Categoria: physisc

4 Agosto 1972

L’equipaggio del US Task Force 77 sorvolava Hon La, Vietnam. Sotto si vedeva la distesa del mare calmo e tutto taceva, immobile. All’improvviso il forte bagliore di un’esplosione subacquea perturbò lo scenario. Subito dopo un’altra. Ed un’altra ancora. In meno di trenta secondi l’equipaggio assistette ad un numero imprecisato (20? 30?) di esplosioni sottomarine. Era il 4 Agosto 1972 e l’operazione Pocket Money (grazie Nixon) aveva appena completato il minaggio delle acque antistanti il Vietnam con mine di prossimità.

Praticamente il 4 Agosto 1972 ci fu una sorta di ecatombe, apparentemente senza spiegazione, di parecchie mine di prossimità che avrebbero dovuto confermare la superiorità della marina navale americana.

Fin da subito fu evidente che la dinamica dell’accaduto non era affatto chiara. I rapporti internazionali erano tesi, ma non si conoscevano armi in grado di provocare esplosioni di massa di mine di prossimità. Il tutto rimase avvolto nel mistero ed il fascicolo marchiato come top-secret.

Le mine di prossimità funziona(vano) sfruttando l’interferenza elettromagnetica causata dal passaggio di qualcosa di ferro-magnetico, evidentemente abbastanza grosso) nelle vicinanze, diciamo tipo una grossa nave nemica o un sottomarino.

Il 1972 fu un anno particolarmente intenso per il sole. Il nostro sole diede chiari segnali di instabilità facendo registrare alcuni dei più intensi brillamenti mai registrati. Poi indicati come evento MR11976, comparvero in quell’anno sul sole una serie di macchie solari particolarmente intense che scaraventarono sulla terra una bella dose di particelle cariche (che, vien da se, generano una bella interferenza elettromagnetica).

04081972.png

C’è da dire che oggi siamo molto più coscienti della potenze e del rischio di un flare solare e dell’intensità della radiazione elettromagnetica emessa. Tuttavia, già nel 1972 l’ammiraglio Clarely ebbe l’intuizione di mettere in relazione l’anomala esplosione di massa con le macchie solari osservate. L’evento, inoltre, si aggiunge alle numerose interruzioni di corrente e linee telegrafiche segnalate nel Nord America negli stessi giorni.

There was an additional effect, long buried in the Vietnam War archives that add credence to the severity of the storm impact: a nearly instantaneous, unintended detonation of dozens of sea mines south of Hai Phong, North Vietnam on 4 August 1972. The U.S. Navy attributed the dramatic event to magnetic perturbations of solar storms. Herein we discuss how such a finding is broadly consistent with terrestrial effects and technological impacts of the 4 August 1972 event and the propagation of major eruptive activity from the Sun to the Earth.

Oggi lo studio “On the Little‐Known Consequences of the 4 August 1972 Ultra Fast Coronal Mass Ejecta: Facts, Commentary, and Call to Action” ha analizzato “con una prospettiva più moderna” (ovvero fruttando i progressi nella conoscenza della nostra stella) la faccenda. L’intensità calcolata della tempesta solare che si verificò alle 6:21 del 4 agosto 1972 (classificata di classe X, il massimo su una scala di cinque indicatori -A, B, C, M, X- in cui la potenza del flare aumenta di 10 volte passando da un indicatore all’altro), partendo dai dati tabulati all’epoca, si è dimostrata essere sufficiente all’eccidio delle mine che hanno quindi “sentito” l’interferenza elettromagnetica causata dal Sole e l’hanno scambiata per la corazzata da abbattere.

Ormai ai giorni nostri è solo un bel racconto (almeno per me) ed un pezzetto di storia da integrare con quella dei libri di scuola, che di certo aggiunge (IMHO) quel dettaglio che mi spinge a studiarla meglio. La verità è (anche) che studiare eventi del genere a distanza di anni con una evoluzione delle nostre competenze tecnico-scientifiche ci da un po’ la conferma che non abbiamo perso tempo e la speranza anche di capire domani quello che oggi non capiamo (o che per molti rimane magia… e.g. la teoria delle stringhe, gravità quantistica, etc.)

WU

PS. Per curiosità (o per una “esplosiva contingenza” direi) il 4 agosto 1972 è ricordato anche come il giorno dell’attentato all’oleodotto di Trieste. Serbatoi da 90.000 tonnellate di greggio che saltano in aria intasando l’aria di fumo nero e la città di pioggia acida.

Una sorta di apocalisse sfiorata al deposito costiero della SIOT come risultato di un’azione terroristica rivendicata dal Settembre Nero. La tempesta geomagnetica non centra nulla, ma conferma il 04 Agosto 192 come una giornata esplosiva.

PPSS. Oggi non è il 04.08.72 (giornata nazionale della tabellina del 4… saltando qualche termine), bensì il 06.12.18 (giornata nazionale della tabellina del 6… non dovendo saltare nessuno dei primi tre termini).

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There’s plenty of room at the bottom

Una sorta di immancabile tributo.

Correva l’anno 1959 e R. Feymann era impegnato nell’insegnamento. Ma sempre a modo suo. Feymann era più che altro u divulgatore scientifico (e non me ne voglia lui per l’accostamento alla moderna concezione “della categoria”…), nel senso che era in grado di parlare a pubblici alquanto variegati cercando di far passare i concetti basilari per mezzo di esempi e trasposizioni facilmente (per quanto possibile) comprensibili.

There’s plenty of room at the bottom è un suo celebre discorso nel quale Feyann affronta il tema del estremamente piccolo. Propone, ben prima che fossimo in grado di farlo (ed anche di concepirlo come fattibile) la possibilità di manipolare la materia su scala atomica, di andare a sistemare i singoli atomi per creare computer piccolissimi o micro-microscopi. Ha anticipato l’idea di “ingoiare il nostro dottore”, ovvero di ingerire un qualcosa che vada a curarci (una sorta di nano-macchine biomedicali), micro robot guidati dall’esterno che vadano ad operare puntualmente l’essere umano o anche in situazioni complesse (e piccole).

In rete il testo della conferenza si trova in abbondanza e non mancano anche versioni più o meno fedeli in italiano; riporto sotto alcuni passi che hanno colpito questo fesso che scrive, che al contempo suggerisce di leggere il testo integrale (magari anche in lingua originale).

[…]

L’argomento di cui voglio parlare è la manipolazione e il controllo di oggetti su piccola scala. Non appena menziono l’argomento, le persone mi parlano della miniaturizzazione e di quanto sia progredita fino ad oggi. Mi parlano di motori elettrici della dimensione di un’unghia di un mignolo. E c’è in vendita uno strumento, mi dicono, con il quale si può scrivere il “Padre nostro” sulla capocchia di uno spillo. Ma questo è niente, è solo il primo esitante passo nella direzione di cui voglio parlare. Essa è quel mondo, sorprendentemente piccolo, che sta qua sotto.

Nell’anno 2000, quando guarderanno a quest’epoca, si meraviglieranno del fatto che fino al 1960 nessuno avesse iniziato a muoversi seriamente in questa direzione. Perché non possiamo scrivere tutti i 24 volumi dell’Enciclopedia Britannica sulla capocchia di uno spillo? Vediamone le implicazioni.”

[…]

Bene, il titolo di questo discorso è “C’è TANTO spazio laggiù in fondo”, non “C’è spazio laggiù in fondo”. Ciò che ho dimostrato è che c’è abbastanza spazio per ridurre le dimensioni di oggetti in un modo già tecnicamente attuabile. Ora voglio dimostrare che di spazio ce n’è tanto. Non parlerò delle fattibilità pratica, ma di ciò che è possibile in base alle leggi fisiche. Non sto inventando l’anti-gravità, che sarebbe possibile solo se le leggi non fossero quelle che pensiamo essere. Sto per parlarvi di ciò che può essere fatto se le leggi sono quelle che pensiamo che siano; se non lo stiamo facendo è solo perché non ci abbiamo ancora pensato.

[…]

Se ogni unità d’informazione fosse rappresentabile tramite un piccolo cubo di lato pari a cinque atomi, stimando che nei 24 milioni di libri che esistono al mondo ci siano 1015 unità d’informazione, questi potrebbero essere condensati in un cubo di materiale grande come il più piccolo pulviscolo di polvere visibile dall’occhio umano

“Quindi c’è tanto spazio laggiù in fondo! Non mi parlate di microfilm!

Il fatto che una quantità così enorme di informazioni possa essere trasportata in uno spazio così piccolo, è naturalmente ben conosciuto dai biologi e risolve il mistero, che esisteva prima che lo svelassimo, di come, nella più piccola cellula possano essere immagazzinate tutte le informazioni per l’organizzazione di una creatura complessa come l’essere umano. Tutte queste informazioni – se abbiamo occhi castani, capelli biondi, o che nell’embrione la mascella dovrebbe prima svilupparsi con un piccolo foro di lato, in modo che in seguito un nervo possa passare da lì – tutte queste informazioni sono contenute in una sezione molto piccola della cellula, che ha la forma di una lunga catena di molecole di DNA, nelle quali vengono usati circa 50 atomi per ogni unità di informazione nella cellula.

[…]

Costruire oggetti molto piccoli potrebbe anche essere oggetto di attività imprenditoriale. Consentitemi di ricordarvi alcuni dei problemi dei calcolatori elettronici. Nei computer dobbiamo immagazzinare un’enorme quantità di informazioni. Il tipo di scrittura di cui ho parlato prima, nel quale avevo trasformato ogni carattere in distribuzione di metallo, è permanente. Molto più interessante per un computer è scrivere, cancellare e scrivere qualcos’altro. (Ciò accade di solito perché non vogliamo sprecare il materiale sul quale abbiamo appena scritto. D’altro canto, se potessimo scrivere su uno spazio molto piccolo, non farebbe alcuna differenza; potrebbe semplicemente essere buttato via dopo averlo letto. Il costo del materiale è irrilevante).

[…]

Se guardo il vostro volto, riconosco immediatamente di averlo già visto prima. Non esiste ancora una macchina che, con la stessa velocità, possa rilevare l’immagine di un volto e dire se sia un uomo o meno; e ancor meno se sia lo stesso uomo che gli avete mostrato prima, a meno che non sia esattamente la stessa immagine. Se il volto è cambiato, se sono più vicino ad esso o ne sono più lontano, se la luce cambia, io lo riconosco sempre. Bene, questo piccolo computer che porto all’interno della mia testa sa farlo con facilità. I computer che abbiamo costruito non sono capaci di farlo. Il numero di elementi in questa mia scatola fatta di osso è enormemente più grande del numero di elementi nei nostri “meravigliosi” computer. Ma i nostri computer meccanici sono troppo grandi, gli elementi in questa scatola sono microscopici. Io voglio costruirne alcuni che siano sub-microscopici.

Se io volessi progettare un computer che avesse tutte queste meravigliose abilità qualitative, dovrebbe avere, forse, le dimensioni del Pentagono. Ciò ha molti svantaggi. Innanzitutto, richiederebbe troppa materia prima; potrebbe non esserci sufficiente germanio nel mondo per tutti i transistor che dovrebbero essere messi in questo enorme dispositivo. C’è anche il problema della generazione del calore e dei consumi energetici. Ma una difficoltà perfino più pratica è che il computer dovrebbe essere limitato ad una certa velocità. A causa delle grandi dimensioni, è necessario un tempo finito per portare l’informazione da un posto all’altro.

L’informazione non può viaggiare più veloce della luce, quindi, dal momento che i nostri computer diventeranno sempre più veloci e sempre più potenti, dovranno diventare sempre più piccoli. Ma c’è tanto spazio per renderli più piccoli. Non c’è niente nelle leggi fisiche che impedisce che gli elementi dei computer non possano essere enormemente più piccoli di quanto siano ora. Ci sarebbero davvero grandi vantaggi.

[…]

Consideriamo una macchina qualsiasi, per esempio un automobile, e riflettiamo su una macchina come quella di dimensioni infinitesimali.”

Tali macchine andrebbero completamente riprogettate e costruite con materiali tipo plastica o vetro, per loro natura privi di forma propria e di disomogeneità, per evitare gli inconvenienti che la struttura a grani dei metalli potrebbe creare su piccola scala. Sarebbe necessario fare molta attenzione anche alle parti elettriche a causa della variazione delle proprietà magnetiche su piccola scala. D’altro canto, sarebbe probabilmente inutile lubrificare gli ingranaggi che, date le piccolissime dimensioni, non si surriscalderebbero, pertanto sarebbe anche impossibile far funzionare il motore tramite processi di combustione e si dovrebbe progettare qualche altro processo di produzione di energia a freddo oppure potrebbe essere sufficiente alimentarli con una fonte di energia elettrica dall’esterno.

“Quale sarebbe l’utilità di macchine del genere? Chi lo sa? Ovviamente, un’autovettura piccola potrebbe servire solo a far viaggiare gli acari e suppongo che il nostro spirito cristiano non vada così lontano.

[…]

“Quando entriamo nel mondo dell’incredibilmente piccolo, per esempio un circuito costituito da sette atomi, potrebbero presentarsi molte nuove opportunità progettuali. Gli atomi si comportano come nessun altra cosa di grandi dimensioni, dal momento che seguono le leggi della Meccanica Quantistica. Infatti, via via che scendiamo nel piccolo e ci circondiamo di atomi, abbiamo a che fare con leggi diverse e possiamo aspettarci di fare cose diverse. Possiamo produrre in modo diverso. Possiamo usare non solo circuiti, ma qualche sistema che coinvolga i livelli di energia quantica, oppure le interazioni degli spin quantici, ecc… Altra cosa degna di nota è che, se scendiamo ad un livello sufficientemente piccolo, tutti i nostri dispositivi possono essere prodotti in massa, in modo che ognuno di essi sia una perfetta copia degli altri. Non siamo in grado, invece, di produrre due macchine di grandi dimensioni che siano perfettamente identiche. Ma se la vostra macchina è alta solo cento atomi, è sufficiente un livello di precisione da 0,5 a 1% per essere sicuri che un’altra macchina sia esattamente delle stesse dimensioni, cioè cento atomi di lunghezza!

[…]

Ora potreste dire: “Chi e perché dovrebbe farlo?”. Bene, io ho indicato solo alcune delle possibili applicazioni economiche, ma so che il vero motivo per cui dovreste farlo è il puro divertimento! Divertitevi!! Organizziamo una gara tra laboratori. Facciamo in modo che un laboratorio costruisca un piccolo motore e lo invii ad un altro laboratorio che lo rispedisca al mittente con qualche pezzo che si inserisca perfettamente all’interno del primo motore.
[…]

Forse, però, ciò non è sufficiente per entusiasmarvi, solo la possibilità di una vincita economica potrebbe farlo. Perciò vorrei fare un tentativo, ma non posso farlo subito perché non sono preparato. Ho intenzione di offrire un premio di $ 1.000 al primo ragazzo che riuscirà a ridurre le informazioni scritte sulla pagina di un libro di un scala 1:25.000 in modo che sia leggibile con un microscopio elettronico. E voglio offrire un altro premio di $ 1.000 al primo ragazzo che realizzerà un motore elettrico funzionante che possa essere controllato dall’esterno e, senza considerare i cavi in entrata, sia di dimensioni non superiori a 1/64 di pollice cubo.

Sono certo che non passerà molto tempo prima che tali premi vengano reclamati!”

Una curiosità. La sfida lanciata da Feymann riguardo al nano-motore fu vinta già nel 1960, ma semplicemente grazie alle doti di un artigiano che aveva miniaturizzato il tutto senza introdurre veramente progressi tecnologici. La sfida della miniaturizzazione dell’enciclopedia britannica, invece, fu vinta nel 1985 quando Newmann ridusse “A Tale of Two Cities” ad 1/25000 della sua dimensione originaria.

WU

PS. Oltre tutte le intuizioni (anticipate da un fisico e non da un barzellettiere) geniali del discorso credo che anche il titolo abbia decretato il successo ed il perdurare dell’intervento.

Siamo molto lontani da qualunque intervento “ad una conferenza” io abbia mai sentito negli ultimi 15 anni.

Ion Drive Plane

2,45 kg di peso, 5 metri di lunghezza ed un molto-poco-romantico nome “Version Two”. Di certo non abbastanza per metterci a bordo nessun passeggero e nemmeno abbastanza romantico da raccontarlo la sera ai bambini, ma sicuramente uno di quei piccoli passi che aprono la strada a significative evoluzioni tecnologiche che plasmeranno il mondo di domani.

Sto parlando di un modello in scala di una aeroplano che è stato di recente testato al MIT. Fin qui nulla di nuovo se non fosse per il sistema propulsivo del giocattolo: vento ionico.

Ammetto che detta così sembra quasi una notizia alla “Tiscali”; cerchiamo quindi di dettagliare un po’ meglio. Si tratta di un sistema propulsivo che riesce a tenere in volo l’oggetto (ripeto, per ora tine in volo per qualche secondo un giocattolino, ma che ha comunque l’importante caratteristica di essere più pesante dell’aria!) senza la necessità di parti mobili, senza rumore e senza inquinare.

Una sorta di sogno.

Ok, ma in effetti cosa tiene per aria il giochino? Vento ionico, e che altro senno?

In the prototype plane, wires at the leading edge of the wing have 600 watts of electrical power pumped through them at 40,000 volts. This is enough to induce “electron cascades”, ultimately charging air molecules near the wire. Those charged molecules then flow along the electrical field towards a second wire at the back of the wing, bumping into neutral air molecules on the way, and imparting energy to them. Those neutral air molecules then stream out of the back of the plane, providing thrust.

Prima o poi dovrò pure dire in breve di cosa si tratta: praticamente una serie di fili elettrici (collegati nel modellino alle due estremità delle ali) fungono da elettrodo positivo (anodo), mentre un secondo elettrodo montato sulla coda dell’aereo funge da elettrodo negativo (catodo). Una volta che una bella batteria carica il sistema quello che succede è che l’elettrodo positivo sottrae elettroni dalle molecole d’aria circostanti le quali vengono naturalmente/magicamente attratte verso l’elettrodo negativo. Durante la loro migrazione di massa le molecole cariche collidono con altre molecole neutre e spingono anche queste verso il retro dell’aeromobile, generando quindi una spinta propulsiva “in avanti”. Il video qui sotto lo spiega molto meglio di me.

E’ un (forse il primo?) esercizio di sfruttamento dei principi dell’elettro-areodinamica… modello noto dagli anni venti, ma mai usato ad utili fini propulsivi. Il motivo è più che altro il fatto che la spinta generata è abbastanza debole e, nel caso di un aeromobile, sono necessarie dimensioni (e batterie) che finora hanno reso di fatto inutilizzabile l’idea. Il vero sviluppo portato avanti (… parliamo di 9 anni di ricerca) dal MIT è proprio quello di derivare un rapporto spinta/peso ideale (non ancora ottimale) per portare il principio a far decollare e tenere in volo il modellino.

IonDrivePlane.png

Senza fare parallelismi cavallereschi fra questi secondi di volo e quelli del primo volo dei Fratelli Wright (si, ok, l’ho fatto, ma è stato breve), sta di fatto che ora il lavoro si concentrerà per far uscire il concetto dal laboratorio ed applicarlo dal giocattolo a qualche drone, o veicolo “unmanned”.

[…] Aeronautical engineers around the world are already trying hard to find ways to use electric propulsion, and this technology will offer something else that in the future may allow manned and unmanned aircraft to be more efficient, and non-polluting. In particular, the fact that they have already got this out of the laboratory, and flown a battery driven model aircraft – albeit so far on a very small and controlled scale” […]

Il potenziale è evidentemente sconfinato (ed evidentemente ancora confinato ad un lontano futuro, ma almeno la direzione sembra essere quella giusta; parliamo di aerei completamente green e con vita operativa pluriannuale: immaginiamo, ad esempio di ricaricare la batteria con pannelli solari ed il sogno è completo.

WU

S1 Stream

il cosmo è vuoto, ma non così vuoto. Nel senso che anche considerando le sterminate dimensioni dell’universo qualche traccia di materia la troviamo. Concentriamoci sulla nostra cara Via Lattea. Fra stelle, pianeti, lune e polveri varie di roba che si muove (si, è questa una delle particolarità della materia nel cosmo: non sta’ mai ferma) ce n’è in abbondanza.

In generale la materia si muove in una specie di vortice attorno al centro della nostra Galassia; un po’ come pianeti, asteroidi e polveri, ruotano attorno al nostro Sole.

A prima vista tutte queste orbite sono più o meno ordinate (si, in realtà c’è un grande caos lassù, ma proprio nel senso matematico del termine), se non altro per il verso di rotazione. Il nostro Sole segue le altre stelle e le polveri varie nel suo moto di rotazione attorno al centro della nostra galassia “nel verso giusto”.

E’ stata però di recente scoperta una notevole eccezione a tutto questo. Non sto parlando di una stella/pineta che per una stana vicissitude di incontro gravitazionali segue un’orbita peculiare (e qui si potrebbe divagare abbondantemente), ma sto parlando proprio di una sorta di corrente.

Avete presente il jet stream? La corrente del Golfo? Insomma un moto più o meno ordinato di una massa di roba che si muovo coordinatamente nella stessa direzione… solo che nel caso specifico della S1 Steam è quella sbagliato. Nel senso che è opposto alla normale rotazione di tutto il resto della materia galattica.

S1 Steam.png

Già fin qui siamo in difficoltà a spiegare l’origine, l’evoluzione ed il mantenimento di questa corrente… ma ancora non è tutto. La S1 Steam ci sfreccia attorno alla non-proprio-trascurabile velocità di 500 km/s! Una delle ipotesi (forse l’unica al momento) circa l’origine di questa corrente è che è ciò che resta dello scontro della nostra galassia con una (o più) galassia nana che si è scontrata, qualche miliardo di anni fa, con la nostra Via Lattea.

Se ciò fosse vero (e, ripeto, non avendo molte altre spiegazioni sotto mano lo speriamo vivamente) allora la S1 Steam deve essere composta di una percentuale non trascurabile di materia oscura (Dark Matter, DM). E qui le cose si complicano.

Stiamo praticamente dicendo che circa 30 mila stelle, polveri in quantità e (forse) miliardi di tonnellate di materia irrivelabile ci sfrecciano accanto a 500 km/s e per di più nel verso sbagliato?. Benissimo, ora si che sono più tranquillo.

Questo uragano di materia oscura contro rotante, comunque mi mette a disposizione una corrente “stabile” (?) sulla quale cimentarci per sviluppare misuratori/rilevatori di materia oscura per comprenderne magari meglio (o per comprenderla del tutto) la loro origine.

The recently discovered S1 stream passes through the Solar neighborhood on a low inclination, counter-rotating orbit. The progenitor of S1 is a dwarf galaxy with a total mass comparable to the present-day Fornax dwarf spheroidal, so the stream is expected to have a significant DM component. We compute the effects of the S1 stream on WIMP and axion detectors as a function of the density of its unmeasured dark component. In WIMP detectors the S1 stream supplies more high energy nuclear recoils so will marginally improve DM detection prospects. We find that even if S1 comprises less than 10% of the local density, multi-ton xenon WIMP detectors can distinguish the S1 stream from the bulk halo in the relatively narrow mass range between 5 and 25 GeV. […]

Ovviamente lo stato attuale dei nostri rilevatori non ci da alcun indizio circa l’esistenza e la composizione di questa materia. Viviamo di prove indirette e di “speranze” circa la sua esistenza o meno.

WU

Frb171020

Ve la ricordate questa storia secondo cui quotidianamente il cosmo è solcato da pacchetti di altissima energia che durano pochi millisecondi, partono da chissà dove e vanno chissà dove? Ah, certo, a volte passano anche vicino ai nostri “occhioni cosmici” e ce ne accorgiamo.

I FRB sono queste raffiche potentissime ed inaspettate di energia in cui incappiamo per puro caso e senza alcun preavviso mentre siamo intenti ad osservare altro. Ancora incerta l’origine (si, potete dire alieni), ma di certo è che non sono una novità.

Frb171020 è uno di questi Fast Ray Burst, ma che a differenza di tutti quelli osservati finora pare aver avuto origine “solo” ad un centinaio di anni luce d noi; praticamente, su scale cosmiche, dietro l’angolo.

Dalla loro prima individuazione nel 2007 abbiamo visto circa una cinquantina di RFB ed abbiamo ipotizzato fossero un po’ tutto, da un faro alieno all’emissione energetica conseguente la formazione di una stella di neutroni (si, molto poco fantascientifico, ma è tutt’oggi l’ipotesi più probabile). … anzi, abbiamo anche proposto l’idea che fossero dei sistemi per alimentare lontanissimissime vele solari (ovviamente oltre le nostre competenze tecniche ed al limite della nostra immaginazione)… proprio nei giorni in cui la Voyager-1 sta raggiungendo la ragguardevole (per noi, non per il cosmo) distanza di 21 miliardi di km! … chissà quanto ancora potremmo accelerarla e dove potremo spedirla se generassimo un FRB con lo scopo di spingerla un po’ più in la. (… ah, a proposito, pare che i radioisotopi che la alimentano, egregiamente in funzione dagli anni settanta, siano destinati a “spegnersi” nel 2025, i.e. la sonda continuerà, con o senza fanta-FRB la sua corsa, ma non ci dirà più dove si trova e cosa attraversa).

Tornando a noi; Frb171020, rilevato dai ricercatori della Swinburne University of Technology in Australia, pare provenire (ovviamente al di fuori della nostra Via Lattea) dalla galassia Eso 601-G036, a circa 120 anni luce da noi (Voyager-1, tanto per fare un paragone è a 20 ORE luce…).

Eso 601-G036 ha due importanti caratteristiche; non ha una forte emissione di onde radio ed ha un elevato tasso di formazione stellare. La prima condizione è praticamente una novità rispetto all’ipotesi che si stava affermando che FRB possono generarsi solo in galassie con elevate emissioni radio di fondo, mentre la seconda è una conferma (assieme all’elevato tasso di ossigeno molto simile alle altre galassie in cui FRB sono stati “collocati”) che FRB possano essere associati alla formazione di nuove stelle di neutroni.

Non che mi aspetti davvero di sentire la vocina degli omini verdi decrittando un FRB, ma di certo mi affascina sapere che non abbiamo ancora chiara idea del “mondo” in cui viviamo e dell’origine di alcuni degli eventi più energetici (energia = vita rimane per me una vera verità) che ci circondano.

WU

PS. chiudo con una chiosa poetica (non ditemi che devo mettere la fonte della citazione), forse fuori luogo, ma che mi da l’idea che manchi ancora qualcosa di fondamentale per completare il puzzle:

… così fu quell’amore dal mancato finale così splendido e vero da potervi ingannare…

La costante

C’è una legge, una proprietà a cui niente e nessuno di noi è capace di sfuggire.

Esiste una certa quantità che non cambia mai qualunque siano i molteplici passaggi che la natura si inventa. E’ un qualcosa che non cambia, qualunque cosa accada. Diciamo pure che è un numero. In qualunque modo lo si calcoli prima, dopo e durante i capricci della natura il risultato è lo stesso. Possono cambiare i fattori, le formule, i contributi; possiamo modificarlo, mutarlo, ma alla fine il risultato sarà ineluttabilmente lo stesso. Come dire il numero ed il tipo di mosse sceglietelo pure a piacere, ma un pezzo nero degli scacchi nascerà e morirà sul nero (o sul bianco).

La formula per calcolare il numero aumenterà di complessità ed incorporerà sempre più termini man mano che si considera un ambiente più esteso. Man mano che si prenderanno in considerazione tutte le evoluzioni di questa quantità si arriverà a dover andare a vedere se un po’ di essa si è nascosta nell’armadio del vicino o nel laghetto a 1000 km. Ma se consideriamo tutto, ma proprio tutto, quella quantità rimarrà immutata.

Sempre. Rifate il conto fra migliaia di anni e fatemi sapere.

La cosa concettualmente più difficile da accettare è che non stiamo parlando di pasta, acqua o monete. Stiamo parlando di un concetto astratto che le nostre limitate menti non riescono a visualizzare. Stiamo parlando del niente che governa le nostre vite e ci permette di essere qui.

Innanzi tutto dobbiamo stare attenti a considerare uno stesso sistema. Sempre lo stesso. La nostra quantità invisibile può abbandonare il sistema, un’altra parte potrebbe introdurvisi. Dobbiamo stare attenti a considerare i contributi esterni… altri,enti ci troviamo con il nostro scacco che si muovo sul tabellone del Monopoli… e gridiamo al miracolo.

Dobbiamo poi fare attenzione a scovarla. La nostra quantità, abbiamo detto, può assumere molteplici forme diverse e sta a noi riconoscere dove si è nascosta e fare del nostro meglio per considerala… se vogliamo effettivamente avere conferma che il nostro numero non è variato.

Stiamo parlando dell’energia. Sappiamo che si conserva, non sappiamo cosa sia. Abbiamo formule per calcolarla nelle sue diverse forme, abbiamo contezza di dove può nascondersi, non abbiamo idea della sua origine.

WU

PS. Un approccio volutamente “alla Feymann” (… magari) alla questione. e proprio in virtù di tale ambizione lasciatemi chiudere con una sua chiosa che mi ricorda che non voglio insegnare nulla a nessuno, ma semplicemente imparare.

Non vedevo a cosa servisse un sistema di autoriproduzione nel quale si superano esami per insegnare ad altri a superare esami, senza che nessuno impari mai niente. [R. Feymann]

Se volete una trattazione seria ed accademica sulla legge di conservazione dell’energia ne trovate a tonnellate in giro; anzi, scommetto che vi hanno già martellato con questo concetto… in forme decisamente meno accattivanti.

Jocelyn Bell Burnell

Irlanda del Nord, 1943. La seconda guerra mondiale non era ancora conclusa e l’Irlanda del nord, oltre a non versare in ottime condizioni economiche, non aveva neanche un sistema sociale che agevolava le donne. Il sistema scolastico, in particolare, scoraggiava le ragazze a studiare materie scientifiche imponendo voti di ammissione nettamente più alti di quelli dei maschietti.

Ciò nonostante Jocelyn non era certo di quelle che si faceva scoraggiare. Dopo gli studi, rigorosamente scientifici, Jocelyn arrivò a Cambridge per un dottorato sotto la supervisione del radioastronomo britannico Hewish.

Non si sentiva all’altezza dell’opportunità offertagli e promise a se stessa di dedicarsi con tutte le sue forze alla costruzione del nuovo radiotelescopio che in quegli anni si stava progettando e poi a scoprire eventuali anomalie con esso.

E così fece.

Il Mullard Radio Astronomy Observatory fu terminato nel 1967. Subito Jocelyn si mise a lavoro ed in poche settimane trovò un segnale anomalo.

Le tabelle dei dati risultanti dal radiotelescopio erano all’epoca cartacei e lunghe centinaia di metri. Per qualcosa dell’ordine dei 5 mm ogni tanto, ma ad intervalli assolutamente regolari, compariva qualcosa che aveva catturato l’attenzione di Jocelyn.

Esclusa l’origine terrestre del segnale (… altro che qui) la prima idee fu (come natura vuole) che fossimo difronte al segnale di qualche omino verde che voleva parlare con noi (il primo acronimo dato all’anomalia era, infatti, LGM – Little Green Men).
L’idea si infranse contro la dura verità quando Jocelyn ne individuò altri tre con periodicità diverse e in tre differenti regioni di cielo (lontani parenti degli odierni FRB). Escludendo un assalto di alieni logorroici, la sorgente di quei segnali potevano essere solo stelle.

Jocelyn.png

Ma che stelle?

Beh, oggi sappiamo che stiamo parlando delle pulsar. Stelle di neutroni a rapidissima rotazione che concentrano in qualche decina di km una massa anche maggiore a quella del Sole. Roteando vorticosamente emettono ad intervalli assolutamente regolari fasci di radiazione elettromagnetica.

Jocelyn aveva scoperto le pulsar. Oggi usate come una specie di radiofaro astronomico; si usano per orientare sonde nello spazio profondo quando molti riferimenti mancano, per triangolare altri segnali radio ed eventuali ritardi nei loro segnali sono un’ulteriore conferma del passaggio di un’onda gravitazionale.

Per la scoperta delle pulsar nel 1974 fu assegnato il premio Nobel. Non a Jocelyn. Il premio andò congiuntamente ad Hewish (tutore di dottorato di Jocelyn) e a Ryle, un altro radioastronomo britannico. Jocelyn era “solo una dottoranda” (donna?), i Nobel non viene assegnato ai dottorandi (non fatemi bestemmiare).

Jocelyn dopo aver concluso il suo dottorato si sposò e dovette abbandonare la carriera accademica per seguire il marito nel suo lavoro in giro per il mondo (beh… non so in questo caso quanto sia migliorata la condizione della donna…).

Attraversò quindi un lungo periodo di discontinuità lavorativa e si dedicò a crescere suo figlio. Il tutto fino al 1993. Jocelyn non mollava.

Oramai con un figlio grande ed un divorzio alle spalle ritornò alla sua passione originaria per la radioastronomia. Divenne in breve il capo dipartimento alla facoltà di fisica della Open University (istituzione di studio e ricerca per studenti part-time e a distanza) ed in seguito presidente della Royal Astronomical Society. Divenne la prima donna a dirigere la Royal Society of Edinburgh e l’Institute of Physics del Regno Unito. Alla fine (?), nel 2018, si è aggiudicata lo Speciale Breakthrough prize per la Fisica Fondamentale.

Ammirazione profonda.

WU

PS. Ora (dopo il Breakthrough prize) ci siamo ricordati di lei e la rete e piena di link e news…