Keplero

È quasi ora

2009-07-16T12:05:00.006+02:00

Come era prevedibile, ci sono molte occasioni in rete per ricordare la missione Apollo 11. Oltre al Twitter già segnalato, è online già da un po' di giorni We choose the moon, uno straordinario sito da dove si potrà seguire la ricostruzione completa della missione in tempo reale, con, tra l'altro, l'audio originale delle comunicazioni tra gli astronauti e la base. In questo momento, il conto alla rovescia segna poco più di tre ore. Soprattutto per quelli di noi che nel luglio del 1969 non c'erano o erano troppo piccoli, è un'occasione emozionante.

Poi, quelli di Big Picture non potevano lasciarsi scappare l'occasione di una galleria di foto spettacolari. Sono tutte bellissime, ma a me piace soprattutto questa. Nella sua semplicità, ci ricorda che sulla Luna, quarant'anni fa, ci sono andate delle persone.

E poi, pare che la Nasa abbia in serbo per i prossimi giorni qualche altra sorpresa. C'è chi ipotizza che siano filmati inediti della camminata lunare.

La fine del tempo

2009-07-15T17:55:00.000+02:00

Come se non fosse bastata la lettura de I misteri del tempo, subito dopo mi sono avventurato in La fine del tempo, di Julian Barbour. Ora, se il libro di Davies era un tentativo tutto sommato onesto di divulgazione sul tema del tempo (secondo me non ben riuscito, ma non voglio ripetermi), con il libro di Barbour siamo dalle parti dell'oggetto non identificato. Barbour è convinto che lo scorrere del tempo sia solo un'illusione e che la fisica andrebbe rifondata, arrivando a una descrizione atemporale delle leggi di natura; l'idea, mi pare di capire, è che il mondo sarebbe in realtà cristallizzato in una struttura fissa, e che sarebbe solo la nostra coscienza a organizzare le percezioni creando un'illusione di mutamento e movimento. Fin qui, niente di male: in fondo la scienza produce di frequente un superamento delle impressioni immediate, in favore di concetti meno intuitivi ma più rigorosi. Può anche darsi che il tempo non esista. Purtroppo, dal libro di Barbour risulta secondo me impossibile trarre qualsiasi conclusione. Dopo oltre trecento pagine, faticosissime non perché troppo tecniche ma, al contrario, perché troppo discorsive e qualitative, piene di analogie di cui è difficile verificare la validità, Barbour candidamente ammette:

È vero, non posso presentare prove matematiche concrete a sostegno della mia idea, ma spero che a questo punto il lettore si sia persuaso che almeno gli argomenti a favore di un universo atemporale sono validi

Il ricorso all'intuizione e ad argomenti euristici per indirizzare la ricerca non è uno scandalo: lo stesso Einstein ne fece largo uso, ma poi passò anni a scontrarsi con i dettagli matematici. Chiaramente, Barbour non è uno di quei mattacchioni che ti intasano la casella di posta vantandosi di aver risolto l'unificazione delle forze o di aver dimostrato che Einstein aveva torto. È uno che sa di cosa parla e, nonostante non abbia una posizione accademica convenzionale (e qui bisognerebbe aprire un discorso sulla leggenda del "ricercatore indipendente", ma sarà per un'altra volta), vanta frequentazioni e corrispondenze con scienziati di grosso calibro, come Lee Smolin o Roger Penrose. Magari un giorno il punto di vista atemporale si rivelerà corretto. E però, una volta le teorie si divulgavano dopo essere state accettate, non prima. Per essere uno convinto che il tempo non esiste, forse Barbour ha avuto un po' troppa fretta.

Tempo sprecato

2009-07-03T16:56:00.002+02:00

Come diceva qualcuno:

"Che cosa è dunque il tempo? Se nessuno me lo chiede, lo so bene: ma se volessi spiegarlo a chi me lo chiede, non lo so".

Ecco: I misteri del tempo, di Paul Davies, è un esempio cristallino di quello che succede quando uno, pur non sapendo, scrive un libro di trecento pagine per spiegarlo.

Ovviamente, la colpa non è di Davies, che ha dalla sua sia la bravura del divulgatore che le competenze necessarie per illustrare quello che la fisica oggi sa sulla natura del tempo. Il punto è proprio questo. Cosa sa la fisica del tempo? Ben poco, in realtà. Lo sa misurare, e sa interpretare le misure. Ma non si avvicina nemmeno lontanamente a capire la sua vera natura. Forse è anche un problema mal posto, forse non c'è proprio niente da capire. Non so. Ma allora, leggere un libro non tecnico di questo tipo su un tema così sfuggente e ostico, alla fine non può che lasciare la sensazione di aver impiegato male il proprio tempo.

Atlas Coelestis

2009-07-01T13:44:00.003+02:00

Giovanni Renzo è un pianista e compositore con la passione per l'astronomia. Ha fatto un dvd/libro di sue musiche ispirate all'universo e alle straordinarie immagini che i mezzi di osservazione moderni ci hanno regalato negli ultimi anni. È una cosa che, nella parte musicale, spazia da improvvisazioni alla Keith Jarrett a temi minimalisti alla Steve Reich o alla Terry Riley, dal free-jazz alla world music; nella parte visiva e scientifica, sfrutta la collaborazione con Gianluca Masi, del Planetario di Roma, per mettere insieme il catalogo di animazioni e foto astronomiche che accompagnano la musica. Si chiama Atlas Coelestis, e a me è piaciuto parecchio.

Un altro post piuttosto lungo, ma c'è di mezzo Giacobbo e il 2012

2009-06-23T14:06:00.000+02:00

Giuro che non ce l'ho con Roberto Giacobbo, conduttore di una trasmissione televisiva di intrattenimento che si pone, rispettosamente, "ai confini della conoscenza", vigilando con scrupolo in modo che nessuno si azzardi mai a varcarli, quei confini. (Trasmissione che, peraltro, nel suo genere in delicato equilibrio tra invenzione e fantasia, tra irrealtà e finzione, io trovo incredibilmente divertente, e che guardo, quando mi capita, con lo stesso piacere con cui un tempo leggevo le avventure di Topolino e Pippo, o, più tardi, guardavo il Processo di Biscardi.)

Ultimamente il nostro ha scritto un libro, che sta avendo un enorme successo, per avvertirci che "qualcosa accadrà" nel 2012: come al solito, non si sa bene cosa, ma d'altronde lui si limita a porre domande (la più frequente delle quali, come tutti sanno, è: "sarà solo una coincidenza?"). Io di questo libro non volevo occuparmi, ché il tempo scarseggia e, con tutto il rispetto, darei la priorità ad altre letture, tipo, che so, i classici russi. Però, da un po' di tempo a questa parte, non solo continuo a trovarmelo davanti, il libro, per esempio quando faccio la fila al supermercato, ma vedo anche sbucare a tradimento un po' ovunque interviste al simpatico conduttore. Il quale, nelle interviste, continua a ripetere cose che non si capiscono molto bene riguardo ai Maya e al loro calendario, e al fatto che i Maya la sapevano molto più lunga di quello che volevano far credere. Ma, soprattutto, dice che dovremmo comprare il suddetto libro perché in esso ci viene spiegato che forse il mondo finirà fra tre anni, per l'esattezza il 21 dicembre; aggiungendo però che lui è un ottimista e che in fondo pensa che il mondo potrebbe anche non finire, anzi, magari dopo quella data ricomincerà tutto daccapo e anche meglio di prima (che, per un fan di Lost, è una cosa che innegabilmente ha una certa presa).

Insomma, dicevo, io non ce l'ho con Giacobbo; e allora ieri, visto che ero appunto in fila al supermercato, e la fila era lunga, e il libro mi guardava come al solito minaccioso (e, devo aggiungere, anche un po' iettatorio) dallo scaffale, vicino alle gomme e ai kinder, non ho resistito e l'ho sfogliato.

Vabbe', i primi capitoli sono puro svago alla Giacobbo, ci sono i Maya, ci sono gli UFO, ci sono gli Egizi, ci sono pure i teschi di cristallo (i templari no, stavolta mi pare di no). Insomma, mi sono fatto qualche bella risata prima di pagare le zucchine, e stavo per rimettere il libro accanto alle gomme (e ai kinder), ma a un certo punto, mentre lo chiudevo, ho visto con la coda dell'occhio la parola "scienza". Ho pensato di aver visto male, e ho riaperto di corsa per controllare. Niente, il capitolo si intitolava proprio "Il confronto con la scienza". Erano poche pagine, e allora ho dato una scorsa veloce.

Allora: si comincia parlando di prove (che ovviamente sarebbero state tenute nascoste) di un rallentamento accelerato del moto di rotazione terrestre, iniziato negli anni sessanta e dovuto all'effetto della Luna. Cosa sia cambiato negli anni sessanta non è dato sapere (forse le missioni Apollo hanno fatto il solletico al satellite). In realtà l'effetto esiste da quando esiste la Luna, e provoca un minuscolo e lentissimo allungamento del giorno terrestre; ma diventa meno marcato col passare del tempo, proprio perché la Luna si allontana progressivamente dalla Terra. Deve essere questo, evidentemente, che hanno tenuto nascosto a Giacobbo.

Poi si dice che la Terra si sposta nella Galassia (vero, anche il Sole si sposta, la Galassia stessa si sposta, ci spostiamo tutti rispetto a qualcosa) attraversando "strisce magnetiche" (forse per analogia con l'attraversamento delle strisce pedonali), "idrogeno" (pensa un po' che strano, l'elemento più abbondante dell'universo), "campi gravitazionali", insomma, tutta una serie di cose piuttosto innocue che a Giacobbo, evidentemente ignaro del loro significato, suonano terribilmente spaventevoli (gliene suggerisco qualcun'altra: "raggi cosmici!", "plasma ionizzato!", "microonde!", "neutrini!"). Si continua riferendo di un prossimo misterioso "allineamento galattico", ma onestamente non sono riuscito a capire bene cosa si allineerà con cosa e perché allinearsi debba essere fonte di catastrofi.

Poi c'è la fantastica storia della misteriosa e pericolosissima "cintura fotonica", che sarebbe "emessa da un buco nero" e che la Terra starebbe attraversando, sempre a partire dagli anni sessanta (sta a vedere che in tutta questa cosa ci sono di mezzo gli hippy e i loro funghetti?). Solo che i fotoni non sono particelle misteriose: la luce, ad esempio, è fatta di fotoni, luce-uguale-fotoni, sono proprio la stessa cosa. E poi viaggiano in linea retta, quindi non si vede come facciano a stare su una cintura. E soprattutto, i buchi neri si chiamano "neri" perché non emettono luce o radiazione. Quindi non so bene cosa abbiano raccontato a Giacobbo. Ah, poi ci sono delle conclusioni un po' frettolose ma a modo loro fenomenali, del tipo che siccome "la coscienza è fatta di elettricità", e siccome siamo immersi nel campo magnetico terrestre, la nostra psiche ne sarebbe influenzata (fosse vero, si spiegherebbero in effetti molte cose). Il tutto è sostenuto da "autorevoli scienziati" (anzi, uno solo, un geofisico russo che evidentemente la sa ancora più lunga dei Maya).

Il capitoletto si chiude con il paragrafo "La scienza inizia a muoversi" (il che, visto che il moto è relativo, sarà sicuramente vero dal punto di vista di Giacobbo), cosa che sarebbe testimoniata dalla realizzazione di LISA, un esperimento sulle onde gravitazionali: va a capire cosa c'entrano le onde gravitazionali con il 2012 e la fine del mondo (forse lo ha impressionato il suono: "onde gravitazionali!")

Comunque, non ce l'ho con Giacobbo. Solo che, mentre pagavo le zucchine, continuavo a chiedermi cosa intendesse esattamente per "confronto con la scienza". Non l'ho capito. Però sono sicuro che, qualunque cosa lui avesse in mente, la scienza non si è presentata all'appuntamento.

STRINGS 2009

2009-06-21T18:50:00.006+02:00

Domani comincia a Roma STRINGS 2009, che è un congresso internazionale sulla teoria delle stringhe. Lo segnalo non solo perché quest'anno è organizzato dal gruppo di fisici teorici del mio dipartimento, ma anche perché per l'occasione il Planetario di Roma e l'Auditorium Parco della Musica ospiteranno una serie di conferenze pubbliche per non specialisti. Vi faccio solo quattro nomi: Gabriele Veneziano, Nicola Cabibbo, Ed Witten e Brian Greene. Per orari e altre informazioni, il sito è questo.

Twitter Moon

2009-06-18T10:26:00.004+02:00

Manca poco più di un mese al quarantennale dello sbarco del primo uomo sulla Luna. Prima che l'inevitabile bombardamento di celebrazioni più o meno retoriche ci faccia passare la voglia persino di guardarla, la Luna, possiamo provare a fingere di essere tornati in quell'estate di fine anni sessanta e che, oltre alla Lambretta e alle camicie bianche con le maniche corte, ci fosse anche la rete. Così, se avete seguito i Twitter delle ultime missioni NASA, potete seguire anche il Twitter dell'Apollo 11 (offerto da Nature) e avere un'idea di come andarono le cose in tempo reale. Può essere divertente.

Vite degli astronomi /6. William Herschel (1738 - 1822)

2009-06-13T22:22:00.004+02:00

L'astronomia, molto più di altre scienze, esercita da sempre un'irresistibile attrazione sui dilettanti. Prendete William Herschel. Uno che di mestiere faceva il musicista, suonava svariati strumenti e scriveva composizioni a getto continuo. Ce lo ricordiamo forse per le sue sinfonie? Manco per niente. Fosse per quelle, oggi Herschel starebbe parecchi gradini sotto Salieri nelle storie della musica. Fortunatamente, il buon William si divertiva a costruire telescopi nel giardino di casa, e di notte ci guardava il cielo. Un passatempo come un altro (d'altra parte all'epoca non avevano internet).

Sennonché, una notte del 1781, Herschel fece la scoperta che gli cambiò la vita. Col suo telescopio fatto in casa, scoprì un pianeta mai osservato prima, che chiamò (memore del successo di marketing di Galileo in circostanze analoghe, quando riuscì a piazzare i satelliti di Giove come Pianeti Medicei guadagnandosi un impiego stabile a Firenze) Astro di Giorgio. La furbata raggiunse il suo scopo: re Giorgio III diede a Herschel una barca di soldi, che Herschel reinvestì prontamente nella creazione del telescopio più potente dell'epoca, un trabiccolo mastodontico di legno e acciaio che farebbe la gioia di un amante dello steampunk. (Dopodiché, il pianeta cambiò nome e diventò Urano — un nome che nella versione inglese non suona molto bene, ma questo è un altro discorso).

A quel punto, il musicista Herschel cambiò definitivamente mestiere. E la stoffa dell'astronomo ce l'aveva davvero. Assistito dalla sorella Caroline, cominciò a fare un inventario meticoloso delle stelle visibili in cielo, un compito che richiedeva pazienza e costanza al limite del maniacale. Herschel era convinto che il suo occhio allenato a riconoscere in un lampo grappoli di note sul pentagramma fosse ciò che lo rendeva adatto a costruire una mappa dettagliata del cielo stellato. Verso la fine del settecento, l'ormai ex-musicista aveva catalogato migliaia di oggetti celesti, e le sue osservazioni gli erano servite per costruire quello che può essere considerato il primo modello della struttura tridimensionale della nostra galassia, la Via Lattea — uno schema che oggi sappiamo in gran parte errato, ma che era il migliore possibile con gli strumenti dell'epoca.

Ma la scoperta più strabiliante di Herschel fu un'altra, una di quelle meraviglie da scienza ottocentesca realizzabili con pochi mezzi e che sanno sempre un po' di baraccone. Un giorno Herschel prese un termometro e lo espose alla luce colorata prodotta da un prisma di vetro attraversato dalla luce solare. Com'era ovvio, la temperatura si alzava dove batteva la luce. Continuò a spostare il termometro lungo la striscia colorata: violetto-indaco-azzurro-verde-giallo-arancione-rosso, e poi oltre, dove non c'era più luce diretta. Ma anche lì, immediatamente oltre il rosso, la temperatura segnata dal termometro non solo non calava, ma diventava addirittura più alta. In poche parole, c'era una specie di luce invisibile che arrivava dal Sole e riscaldava il termometro (qui dovete immaginare un capannello di uomini in cilindro e redingote e di donne con l'ombrellino che fanno "oooh"). Herschel aveva scoperto la radiazione infrarossa, quella che, tra le altre cose, provoca l'innalzamento della temperatura terrestre per l'effetto serra. E che oggi ci permette di osservare regioni dell'universo altrimenti invisibili agli occhi. Ma questo Herschel non lo seppe mai.

(Herschel chiamò quella luce invisibile "raggi calorifici", che è un nome indubbiamente molto più romantico. Scienza ottocentesca, appunto.)

Grandi aspettative

2009-06-11T14:57:00.004+02:00

Sarà per il look che ricorda Spazio 1999 o per l'atmosfera di isolamento claustrofobico alla 2001 Odissea nello Spazio. Sarà che c'è Sam Rockwell che regge da solo tutto il film. Sarà che le premesse tecnico-scientifiche sembrano almeno plausibili (uno dei motivi per tornare lassù — ne avevamo parlato tempo fa a Condor — pare sarà proprio per scavare Elio-3). Sarà che sono quarant'anni giusti da quando ci abbiamo messo piede per la prima volta (e quasi trentasette da quando ce ne siamo andati). Sarà, come ho scoperto ieri, che il regista è il figlio dell'uomo che cadde sulla Terra. Ma insomma, qui, da un po' di tempo, si nutrono forti speranze che Moon non sia come Sunshine.

Correlazioni /2

2009-05-28T16:29:00.000+02:00

Date un'occhiata a questa lista:

Il prezzo del pesce nel mercato di Billingsgate e la lunghezza dei piedi in Cina
Il numero di crimini violenti e di chiese in una città
La qualità della scrittura degli studenti e la loro altezza
Il prezzo delle azioni e i cicli delle macchie solari
L'accuratezza dei bombardamenti durante la seconda guerra mondiale e la presenza di aerei nemici
Il fumo e il cancro ai polmoni
L'uso moderato di alcool e una salute migliore (rispetto agli astemi)

Cos'hanno in comune le varie voci? Sono tutti casi per i quali è stata dimostrata l'esistenza di correlazioni tra due fenomeni. Ma, come dicevamo, è molto insidioso tentare di stabilire legami di causa-effetto fra eventi correlati. Tra quelli in questa lista, solo uno è un caso in cui è stata accertata l'esistenza di un legame causale. In un caso, non esiste una spiegazione certa della correlazione, ma sarebbe ridicolo pensare che possa derivare da qualche influsso fisico nascosto. Per tutti gli altri, infine, la correlazione può essere spiegata in vari modi, ma i fenomeni non sono connessi tra loro direttamente. Potete divertirvi a trovare quali sono i vari casi che ho appena descritto (semplice) o a spiegare le correlazioni tra i fenomeni nella lista (un po' meno semplice).

(La lista l'ho presa da una delle ottime lezioni sulla statistica tenute alla Scuola di Astrofisica di Bertinoro. Da cui ho anche appreso che esiste una correlazione tra la frequenza del frinire dei grilli e la temperatura. Dubito però che qualcuno pensi di usare i grilli come termometri.)

È andata

2009-05-14T16:40:00.005+02:00

Il lancio è stato perfetto, l'Ariane ha fatto il suo lavoro, Planck e Herschel sono in rotta verso l'obiettivo e le comunicazioni con la Terra funzionano. E perfino la diretta in streaming dal canale dell'ESA non ha avuto intoppi.

Ora c'è solo da aspettare che comincino a prendere dati. (E poi bisognerà analizzarli.)

Godspeed, Planck

2009-05-13T18:50:00.004+02:00

Allora: domani, poco dopo le tre di pomeriggio (dopo pranzo e in tempo per il tè, insomma), da qualche parte in Guyana, dovrebbe sollevarsi da terra un razzo Ariane 5. Dentro al razzo ci sono due satelliti: uno si chiama Planck, l'altro Herschel. Se tutto va secondo i piani, tra tre mesi i due dovrebbero arrivare in un punto a circa un milione e mezzo di chilometri dalla Terra (ben oltre l'orbita lunare, per capirci) e piazzarsi lì, per fare quello che devono fare, ovvero studiare le tracce del big bang (Planck) e l'universo nella banda infrarossa (Herschel).

Ecco: è chiaro che a me la cosa interessa più che a voi, visto che a una delle due missioni (Planck) ci ho lavorato parecchio negli ultimi dieci anni e passa, e vorrei continuare a farlo in futuro. Comunque, se volete farmi compagnia, potete seguire la diretta del lancio qui.

Un lungo post su Star Trek (di cui i nati dopo il 1980 possono leggere solo l'ultimo paragrafo)

2009-05-10T23:57:00.003+02:00

Prima di dire quello che penso dello Star Trek di JJ Abrams, devo fare una premessa indispensabile. Se non si fosse capito, io sono uno di quelli che da bambini si sono innamorati della serie originale (girata alla fine degli anni '60, ma arrivata da noi solo negli anni '80, attraverso le reti televisive locali). Poi sono cresciuto con i film (i primi sei con il vecchio cast e gli altri), e da adulto ho continuato a seguire tutte le nuove serie di telefilm e di film degli anni '90, prima con attenzione (The Next Generation e Deep Space Nine) poi sempre più distrattamente (Voyager e Enterprise), mentre la saga si avvitava stancamente su se stessa, com'è forse inevitabile per una cosa andata avanti per oltre tre decenni. Comunque, per me Star Trek rimane soprattutto quello della prima serie: Kirk, Spock e McCoy, l'astronave Enterprise e la missione "quinquennale" alla "ricerca di altre forme di vita e di civiltà, per arrivare là dove nessun uomo è mai giunto prima".

Sarebbe naturale concludere che i ricordi infantili e la mitologia che uno crea intorno a essi siano alla base dell'amore duraturo per quei personaggi e per quelle storie. Ma penso che ci sia qualcosa di più. La spiegazione che mi sono dato è che nelle storie dell'equipaggio originale dell'Enterprise c'era, oltre al senso dell'avventura e all'esplorazione dell'ignoto, un respiro epico che superava le intenzioni degli autori e che era una conseguenza del naturale scorrere del tempo. Dall'inizio della serie, fino al passaggio del testimone all'inizio degli anni '90, quei personaggi li avevamo visti invecchiare: e non per un trucco cinematografico, ma perché gli anni erano passati sul serio. Qualcuno poteva trovare ridicolo quel cast di anziani in divisa della flotta stellare: ma la verità è che i segni dell'età rendevano credibile il legame di amicizia tra i protagonisti, la vicinanza che si forma tra chi insieme ne ha viste e vissute parecchie. E per questo, anche se talvolta i singoli episodi della lunga saga potevano essere deboli (e anche risibili), era l'affetto per i personaggi e per le loro interazioni che dava sempre un motivo per guardarli con piacere. (Uno dei film della serie, il quinto, è per giudizio unanime venuto fuori particolarmente storto, pretenzioso e a tratti semplicemente imbarazzante. Eppure trovatemi un fan che non ritenga memorabili le scene di Kirk, Spock e McCoy intorno a un falò nel parco di Yosemite.)

Tutto questo per tentare di spiegare (prima di tutto a me stesso) con che spirito posso essere andato al cinema per vedere un film che ha lo scopo dichiarato di prendere quelle storie, quei personaggi, quei ricordi, riavvolgere il nastro e ricominciare da capo, con nuovi volti al posto dei vecchi. Non è il solito remake. Fatte le debite proporzioni, per me è come se avessero deciso di tirare giù il Colosseo per rifarlo in acciaio e vetro. Voi provateci pure, ma non si fa. Non si può fare.

E invece, sapete che vi dico? In qualche modo JJ c'è riuscito. Non so bene come, ma quella roba lì è Star Trek. Quei tre sullo schermo sono proprio Kirk, Spock e McCoy. L'astronave è più lucida, più nitida, il ponte è tutto bianco (e la sala macchine sembra la centrale del latte), ma quella lì è proprio l'Enterprise. C'è più azione, più effetti speciali, si muove tutto come se fosse "24" (poi un giorno forse la smetteranno con questa cosa della macchina a spalla), ma non è questo il punto. Il punto è che le battute e gli sguardi sono quelli. E che con un colpo gobbo che non vi dico (ma che un po' avevo anticipato qui) questi hanno anche trovato il modo di liberarsi della zavorra di tutti quei vecchi film, e si sono concessi il lusso di inventarsi un futuro completamente nuovo. Non solo hanno deciso di rifare il Colosseo, ma ora se vogliono possono farlo rettangolare.

Poi, a quelli più giovani, che non hanno mai visto prima un film di Star Trek, tutto questo importerà ben poco. Ma se avete sopportato quella robaccia che qualche anno fa vi hanno spacciato come Star Wars, date retta: questa è meglio.

Vite degli astronomi /5. James Bradley (1693-1762)

2009-04-30T09:13:00.000+02:00

Non si conoscono aneddoti curiosi su James Bradley, e anche le notizie sulla sua vita sono limitate all'essenziale — si sa che apprese l'astronomia da uno zio reverendo, e che lui stesso divenne prete e poi professore a Oxford — per cui uno se lo immagina serio e anche piuttosto pignolo, intento a guardare dentro un oculare e a misurare meticolosamente la posizione delle stelle. Insomma, Bradley non è il tipo che uno elegge a proprio mito scientifico (avete mai sentito un bambino dire "Da grande voglio diventare come Bradley?"), e i più nemmeno lo conoscono, nonostante sia stato responsabile di una delle scoperte più importanti della storia dell'astronomia.

Per capirci: Bradley è stato quello che ha dimostrato una volta per tutte, in modo diretto, che la Terra si muove attorno al Sole. (Sì, è chiaro che c'erano già stati Keplero, Galileo e Newton, e quindi che la Terra non fosse in quiete al centro dell'universo ormai nel settecento se ne erano convinti tutti — be', quasi tutti, d'altra parte anche oggi a cercare bene qualcuno coi dubbi lo si trova ancora — ma insomma, la cosa andava provata scientificamente e, se uno ci pensa bene, non è che sia proprio banale; lo stesso Galileo, con la storia delle maree, ci aveva preso una cantonata.) Il modo che Bradley e altri prima di lui avevano escogitato per farlo è questo: se la Terra si sposta durante l'anno, le stelle più vicine devono apparire muoversi rispetto a quelle sullo sfondo, un fenomeno noto come parallasse. Solo che lo spostamento è minuscolo (anche le stelle più vicine sono comunque molto lontane) e ci vuole una precisione mostruosa per notarlo. Ai tempi di Bradley, era come cercare il bosone di Higgs.

Nel 1725, Bradley iniziò a tenere d'occhio la stella Gamma Draconis per capire se si spostava annualmente per parallasse. Dopo aver raccolto dati per quasi due anni, concluse che la stella si muoveva davvero, ma in modo del tutto inaspettato. Il periodo era in effetti annuale (quindi la cosa era probabilmente dovuta al moto terrestre) ma lo spostamento era fuori fase rispetto a quello atteso. Gli ci volle un bel po' di riflessione per capire quello che stava succedendo, ma alla fine ci riuscì (mettetevi comodi perché la spiegazione è pazzesca): siccome la luce viaggia a velocità finita, l'immagine della stella ci mette un po' per attraversare la lunghezza del telescopio e raggiungere l'oculare. Nel frattempo, però, la Terra si sposta; la posizione della stella, quindi, appare inclinarsi leggermente nella direzione del moto terrestre, esattamente come le gocce di pioggia appaiono provenire da un punto di fronte a noi quando ci muoviamo in macchina (anche se la pioggia cade quasi verticale). Inoltre, siccome la Terra cambia continuamente direzione nel corso dell'orbita, la posizione apparente della stella nel cielo disegna, in un anno, una piccola ellisse. Questo effetto, chiamato aberrazione della luce, è dovuto solo alla velocità della Terra, e non alla distanza della stella, per cui è in generale più importante rispetto alla parallasse. (La parallasse stellare fu osservata per la prima volta solo a metà ottocento, da Bessel.)

Così, come capita a volte, Bradley incappò per caso in una scoperta ancora più straordinaria della cosa che stava cercando. Se non ne avete mai sentito parlare, probabilmente è anche perché la cosa non è stata comunicata ai posteri abbellendola con una storiella all'altezza. Niente mele cadute dall'albero, nessun grave lanciato da una torre — solo una cosetta su Bradley che se ne va in barca e vede una bandierina cambiare direzione quando la barca vira, e allora ha l'illuminazione: ma è una storia che chiaramente non funziona. (Quando si dice l'importanza di un buon ufficio stampa.)

Grandi foto

2009-04-22T22:24:00.003+02:00

Anche se lo frequento assiduamente dalla sua apertura, mi rendo conto che finora non avevo mai parlato di The Big Picture, il blog fotografico del Boston Globe. L'idea che c'è dietro è molto semplice: ogni giorno, una galleria di foto ad alta risoluzione su uno stesso tema (l'astronomia e lo spazio ricorrono spesso). La maggior parte di voi certamente lo conosce già e sa che l'effetto è straordinario; per gli altri, un ottimo punto di partenza è la fenomenale galleria di ieri su Saturno visto da Cassini.

Domande

2009-04-14T19:02:00.004+02:00

Un giorno, i nostri discendenti si chiederanno come mai, sapendo di avere a disposizione una sorgente di energia a fusione nucleare da quasi quattrocento milioni di miliardi di miliardi di Watt — per di più praticamente illimitata — ci abbiamo messo così tanto a capire come fare per utilizzarla in modo efficiente.

Se lo chiederanno; e ad occhio e croce mi sento di poter dire che, qualunque risposta si daranno, ci faremo una figuraccia.

Correlazioni

2009-04-06T22:42:00.003+02:00

Non c'è molto altro da aggiungere a quanto scritto ottimamente da Marco Cattaneo a proposito della presunta capacità di prevedere una sciagura come quella capitata in Abruzzo. Se non che nella scienza non c'è niente di più difficile che stabilire una legge, o peggio ancora individuare una spiegazione, a partire da correlazioni incerte (come hanno imparato a proprie spese quelli che hanno bruciato miliardi con la storia dei mutui subprime). Casualmente, proprio oggi capita utile questo post di Cosmic Variance. "Le persone sono brave a riconoscere schemi, anche dove non ci sono". Andate a guardare le due figure, e vedete se riuscite a individuare qual è quella completamente casuale e quella che presenta correlazioni.

Il punto è che, scientificamente, una correlazione può tutt'al più essere suggestiva, ma è del tutto inutile se non è accompagnata dalla comprensione e dalla spiegazione del meccanismo che la provoca. E una previsione è una previsione solo se è basata su un meccanismo compreso, spiegabile e riproducibile. Altrimenti, dovremmo chiedere scusa anche a quelli che ogni tanto azzeccano un oroscopo. (E magari azzeccano quello dell'anno prima.)

Il criterio per giudicare certe cose, anche senza essere scienziati di professione, è sempre quello del vecchio Carl Sagan: "Affermazioni straordinarie richiedono evidenze straordinarie".

Vite degli astronomi /4. Isaac Newton (1643-1727)

2009-03-30T14:15:00.002+02:00

Voi direte: Newton non è un astronomo. Tecnicamente, no, in effetti. Ma a uno che ha scritto un trattato sull'ottica, ha inventato un nuovo tipo di telescopio, ha scoperto che la luce può essere scomposta in uno spettro di colori, e soprattutto vi ha spiegato perché i pianeti girano intorno al Sole, la medaglia di astronomo onorario non gliela volete dare?

Newton nasce il 25 dicembre 1642, secondo il calendario giuliano, o il 4 gennaio 1643, secondo il calendario gregoriano, che però all'epoca non era ancora stato adottato in Inghilterra — si sa che agli inglesi piace fare a modo loro. Quindi decidete voi, ché in fondo le date sono convenzioni. C'è per esempio chi usa — e con soddisfazione — la data stellare di Star Trek. (Poi, Newton stesso qualche problemino con le date doveva averlo: scrisse un trattato di cronologia cercando di far rientrare tutti gli eventi storici noti all'interno dei seimila anni trascorsi dalla creazione della Terra secondo la Bibbia, e se la cavò dicendo ma sì, che volete, è chiaro che gli Egizi si vantavano, mica la loro civiltà sarà davvero durata millenni; e i Greci e i Romani, pure loro, avranno abbellito la biografia di qualche re facendolo campare un po' di più. Cose così.)

Adesso, stare qui a magnificare il contributo di Newton alla scienza moderna è superfluo e soprattutto impossibile, ché di cose ne ha fatte parecchie: quindi proviamo a circoscrivere. Diciamo che, prima di Newton, nessuno aveva un'idea esatta del perché i corpi (dove per "corpi" possiamo intendere tanto le biglie su un biliardo, quanto i pianeti intorno al Sole) si muovono nel modo in cui si muovono. Arriva Newton, e sistema la faccenda. Intanto si inventa il concetto di "massa", quantificando la spinta che bisogna dare a un corpo per farlo accelerare di un tot: più grande è la massa di un corpo, maggiore è la forza richiesta. Sembra semplice, oggi, ma prima di Newton le idee al riguardo erano piuttosto confuse. Poi: se date una spinta a un corpo in modo che acquisti una certa velocità, in assenza di altre forze quello continuerà ad andare dritto in eterno con la stessa velocità; non solo, ma voi riceverete una spinta uguale e contraria a quella che avete dato al corpo (per cui sarà bene che proviate a spingere solo corpi di massa molto più piccola della vostra, soprattutto se per caso vi trovate, che ne so, a galleggiare nello spazio). Con questi tre princìpi, e un po' di calcolo infinitesimale (anche questo inventato da Newton: ma pare che Leibniz ci fosse arrivato per conto suo, e per tutta la vita i due si presero a testate su chi fosse stato il primo), potete calcolare le traiettorie di tutti i corpi.

Bene, ma allora i pianeti? Perché orbitano intorno al Sole invece di andare dritti per la loro strada? I casi sono due: o c'è qualcosa di materiale, un vincolo fisico (un guinzaglio, un binario, una sfera trasparente) che incatena i pianeti alla loro orbita, oppure c'è una forza invisibile che agisce a distanza. Newton decide per la seconda ipotesi. E inventa la forza di gravità. D'altra parte, se la Terra attrae le mele e le stacca dall'albero, perché non può fare lo stesso con la Luna? E il Sole con i pianeti? E Giove con le sue lune? Così, Newton dà una spiegazione matematicamente e fisicamente coerente delle leggi trovate empiricamente da Keplero. E soprattutto unifica l'attrazione reciproca tra tutti i corpi dotati di massa — che siano in terra oppure in cielo — descrivendola con una sola legge universale.

Certo che per escogitare una roba del genere ci volle un bel coraggio. "Una forza che agisce a distanza tra i corpi, senza un mezzo che interviene? Sta scherzando, Sir Newton?" In effetti, la gravità universale sembrava una specie di magia. Ma, anche se Newton non sapeva dire da dove venisse fuori, l'esistenza di una forza invisibile spiegava benissimo i dati, e questo era sufficiente.

E in fondo Newton un po' di inclinazione per il magico doveva proprio averla, visto che in realtà la vera ossessione della sua vita fu l'alchimia. E per somma ironia, terminata la carriera accademica, Newton fu nominato guardiano della Zecca Reale. Così, l'uomo che aveva tentato di tramutare i metalli in oro, finì i suoi giorni dando la caccia ai falsari.

Tempo bloccato

2009-03-21T17:51:00.004+01:00

Peccato che nel peraltro fedelissimo adattamento cinematografico di Watchmen, sia stata un po' ridimensionata quella che secondo me è una delle scene più belle del fumetto di Moore: quella in cui il Dr Manhattan, in esilio volontario su Marte, espone la sua visione del tempo. Per Manhattan, passato, presente e futuro hanno un'esistenza tangibile, e lui può contemplarli simultaneamente in un solo sguardo. Questo da un lato lo rende di fatto onnisciente; dall'altro lo disumanizza, perché i rapporti di causa-effetto gli appaiono completamente preordinati. L'affannarsi umano intorno al tempo che passa, i rimpianti sul passato e l'illusione di poter cambiare il futuro, sembrano a Manhattan insensati e ridicoli. Tutto è già scritto, congelato per sempre in una visione del tempo che non lascia spazio al libero arbitrio. E' evidente il riferimento colto all'undicesimo libro delle Confessioni, in cui Agostino, esponendo le sue idee sul tempo, pone Dio al di fuori del flusso delle cose mondane, e in grado di abbracciare l'eternità in un blocco unico. Se Dr Manhattan è fuori del tempo, è in qualche modo una figura con caratteristiche divine: "Dio esiste, ed è americano".

La cosa buffa è che da decenni ci sono filosofi e fisici che si incartano su un argomento connesso all'interpretazione della teoria della relatività di Einstein: secondo questo argomento, sarebbe inevitabile che lo spazio-tempo vada visto come un blocco unico. Se qualcuno è curioso, ha tempo da perdere, e soprattutto sa un minimo di relatività, qui c'è un articolo che fa sua l'interpretazione del "futuro già scritto", mentre qui c'è un post che analizza criticamente lo stesso articolo. Sappiate in anticipo, comunque, che non se ne viene fuori facilmente, perché il tutto ruota in ultima analisi intorno alla definizione e alla natura ontologica di concetti come "esistenza", "osservatore" e così via.

Resta il fatto che le pagine del Dr Manhattan su Marte sono un capolavoro.

The Big Bang Theory (featuring George Smoot)

2009-03-15T10:49:00.001+01:00

Quando, un paio di anni fa, ho saputo che negli Stati Uniti stava partendo un sitcom intitolata The Big Bang Theory la prima reazione è stata di sorpresa ("Che c'entra il big bang?"). Ma poi ho pensato che gli Stati Uniti sono l'unico posto al mondo in cui si possa fare una serie televisiva di successo sulla vita personale di due studenti di dottorato in fisica, mischiando scienza, cultura geek e humor (da noi, la televisione si ricorda degli studenti di dottorato solo quando serve un po' di materiale umano in una puntata di Ballarò). Non è un caso isolato: da quelle parti la tendenza a raccontare storie partendo da temi scientifici e da personaggi del mondo della ricerca va avanti già da un po' (si pensi a una serie come Numb3rs, che alle spalle ha nientedimeno che la Wolfram di Mathematica).

Comunque, confesso che non ho mai trovato il tempo per vedere una puntata completa di The Big Bang Theory. Ma, adesso che ho saputo che in uno dei prossimi episodi reciterà George Smoot, mi sa proprio che mi toccherà iniziare.

Repliche

2009-03-14T15:23:00.000+01:00

Oggi è il pi day, e allora ho pensato che se da queste parti c'è qualcuno che è nuovo potrebbe essere interessato a leggere una cosa che avevo scritto due anni fa per l'occasione.

Vite degli astronomi /3. Galileo Galilei (1564-1642)

2009-03-09T11:34:00.000+01:00

Sì, vabbene, Galileo il padre del metodo scientifico, Galileo il (quasi) martire della ragione, Galileo il campione dell'anti-oscurantismo. Ma io non riesco a evitare di pensare che, in fondo, quello che di tragico e orribile gli è capitato (l'inquisizione, il processo, l'abiuro-maledico-e-detesto, il confino) gli sia capitato anche perché il pisano era un appassionato di gadget, un patito delle nuove tecnologie. In poche parole, come diremmo oggi: un geek.

Dopotutto, lui se ne stava a Padova a insegnare matematica e a fare esperimenti di meccanica, e di impelagarsi in dispute astruse su cosa girasse intorno a cosa non aveva poi tanta voglia (era già abbastanza impegnato a ridicolizzare i colleghi che risolvevano ogni dubbio andando a scartabellare le opere di Aristotele). Ma mentre si divertiva con bilancette, piani inclinati, pendoli e altre diavolerie, venne a sapere che in Olanda un occhialaio aveva infilato un paio di lenti dentro un tubo e bingo!, aveva acquistato la supervista. Galileo non era uno da farsi scappare l'ultima novità in fatto di tecnologie. Si chiuse in laboratorio come Steve Jobs nel garage e, tempo qualche mese, con un po' di sano reverse-engineering, si costruì da solo la sua replica del cannocchiale. Era il 1609, giusto giusto quattro secoli fa.

La cosa ebbe conseguenze. Intanto, Galileo si beccò un aumento e un posto fisso all'università (il governo veneto aveva molto apprezzato i possibili impieghi militari della "sua" invenzione). Ma il botto vero ci fu quando Galileo, invece di limitarsi a guardare al livello dell'orizzonte, pensò di alzare il cannocchiale verso il cielo. Oggi può sembrarci assurdo che un accrocco potente quanto un giocattolo da bancarella possa aver aperto la strada all'astronomia moderna e cambiato radicalmente la posizione dell'uomo nell'universo. Eppure.

Nel giro di un annetto Galileo si accorge che la Luna è disseminata di montagne e crateri, capisce che la Via Lattea è fatta di stelle, e osserva per la prima volta quattro satelliti di Giove. Queste cose le racconta di corsa, praticamente in diretta, nel "Sidereus Nuncius". Leggetelo: è emozionante. È il mondo che riacquista i colori in Pleasantville. È Neo che esce da Matrix. È Bowman che dice "Mio Dio, è pieno di stelle!". È un uomo cieco che acquista la vista.

Volente o nolente, Galileo lo smanettone è diventato un astronomo. Da quel momento, non si ferma più. Osserva le fasi di Venere e di Mercurio, gli anelli di Saturno, scopre le macchie solari, e insomma fa quello che ogni persona sensata fa quando gli danno la possibilità di guardare più lontano degli altri: guarda. E guardando, capisce che aveva ragione Copernico.

Poi ci sono quelli che, quando hanno le fette di salame sugli occhi, invece di toglierle ci mettono sopra anche il pane. Per convincerli a usare i propri sensi invece di seguire l'autorità, Galileo si illude di avere due armi infallibili: la sua capacità retorica e le maree. Ora, mentre sulla prima c'è poco da dire (se pensate che Michele Serra ci sappia fare non avete mai letto Galileo) sulla seconda oggi sappiamo che le speranze erano mal riposte. In poche parole, la prova inconfutabile che Galileo pensava di aver trovato per imporre la visione copernicana sarebbe questa: la Terra si muove intorno al Sole, l'acqua dei mari sciaborda, ed ecco spiegate le maree. Galileo è talmente sicuro del fatto suo che il libro con cui comunica al mondo le ragioni del nuovo ordine celeste lo scrive in italiano, invece che in latino come usava. Lo intitola, sciaguratamente, "Del flusso e del riflusso". Per fortuna, in un'epoca in cui gli editor ancora non esistono, ci pensa l'inquisizione a imporre un titolo più azzeccato: "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano". Maree a parte, il Dialogo è non solo una delle opere scientifiche più importanti di tutti i tempi ma, secondo me, uno dei più bei libri mai scritti in lingua italiana.

Il resto, dai mastini di Bellarmino all'eppursimuove, lo conoscete.

Cercando un'altra Terra

2009-03-07T11:30:00.004+01:00

Stanotte, la sonda Kepler è stata messa in orbita con successo. Per i prossimi tre anni e mezzo, il telescopio di Kepler terrà d'occhio un centinaio di migliaia di stelle per accorgersi di minuscole variazioni di luminosità dovute al transito di un pianeta di tipo terrestre. Il che significa che, forse, ci avviciniamo un po' di più al giorno in cui potremo dire di essere certi dell'esistenza di pianeti abitabili, simili alla Terra, intorno ad altre stelle della nostra galassia. Oppure, in caso di risultato negativo, capiremo che le condizioni del nostro pianeta sono il risultato di un colpo di fortuna assolutamente improbabile. In entrambi i casi, sarà interessante.

(Poi, è soltanto una coincidenza, ma esattamente dieci anni fa moriva Stanley Kubrick: lo volevo dire.)

Statistica soggettiva

2009-03-02T22:28:00.000+01:00

Venerdì scorso sono stato a Palermo, invitato a parlare di cosmologia a un pubblico di studenti liceali, per la manifestazione Palermo Scienza. All'inizio del mese l'avevo fatto per una manifestazione analoga, che si chiama Scienza Orienta e facciamo ogni anno qui a Tor Vergata. E giovedì prossimo sarò all'Accademia dei Lincei, sempre per un incontro sull'astrofisica con i ragazzi dei licei (e mi dicono che hanno già esaurito i posti disponibili). Ora: il campione non sarà significativo, ma se dovessi trarre una conclusione da quello che vedo ogni volta in occasioni simili (e cominciano a essere molte), direi che c'è in giro un sacco di ragazzi svegli e curiosi, che fanno domande intelligentissime e mostrano una vera passione per la scienza. Forse sarà un errore di prospettiva, ma lasciatemi un po' di speranza.

Vite degli astronomi /2. Keplero (1571-1630)

2009-02-23T09:30:00.001+01:00

Nevrotico, ipocondriaco, paranoico e ossessivo. Il tutto, molto prima che la psicologia da rotocalco riconoscesse nelle manie depressive il tratto distintivo del genio. Aggiungiamoci, per completare il quadro, malanni fisici assortiti tra cui una paradossale, per un astronomo, debolezza di vista. Il piccolo Keplero viene su in una famiglia che definire squinternata è un eufemismo. Il padre fa il mercenario e lo abbandona a quattro anni per andare a spezzare colli in giro per l'Europa. La madre campa spacciando "miracolosi" intrugli alle erbe, manco fosse Vanna Marchi (eviterà per un pelo di finire bruciata come strega). Come Tycho, anche Keplero si butta sull'astronomia folgorato da un'eclissi: di luna, non di sole, a sancire spettacolarmente e definitivamente la specularità tra i due personaggi. (Nota per i fan di Watchmen: se Tycho Brahe è Ozymandias, Keplero è senza ombra di dubbio Rorschach.)

Oltre alla fissa per le stelle, Giovannino mostra presto una straordinaria abilità matematica, piovuta da chissà dove. Così, da grande, invece di diventare ministro luterano come aveva inizialmente sognato, finisce prima a fare l'insegnante (pessimo, si dice), poi da assistente a Tycho, sfornando nel frattempo oroscopi per arrotondare. Esatto, oroscopi. All'epoca non si andava tanto per il sottile: astrologia, astronomia, i confini erano ancora sfumati.

Ecco: se tracciate una linea nella storia—di qua il moderno, la ragione, il metodo, di là l'antico, il mistico, l'irrazionale—vedrete che la linea passa proprio sul corpo malaticcio e irrequieto di Keplero. La divisione immaginaria che separa l'epoca della magia dall'era della scienza spacca il nostro astronomo miope proprio in due, come il visconte dimezzato di Calvino. Solo che le due metà restano appiccicate, prendendo il sopravvento a fasi alterne.

Così, da un lato c'è il visionario che, incastrando tra loro solidi platonici e sfere—perché la geometria è il riflesso mondano della mente divina—crede di poter spiegare come mai ci sono soltanto sei pianeti nel sistema solare (peccato che oggi sappiamo che sono nove, anzi otto—sorry, pianetino Plutone). O che inseguendo una musica celeste codificata nelle orbite dei pianeti—perché il moto dei corpi celesti deve riflettere l'armonia intrinseca della creazione—inciampa nella legge che lega il periodo orbitale dei pianeti alla loro distanza dal Sole.

Dall'altro lato c'è lo scienziato che per primo riesce a spiegare le osservazioni di Marte ottenute da Tycho, cosa impossibile sia per il modello tolemaico che per quello copernicano, entrambi attaccati all'idea che solo il cerchio abbia dignità di comparire in una descrizione matematica del cosmo. Keplero capisce che bisogna rinunciare a inseguire la perfezione delle orbite circolari, e sporcare l'opera divina facendo correre i pianeti lungo delle ellissi. Un salto concettuale altrettanto coraggioso di quello che Einstein effettuerà tre secoli dopo, distruggendo lo spazio e il tempo immutabili di Newton. Un'intuizione che sembrerebbe avere tutte le caratteristiche del colpo di genio romantico, se non fosse che Beethoven non è ancora nato e che Keplero ci arriva dopo otto anni di fatica, migliaia di pagine di calcoli e un'analisi dei dati di Tycho di pignoleria maniacale.

Così, altalenando tra lucidità e vaneggiamenti, Keplero fonda l'astronomia moderna. Nel frattempo, per divulgare la nuova visione eliocentrica del cosmo, scrive il "Somnium", la storia di uno studente di Tycho che si ritrova trasportato sulla Luna: in pratica, il primo vero libro di fantascienza. Vista dalla Luna, la Terra appare agli occhi del viaggiatore spaziale per quello che è: non il centro dell'universo, ma un sasso umido che gira attorno al Sole. E, nel mettere insieme immaginazione poetica e fatti scientifici, le due metà di Keplero si ritrovano finalmente alleate.