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4 elements: water
L’acqua di uno stagno, di una palude o di una semplice bacinella è generalmente immobile. La sua superficie è completamente piatta. O meglio, noi la vediamo così. Nel 1827, un botanico di nome Robert Brown osservò al microscopio delle particelle di polline sospese in acqua, e scoprì che si muovevano in modo assolutamente irregolare. La stessa cosa succedeva per granelli di polvere. Questo movimento incessante, casuale, imprevedibile è dovuto all’agitazione termica delle molecole d’acqua. L’agitazione termica è la causa della temperatura. I costituenti elementari della materia (siano essi atomi in un pezzo di ferro, o appunto le molecole di un liquido) si muovono caoticamente. Nei liquidi, le molecole non sono legate fra di loro, e cambiano incessantemente posizione, urtandosi. Un delirio, insomma. I granelli vengono colpiti continuamente dalle molecole, invisibili ad occhio nudo, e anche se sono molto più grandi, prendono questi “calcetti” e si spostano. Poiché l’agitazione termica è assolutamente casuale, le particelle di polvere si muovono a scatti, in modo imprevedibile. Moto stocastico, viene detto. Einstein lo studiò, ed in uno dei suoi primi lavori scrisse delle equazioni molto particolari per la sua descrizione probabilistica. Quindi, non è detto che ciò che appare immobile lo sia veramente. Dipende dalla scala e dallo strumento con cui si osserva. E come sempre, l’apparenza può ingannare.
Liquido inquieto: PJ nel suo vestito rosso. (E’ un omaggio? Sì, lo è).
I miei colleghi
Ghost in you
So long, Bill…
…angels fall like rain
and love is all of heaven away
inside you the time moves
and she don’t fade
the ghost in you
she don’t fade…
Questo è quanto. Solo un fulmine.
Stardust
Television-Marquee Moon
“Si ritiene che il Sole e i pianeti si siano formati da una nebulosa di gas interstellari in contrazione, in un periodo di tempo compreso tra 4.6 e 4,6 miliardi di anni fa.”
Il nostro sistema planetario deriva da una nebulosa che si è condensata in una stella (il sole) e nei pianeti, a causa dell’azione della forza gravitazionale.
Secondo le attuali teorie, la nebulosa primordiale era costituita da idrogeno, da elio, da una grande varietà di elementi chimici più pesanti e da polveri.
A sua volta, la materia nella nebulosa è stata emessa dall’esplosione di un’altra stella. Il fatto che nella Terra siano presenti elementi chimici pesanti, come Argento, Oro, Piombo, via via fino all’Uranio fanno ipotizzare che la Stella “genitrice” sia una Supernova. Le Supernove, di diverso tipo, sono stelle molto grandi (molte volte più del Sole) in punto di morte. Nel loro ultimo “respiro”, generano elementi pesanti, a seguito di processi di fusione nucleare. Attualmente, le Supernove sono le uniche sorgenti conosciute di questi nuclei. Quindi, gli atomi che costituiscono il sistema solare, la Terra, ed in ultima analisi, noi stessi, provengono dall’esplosione di una stella, probabilmente da una supernova.
Noi SIAMO polvere di stelle. Come canta Joni Mitchell in “Woodstock”:
We are stardust.
Billion year old carbon.
We are golden
Caught in the devil’s bargain
And we’ve got to get ourselves back to the garden.
(To some semblance of a garden)
Presi nel baratto del diavolo, suoniamo rock’nroll…
My X’mas lecture
Sulle banconote da 20 Sterline inglesi è effigiato Michael Faraday, un eminente scienziato dell’800. Oltre al suo ritratto, vi è il particolare di una stampa dell’epoca, con la scena di una delle sue Christmas Lectures, organizzate dalla Royal Institution. Michael Faraday ha dato dei contributi fondamentali alla fisica e alla chimica. Basterebbe citare la legge con il suo nome che spiega il fenomeno dell’induzione elettromagnetica, dove elettricità e magnetismo vengono combinate insieme, alla base del funzionamento dei motori elettrici, della dinamo, e di moltissimi altri congegni, tra i quali mi piace menzionare la chitarra elettrica. Faraday era anche un uomo di indubbia statura morale: rifiutò svariati premi ed onoreficenze, nelle quali non credeva, e non volle contribuire allo sviluppo di ordigni esplosivi da utilizzare nella guerra di Crimea. Non ebbe una educazione molto buona perché di umili origini, e le sue cognizioni di matematica non erano particolarmente approfondite. Ciononostante, era un grandissimo sperimentatore, e anche un eccezionale divulgatore. Le Christmas Lectures, tenute ogni Natale da scienziati e studiosi britannici di fama mondiale, sono delle lezioni a scopo divulgativo, rivolte soprattutto ad un pubblico di bambini e giovanissimi. Fino a poco tempo fa, venivano trasmesse in televisione, dalla BBC prima, e successivamente da altri canali privati.
Faraday tenne delle lezioni memorabili, con dimostrazioni pratiche incantevoli sulla chimica. Ne tenne 7, un record assoluto, una ha un titolo particolarmente poetico, ” The chemical history of a candle”, e spiega i processi di combustione. Charles Dickens chiese ripetutamente a Faraday di scrivere le sue Christmas Lectures, ma egli oppose resistenza, sulla base (giusta, a parere mio) che le lezioni difficilmente sono adattabili ad uno scritto. Alla fine acconsentì alla pubblicazione di resoconti stenografici, disponibili oggi anche su internet. Tutto ciò fa molto Dickens, molto Natale, molto inglese. Non ho mai visto una Christmas Lecture, nonostante abbia vissuto in Inghilterra per molto tempo, perché ho scoperto questa nobile istituzione solo di recent. E mi piacerebbe fare qualcosa di simile nella mia Università. Per quest’anno, mi accontento di scrivere una breve poesiola, e di pubblicarla qui. Che Faraday mi perdoni.
Luce sulle rètine
incanti di cristalli
suono sui timpani
risonanze di fili bronzei
che scuotono magneti
e cavi inossidabili
e scatole tonanti
su vortici di folle,
fioriti desiderii.
Fasce sui capelli, sudore mancino
di King Jimi, sue scintille elettriche
da Sir Michael sognate.
Jimi Hendrix-Foxey Lady
Chirality-reality
Blur-Out of time
χειρ vuol dire mano, in greco. Abbiamo una mano destra ed una sinistra. E NON sono uguali. E’ raro trovare ambidestri. Esistono i destri (la maggioranza) ed i mancini. Un tempo, si dice, l’umanità era mancina, poi si è cambiato mano. Personalmente, sono destro, ma per certe azioni uso la sinistra. Perché siamo così asimmetrici? Il nostro organismo distingue tra destra e sinistra. In natura esistono delle sostanze chimiche che sono costituite da molecole uguali in tutto, tranne che nella loro simmetria. Destra o sinistra. Queste molecole vengono dette chirali, ecco un esempio.
too many people down, everything turning the wrong way round
and I don’t know what love will be
but if we stop dreaming now, lord knows we’ll never clear the clouds
and you’ve been so busy lately
that you haven’t found the time
to open up your mind
and watch the world spinning gently out of time
Feel the sunshine on your face
It’s in a computer now
gone to the future, way out in space
and you’ve been so busy lately
that you haven’t found the time
to open up your mind
and watch the world spinning gently out of time
and you’ve been so busy lately
that you haven’t found the time
to open up your mind
and watch the world spinning gently out of time
Tell me I’m not dreaming
but are we out of time
(we’re) out of time
Luce e purezza
La luce visibile è quella parte di radiazione elettromagnetica che impressiona la retina dei nostri occhi. Non è così per i raggi X, la radiazione infrarossa, le onde radio etc. che possono avere altri effetti, più o meno dannosi, sul nostro corpo, ma che non vediamo. La luce può essere emessa da sorgenti naturali, come il sole, le stelle e i fuochi, oppure artificiali, come le lampade. Buona parte della luce “naturale” è generata da un processo detto emissione spontanea. Un elettrone in uno stato ad alta energia genera spontaneamente un quanto di radiazione, un corpuscolo detto fotone, cede parte della sua energia e va ad occupare uno stato con energia più bassa. I motivi per cui l’elettrone si trovava in uno stato eccitato possono essere vari: ha assorbito energia da un fotone (assorbimento), ha partecipato ad un legame chimico che si forma con una reazione violenta (fuoco), il metallo in cui si trova ha assorbito calore per passaggio di corrente elettrica (lampade ad incandescenza). Nelle stelle , il calore è prodotto dalle reazioni nucleari. Frequenza, energia e colore sono la stessa proprietà. Ad una certa frequenza corrisponde un colore, ed un valore di energia determinato.
L’emissione spontanea è un processo a carattere probabilistico. L’elettrone emette quando gli pare a lui. Tutti questi elettroni nella materia quindi generano fotoni, cioè luce in maniera assolutamente casuale, spesso su frequenze diverse, perché sono tanti e si trovano ad energie differenti.
Però c’è un altro processo di emissione, detto emissione stimolata. Se un fotone si trova a passare vicino ad un elettrone, in uno stato ad alta energia, può stimolarlo a decadere, e a emettere un fotone con la sua stessa frequenza. Quindi alla fine del processo ci troviamo due fotoni con la stessa energia, cioè la stessa frequenza. QUesto processo, anch’esso probabilistico, è però determinato dal primo fotone. E dà fotoni tutti uguali. Cioè luce dello stesso colore, e con fotoni che risultano da processi ben scanditi temporalmente. Viene detta radiazione coerente.
I LASER sono basati sul processo di emissione stimolata:
– prima cosa, si eccitano gli elettroni della materia con cui è fatto il laser tutti ad uno stesso stato
– alcuni di questi elettroni decadono spontaneamente. I fotono prodotti stimolano altri decadimenti, in un processo a cascata, all’interno di un sistema dove si trova il materiale, detto cavità ottica, che è un’intercapedine fra due specchi, che riflettono la luce.
– la luce va avanti ed indietro, e continua a stimolare. Una parte esce dalla cavità e diventa fascio laser.
I LASER non sono sorgenti di luce naturale, ma qualcosa di inventato dall’uomo. La luce è molto, molto intensa e purissima, nel senso che il colore è ben determinato. Inoltre viene emessa in una direzione ben precisa.
Adoro i LASER per questo. Sono un prodotto dell’intelletto umano, che fornisce una luce completamente diversa da quella generata dalle sorgenti naturali. Purezza come prodotto dell’intelletto umano. La natura di per sè non è così pura, non lo è mai.
Professor Helga
Landing…
The Cure-Friday I’m in love
Eva ne aprì un altro, dove c’era scritto: “Non credere a nulla di quanto ti racconterà quest’uomo”
Ecco come ebbe inizio la storia del nostro mondo!