giovedì 30 agosto 2012

Wow! Che cos’è il segnale Wow!, Prof?

Wow! Che cos’è il segnale Wow!, Prof?

Ci risiamo! Marco è ritornato all’attacco con una delle sue domande impossibili…Dopo la Meccanica Quantistica, ha pensato bene di inventarsi nientedimenoche il segnale Wow!

E’ una parola!

Trattare con un quattordicenne certi argomenti controversi come la ricerca di intelligenze extraterrestri può essere rischioso e, in ogni caso, non è una passeggiata.

Il rischio è quello di ingenerare confusione e aspettative fantascientifiche legate all’immaginario comune su omini verdi ed affini. Comunque, io ci provo perché non posso eludere la domanda di un alunno straordinariamente curioso.

*****

Prof: Ripeti la domanda, prego!

Marco: “W-o-w! C-h-e c-o-s’-è i-l s-e-g-n-a-l-e W-o-w!, P-r-o-f?”

Prof: Dove ne hai sentito parlare?...Su feisbuc, anche questa volta?

Marco: No, l’ho letto nel suo articolo sull’Edizione Unificata dei Carnevali scientifici. Il tema non è “Cercando tracce di vita nell’Universo”? Questo argomento mi intriga assai!

Prof: Non ne dubito! Non penserai agli omini verdi, vero? Oppure, sì?

Marco: Ad essere sincero, mi è venuto in mente il film “Contact” con Jodie Foster, che interpreta il ruolo di una scienziata alla guida del Progetto Argus, finalizzato alla ricerca di un segnale radio proveniente da una civiltà aliena intelligente.


Una scena dal film "Contact"
Prof: A capo del Progetto Argus, vuoi dire! Il Progetto Argus non è un’automobile.

Marco: Non ironizzi, prof, per piacere.

Prof:  Il film “Contact”, che hai citato, è tratto dall’omonimo romanzo del grande astrofisico Carl Sagan.

Marco: Non ne ero a conoscenza, o, per meglio dire, non sapevo dell’esistenza di Carl Sagan.

Prof:  In rete, puoi trovare facilmente informazioni su di lui. Carl Sagan è stato insieme a Frank Drake uno dei fondatori del Progetto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence), un progetto di ricerca di forme di vita intelligenti extraterrestri.


Carl Sagan in posa con un modello del Viking lander
Marco: E il segnale Wow! ha a che fare con il Progetto SETI?

Prof: Certamente!

Marco: In che modo? E in cosa consiste questo segnale Wow!?

Prof: Calma, calma! Una cosa alla volta. Il segnale Wow! arrivò dallo spazio al radiotelescopio Big Ear (grande orecchio) dell’Ohio State University alle 23:16 EDT (Eastern Daylighit Time), nella notte del 15 Agosto 1977. Big Ear in realtà si chiamava Ohio State University Radio Observatory ed era situato sulla base del Perkins Observatory; l’Ossevatorio era parte integrante  del Progetto SETI dell’Ohio State University. Dal 1973 al 1995, Grande Orecchio fu utilizzato per la ricerca di segnali radio di origine extraterrestre. Capito adesso come il segnale Wow! abbia a che fare con il SETI?

Marco: Insomma! In definitiva, questo fantomatico segnale Wow! è un segnale radio di origine extraterreste?

Prof: Precisamente! Si tratta di un forte segnale radio a banda stretta. Sai che cos’è?

Marco: Ehm, no…potrebbe spiegarmelo?

Prof: Ci provo, ma non ne garantisco la comprensione.

Marco: Ci provi, ci provi. Lo sa che sono un tipo curioso, paziente e nemmeno tardo di comprendonio.

Prof: In effetti possiedi delle grandi virtù, a tuo dire. Iniziamo con il concetto di segnale. Semplificando al massimo, un segnale è una grandezza fisica che varia nel tempo e trasporta un’informazione. Può essere un segnale acustico, un segnale elettrico o un segnale elettromagnetico (a noi interessa quest’ultimo). Si propaga tipicamente in un mezzo trasmissivo (il canale di propagazione o comunicazione), che può essere lo spazio libero, un cavo o una struttura guidante. Ci sei?

Marco: Più o meno! Il segnale Wow! è, quindi, un segnale di natura elettromagnetica che si è propagato nello spazio libero?

Prof: Sì, un segnale elettromagnetico a frequenza radio e a banda stretta! Con radiofrequenza si intendono onde elettromagnetiche di frequenza compresa tra qualche kHz e 300 GHz. Le lunghezze d'onda variano da 100 km (a 3 kHz) a 1 mm (a 300 GHz). k sta per kilo (mille) e G sta per Giga (un miliardo). Tali corrispondenze dovresti ricordarle perché le abbiamo studiate nel sistema metrico decimale. Il simbolo Hz  è l’Hertz, l'unità di misura del Sistema Internazionale della frequenza. Abbiamo studiato anche questo! Determinate lunghezze d’onda hanno determinate frequenze. 1 Hz significa uno al secondo, 50 Hz  significa cinquanta al secondo, 3 kHz vuol dire tremila al secondo e così via. E’ tutto chiaro?


Il segnale Wow!. Da Wikipedia

Marco: Sì, sì! Andiamo avanti con la banda stretta. Questo segnale Wow! sta diventando infinito.

Prof: Ma non avevi detto di essere un tipo paziente?  Farti comprendere che cos’è la banda stretta è più complicato.

Marco: Sono sicuro che ci riuscirà! Coraggio!

Prof: Il coraggio servirà di più a te, in realtà. Per i segnali analogici, come le onde radio, la larghezza di banda è l'intervallo di frequenze disponibili per la trasmissione di un segnale su un mezzo trasmissivo. La larghezza di banda viene misurata in Hz (Hertz)…lasciamo perdere come viene calcolata, eh. Più precisamente, per larghezza di banda si intende l'intervallo di frequenze occupato da un segnale radio modulato, cioè la differenza tra le frequenze massima e minima attorno alla frequenza principale, detta portante. La capacità dell'onda portante di trasmettere informazioni è direttamente proporzionale alla larghezza di banda disponibile. In generale, più alta è la frequenza, più alta è la larghezza di banda disponibile. Come va? Ci stai capendo qualcosa?

Marco: Giusto qualcosa, sì! Quindi, più bassa è la frequenza e più bassa è la larghezza di banda disponibile?

Prof: Suppergiù!

Marco: E la banda stretta, di cui parlava, utilizza una larghezza di banda molto ridotta?

Prof: Sì! A questo punto dovrebbe esserti chiara la tipologia in cui rientra il segnale Wow!

Marco: Sì. Mi dia ancora delle informazioni su questo segnale particolare. Perché proprio “Wow!”? Assomiglia tanto ad una esclamazione di meraviglia.

Prof: Fuoco, ci hai preso! Il "nostro" segnale è stato denominato in tal modo proprio dall' espressione di ammirata meraviglia, che Jerry Ehman annotò a margine dello stampato su cui era registrata la sequenza del segnale radio, pervenuto dallo spazio e captato da Big  Ear. 6EQUJ5 era la sequenza registrata del segnale ed Ehman vi tracciò attorno un cerchio con la penna rossa, annotando concisamente “Wow!”.


Fonte

Marco: Ma è fantastico! E quel segnale proveniva da una intelligenza extraterrestre tecnologicamente avanzata?

Prof: E’ ciò che pensò con ogni probabilità Ehman quando analizzò i dati del segnale.

Marco: E perché? Chi è Ehman?

Prof: Ma hai sempre la domanda pronta tu, eh? La motivazione sta nella banda stretta del segnale Wow!, che, essendo stato ricevuto soltanto da uno dei cinquanta canali del ricevitore, era un segnale sicuramente a banda stretta, e aveva inoltre un aspetto artificiale. Il suo ritmo di passaggio attraverso il lobo del radiotelescopio mostrava che si muoveva con le stelle: era perciò un segnale extraterrestre, avente un moto assai diverso da quello di un aereo o di un satellite. Per quanto ne sappiamo, soltanto i segnali provenienti da sorgenti artificiali sono tipicamente a banda stretta mentre quelli provenienti da sorgenti naturali hanno una banda più ampia di frequenze. 

Marco: Come dire che il segnale radio ricevuto da Big Ear, essendo a banda stretta, non poteva essersi generato naturalmente e, di conseguenza, ci doveva essere dietro “qualcuno” ad averlo prodotto ed inviato da qualche punto dello spazio. A proposito, da dove proveniva questo benedetto segnale?

Prof: Sono state trovate due possibili coordinate equatoriali ed entrambe ricadono entro il confine sud-orientale della costellazione del Sagittario, in una regione di cielo situata a nord-ovest dell’ammasso globulare M55, distante circa  17.300 anni luce dalla Terra. Sai bene che l’anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno…e la luce a che velocità viaggia?



Mappa per individuare M55. Da Wikipedia

Marco: A circa trecentomila chilometri al secondo…E le coordinate equatoriali?

Prof: No, questo non te lo spiego altrimenti divaghiamo troppo. Diciamo che sono dei dati significativi per stabilire la provenienza del segnale, che è la costellazione del Sagittario, come detto prima.

Marco: E’ fantastico!

Prof: Ti stai ripetendo.

Marco: E lei non mi ha ancora detto chi è Ehman.

Prof: Jerry R. Ehman, volontario del SETI, è un astronomo specializzato in radioastronomia all’Università del Michigan. Vuoi sapere altro?

Marco: Sì. Ritorniamo al segnale Wow! Vorrei comprendere meglio il suo essere speciale.

Prof: E’ risaputo che gli elementi chimici emettono onde elettromagnetiche, aventi frequenze specifiche e ciò consente agli astronomi, ad esempio, di studiare la composizione chimica di pianeti extrasolari o di stelle distanti, mediante l’analisi della loro luce. Poiché l’elemento più diffuso nell’Universo, che come sai (perché lo abbiamo studiato) è l’idrogeno, emette un segnale con una frequenza caratteristica di 1420 MHz, i ricercatori del SETI erano convinti che gli extraterrestri avrebbero inviato nello spazio un segnale avente una frequenza simile a quella dell’idrogeno…

Marco: Immagino che il segnale radio captato dal Big Ear avesse la stessa frequenza dell’idrogeno…

Prof: Proprio così! I dati registrati avevano le caratteristiche attese affinché il segnale potesse essere considerato di origine aliena e intelligente, ovvero il segnale aveva una frequenza molto vicina a quella dell’idrogeno ed una intensità 30 volte più grande rispetto al rumore di fondo.

Marco: Rumore di che?

Prof: Fidati, anche se non puoi ben comprendere ogni cosa. Pare che Ehman dichiarasse: “Sono rimasto sorpreso di vedere la stringa di numeri e caratteri "6EQUJ5" nel canale 2 della stampa. Ho subito riconosciuto questo come il modello che ci si aspetterebbe di vedere da una sorgente radio di piccolo diametro angolare nel cielo, con una banda di frequenza stretta.

Marco: Beh, allora il segnale era un messaggio inviato da intelligenze extraterresti. Un evento strepitoso, no? E quali sono state le conclusioni dedotte dagli esperti del SETI?

Prof: Piano! Dopo l’iniziale euforia, i ricercatori hanno condotto diverse analisi le quali hanno confermato la provenienza del segnale dallo spazio, ma gli innumerevoli tentativi svolti per intercettarlo nuovamente sono sino ad oggi falliti. Il Wow! si è fatto beccare una unica volta purtroppo!

Marco: Che iella! E, quindi, non si è potuto stabilire la vera natura del segnale? Non sappiamo, perciò, se è stato davvero inviato da intelligenze extraterrestri?

Prof: Purtroppo è così. Bob Gray è uno che ha dedicato oltre 20 anni della propria vita alla ricerca dell’elusivo segnale Wow! senza averlo ancora trovato.
Tu che faresti? Continueresti a cercare?

Marco: Io sì, continuerei a cercare perché un fatto è certo! Il 15 agosto del 1977, un segnale, che proveniva quasi sicuramente dalle stelle, fu captato dal radio telescopio Big Ear. E, a meno che qualcuno non mi dimostri con certezza di cosa si trattava, non si può escludere che sia stato il messaggio di una intelligenza aliena, un tentativo intelligente per comunicare con noi.

Prof: E ciò che, in effetti, stanno continuando a fare i ricercatori del SETI.

Marco: E lei che cosa ne pensa, prof? Secondo lei potrebbero esistere delle forme di vita intelligenti e tecnologicamente così evolute da potersi  mettere in contatto con noi?

Prof: Diciamo che sono fortemente combattuta tra il paradosso di Fermi e l'equazione di Drake;).

Marco: Non vale, prof! Non se ne può uscire con una frase del genere.

Prof: E perché no?

Marco: Perché dovrebbe spiegarmi che cosa sono il paradosso di Fermi e l'Equazione di Drake:(

Prof: Eh, no, mio caro! Per oggi, basta così. Sarà magari per un'altra volta.

___________________________________________

Fonti consultate:

http://en.wikipedia.org/wiki/Wow!_signal

http://www.bigear.org/Wow30th/wow30th.htm

http://www.bigear.org/wow20th.htm

http://www.bigear.org/6equj5.htm


12 commenti:

  1. ciao Annarita, dopo la chiusura di Splinder ti avevo persa... ma eccomi qua. Bellissimo questo sito. Un caro saluto, Alidada

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  2. E' proprio il caso di dirlo: WOW.
    E chissà che "l'espressione di ammirata meraviglia" di Jerry Ehman sia contagiosa. Sicuramente con questo tuo articolo il "pericolo" che il contagio ci sia è molto elevato. Il tuo Marco ha fatto wow, io ho fatto wow, molti lettori faranno wow.

    Un altro argomento "ostico" da trattare con un 14enne che però tu hai saputo rendere chiaro e molto piacevole.

    Riguardo al tuo dubbio finale: "Diciamo che sono fortemente combattuta tra il paradosso di Fermi e l'equazione di Drake", io, che capisco ben poco, sono più per cercare risposte e/o soluzioni al paradosso di Fermi; sono abbastanza scettico riguardo alla solidità matematico/scientifica dell'equazione di Drake che mi sembra una visione alquanto ottimistica basata davvero su ben pochi dati e riscontri scientifici.
    Sarò condizionato dal fatto che capisco bene l'importanza della ricerca di forme di vita al di fuori del nostro pianeta, mentre non ritengo una priorità quella di conoscere il loro grado di intelligenza. Che poi andrebbe definita una volta per tutte questa benedetta intelligenza perché se cerco qualcosa e neanche so bene cosa sia, la mia ricerca rischia di diventare solo una perdita di tempo.
    Per chiudere poi, qualche domanda per fare un po' l'avvocato del diavolo:
    "quanto ci conviene trovare forme di vita intelligenti al di fuori del nostro pianeta?"
    "trovare un'intelligenza inferiore alla nostra cosa ci porterebbe?"
    "trovare un'intelligenza superiore alla nostra non potrebbe essere pericoloso visto che essendo superiore potrebbe approfittarne?"
    Non so... o meglio, ho qualche risposta molto confusa, non vorrei che anche nel caso di ricerca di intelligenze extraterrestri valesse il detto: "non sfruculiare il can che dorme".

    Un salutone e complimenti per il bellissimo articolo.
    Marco



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  3. Cara Licia, sono felice di risentirti.

    Appena ho un attimo, passo a salutarti sul tuo blog.

    Un carissimo saluto.
    Annarita

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  4. Hai ragione, Marco: l'equazione di Drake e fin troppo ottimistica, ed ha avuto diverse correzioni nel tempo...però il fascino e la visione ottimistica non guastano per motivare alla ricerca. Fermi, da quel po' po' di fisico sperimentale che è stato andava dritto allo scopo.

    Il motivo per cui sono dibattuta tra questi due punti di vista, penso sia comprensibile.

    In quanto a "non sfruculiare il can che dorme", sappi che il grande Hawking la pensa esattamente come te!;)

    Grazie del commento e degli apprezzamenti.

    Un salutone.
    Annarita

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  5. Ciao Annarita, mi sono ridotto a fare un certo eremitaggio ma questo post mi ha attirato ed eccomi qua per suggerire all'intraprendente Marco – ciao Marco – una ricerca di una sorta di “Wow” che gli piacerà abbastanza.
    Mi è capitato di leggere un post su un Crop Circle (cerchi nel grano) che sembra celare un messaggio cifrato.
    Si tratta del pittogramma denominato Jubilee Copse, Nr Hannington ed è stato rinvenuto il 28 luglio 2012. Vedi http://www.cronacheterrestri.com/crop-circles/crop-circle-a-jubilee-copse-nr-hannington-wiltshire-28-07-2012
    Potrebbe costituire un bel gioco, ma già mi è parso assai intelligente.
    Si tratta di una scacchiera disegnata in un cerchio divisa in 12 per 12 quadrati, alcuni relativi al campo di frumento rasati ed altri no.
    Mi è venuto di pensare che si tratti di una ipotetica registrazione di segnale tipo “Wow”.
    Facendo riferimento al caso riportato su Wikipedia ed in particolare a parte del segnale riportato sul post, in cui esso è evidenziato con la parola 6EQUJ5 (che poi dà luogo al segnale espresso in diagramma), su ogni serie dei 12 quadrati si ricaverebbero i termini in lettere e numeri ricercati per poi ricavare il diagramma allo stesso modo analogo.
    Per decifrare i suddetti quadrati ho pensato al codice Morse.
    Per il punto vale il quadrato rasato; per la linea il quadrato non rasato.
    Il difficile è stabilire gli intervalli fra lettere o numeri...
    Gaetano

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  6. @ Ciao Gaetano
    Ti ringrazio per il link.
    Tu non potevi saperlo ma sinceramente io sono molto diffidente riguardo ai cerchi nel grano. E' stato dimostrato che sono fatti dall'uomo anche con un semplice spago ed una tavoletta di legno. Ma non voglio aprire una discussione sulle origini presunte di natura extraterrestre dei cerchi nel grano, mi sembra però corretto dirlo, soprattutto in un blog dove ci sono anche gli studenti che leggono:
    i cerchi nel grano sono una gran bufala, nessun extraterrestre si diverte a lasciarci messaggi sui campi di grano.

    Detto questo che mi sembrava dovuto, ci si può poi divertire nel cercare di capire quale messaggio nascondano. Nel caso che tu hai segnalato (dichiaratamente falso), sembra che non sia stato usato nè il codice morse, nè il sistema binario ascii (che va con potenze di 2, quindi 8, 16 ... non certo 12). L'ipotesi più probabile è l'utilizzo del Braille al contrario (da sotto a sopra e da destra a sinistra). Come tu sai le lettere del Braille (linguaggio per i ciechi) sono formate da una matrice 2X3 in cui possono esserci dei puntini che sporgono in rilievo. Una lettera può avere un puntino in rilievo in una delle sei posizioni fino ad avere tutte e sei le posizioni con i puntini in rilievo. E' la combinazione e posizione di questi puntini a dare la lettera o la combinazione di più lettere (Braille più complesso).
    Nel caso specifico abbiamo una scacchiera 12X12 con la possibilità quindi di 24 matrici Braille. Il messaggio nascosto potrebbe essere:
    "knowledge of this child shall give you more time with this quiet planet".
    Chiaramente il senso del messaggio non ha importanza alcuna visto che proviene da qualche gruppo di amici che una sera non avevano altro da fare.
    Non ho risolto io il "mistero" (quale mistero?), c'è già chi ci ha perso del tempo, io ho solo cercato sul web.

    Comunque grazie per avermi "stuzzicato", magari ci saranno altre occasioni per giocare con cose un po' più serie (almeno per me). I cerchi nel grano i li lascerei ai buontemponi ed a Giacobbo.

    Un saluto
    Marco





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  7. Ciao, Gaetano. Bentornato dopo tanto tempo. Spero tu stia bene.

    Per quanto riguarda il contenuto del tuo commento, condivido in pieno la risposta di Marco. I cerchi di grano sono una emerita bufala e non mi interessano nemmeno per giocarci su.

    Scusami, ma di qui passano studenti molto giovani e questa cosa è bene metterla in chiaro.

    Un saluto.
    Annarita

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  8. Caro Marco hai voluto tirarmi le orecchie? Ma non puoi immaginare quanto io sia distante, non solo dai cerchi nel grano che, per certi versi, possono apparire anche come un gioco di una sorta di settimana enigmistica. Che importa la burla? I presunti autori non potrebbero essere visti come dei murales dei campi di grano?

    Perfezionando la mia ricerca sull'argomento ho riscontrato che la tua soluzione combacia con quella pubblicato su questo blog http://www.cropcircleconnector.com/2012/JubileeCopse/comments.html

    Bene hai detto allora: "Non ho risolto io il "mistero" (quale mistero?), c'è già chi ci ha perso del tempo, io ho solo cercato sul web". Ma anche tu hai perso tempo nel cercare sul web...

    «Il prezzo di una cosa è la quantità di "vita" che occorre scambiare per ottenerla», [H.D. Thoreau,filosofo e scrittore statunitense (1817-1862)].

    Meglio:
    «E di li quasi mia natura è sottomessa / A quello in che lavora, come man di tintore» (Shakespeare, Sonetti, 111), ovvero, «Per diventare bravi con i numeri bisogna immergervisi. Questa è la teoria della "mano del tintore"» (Competenti e incompetenti con i numeri «Intelligenza matematica» di Brian Butterworth - pag 258).

    Ciao Marco e grazie della risposta,
    Gaetano

    RispondiElimina
  9. Ciao Annarita, io sto bene e tu? Dico bene anche se se si vive contaminati da ben altri "cerchi nel grano" letali.
    Vale ciò che ho detto a Marco in risposta a ciò che hai detto.
    Un caro saluto,
    Gaetano

    RispondiElimina
  10. Molto bello questo post è una cosa straordinariaaaa UN SALUTO DA VALERIA

    RispondiElimina
  11. Ciao, Valeria. Bentornata:)

    Siamo, ormai, ai nastri di partenza, vero?

    Un salutone.
    La tua prof.

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  12. @ Gaetano
    Assolutamente nessuna tirata d'orecchie. Nel mio commento non c'era nulla di personale, ho solo preso la palla al balzo per dire la mia su un argomento (cerchi nel grano) che troppo spesso viene utilizzato per creare "false aspettative" e giocare sul sensazionalismo.
    Appurato che non ci sono alieni a cui piace tanto il grano, a me sinceramente piacciono dal punto di vista estetico e quindi paragonati come hai fatto tu ad esempio ai murales. Mi piace meno cercare in essi messaggi di chissà quale importanza, per questo parlavo di "tempo perso". Io ho pensato di farti un piacere facendo la mia piccola ricerca (2 soli minuti persi) ma tu immagina quanto tempo ha perso il tizio della pagina che hai linkato o delle moltissime pagine che sono spuntate come funghi nel giro di pochi giorni.

    Riguardo alla "quantità di vita" che occorre scambiare per ottenere qualcosa, sono perfettamente d'accordo. Tutto ha un prezzo, fosse anche solo quello del tempo impiegato. Il fatto è che il tempo a disposizione è sempre inferiore a quello che servirebbe ed allora bisogna filtrare, selezionare le cose per cui (almeno personalmente) vale la pena investire questo tempo. Sul tema del tempo io sto cercando di essere più selettivo (ci sto provando) di quello che ero qualche tempo fa; la curiosità mi ha sempre spinto ad interessarmi di molte cose (troppe), ma chi troppo vuole nulla stringe. Voglio dire che va benissimo essere curiosi (bisogna sempre esserlo), ma dopo occorre decidere verso cosa concentrare maggiormente la propria attenzione a causa del sempre risicatissimo tempo a disposizione. Per non privarmi della bellezza della scoperta di cose nuove continuo (e continuerò sempre) ad essere super-curioso, ma sto utilizzando una nuova tecnica d'approccio verso il nuovo, quella della "toccata e fuga in prima istanza". Scruto velocemente e poi lascio lì la cosa, latente ed in attesa, in attesa che si ripresenti e se lo fa una, due, cinque (N volte)... beh, allora sarà proprio il caso che si vada ad approfondire.

    Sull'immersione nei numeri ti assicuro che "ne faccio docce" più volte al giorno. Ecco, lì ho deciso di investire il mio tempo (non solo, ma soprattutto)

    Un salutone
    Marco

    RispondiElimina

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