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Il kilogrammo di Plank

Nulla è più come prima (… e come mi sento vecchio in questi asserti) dalla nonnina che cuce sull’uscio di casa al chilogrammo. Eh ???

Si, neanche il nostro punto di riferimento per vacui discorsi da palestra o da macellaio è destinato a rimanere quello di un tempo, a partire dal 2019 un kilo non sarà più un kilo (cioè si, sarà sempre lui, ma non più fisicamente lui). E, forse, meglio così … no, non per la gioia dei fautori del sistema imperiale britannico.

In origine era un cilindretto di platino-iridio (conservato a Parigi come ci insegnano a scuola) che portava sulle sue spalle la responsabilità di tarare tutte le bilance del mondo. Un ruolo decisamente poco invidiabile per il piccolo oggetto che porta comunque egregiamente avanti da circa 130 anni. Per alleviarne le sofferenze, nel 1889 furono prodotti 18 campioni destinati ad essere identici (e già l’uso di questa parola non può che far storcere il naso) al cilindretto originale per essere distribuiti nei vari paesi affinché vi fossero più riferimenti quando si parla di Kg, gr, hg e simili. Ovviamente la precisione e la misura della massa si riflette direttamente su tutte le grandezze che da essa dipendono (e non sono poche), e.g. densità, candela, ampere, mole, etc.

Periodicamente tali “copie” fanno un viaggio a Parigi per essere confrontate con l’originale (o meglio, anche qui, con copie di lavoro dell’originale). Ovviamente il paragone non è come quando andiamo dal fruttivendolo. I campioni sono conservati sotto teche stagne, vanno lavati con acqua bi-distillata e speciali solventi, non vanno sfregati per non rimuovere materiale ed astuzie del genere. Inoltre una volta ogni 40 anni, il cilindro dei cilindri, il chilogrammo originale, viene rimosso dalla sua teca per fare un’ulteriore paragone con i 18 esemplari e con le sue copie di lavoro.

KgCampione.png

Beh, il punto è che nonostante tutte queste copie ed accortezze, il chilogrammo padre ha perso circa 50 microgrammi rispetto a tutti gli altri. O meglio, la differenza è di 50 microgrammi, ma che sia lui ad aver perso peso o gli altri ad averlo preso non ci è dato saperlo. Il meccanismo che ha causato tale variazione di peso non è affatto chiaro, mentre è chiaro che questo macchinoso sistema è intrinsecamente impreciso. Ah, la precisione richiesta per queste misure? Venti parti su un miliardo…

Il problema è superabile modificando il riferimento del chilogrammo da un campione fisico ad una grandezza fisica universalmente misurabile, come ad esempio la forza elettromagnetica, esprimibile a sua volta in funzione della costante di Plank (finalmente una grandezza universale!). La bilancia di Kimble è praticamente una bilancia a due bracci; su uno dei due viene posizionato un peso , mentre l’altro è lasciato vuoto ed il peso è controbilanciato da una corrente elettrica che scorre in un un filo immerso in un campo magnetico. La misura della corrente (che è poi la precisione nella misurazione della costante di Plank, ovvero di decine di parti su miliardo) è precisa quanto basta per vedere che forza serve per bilanciare il chilogrammo campione. Anche qui, ovviamente, più facile a dirsi che a farsi, dato che la bilancia deve essere isolata da qualunque perturbazione esterna, la precisione nella misurazione della corrente deve essere molto elevata, così come la ripetibilità della stessa.

Praticamente spostiamo il problema da accortezze manuali per il trattamento di un campione fisico ad accortezze tecnologiche nella misurazione di grandezze fisiche.

Un primo passo avanti.

WU

PS. Il peso è comunque l’ultimo superstite di un sistema di misurazione basato su oggetti fisici. Le altre due grandezze fisiche di riferimento, il metro ed il secondo, sono state già sostituite da costanti della natura: il metro è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299.792.458 di secondo; il secondo è la durata di 9.192.631.770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini dell’atomo di cesio-133.

Il che è l’ennesima prova che della massa (e della gravità ad essa associata), benché ce l’abbiamo davanti da millenni, non abbiamo ancora capito tutto.

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Salar de Uyuni

A me da l’idea di un personaggio di un romanzo di Salgari. Invece potrebbe esserne l’ambientazione. Stiamo parlando di più di 10000 km2 (grossomodo come tutto l’Abruzzo) di … sale. La più grande distesa salata del globo. Sale, sale ed ancora sale a più di 3600 m di quota in Bolivia.

L’origine? Abbastanza intuitivamente (ah ah ah) un enorme lago preistorico prosciugatosi che ha lasciato due attuali laghi salati oltre che il gigantesco letto salato. Un posto del genere ha due grandi impatti sul genere umano: pratico e poetico.

Per il primo ho ovviamente in mente il fatto che dalla distesa si estraggono più o meno 25000 tonnellate di sale all’anno (e la stima è che la distesa ne contenga 10 000 000 000!), oltre al fatto che il posto contiene un terzo di tutte le riserve di litio mondiale (oltre che altra robaccia per noi utilissima tipo boro e magnesio).

Per l’aspetto poetico, invece, non possiamo far finta di non vedere la suggestività del posto. Il cielo e la terra si confondono perfettamente divisi soltanto dalla sottile linea dell’orizzonte. L’infinito pare quasi materializzarsi.

Uyuni.png

Meta turistica neanche a dirlo. Circondato da riserve naturali e rari habitat di accoppiamento, banale. Sede di ritrovamento di mummie ed insediamenti di ominidi, quasi ovvio. Geyser e vulcani quiescenti nella zona non potevano mancare.

Un posto decisamente fervido per le pratiche umane. Da millenni, a 360 gradi. Nonostante decisamente ostile per la nostra specie, the place to be.

WU

Argyle Everglow

Diamante da 2.11 carati. Non pochi, non tanti, sicuramente non tantissimi, ma tutto sommato non sufficienti a fare notizia.

… se non fosse per il suo colore. Siamo davanti, infatti ad un rarissimissimo diamante rosso, il più raro dei rari. Circa una ventina rinvenuti in più di trenta anni.

The colour of pink and red diamonds is the result of an atomic deformity which affects the way light is refracted through the stone. Just 0.03 per cent of the diamonds mined every year across the globe are pink, and an even tinier proportion of these are red.

RedDiamond.png

E non è ancora tutto, il primato della rara gemma rossa va al Moussaieff Red. 5.11 carati di puro rossume diamantato rinvenuto in Brasile nel 1990.

The largest known red diamond is the 5.11-carat Moussaieff Red, which was discovered in the 1990s by a Brazilian farmer, cut into a triangular shape and sold to the Moussaieff jewellery house. Another red diamond belonging to Moussaieff, a heart-shaped 2.09-carat stone, sold in 2014 for £3.4 million: over £1.6 million per carat.

Ovviamente a braccetto con la rarità va il prezzo. In questo caso si parla di asta: partenza 10 000 000$.

Ma

The record auction price for a fancy red diamond is $5 million, paid three years ago in Hong Kong, according to materials distributed by Rio Tinto. That transaction also set the record for the per-carat price, $2.4 million.

Ed il prezzo è destinato a salire dato che:

Rio Tinto’s Argyle mine – which produces 90 percent of all naturally colored pink diamonds – is scheduled to close in 2021

WU

PS. Io comunque preferisco decisamente quelli bianchi.

Armalcolite

Partiamo con la genesi del nome: Arm-al-col-ite. A parte il suffisso -ite le altre tre sillabe non sono altro che le iniziali dei nomi: Armstrong, Aldrin e Collins.

Vi dicono nulla? Sono gli astronauti della missione Apollo 11. Si quella “That’s one small step for a man, but a giant leap for mankind“. Quella che consentì ai primi esseri umani di mettere piede sulla luna. Quella che affascinò, motivò ed ispirò un’intera generazione.

L’armalcolite è un minerale che aveva tutte le caratteristiche per essere considerato alieno; fu infatti scoperto per la prima volta nella parte sudoccidentale del Mare della Tranquillità, sulla Luna! Cioè gli astronauti della suddetta missione inciamparono in alcune rocce che riportate a terra ed analizzate non avevano, all’epoca dei fatti, corrispettivo nel nostro mondo. Ma la storia (ahimè) finisce qui, dato che dal 1969 in poi l’armalcolite è stata scoperta in parecchie località della Terra (US, Germania, Messico, Sud Africa, etc. etc.), oltre ad esser stata sintetizzata in laboratorio.

Armalcolite.png

E’ un minerale a base di Ferro, Magnesio e Titanio. E’ una pietra è abbastanza rara sia sul nostro pianeta che sulla nostra luna e si forma a pressioni relativamente basse associate ad un rapido raffreddamento da circa 1000°C fino a temperatura ambiente (tempra). Condizioni abbastanza tipiche della fase di raffreddamento lunare, anche accoppiate a mancanza di ossigeno, “Titanium-rich basalt” ed abbondanza di materiale ferroso.

E’ grignolina, opaca, composta da cristalli allungati. Insomma esteticamente non particolarmente accattivante, ma decisamente suggestiva per la sua origine e per il fatto di darci una prova di un passato condiviso (e non entrerò qui nella varie teorie di formazione lunare) fra noi e la nostra Luna.

WU

PS. Condivide la sua “origine extraterreste” con altri due minerali: tranquillityite and pyroxferroite. Entrambe successivamente trovate sulla Terra.

Acqua sensibile

Che di per se è anche un bel titolo. Evocativo. Puro.

Parliamo, tuttavia, di una presunta teoria secondo la quale esiste una correlazione fra i pensieri umani e lo stato dell’acqua. Eh no, non sto scherzando.

Prendiamo due vasetti pieni di riso e colmiamoli d’acqua fino all’orlo. Poi mettiamolo l’uno accanto all’altro a riposare. Al primo rivolgiamo una serie di lodi e complimenti; al secondo insulti e vilipendi. Il risultato che otterremo (dovremmo ottenere, si dice che si possa ottenere, è possibile che accada, … e non so più che circonlocuzioni usare per dire che ci credo un numero fra 0 ed 1 in una scala che arriva a 100000) è che il primo avrà il riso ben sedimentato e l’acqua cristallina mentre il secondo sarà una torbida mistura.

MemoriaAcqua.png

Il motivo “scientifico” è che i cristalli assumono una forma simmetrica solo nel caso percepiscono una fonte armonica attorno ad essi, mentre rimarranno ad uno stato caotico a campi di energia negativa (e la cosa vale sia per pensieri, parole, musica, testi, etc. etc.).

Insomma l’acqua non è completamente indifferente ai nostri stati d’animo, anzi, la condizioniamo e la “organizziamo” in base all’energia positiva o negativa che emaniamo.

Ora uno ci può credere o meno (proverò con i due vasetti, ma sono certo che il motivo per cui non vedrò alcuna differenza è che il mio scetticismo ha condizionato l’esperimento), ma alla “teoria”manca uno dei presupposti per renderla tale: NON è possibile fare una verifica sperimentale e riproducibile dei risultati. Ciò automaticamente la porta nel campo delle pseudo-teoria (e d’altronde anche il suo ideatore non aveva basi scientifiche… anche se questo potrebbe non voler dir nulla).

Il principio è comunque una deformazione di qualcosa di invece molto più reale, beh almeno realistico:

sostanze chimiche di natura organica e non organica, nonché molecole biologiche e composti organici complessi emettono, rispettivamente, singole frequenze elettromagnetiche o uno spettro di frequenze che corrisponde a quelle delle sostanze contenute.

Un po’ come dire che in un certo senso l’acqua potrebbe avere veramente una memoria elettromagnetica di ciò con cui è venuta in contatto, anche se di certo non delle emozioni umane. Per quelle bastiamo noi stessi.

WU

Mida batteri

Parliamo un po’ di ricerca, di ricerca applicata. Ovvero di quel genere di ricerca che tende, ovviamente (!) in una prospettiva di medio/lungo termine a generare il soldo.

Tutti abbiamo presente il valore dell’oro, in particolare in un periodo di incertezza (devo dire: come quello attuale?) cerchiamo in esso (per chi può) quel rifugio e quella tranquillità che tanti altri investimenti non sono in grado di offrire.

Ad ogni modo, divagazioni a parte, l’oro è l’oro. Ed il sol pensare di riuscire a realizzare, in una qualche forma il sogno di Re Mida, fa luccicare gli oggi, e pensare subito al businesssss.

Una ricerca Australiana dell’università di Adelaide, questa, si è concentrata su un tipo di batterio che potrebbe effettivamente aprire nuovi scenari. Sono microrganismi che avrebbero (un solo condizionale) la capacità di trasformare in oro ciò che ingeriscono.

L’oro, benché sia Oro, proprio come gli altri metalli terrestri è continuamente soggetto ad un ciclo di reazioni che tendono a scioglierlo dagli altri materiali ai quali è legato per concentrarlo in piccole pepite: il ciclo biogeochimico dell’oro.

In the natural environment, primary gold makes its way into soils, sediments and waterways through biogeochemical weathering and eventually ends up in the ocean. On the way bacteria can dissolve and re-concentrate gold – this process removes most of the silver and forms gold nuggets.

Beh, il grande pregio della ricerca è sostanzialmente quello di aver isolato alcuni dei microorganismi artefici di tale ciclo ed aver anche “sperimentato” che la trasformazione avviene in anni/decenni (tra i 3,5 e gli 11,7 anni). Effettivamente pochissimo se paragonato ad ere geologiche.

Il punto è quindi oro, oro subito (ovviamente non rpima di aver portato i batteri fuori dai laboratori in sconfinati “allevamenti di oro”)! Direi che siamo di fronte ad una crasi fra Re Mida e Goldfingher.

WU

Elucubrazioni sul principio di Mach

La materia, la massa, per quanto concetti con i quali ci scontriamo quotidianamente da millenni (io le confezioni di bottiglie acqua le doterei di mini-rotelline) riservano ancora molte sorprese; è un dato di fatto.

Dal principio di equivalenza in poi ancora non ci è chiaro fino in fondo perché la massa ha le proprietà che la contraddistinguono. L’inerzia (in due parole … la tendenza dei corpi a mantenere il proprio stato di moto o di quiete…), ad esempio, da dove viene fuori?

Beh, secondo E. Mach, dall’interazione della massa in questione con il resto del cosmo. Ovvero:

L’inerzia di ogni sistema è il risultato dell’interazione del sistema stesso con il resto dell’universo. In altre parole, ogni particella presente nel cosmo ha influenza su ogni altra particella.

Assumiamo per un momento (con uno sforzo mentale non banale) che in tutto il cosmo vi sia solo un oggetto e noi siamo seduti di di esso. Beh, in questo caso non percepiremmo nessuna forza di inezia, indipendentemente dal moto dell’oggetto.

Ciò sarebbe una conseguenza del fatto che ogni moto che definiamo è un moto rispetto a qualcos’altro, rispetto ad un sistema di riferimento; è un moto relativo. Quindi, se consideriamo solo questo solitario oggetto non possiamo stabilire se si muove/ruota o meno e quindi se sussistono forze di inerzia o meno. E’ un po’ come dire che se dobbiamo faticare per sollevare la cassa di acqua la “colpa” è delle stelle lontane, la cui massa (complessivamente un visibilio) influisce sull’inerzia (praticamente una specie di pigrizia della massa) di ogni cosa… acqua compresa.

Un po’ una conseguenza del fatto che il sistema di riferimento assoluto non esiste, con buona pace di Newton.

La parte affascinante è pensare come una proprietà intrinseca della materia sia effettivamente derivata dall’interazione con il resto dell’universo: prendiamo la nostra inerzia dal cosmo.

Filosoficamente appagante.

WU