30 novembre 2009

Il carnevale della fisica

Gravità zero ha organizzato il primo carnevale della fisica, un'occasione per aggregare i blog scientifici legati alla fisica—cosa che già funziona con successo da un paio di anni per la matematica, e che continuerà una volta al mese (la prossima puntata sarà ospitata su Jolek). Tra l'altro, non casualmente, oggi sono anche quattro secoli esatti da quando Galileo osservò per la prima volta il cielo col cannocchiale: indovinate con quale post partecipa questo blog?

29 novembre 2009

Nuove evidenze di attività biologica su Marte?

Nel 1996, la NASA fece un annuncio sensazionale. Le analisi effettuate su un meteorite di origine marziana sembravano mostrare indizi di possibile attività biologica. Il meteorite era stato ritrovato sepolto nel ghiaccio in Antartide, ed era rimasto isolato lì sotto per diverse migliaia di anni. Se quelle tracce erano state davvero lasciate da organismi viventi, quegli organismi dovevano aver vissuto su Marte, in un lontano passato.

Ovviamente, la cosa era potenzialmente rivoluzionaria. Al punto che Bill Clinton si sentì in dovere di fare un discorso alla nazione e al mondo. Ma, come avviene nella scienza, furono fatti studi e analisi indipendenti, le diverse conclusioni furono vagliate spietatamente, e iniziò un lungo dibattito tra quelli che pensavano che le tracce fossero di origine biologica e quelli che ritenevano che potessero essere adeguatamente spiegate da semplici processi chimici.

Dopo qualche anno l'entusiasmo si attenuò, e sebbene l'ipotesi biologica non fu mai esclusa del tutto, si raggiunse un certo consenso intorno al fatto che le tracce fossero di natura chimico-fisica. Un allora sconosciuto (e deluso) Dan Brown si ispirò alla faccenda per il suo libro La verità del ghiaccio, montando a neve una storia di complotti e trame politiche.

Qualche giorno fa, il gruppo che aveva presentato i risultati del 1996 è tornato alla carica. A quanto pare, a più di dieci anni di distanza, ulteriori analisi avrebbero rafforzato l'ipotesi biologica. Per ora non c'è molto altro, quindi prudenza: ma pare che la NASA farà un annuncio ufficiale domani, lunedì. Staremo a vedere: restate in giro.

25 novembre 2009

Il botto dell'atomo gigante

Come appendice alla vita di Lemaître (a proposito, ancora un astronomo e poi abbiamo finito), potete dare un'occhiata alla riproduzione di questo ghiotto articolo pubblicato nel 1932 da Popular Science, che racconta bene le allora recenti idee sull'origine dell'universo. Molte cose sono valide ancora oggi, ma non l'idea che l'universo abbia avuto origine dall'atomo primordiale. In ogni caso, applausi per il titolo, che sarebbe perfetto per un B-movie degli anni '50. (In italiano non rende altrettanto bene.)

24 novembre 2009

LHC: prime collisioni



Io ve lo dico: se non provate proprio niente all'idea di quei protoni che vanno in frantumi sbattendo fra loro per la prima volta là sotto terra vicino Ginevra, siete delle persone aride e senza cuore.

23 novembre 2009

Vite degli astronomi /9. Georges Lemaître (1894-1966)

A volte la storia è strana. Nel 1633 Galileo viene condannato come eretico davanti al tribunale del Sant'Uffizio, per aver sostenuto una teoria cosmologica "espressamente contraria alla Sacra Scrittura". Poco meno di tre secoli dopo, quando arriva il momento di formulare una nuovo modello cosmologico—un modello rivoluzionario che addirittura si azzarda a mettere il naso in una questione scomoda come l'origine dell'universo—a chi tocca il compito? A un prete.

Per la verità, prima ancora della filosofia tomista, Georges Lemaître ha studiato ingegneria, matematica e fisica. Appena ordinato sacerdote, lascia il Belgio per fare il giro dei migliori istituti scientifici dell'epoca. "Esistono due vie per arrivare alla verità. Io ho deciso di seguirle entrambe," dice Lemaître. Uno può discutere l'ipotesi di partenza (c'è chi pensa che ci sia una sola via, chi nessuna, chi infinite), ma è indubbio che il giovane prete fa le cose sul serio. Va a Cambridge a studiare con Eddington e Rutherford, si ferma un po' all'Harvard Observatory con Shapley per imparare l'astronomia, e finisce a fare un dottorato in fisica al MIT. Intanto, studia la teoria della relatività.

E proprio giocherellando con le equazioni di Einstein, Lemaître si accorge che, partendo da ipotesi minime (essenzialmente il presupposto copernicano che non esistano posizioni privilegiate nell'universo), si può costruire un modello matematico di tutto il cosmo. Un modello piuttosto strano, in cui lo spazio si espande continuamente. Ma, soprattutto, un modello in cui tutta la materia è concentrata in un unico punto all'origine dell'espansione: l'inizio di tutto. Lemaître prende la cosa molto sul serio, e prova a ipotizzare una causa fisica per la nascita dell'universo. Mette insieme (un po' approssimativamente) le nuove scoperte sulla radioattività e sui raggi cosmici, e immagina che l'energia che ha creato l'universo sia scaturita dalla frammentazione di un atomo primordiale.

"In principio, la scissione dell'atomo primordiale creò lo spazio e il tempo." La nuova versione della Genesi secondo Lemaître non fa scattare la macchina della Santa Inquisizione, ma è quasi eresia per la comunità scientifica. Nel 1927, Lemaître riesce ad avvicinare Einstein a un congresso, e gli espone le sue idee, condendole con metafore un po' ingenue di fuochi d'artificio e ceneri spente. Einstein lo sta a sentire un po' annoiato, e alla fine lo liquida sbrigativamente: "Giovanotto, i calcoli possono andare, ma il suo senso fisico è abominevole." Einstein non è l'unico a farsi beffe dell'universo in espansione di Lemaître. Persino il suo mentore, Sir Eddington, trova "raggelante" l'idea che l'universo abbia avuto origine dal nulla. Ma, due anni dopo, Hubble scopre che le galassie si allontanano tra loro, e il modello di Lemaître è l'unico in grado di spiegare la cosa. Nel 1933, esattamente tre secoli dopo la condanna di Galileo, Einstein riabilita l'eresia di Lemaître: "È la migliore spiegazione della creazione che io abbia mai sentito."

Evidentemente la pensa così anche papa Pio XII che, in un discorso del 1951, prova a interpretare il fiat lux biblico alla luce del nuovo modello cosmologico—mandando su tutte le furie Lemaître, che ha sempre badato a tenere ben separate scienza e religione, le due vie che ha scelto per arrivare alla verità. "Ho troppo rispetto per Dio per poterne fare un'ipotesi scientifica".

Poco prima di morire, Lemaître viene a sapere che due giovani radioastronomi hanno misurato il calore residuo del big bang. È la conferma che, seguendo la via impervia dei modelli matematici, delle osservazioni e degli esperimenti, il prete scienziato è davvero riuscito ad afferrare un frammento di verità.

Se anche l'altra via lo abbia portato da qualche parte, lo sa soltanto lui.

18 novembre 2009

Moon

Per essere un capolavoro, a Moon manca l'idea geniale, quella che ti lascia a bocca aperta. In compenso, quello che c'è — un po' di crisi di identità alla Philip K. Dick, un po' di senso di isolamento alla Kubrick, un po' di umanesimo alla Gattaca — è confezionato molto bene e tenuto in piedi da un tour de force di Sam Rockwell che fa letteralmente tutto da solo. A me non è dispiaciuto.

15 novembre 2009

Arte lunare



Scopro che Alan Bean, pilota della missione Apollo 12 e quarto uomo a mettere piede sulla Luna, oggi fa il pittore e ha una galleria dei suoi quadri su internet.

14 novembre 2009

Comunicazione di servizio

Domani (15 novembre) alle 16, sarò al Conservatorio di Piacenza per parlare de "La musica del big bang", in un incontro/concerto organizzato dall'associazione culturale "Fratelli Serassi Cavaillé-Coll". Con me ci sarà l'organista Livia Mazzanti. L'ingresso è libero. Se siete da quelle parti e passate, fatevi riconoscere.

11 novembre 2009

Neil e Buzz sono stati qui

Da una quota di 50 km sopra la superficie lunare, il Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA sta inviando immagini con una risoluzione talmente alta da essere in grado di scorgere le tracce lasciate delle missioni Apollo. Alla fine di ottobre erano arrivate le foto del sito di allunaggio dell'Apollo 17; un paio di giorni fa quelle del sito dell'Apollo 11.



La macchia bianca più grande è il modulo Eagle: si possono vedere sia i quattro "piedi" del modulo, che le tracce scure lasciate dagli spostamenti di Armstrong e Aldrin durante le passeggiate (andate qui per vedere la foto completa ad alta risoluzione).

Tutto questo è molto bello; e c'è chi pensa che queste foto possano far cambiare idea a quelli che credono che le missioni Apollo sono state una messa in scena. Può darsi. Ma io non sono così fiducioso. Le prove che siamo stati sulla Luna non mancavano neanche prima. Il problema è che chi crede in fantasiosi scenari di complotto ci crede nonostante ogni evidenza del contrario. Non sarà certo una macchia bianca su una foto a farli rinsavire.

Ma per tutti gli altri—per noi—quella piccola macchia e quelle strisce scure sono un'altra testimonianza dell'ingegnosità e del coraggio che a volte il genere umano riesce a dimostrare.

10 novembre 2009

Si muove



Qualcuno forse ricorderà che, tempo fa, si era parlato dei problemi del rover Spirit, rimasto impantanato nella sabbia marziana. Dopo qualche mese passato a capire come uscire al meglio dalla situazione (evitando di peggiorare le cose con una manovra sbagliata), pare che si sia quasi pronti a tentare. Per ora, si è provata la sterzata. Notare la ruota sinistra quasi completamente sepolta. (Altre immagini qui.)

09 novembre 2009

Cose alla radio

L'altra settimana, ero a Condor a parlare ancora un po' di LHC in relazione a questo articolo del Guardian. Dopo di che, un paio di giorni dopo, c'è stata la bizzarra notizia del corto circuito provocato da un pezzo di pane fatto cadere da un uccello.

(Lo so, sembra una notizia di The Onion, ma a quanto pare - e fino a prova del contrario - è tutto vero. A me sa di bufala, e vedo con sollievo che non sono l'unico a pensarlo.)




(Aggiornamento: l'analisi dei tracciati di temperatura nei settori di LHC mostra che un problema c'è stato davvero.)

08 novembre 2009

Dune marziane



(Altre immagini ad alta risoluzione del suolo marziano su The Big Picture.)

07 novembre 2009

Una giudiziosa via di mezzo

"La scienza ha a che fare con un misto apparentemente contraddittorio di atteggiamenti: da un lato richiede un'apertura quasi totale verso tutte le idee, non importa quanto strane e bizzarre possano sembrare, una propensione per la meraviglia. Quando cammino, il mio tempo rallenta; mi restringo nella direzione del moto, e divento più massiccio. È una follia! Nel mondo microscopico, una molecola può trovarsi in questa posizione, in quella posizione, ma non può stare in una qualunque posizione intermedia. Anche questa è bella! Ma la prima è una conseguenza della teoria della relatività, la seconda della meccanica quantistica. Ci piaccia o no, il mondo è fatto in questo modo. Se insistete che è ridicolo, sarete per sempre tagliati fuori dalle grandi scoperte della scienza. Ma allo stesso tempo, la scienza richiede lo scetticismo più vigoroso e privo di compromessi, perché le idee sono, per la maggior parte, semplicemente sbagliate, e il solo modo per selezionare quelle giuste è tramite esperimenti e analisi.

Troppa apertura, e vi troverete a accettare ogni nozione, idea e ipotesi—che è come non conoscere niente. Troppo scetticismo—specialmente il rifiuto di nuove idee prima che esse siano adeguatamente messe alla prova—e non solo sarete sgradevolmente scorbutici, ma anche chiusi di fronte al progresso scientifico. Quello di cui abbiamo bisogno è una giudiziosa via di mezzo."

[Carl Sagan, Meraviglia e scetticismo (l'originale integrale lo trovate qui. Io Sagan lo citerei sempre, ma la scusa è che oggi è il Sagan Day]

05 novembre 2009

Corsi e ricorsi

La cosa che mi ha colpito di più della recente notizia che un'osservazione del telescopio Fermi avrebbe escluso deviazioni dalla teoria della relatività di Einstein—mostrando che la velocità della luce non dipende dall'energia della luce stessa—è che l'autore della scoperta si chiama Michelson, proprio come quell'altro che, con un'osservazione molto simile, diede a Einstein l'idea di partenza per la sua teoria.

03 novembre 2009

Vite degli astronomi /8. Edwin Hubble (1889-1953)

Poche storie. Se c'è un astronomo contemporaneo che può essere paragonato ai più grandi del passato — uno che da solo ha cambiato la nostra idea dell'universo nello stesso modo in cui lo hanno fatto Keplero o Galileo — quell'astronomo è Edwin Hubble.

Alto, atletico, sicuro di sé, e interessato allo sport almeno quanto allo studio — il classico ragazzone americano che uno si aspetterebbe di vedere in un campo di football, circondato da ragazze pon-pon, piuttosto che dietro l'oculare di un telescopio — il giovane Hubble è abbastanza brillante da guadagnarsi una borsa di studio per Oxford, su raccomandazione nientemeno che del futuro premio Nobel Robert Millinkan. Torna in America qualche anno dopo, con una passione per le giacche di taglio inglese e per le pipe, e con un accento ostentatamente british. In tasca ha un master in legge preso per far contento il padre, e si guadagna da vivere insegnando spagnolo in un college di provincia e allenando la squadra di basket locale.

Ma la vera passione è l'astronomia. Al grido di "Meglio astronomo di second'ordine che avvocato di prim'ordine", Hubble riesce a prendere un PhD all'università di Chicago lavorando nell'osservatorio locale. La tesi di dottorato di Hubble è abbastanza buona da farlo notare a Mount Wilson, in California, dove si sta costruendo il più grande telescopio dell'epoca. In breve, Hubble riceve l'offerta di unirsi allo staff di astronomi dell'osservatorio: l'offerta che cambierà la sua vita e la storia dell'astronomia.

Ma la prima guerra mondiale si mette di mezzo. Hubble sceglie di rimandare l'assunzione e parte volontario per l'Europa. Quando finalmente arriva a Mount Wilson, nel 1919, ancora avvolto nel suo impermeabile militare, il maggiore Edwin Powell Hubble si ritrova in una posizione simile a quella di Galileo tre secoli prima di lui. Ha per le mani uno strumento nuovo e potentissimo, e sarà il primo a usarlo al massimo del suo potenziale.

Non ci mette molto. Per prima cosa, Hubble prende le misure all'universo. Con l'idea di applicare la tecnica escogitata da Henrietta Leavitt qualche anno prima per misurare le distanze, Hubble si mette a caccia di Cefeidi e in breve ne individua una in Andromeda, una nebulosa che gli astronomi non riescono a classificare: è uno sbuffo di materiale interno alla nostra galassia o una galassia a sua volta? Secondo molti, incluso Harlow Shapley, uno dei più importanti astronomi dell'epoca — che, in una sciagurata scelta di carriera, ha appena lasciato Mount Wilson per diventare direttore dell'osservatorio di Harvard —, la nostra Via Lattea è tutto l'universo. Ma la Cefeide individuata da Hubble in Andromeda dice esattamente il contrario. Andromeda è distante milioni di anni luce, troppi per far parte della nostra isola cosmica. Edwin Hubble ha dimostrato che l'universo è di gran lunga più grande di quanto si pensasse. È il 1924, e Hubble diventa una star planetaria, l'eroe della nuova astronomia.

Ma nessun eroe è completo senza uno scudiero fedele. Don Chisciotte aveva Sancho Panza, Sherlock Holmes aveva Watson, Dylan Dog ha Groucho; Hubble trova la spalla perfetta in Milton Humason, un assistente di umili origini che non ha finito le scuole superiori, ha fatto mille mestieri, è arrivato a Mount Wilson prima come facchino e poi come uomo delle pulizie, fino a imparare, con scrupolo e tenacia, il mestiere di astronomo. Hubble e Humason continuano a osservare altre nebulose, ormai definitivamente identificate come galassie esterne alla nostra, e si accorgono di una regolarità interessante. Tutte queste galassie, apparentemente, si stanno allontanando da noi. Hubble ne ricava, con una certa audacia, una legge, che successive osservazioni dimostreranno corretta: la velocità con cui le galassie appaiono allontanarsi da noi è proporzionale alla loro distanza. Il che non porta alla conclusione — pur non priva di fascino — che la nostra galassia sia una sorta di appestato cosmico. Al contrario, è l'intero universo che si sta espandendo, portando ogni galassia a allontanarsi da ogni altra galassia. Lo spazio già immenso tra le cose del cosmo diventa ogni giorno più grande.

Dalle colline toscane a quelle della California; il paesaggio non è così diverso, e i tre secoli passati da Galileo a Hubble non sono poi molti. Ma l'universo è cambiato. È un universo strano, un universo smisurato e in continuo mutamento. Un universo che nessuno avrebbe immaginato, osservato per la prima volta da un cestista di provincia fattosi gentleman inglese.