Il (non) Carnevale della Fisica #15

Benvenuti a tutti!
Eccoci qui- dopo un discreto lasso di tempo, per quanto mi riguarda- con una nuova puntata del (non) Carnevale della Fisica, l'unico (non) Carnevale scientifico al mondo...che di scientifico ha però tutto e di più!
La puntata odierna è la n. 15 per la precisione ma, prima di dare inizio alla segnalazione degli articoli che ho selezionato, non posso non ricordare brevemente che il 2015 è stato un anno particolarmente fruttuoso per l'Astrofisica, grazie all'epocale scoperta delle onde gravitazionali!
Sì lo so che Gianluigi ha dedicato alle onde epocali l'edizione n. 13 del (non) carnevale, ma nel frattempo è intervenuta una ghiotta novità. 

Udite, Udite!

La collaborazione LIGO/VIRGO, dopo l'evento LIGO del 14 settembre 2015, ha addirittura fatto il bis il 26 dicembre successivo con la rilevazione di un secondo segnale prodotto dalle onde gravitazionali, generate dalla coalescenza di due buchi neri di massa stellare. L'evento registrato dai due interferometri è stato chiamato GW151226, in base alla data del rilevamento ovviamente.
Il team ha calcolato che i due buchi neri, con masse di circa 14 e 8 volte quella solare, si trovavano a 1,4 miliardi anni luce di distanza. Tali masse sono vicine ai valori tipici desunti dalle osservazioni convenzionali di buchi neri orbitanti attorno a stelle normali, mentre i responsabili del primo evento LIGO erano molto più grandi, con 29 e 36 masse solari. I risultati relativi al secondo evento sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters il 15 giugno scorso.

Diversamente dal primo rilevamento, il nuovo evento “did not leap out of the data,” afferma Sarah Caudill, un membro del LIGO team. L'evento è risultato evidente soltanto dopo aver filtrato ed analizzato i dati con estrema accuratezza. Il team di LIGO ha lavorato su tale analisi in partnership con l'European Virgo Collaboration, associata con Virgo, l'interferometro che si trova vicino Pisa.
Forse l'aspetto più importante di questi nuovi risultati è che l'onda gravitazionale misurata è del tutto coerente con le previsioni della relatività generale per forti campi gravitazionali. Le previsioni della teoria non erano state testate direttamente prima dei due eventi LIGO. La teoria supera, quindi, questo severo test per la seconda volta. Insomma, Einstein starà probabilmente gongolando da qualche parte, o almeno così mi piace pensare che sia.

1917- Albert Einstein Inventa La Costante Cosmologica

Fonte

È ampiamente noto il fatto che Albert Einstein è considerato uno dei più brillanti scienziati mai esistiti.
La meritata fama che lo circonda è dovuta alle sue originali e creative teorie che, sembrate folli in un primo momento, furono invece riconosciute in seguito come descrittive del mondo fisico.
Tuttavia, quando applicò la sua Teoria della Relatività Generale all'universo nel suo insieme in un documento pubblicato nel 1917, mentre prestava servizio come direttore del Kaiser Wilhelm Institute per la Fisica e come professore presso l'Università di Berlino, Einstein propose l'idea di una "costante cosmologica". Scartò tale idea in un secondo momento, quando si scoprì che l'universo era invece in espansione. I suoi contributi alla fisica hanno consentito di concepire il modo in cui l'universo si è evoluto.

Al fine di comprendere il contributo, offerto da Einstein alla cosmologia, è utile spendere due parole riguardo alla sua teoria della gravità, che fu da lui sviluppata tra il 1907 e il 1915.

Relatività e Meccanica Quantistica: Corso Online Free su Piattaforma Coursera

Fonte dell'immagine

"Relatività e Meccanica Quantistica: concetti e idee" è il titolo di un corso online free, ovvero interamente gratuito, ospitato dalla piattaforma educativa Coursera ed organizzato dalla Sapienza Università di Roma.

Il corso si propone di far comprendere ai partecipanti quali sono i principi fondanti della fisica moderna, che hanno cambiato la nostra visione del mondo e la nostra vita quotidiana. Dalla teoria della relatività e dalla meccanica quantistica, infatti, si sono sviluppate molte tecnologie che usiamo quotidianamente: dai dispositivi elettronici al GPS.
I concetti fondamentali della fisica moderna possono essere compresi con il ragionamento e l'osservazione dei dati, senza, quindi, la necessità di possedere grandi conoscenze di fisica e matematica. Video e simulazioni saranno di valido aiuto nella comprensione dei concetti più complessi, mentre gli studenti esperti potranno riflettere sugli aspetti che l'approccio puramente matematico alla descrizione dei fenomeni spesso nasconde. 

Il corso si svolge in italiano ed ha una durata di otto settimane per 3/4 ore settimanali, dal 4 aprile al 5 giugno 2016. Le iscrizioni si chiudono il 9 aprile, quindi affrettatevi se non volete perdere questa interessante occasione.

Il corso è tenuto da Carlo Cosmelli, fisico sperimentale e professore associato di fisica presso il Dipartimento di Fisica della Sapienza.

► Vai al sito del corso per acquisire dettagliate informazioni sui contenuti, previsti dal programma>> cliccare

Coursera è una piattaforma educativa, che offre gratuitamente 1866 corsi online, organizzati da 143 università dislocate in 28 Paesi del mondo.

Onde Gravitazionali Per Tutti, In Un Video A Fumetti

In attesa di completare l'articolo (o per meglio dire il mega articolo, che sto preparando) relativo alla rilevazione delle onde gravitazionali grazie ad Advanced LIGO, avvenuta il 14 settembre 2015 ed annunciata l'11 febbraio 2016, propongo un video a fumetti, firmato PHD Comics, in cui i fisici Umberto Cannella e Daniel Whiteson spiegano in modo chiaro e succinto che cosa sono le onde gravitazionali e perché sono importanti per la nostra comprensione dell'universo.
Più precisamente, il filmato è stato prodotto da Umberto Cannella, narrato da Daniel Whiteson ed animato da Jorge Cham. Tutti e tre gli autori hanno collaborato alla scrittura del testo.
Il video è fornito di sottotitoli in lingua italiana.

Galileo Aveva Quasi Scoperto la Relatività Generale

Figura 1. Galileo, he did it before it was cool. (Immagine originale: 

Wikimedia Commons: https://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei)

L'articolo seguente è la mia traduzione dall'originale in lingua inglese: "Galileo Almost Discovered General Relativity".

Autore del succitato articolo è Jonah Miller, che ho conosciuto virtualmente sul social network di Google.
Jonah è un associate graduate student che sta svolgendo il suo Ph.D. in relatività numerica presso il Perimeter Institute for Theoretical Physycs.

Cura un ottimo blog di divulgazione scientifica The Physics Mill, che io seguo abbastanza regolarmente e in cui pubblica articoli di fisica, matematica e scienza in generale che sono alla portata di tutti.

Questo articolo è particolarmente adatto agli studenti, a partire dalla scuola secondaria di primo grado. Per tale ragione, ho deciso di ripubblicarlo in italiano, con il permesso di Jonah.

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La Scoperta del Mesone J/Ψ e La Rivoluzione di Novembre Nella Fisica delle Alte Energie

Modello Standard delle particelle elementari.
 Fonte: Wikipedia En

In campo scientifico, ogni singola scoperta costituisce un avanzamento verso la comprensione di come funziona il mondo che ci circonda e l’universo stesso.

Gradini piccoli e grandi, quindi, ma sempre gradini.

Ci sono, però, scoperte che assumono il significato di vere e proprie pietre miliari e danno degli scossoni all’interno della comunità scientifica. Scossoni che, a volte, possono essere equiparati a delle rivoluzioni, dal punto di vista cognitivo.

È il caso dell’evento conosciuto dai fisici delle particelle come la Rivoluzione di novembre.

Esattamente 41 anni fa, il mondo della fisica delle alte energie veniva profondamente scosso dalla scoperta di una nuova particella con una larghezza di decadimento insolitamente stretta a 3095 MeV, conosciuta comunemente come la rivoluzione J/Ψ (J/psi).

5 Maggio 1961: Lo Storico Volo Di Alan Shepard

Fonte dell'immagine: traiettoria del volo di Shepard.

Cinquantaquattro anni fa, esattamente il 5 maggio 1961, soltanto 23 giorni dopo che Yuri Gagarin dell'allora Unione Sovietica era diventato il primo essere umano nello spazio a bordo della Vostok 1, l'astronauta della NASA Alan Shepard fu lanciato alle ore 09:34 a.m. EDT a bordo della sua navicella Freedom 7, alimentata da un booster Redstone, diventando il primo americano a volare nello spazio. Il suo storico volo durò 15 minuti e 28 secondi.

Donne Nella Scienza

È, oggi, risaputo che le donne hanno dato alla Scienza un contributo più grande di quel che in genere si pensa. A tal proposito, dallo studio di Sandra Tugnoli Pattaro, A proposito delle donne nella scienza, emerge che la maggior parte delle scienziate sono rimaste nell'ombra, lavorando per padri, fratelli, mariti, assurti poi ai fasti della notorietà.

Le scienziate del passato non venivano quasi mai citate nei documenti ufficiali né in pubblicazioni scientifiche. I loro nomi sono quindi scomparsi, come se non fossero mai esistite. Questa pratica era ancora diffusa all'inizio del Novecento.

12 Febbraio 2015: Ritorna L'International Darwin Day

Fonte

Oggi è il 12 febbraio 2015 e ritorna l'International Darwin Day, la celebrazione internazionale in onore di Charles Darwin, iniziata in Inghilterra e negli Stati Uniti subito dopo la sua morte, avvenuta nel 1882, e successivamente diffusasi nel mondo. In Italia, l'evento si celebra a partire dal 2003.

► Sul sito dedicato (in lingua inglese), troverete molte informazioni sulla vita e l'opera del grande geologo e naturalista>> http://darwinday.org/
All'interno del sito, è molto interessante la sezione "Educate">>
http://darwinday.org/educate/

Dalla citata sezione, si può accedere all'autobiografia online di Charles Darwin.

Immagine Di Saturno, Presa Da Voyager 2 Nel 1981

Ho scovato questa immagine di Saturno, presa da Voyager 2 nel 1981, negli archivi di PHOTOJOURNAL del Jet Propulsion Laboratory della NASA. 

In tale immagine acquisita da un range di 14.700 mila km, il nord si trova sul bordo superiore destro del disco. Oltre il pianeta sono visibili i satelliti Dione (a destra) e Encelado. Questa immagine a falsi colori mostra una macchia verde al bordo sud di una banda gialla; in vero colore, la macchia apparirebbe marrone mentre la banda apparirebbe bianca. Una macchia gialla brillante, leggermente sopra e a sinistra sempre nell'immagine, si sposta verso est rispetto alla macchia verde ad una velocità che consente di oltrepassare questa in circa 50 giorni.

Le nubi convettive che compaiono tra le due macchie sono tipiche della regione. Qui, le più piccole strutture visibili misurano circa 270 chilometri.

►Il progetto Voyager è gestito per la NASA dal Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.

► Crediti dell'immagine: NASA / JPL

Il Piacere Di Scoprire Le Cose

Fonte: Wikipedia en

Il piacere di scoprire le cose...

Che scoperta! Penserà qualcuno. Beh, non è così scontato, in fondo. Dipende da chi scopre cosa.

In questo caso, si tratta di Richard Feynman e di "The Pleasure of Finding Things Out", una raccolta di lavori del celebre fisico americano, tra cui interviste, discorsi, conferenze e articoli a stampa. Tra questi, vi è la sua famosa conferenza del 1959 "There's Plenty of Room at the Bottom" (C'è un sacco di spazio giù in fondo), la sua relazione sul disastro dello Space Shuttle Challenger, e il suo discorso sull' integrità scientifica, in cui ha coniato il termine "cargo cult science".

"Cargo cult science" si riferisce a quelle pratiche che hanno la parvenza di essere scientifiche, ma non seguono di fatto il metodo scientifico. L'espressione fu utilizzata da Feynman nel suo commencement address del 1974 presso il California Institute of Technology. I cargo cults (la pratica religiosa che è apparsa in molte società tradizionali tribali sulla scia dell'interazione con culture tecnologicamente avanzate) si focalizzano su come ottenere il benessere materiale (il "cargo") della cultura avanzata mediante mezzi magici, costruendo piste di atterraggio di aeromobili finti e simili.

2014 Anno Internazionale Della Cristallografia: Dai Raggi X Ai Modelli Multiscala, Un Secolo Di Progressi

Il 2014 è stato dichiarato Anno Internazionale della Cristallografia 
(International Year of Crystallography o anche IYCr2014) dall'Assemblea Generale delle Nazioni Unite per celebrare, come si può leggere sul
sito ufficiale:

"not only the centennial of X-ray diffraction, which allowed the detailed study of crystalline material, but also the 400th anniversary of Kepler’s observation in 1611 of the symmetrical form of ice crystals, which began the wider study of the role of symmetry in matter."

Ovvero per celebrare "non solo il centenario della diffrazione dei raggi X, che ha consentito lo studio dettagliato del materiale cristallino, ma anche il 400° anniversario dell'osservazione di Keplero, nel 1611, della forma simmetrica dei cristalli di ghiaccio, che dette inizio ad uno studio più vasto circa il ruolo della simmetria nella materia."

Square Kilometre Array: Esplorare L'Universo Con Il Più Grande Radiotelescopio Del Mondo

Il cielo visto ad una radio frequenza di 408 MHz.Crediti: G. Haslam/MPIfR

Square Kilometre Array(SKA) sarà, quando completato, il più grande radiotelescopio del mondo con cui esplorare l'universo! 

Nel 20° secolo, abbiamo scoperto il nostro posto nell'universo, che i nostri telescopi hanno rivelato essere in espansione con miliardi di galassie, ciascuna piena di stelle di tutte le dimensioni e temperature, buchi neri, stelle di neutroni, pianeti e nubi di gas. 

Nel 21° secolo, stiamo cercando di capire la completa evoluzione del nostro universo osservabile e le sue componenti. Per rispondere a queste domande fondamentali, è necessaria una nuova generazione di strutture astronomiche con un nuovo e rivoluzionario radiotelescopio, lo Square Kilometre Array (SKA), che gioca un ruolo cruciale in tale ricerca.
SKA sarà costruito in Australia e in Sud Africa e comprenderà migliaia di recettori di onde radio interconnessi. I recenti e innovativi sviluppi tecnologici, sia di computing che dispositivi a radiofrequenza, ne renderanno possibile la costruzione entro il 2024.

Oltre 50 Loghi Artistici Su Fisici, Cosmologi e Matematici

Uno dei loghi di Prateek Lala

Il nome di Darwin sarà probabilmente associato dai più all'Evoluzione, così come il nome di Einstein fa venire in mente la Teoria della Relatività e quello di sir Isaac Newton la legge della gravitazione universale. Ma per quanto riguarda gli scienziati meno noti, a volte, è difficile tenere traccia delle loro scoperte innovative.

Il Dr. Prateek Lala, un medico e calligrafo amatoriale di Toronto, ha progettato queste "tipografie" artistiche con lo scopo di rendere la scienza più coinvolgente per gli studenti e il pubblico in generale.

HeLa, Le Cellule "Immortali" Di Henrietta Lacks

Henrietta Lacks- Fonte: Wikipedia

Esistono delle cellule "immortali"? Non datemi della folle perché la risposta è, in un certo senso, affermativa. Si tratta delle cellule HeLa (come vedremo, una cellula HeLa è "a cell type in an immortalised cell line used in scientific research") dalle iniziali di Henrietta Lacks, la sua ignara donatrice.

Il suo nome era Henrietta Lacks, ma gli scienziati la conoscono come HeLa.
Era una anonima coltivatrice nera di tabacco le cui cellule, prese a sua insaputa nel 1951, sono diventate uno degli strumenti più importanti nella medicina, di vitale importanza per lo sviluppo del vaccino contro la poliomielite, la clonazione, la mappatura del gene, la fecondazione in vitro, e altro ancora.
Le cellule di Henrietta sono state acquistate e vendute a miliardi, ma lei rimane praticamente una sconosciuta, e la sua famiglia non può permettersi l'assicurazione sanitaria!

Ma andiamo per gradi e cerchiamo di ricostruire la storia delle cellule HeLa.

Darwin Day 2014: Risorse Educative Sull'Evoluzione

Oggi ricorre il Darwin Day 2014.

Il 12 febbraio del 1809  nasceva, infatti, Charles Robert Darwin, il naturalista e geologo inglese, noto per i suoi contributi alla teoria evoluzionistica, in base ai quali tutte le specie viventi sono discese nel corso del tempo da antenati comuni.
In una pubblicazione congiunta con Alfred Russel Wallace illustra la sua teoria scientifica, secondo cui questo modello evolutivo ramificato è il risultato di un processo, da lui chiamato "selezione naturale", dove la lotta per l'esistenza ha un effetto simile alla selezione artificiale coinvolta nell'allevamento selettivo. 

Nel 1859, Darwin pubblicò la sua teoria dell'evoluzione, con convincente evidenza nel suo libro "L'origine delle specie", superando il rifiuto scientifico dei precedenti concetti di trasmutazione delle specie.
Nel 1870, la comunità scientifica e gran parte del pubblico avevano accettato l'evoluzione come un dato di fatto. Tuttavia, molti erano a favore di spiegazioni concorrenti e fu solo con la nascita della moderna sintesi dell'evoluzione dal 1930 al 1950 che si sviluppò un ampio consenso riguardo alla selezione naturale come meccanismo di base dell'evoluzione.
In forma modificata, la scoperta scientifica di Darwin costituisce la teoria unificante delle scienze della vita, che spiega la diversità della vita.

Dmitrij Ivanovič Mendeleev E La Legge Periodica (I Parte)

L'8 Febbraio 1834 nasceva a Tobol'sk (Russia) Dmitrij Ivanovič Mendeleev, chimico ed inventore il cui nome è rimasto indissolubilmente legato alla tavola periodica che porta il suo nome.

Egli formulò la Legge periodica, creò la propria versione della tavola periodica degli elementi, la utilizzò per correggere le proprietà di alcuni elementi già scoperti e anche per prevedere le proprietà degli elementi ancora da scoprire.

Per rendere omaggio a questo grande genio, non intendo tracciare la sua biografia, reperibile ovunque, ma considerare un breve sviluppo storico della Legge periodica.

La Legge periodica, in chimica, afferma che molte delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi tendono a ripetersi in maniera sistematica con l'aumentare del numero atomico. Procedendo dagli atomi più leggeri ai più pesanti, alcune proprietà degli elementi si approssimano a quelle dei precursori ad intervalli regolari di 2, 8, 18, ​​e 32. Ad esempio, il secondo elemento (elio) è simile nel suo comportamento chimico al decimo (neon), così come al 18esimo (argon), al 36esimo (kripton), al 54esimo (xeno), e all'86esimo (radon).
La famiglia chimica degli alogeni, composta dagli elementi 9 (fluoro), 17 (cloro), 35 (bromo), 53 (iodio), e 85 (astato), è una famiglia estremamente reattiva.

Rottura Della Pangea E Deriva Dei Continenti

Wegener in Groenlandia, nell'inverno 1912-13- Da Wikipedia

"Rottura della Pangea e Deriva dei Continenti", in lingua inglese "Pangea breaking up and Continental Drift", è un mio post pubblicato su G+ che ho deciso di condividere qui perché lo ritengo utile ai fini degli argomenti che andremo a svolgere in classe tra non molto, ragazzi mi riferisco a voi di 3°B, in particolare.

Ne approfitto per fornire qualche dettaglio in più.

La Pangea era un supercontinente, formato da tutte le terre emerse unite insieme in un blocco unico. Secondo gli studi scientifici, esisteva nel Paleozoico ed il primo Mesozoico. 

Il nome "Pangea" fu coniato nel 1915 da Alfred Wegener, in seguito alla formulazione della sua innovativa teoria della deriva dei continenti, secondo la quale il supercontinente cominciò a fratturarsi, circa 225-200.000.000 di anni fa, in blocchi continentali come li conosciamo oggi.

Il vasto oceano (o "superoceano"), che circondava la Pangea, viene chiamato Panthalassa ("tutto mare"), mentre l'ampia insenatura, che separava parzialmente la parte settentrionale da quella meridionale, prende il nome di Oceano Tetide.

The Feynman Lectures On Physics, Volume III, Disponibile Online

The Feynman Lectures On Physics, Volume III, Quantum Mechanics, è ora disponibile online al seguente link:

http://www.feynmanlectures.info/docroot/III_toc.html

Nell'Ottobre scorso era stato annunciato il lancio della edizione online  di The

Feynman Lectures on Physics Vol. I (meccanica, radiazioni e calore), dal Caltech e da The Feynman Lectures Website, a questo indirizzo web:

http://feynmanlectures.caltech.edu/

Si tratta di un work in progress, infatti l'edizione online del volume II (elettromagnetismo e materia) è in preparazione per completare la preziosa trilogia.

The Feynman Lectures on Physics, in italiano La Fisica di Feynman, è un libro di testo di fisica in tre volumi risalente al 1964, i cui autori sono Richard P. Feynman, Robert B. Leighton e Matthew Sands, e in pratica raccoglie le celebri lezioni, tenute da Feynman agli studenti universitari dei primi anni del corso di laurea in Fisica, presso il California Institute of Technology (Caltech), nel periodo che va dal 1961 al 1963.

La Fisica Riguarda Ciò Che Possiamo Dire Sulla Natura

Il titolo del post coincide con una parte della seguente affermazione di Niels Bohr:

"È sbagliato pensare che lo scopo della fisica sia di scoprire com'è la natura. La fisica riguarda ciò che possiamo dire sulla Natura..."

In lingua inglese:
"It is wrong to think that the task of physics is to find out how Nature is. Physics concerns what we can say about nature..."

(riportato da A. Petersen in The philosophy of Niels Bohr sul The Bulletin of the Atomic Scientists – Settembre 1963, p. 8)

In realtà, la frase completa è visibile nell'immagine, sopra.