliardi di anni su un corpo extraterrestre, ha lo stesso fascino di un sasso raccolto ai giardini pubblici. Sapere che sappiamo fare esperimenti che ci mostrano come era l'universo 13 miliardi e mezzo di anni fa genera lo stesso interesse di una puntata di Oggi al Parlamento. Niente su cui valga la pena soffermarsi, niente su cui valga la pena provare interesse, per non dire meraviglia. Non cura le loro emorroidi, non aiuta la ricrescita dei capelli (perché se servisse a curare il cancro sarebbero comunque sospettosi, essendo probabilmente qualcosa di imposto da qualche multinazionale!) e quindi non serve. Che poi sia la finestra su un mondo che fino a ieri esisteva solo nell'immaginazione, e che pensavamo accessibile solo con la fantasia, per loro non è degno di interesse.

Chiarito il concetto, buttiamoci sul PlutoFlyBy con Sandro Ciarlariello:

Ecco, dunque, ho pensato di utilizzare un software della NASA che si chiama NASA's Eyes (e che chiunque può scaricare da qui). Grazie a questo software é possibile simulare quello che si vedrebbe se si fosse "a cavallo" della sonda New Horizons nei prossimi giorni; si va dall'incontro ravvicinato con Plutone e Caronte (una delle sue lune) fino ad osservare Plutone che eclissa il Sole. Quest'ultima cosa è molto importante perché in questo modo la luce del Sole, passando nell'atmosfera di Plutone, potrà fornire a New Horizons parecchi dati riguardo la struttura atmosferica del pianeta nano.

Il (non) carnevale della fisica #6

Iniziamo con quello che è il piccolo evento del mese: i 25 anni della mitica foto Pale Blue Dot, ovvero la foto scattata scattata dalla Voyager il 14 febbraio del 1990. A questo mitico puntino Carl Sagan ha dedicato un bellissimo commento, che Amedeo Balbi ha pubblicato in uno dei suoi primi post su Keplero:

Siamo riusciti a fare questa foto: se la guardate, vedete un puntino. Quello è qui. Quella è casa. Quelli siamo noi. Ogni persona che amate, che conoscete, di cui avete sentito parlare, ogni essere umano mai esistito, ha vissuto la sua esistenza su quel puntino. Le nostre gioie e dolori messi insieme, migliaia di religioni, ideologie e dottrine economiche sicure del fatto loro, ogni cacciatore o preda, ogni eroe o codardo, ogni creatore o distruttore di civiltà, ogni re o pezzente, ogni giovane coppia di innamorati, ogni madre o padre, ogni bimbo pieno di speranze, inventore ed esploratore, ogni maestro di morale, ogni politico corrotto, ogni "superstar", ogni "leader supremo", ogni santo o peccatore nella storia della nostra specie, ha vissuto lì: su un chicco di polvere sospeso in un raggio di sole.

All'Osservatorio Astronomico, nella saletta che di solito viene utilizzata per il pranzo, sulla parete centrale accanto al distributore delle bevande e al microonde, campeggia una delle foto più spettacolari mai scattate dal telescopio spaziale Hubble:

Questa foto, che è stata aggiornata e chiamata Hubble Ultra Deep Field 2014, è magistralmente spiegata da Sandro Ciarlariello:

Si tratta di una composizione del precedente Ultra Deep Field che il telescopio Hubble aveva già scattato negli anni precedenti (dal 2003 al 2009) in cui si riuscivano a vedere galassie nell'intervallo di lunghezze d'onda dall'infrarosso al visibile. HUDF2014 aggiunge anche le immagini delle galassie nell'ultravioletto e tra un attimo vedremo perché tutto ciò è importante.

Il (non) carnevale della fisica #5

E siamo giunti, con l'ultima domenica di gennaio 2015, alla quinta edizione del (non) carnevale della fisica, appuntamento che, spero, sia atteso da sempre più lettori. L'introduzione di questa edizione è dedicata a Philipp Eduard Anton von Lenard, che ha vinto il quinto Nobel per la fisica, nel 1905, per il suo lavoro sui raggi catodici.
Nato il 7 giugno del 1862, iniziò a interessarsi dei raggi catodici nel 1888. I raggi catodici sono un fascio di elettroni prodotti all'interno di un tubo di vuoto. Vennero osservati per la prima volta nel 1869 da Johann Hittorf e successivamente chiamati come raggi catodici nel 1876 da Eugen Goldstein. I raggi venivano prodotti all'interno di tubi di vetro parzialmente evacuati con al loro interno elettrodi di metallo, dove veniva posto un alto voltaggio. C'erano alcune difficoltà nel loro studio, che dipendevano dal fatto che si trovavano all'interno di tubi di vetro sigillati, di difficile accesso, e anche a causa delle molecole di aria rimaste. Lenard riuscì a superare questi problemi costruì all'interno del tubo delle piccole finestre metalliche (che saranno chiamate "finestre di Lenard", spesse abbastanza da sopportare la differenza di pressione tra le varie sezioni del tubo, ma non tanto da impedire il passaggio degli elettroni. Grazie a questo sistema di finestre, Lenard fu in grado di "trasportare" i raggi catodici, per esempio all'interno di una camera completamente svuotata: fu così in grado di rilevare i raggi e misurare la loro intensità grazie a dei fogli di carta rivestiti da materiale fosforescente⁽¹⁾.
Le osservazioni di Lenard furono decisamente importanti, e si conclusero, di fatto, con la scoperta degli elettroni: innanzitutto l'intensità dei raggi risultò proporzionale alla densità del materiale attraversato, il che era in contraddizione con l'idea che questi raggi fossero una sorta di radiazione elettromagnetica; inoltre, attraversando piccoli spessori di aria alla densità usuale, essi venivano diffusi, dimostrando che dovevano essere costituiti da particelle più piccole delle molecole dell'aria. Confermò, quindi, il lavoro di Thomson, secondo cui i raggi catodici dovevano essere costituiti da particelle di carica negativa, proponendo vari nomi (primo fra tutti "quanti di elettricità") fino a quello attuale di elettroni⁽²⁾. E' interessante osservare come fu proprio Lenard che, a partire dalle sue osservazioni e da altre coeve sugli atomi, concluse come, al loro interno, gli atomi fossero costituiti di ampi spazi vuoti.
Fu, poi, Lenard che, studiando il tubo di Crookes, scoprì l'effetto fotoelettrico, che venne successivamente spiegato da Albert Einstein, consentendo a quest'ultimo di ottenere il Nobel per la Fisica nel 1921 (o a essere precisi permettendo al comitato del Nobel di avere una motivazione inattaccabile per l'assegnazione del premio).
Macchia non così semplicemente perdonabile in una biografia scientifica di tale importanza è la sua adesione all'ideologia nazista, ma ciò, per fortuna, non ci impedisce di vedere i meriti dello scienziato (che sui demeriti come uomo non siamo sicuramente nella posizione di poter giudicare).
Chiusa questa introduzione storica, possiamo dare ufficialmente il via alla quinta edizione del (non) carnevale!

Meraviglioso

Wanderers è una visione dell'espansione dell'umanità nel sistema solare, sulla base di idee e concetti scientifici su come potrebbe apparire il nostro futuro nello spazio, se mai dovesse succedere. I posti rappresentati nel film sono ri-creazioni digitali di luoghi esistenti nel sistema solare, costruiti a partire da foto reali e dati cartografici, ove disponibili.
L'idea del film è quella di mostrare, in primis, uno scorcio di natura fantastica e bellissima presente sui mondi vicini al nostro, e, soprattutto, come tale natura potrebbe sembrare a noi se fossimo proprio lì.
L'elemento "meraviglia", ovvero quel "quid" che ci fa guardare il mondo con un senso di ammirato stupore, appartiene alla Fisica. E allora andiamo a scoprire insieme alcune delle sue meraviglie, percorrendo i sentieri che vi indicherò di seguito!

Prosegue sul (non) carnevale della fisica #4, ospitato (o assemblato) per questo fine d'anno da Annarita Ruberto, che ha proposto ai lettori un'ottimo carnevale, decisamente da non perdere. E', poi, un'edizione a cui tengo particolarmente, per molti motivi, innanzitutto perché è la prima edizione non ospitata su DropSea (che ritornerà a ospitare la rassegna con gennaio 2015). Le edizioni passate e future le trovate nell'apposita lista, che spero possa proporre nel 2015 una certa varietà di blogger (magari qualcuno si farà avanti prima che lo contatti io? Lo spero!).

---

il video di apertura, proposto da Annarita nella sua bella edizione, è di Erik Wernquist

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.

Il (non) carnevale della fisica #2

Il premio Nobel venne assegnato per la prima volta nel 1901 a seguito delle ultime disposizioni testamentarie di Alfred Nobel, chimico e filantropo nonché inventore della dinamite.
Il premio è diventato ben presto uno dei più prestigiosi al mondo e, nell'ambito della fisica, il primo a riceverlo fu lo scopritore dei raggi X, il tedesco Wilhelm Conrad Röntgen

in riconoscimento dello straordinario servizio reso per la scoperta delle importanti radiazioni che in seguito presero il suo nome

Restando nell'ambito della fisica, il primo italiano a vincere il riconoscimento è stato, nel 1909, Guglielmo Marconi, insieme con Karl Ferdinand Braun

in riconoscimento del loro contributo allo sviluppo della telegrafia senza fili

L'ultima volta che l'Italia si è affacciata sul Nobel per la fisica è stato invece nel 2002 con Riccardo Giacconi

per i contributi pionieristici all'astrofisica, che hanno portato alla scoperta di sorgenti cosmiche di raggi X

Mentre il Nobel dello scorso anno è stato un telefonatissimo riconoscimento a Peter Higgs e François Englert come conseguenza della scoperta del bosone di Higgs, quest'anno sono stati premiati i tre giapponesi che sono riusciti a sviluppare il led blu, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shuji Nakamura.
E' a loro che è dedicata la prima parte del secondo (non) carnevale della fisica:

Tesla accanto a una lampadina a fosforescenza

Iniziamo con Stefano Dalla Casa su Zanichelli Aula Scienza: Il Nobel per la fisica ai LED blu

Centinaia di esperimenti falliti dopo, e vere e proprie crisi professionali (la società aveva ordinato a Nakamura di lasciar perdere i diodi, ma questi continuò nel suo tempo libero), agli inizi degli anni Novanta il mondo ha avuto i primi LED a luce blu, spianando la strada ai LED a luce bianca e quindi alla rivoluzione dell'illuminazione che vediamo procedere sotto i nostri occhi.

Quindi Cristina Da Rold per Oggi scienza con Il Nobel per la fisica ai tre giapponesi "che hanno illuminato il mondo"

Mai come oggi il sole nascente che distingue la bandiera giapponese potrebbe essere più calzante per rappresentare il paese. Il Nobel per la fisica 2014 l’ha vinto letteralmente la luce proveniente dal Giappone, nelle persone di Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura, tre scienziati nipponici che si sono distinti per le loro ricerche nell'ambito dello studio della luce, in particolare "per l'invenzione di efficienti diodi emettitori di luce blu che hanno sviluppato le fonti di luce bianca luminosa e a risparmio energetico."

E infine Andrea Bersani per Scientificast con Una nuova luce che vale il Nobel

I LED esistono da oltre cinquant'anni: un LED è un piccolo dispositivo a semiconduttore che, quando è attraversato da corrente, emette luce ad una precisa lunghezza d’onda (e quindi di un determinato colore). Era stato relativamente semplice creare LED che emettessero luce rossa, poi verde, ma il blu era più difficile da ottenere. L'importanza di completare il terzetto, però, era fondamentale: l'occhio umano recepisce luci rosse, verdi e blu, per cui, con tre LED di questi colori si può produrre una luce tale da sembrare "naturale" per l’uomo.

Il (non) carnevale della fisica #1

Cos'è la fisica? Vediamo cosa si legge su it.wiki:

La fisica è la scienza della natura nel senso più ampio. Il termine "fisica" deriva dal neutro plurale latino physica, a sua volta derivante dal greco τὰ φυσικά [tà physiká], ovvero "le cose naturali" e da φύσις [physis], "natura".
Scopo della fisica è lo studio dei fenomeni naturali, ossia di tutti gli eventi che possano essere descritti ovvero quantificati attraverso grandezze fisiche opportune, al fine di stabilire principi e leggi che regolano le interazioni tra le grandezze stesse e rendano conto delle loro reciproche variazioni. Quest'obiettivo è raggiunto attraverso l'applicazione rigorosa del metodo scientifico e spesso la fornitura finale di uno schema semplificato, o modello, del fenomeno descritto.
L'insieme di principi e leggi fisiche relative ad una certa classe di fenomeni osservati definiscono una teoria fisica deduttiva, coerente e relativamente autoconsistente, costruita tipicamente a partire dall'induzione sperimentale.

Il Carnevale della Fisica ha affiancato, per poco meno di quattro anni, il più illustre Carnevale della Matematica. Ha svolto un compito importante, quello di animare la blogosfera scientifica (ad esempio, sulla sua scia, è nato il Carnevale della Chimica e ha fatto capolino anche quello della Biodiversità o quello dei Libri di Scienza). L'ultima edizione a noi nota è la numero 45, ma la rotta era stata persa da almeno un anno, salvo sporadiche edizioni degne di nota, dietro una gestione da marketing dei poveri che si poteva già intravedere sin dalla modalità di scelta del banner ufficiale. A parte questo, però, il Carnevale ha per un po' funzionato, nonostante le difficoltà delle prime edizioni, ed è anche per questo che, un po', mi manca, soprattutto per le occasioni perse nell'ultimo anno, prima fra tutte l'assegnazione del Nobel per la Fisica per la teoria che ha portato alla scoperta del bosone di Higgs. E allora ho pensato di fare da solo, con una edizione sperimentale giusto a pochi giorni dall'assegnazione dei nuovi Nobel: è dunque importante sottolineare che non ho avvisato nessuno dei blogger citati di seguito, che linko con piacere, e che sono stati selezionati semplicemente perché li leggo un po' più di altri. In questo momento, quindi, l'unica regola per partecipare è far parte di un qualche mio feed reader e sperare di non sfuggirmi. E questo è uno dei motivi del non nel titolo di questo link post. L'altro è che, se l'iniziativa avrà successo e diventerà itinerante come lo era il Carnevale della Fisica, vorrei che restasse distinta da quella precedente, nella speranza che non commetta gli stessi errori del passato. Il banner che ho scelto, poi, è una speranza che si mantenga quello spirito carrolliano che dovrebbe alimentare un qualunque carnevale scientifico.
Se queste poche idee vi interessano, se ne può discutere, ma per intanto vediamo quali post ho selezionato per questa nuova, prima edizione:

Peppe Liberti ha iniziato una nuova serie sul principio di minima azione. Dalla prima parte estraggo il seguente passaggio (preso quando si è quasi giunti alla fine):

Non sempre il cammino più breve è una retta, potrei fare mille controesempi o chiederlo a un bagnino. Lo è in assenza di interazioni, quando una particella in moto a una certa velocità non ha nessun motivo per cambiare atteggiamento (chi glielo fa fare?). Quando invece entra in gioco un'interazione, la particella ne deve tener conto: energia cinetica e energia potenziale saranno in competizione durante tutto il cammino e la guideranno senza indugio lungo il percorso di minima azione. Se lanciate un sasso potrete seguire con lo sguardo il suo percorso di minima azione, quello che tiene conto della velocità con cui lo avete lanciato e dell'interazione con l'ambiente che attraversa.

Scientificando di Annarita Ruberto non viene aggiornato da tempo, però, mancando il carnevale da mesi e mesi, ciò mi permette di segnalarvi un post non troppo recente (ma nemmeno il più vecchio del gruppo!), Il Superammasso Stellare R136 Nella Nebulosa Tarantola o 30 Doradus Nebula:

Il superammasso stellare, chiamato R136, ha soltanto pochi "milioni di anni" e risiede nella Nebulosa Tarantola o 30 Doradus Nebula, una turbolenta regione di formazione stellare nella Grande Nube di Magellano (LMC), una galassia satellite della nostra Via Lattea. Non c'è regione di formazione stellare, nota nella nostra galassia, che sia grande o prolifica come 30 Doradus.

Marco Fulvio Barozzi, in arte Popinga, come l'omonimo personaggio di un bellissimo romanzo di Simenon, ha dedicato a luglio un bellissimo post sulle storie d'amore come sistemi dinamici, che è tutta matematica, certo, ma in fisica i sistemi dinamici sono importanti, quindi:

Le storie d’amore sono processi dinamici nei quali i coinvolgimenti sentimentali (i "sentimenti") evolvono nel tempo, partendo, in generale, da uno stato di indifferenza. Per questo motivo, esse possono essere collocate, almeno come principio, all’interno della struttura formale della teoria dei sistemi dinamici, dove si utilizzano modelli matematici per descrivere l’evoluzione nel tempo delle variabili di riferimento. I modelli più frequentemente usati si basano sulle equazioni differenziali ordinarie (ODE).

Il resto della truppa, ora, in ordine sparso, senza che qualcuno si offenda perché viene prima, o dopo, o perché è assente: è tutta una sorpresa, in fondo, quindi gli assenti potranno diventare presenti e viceversa, senza alcun impegno!