L'illusione della Luna

Qui si è sempre subito il fascino delle illusioni ottiche, o degli inganni percettivi in generale e, a giudicare dalla popolarità che di recente ha avuto in rete l'animazione della ballerina che può essere vista ruotare sia in senso orario che antiorario, il fascino è largamente condiviso. 

Per una scienza come l'astronomia, gli inganni visivi sono stati storicamente molto insidiosi, come testimonia il celebre caso degli inesistenti canali marziani immaginati da Schiaparelli a cavallo del ventesimo secolo. Un'illusione astronomica molto tenace che tutti possiamo sperimentare è quella che ci fa vedere la Luna più grande quando è bassa sull'orizzonte, cosa alla quale sono state date in passato le spiegazioni più fantasiose, tra cui un misterioso effetto di lente causato dall'atmosfera terrestre. Che il fenomeno sia solo un'illusione ormai si sa (per convincersene basta fare misure anche artigianali del diametro angolare del satellite in posizioni diverse del cielo) ma la spiegazione accurata dal punto di vista della psicologia è ancora controversa. Una (secondo me la più convincente) la trovate nel bel libro di Paola Bressan, "Il colore della Luna". Che non è un libro sulle illusioni ottiche, ma piuttosto sul modo in cui l'evoluzione ha plasmato il meccanismo incredibilmente sofisticato con cui vediamo il mondo, lasciandosi inevitabilmente dietro qualche ambiguità che ogni tanto ci gioca qualche scherzo. Così, ci si rende conto di come la nostra visione delle cose sia in realtà una (ri)costruzione, non completamente oggettiva, effettuata sulla base di una complessa elaborazione degli stimoli provenienti dall'esterno. E comunque, pur non essendo un libro sulle illusioni, di illusioni ce ne sono di davvero notevoli. Per farvene un'idea, andate a dare un'occhiata al blog del libro (dove trovate spiegata anche l'illusione della Luna).

Meglio di così

Mi è tornato in mente che otto anni fa, più o meno di questi tempi, stavo tentando disperatamente di far capire ai miei colleghi di oltreoceano che tutta l'area di Tor Vergata sarebbe stata chiusa nei giorni a cavallo del primo maggio, causa giubileo e concertone, e che quindi avrei avuto bisogno di un permesso speciale per poter accedere all'Università ("What do you mean, the Pope is kicking you out of campus?"). Collaboravo a un esperimento che si chiamava MAXIMA (vi risparmio l'acronimo), eravamo pochi e quasi tutti a Berkeley (cioè, io ero tornato a Roma — non da molto però — da cui le difficoltà logistiche che dicevo). A ripensarci adesso sembra impossibile, ma eravamo proprio pochi, davvero. Il nostro fratello maggiore, BOOMERANG (acronimo ancora peggiore), si prese la copertina di Nature il 27 aprile e, a ruota, le prime pagine dei quotidiani. Ma soprattutto ebbe l'onore di una vignetta di Massimo Bucchi (un genio), che ironizzava sull'entusiasmo degli italiani alla notizia che l'universo è "piatto" (c'erano un piatto e un tizio armato di coltello e forchetta pronto a riempirsi la pancia: conservo ancora il ritaglio).

E insomma, misure di sicurezza romane permettendo, dovevamo finire un paio di articoli e li finimmo. Uscirono una decina di giorni dopo (su arXiv; per vederli pubblicati su The Astrophysical Journal Letters ci volle ancora qualche mese). Eravamo il fratello minore, ma io ero contento così. Più di tutto, ricordo l'eccitazione e la fatica dei mesi precedenti, a Berkeley, e la sensazione provata nel veder emergere lentamente, sullo schermo di un computer, un'immagine dell'universo appena nato — un'immagine che nessuno aveva mai visto prima così nitida a parte noi, che eravamo proprio pochi. Per chi pensa che ci sia qualche valore in questa assurda e spesso frustrante impresa di capire e apprezzare il mondo per quello che è, non può andare meglio di così.

Accontentavi di Armageddon

A ingrossare la lista di sciagure profetizzate dagli amanti del catastrofismo, periodicamente si riaffaccia il rischio che qualche asteroide sia in rotta di collisione imminente con il nostro pianeta. Va detto che, al contrario di tanti altri allarmi ingiustificati, questo una base scientifica ce l'ha. Nel sistema solare ci sono migliaia di piccoli ammassi rocciosi (i cosiddetti "corpi minori", rimasti in giro dopo la formazione dei pianeti) di cui è difficile rivelare la presenza e calcolare le traiettorie. Ci sono prove documentate che oggetti di questo tipo abbiano colpito la Terra più volte in passato (un esempio ben noto è l'impatto che sessantacinque milioni di anni fa con ogni probabilità contribuì all'estinzione di massa del Cretaceo-Terziario e alla scomparsa dei dinosauri). Quindi, è sempre bene tenere occhi e telescopi puntati in alto per controllare la situazione. Fino a oggi, comunque, l'unico asteroide noto che abbia dato qualche piccolo motivo di preoccupazione è Apophis, un sasso di circa 300 metri che passerà dalle parti della Terra nel 2029 e poi nel 2036: abbastanza vicino da raccomandare di tenere sotto controllo la situazione, ma non tanto da creare allarmi reali. E infatti il rischio di impatto è classificato al livello 0 della scala di Torino (ovvero: rischio di impatto nullo o talmente piccolo da essere trascurabile).

Detto questo, la notizia che un ragazzino tedesco, partecipando a una competizione scientifica, avrebbe ricalcolato il rischio di impatto di Apophis correggendo al rialzo le stime della NASA, è una bufala bella e buona. (Qui c'è la pagina della NASA con le stime aggiornate. Se guardate in fondo all'articolo c'è una nota che smonta la faccenda.)

La nuvola nera

"La nuvola nera" è un buon romanzo di fantascienza del 1957 — niente di strano, in un'epoca in cui di buona e ottima fantascienza se ne scriveva tanta. Solo che questo romanzo lo ha scritto Fred Hoyle, che è stato uno dei più grandi astrofisici di tutti i tempi. E nel leggerlo, oltre a capire come va a finire la storia, ci si può divertire ad andare a caccia di riferimenti scientifici. Che non sono pochi, visto che si tratta di fantascienza "dura" e che, come dice lo stesso Hoyle nella nota iniziale, poco di quello che vi è raccontato è totalmente inverosimile. 

Paradossalmente, però, la cosa su cui il libro mostra tutti i suoi anni è forse proprio quella che Hoyle si aspettava di meno — e a cui, come scienziato, teneva di più. Hoyle, per chi non lo sapesse, è stato l'inventore del nome "Big Bang", riferito al modello di universo in espansione. Inventore del nome, ma non del modello, che anzi detestava con tutte le sue forze. (Big Bang, in origine, era un termine derisorio, coniato durante una trasmissione radiofonica: come per dire, "il modello col botto all'inizio".)  Hoyle aveva invece ideato un modello in cui l'universo, pur essendo in espansione, rimaneva stazionario (cioè sempre uguale a se stesso, senza inizio né fine) attraverso una continua creazione di materia. (La leggenda vuole che l'idea sia venuta a Thomas Gold, uno dei propugnatori del modello insieme a Hoyle e Hermann Bondi, durante la visione di  "Dead of Night", un film fanta-horror con una struttura ciclica.) Be', a un certo punto del libro, Hoyle non perde occasione per polemizzare con i suoi rivali scientifici: si scopre (non vi dico come, nel caso non l'aveste letto) che l'Universo non ha origine, e uno dei protagonisti dice una frase del tipo "aspetta che lo sappiano quelli del Big Bang". Peccato, però, che oggi sappiamo che Hoyle aveva torto. Ironicamente, la sconfitta del modello di universo stazionario arrivò (con la scoperta della radiazione cosmica di fondo) nel 1964, cioè proprio l'anno in cui Hoyle, nel romanzo, situa l'arrivo della nuvola nera. Una nuvola nera per Hoyle, certamente, che poi nel resto della sua carriera scientifica non perse l'abitudine alle idee eretiche e controverse (come la 'panspermia', ovvero l'idea che la vita sia arrivata sulla Terra dallo spazio).

(È un po' un peccato che Feltrinelli non abbia mai rimesso mano alla traduzione, datata e purtroppo spesso inaccurata nel rendere i termini scientifici. A parte il dannunziano "jonizzazione", c'è anche un "diagramma colore-grandezza" che dovrebbe essere "diagramma colore-magnitudine".)

Infinite possibilità

"L'universo (che altri chiama la Biblioteca) si compone d'un numero indefinito, e forse infinito, di gallerie esagonali, con vasti pozzi di ventilazione nel mezzo, bordati di basse ringhiere."
— J.L. Borges, La biblioteca di Babele

Periodicamente me lo vado a rileggere, per essere sicuro che faccia sempre lo stesso effetto, e ogni volta ne ho la conferma: per me, La biblioteca di Babele è uno dei più bei racconti che siano mai stati scritti. In poche pagine ci viene descritto un intero universo: o meglio, ci vengono date le regole per generarlo. Il racconto di Borges è una cosmologia immaginaria ma perfettamente coerente. Il senso di vertigine che ci prende durante la lettura è simile a quello che ci prende pensando alle cifre del pi greco: quello dell'infinito che scaturisce dal finito. La totalità del cosmo immaginato da Borges scaturisce dalle potenzialità racchiuse in poche leggi combinatorie: una specie di realizzazione pratica del "teorema della scimmia dattilografa" (ovvero: dato abbastanza tempo, una scimmia che picchi a caso i tasti di una macchina da scrivere può produrre tutti i libri del British Museum).

La Biblioteca è fatta di stanze esagonali, ognuna contenente 640 libri organizzati in scaffali: ogni libro ha 410 pagine di 40 righe, ogni riga ha 40 caratteri. Questo significa che ogni libro contiene 410 x 40 x 80 = 1312000 caratteri. I segni tipografici utilizzati sono 25, il che dà un totale di 25 elevato alla 1312000 libri possibili. Un numero finito, eppure inimmaginabilmente più grande del numero di tutti gli atomi contenuti nell'universo visibile (che si può stimare essere circa 10 elevato alla 80). La Biblioteca contiene non solo tutti i libri già scritti, ma anche tutti i libri che potrebbero essere scritti. Il che significa: tutte le storie possibili, comprese le descrizioni dei più minuti episodi delle nostre vite. Cercando un po' in giro, ho scoperto che c'è chi ha creato un simulatore dei libri contenuti nella Biblioteca. (Ovviamente, non riuscirà mai a produrre niente di neanche lontanamente vicino a un libro sensato, e la frazione di libri effettivamente prodotti sarà sempre completamente irrilevante rispetto al totale.)