martedì 28 giugno 2011

Incertezze

Il brano seguente è tratto dal decimo capitolo di Quantum, uno dei miei ultimi acquisti e il primo di una serie di libri che verranno letti e poi proposti come piacevoli letture estive.
"In piedi davanti alla lavagna, con gli appunti sparsi sul tavolo che gli stava di fronte, Werner Heisenberg era nervoso. Il brillante fisico venticinquenne aveva tutte le ragioni di esserlo. Era mercoledì 28 aprile 1926, e stava per tenere una conferenza sulla meccanica delle matrici al famoso seminario di fisica dell’Università di Berlino. Quali che fossero i meriti di Monaco o Gottinga, era Berlino che Heisenberg a buon diritto chiamava “la roccaforte della fisica in Germania”[1]. I suoi occhi scorsero rapidamente i volti dei presenti e si fissarono su quattro uomini seduti in prima fila, tutti titolari di un premio Nobel: Max von Laue, Walter Nernst, Max Planck e Albert Einstein.
Qualunque nervosismo per questa “prima…occasione di rivolgermi a scienziati tanto famosi” cessò rapidamente quando Heisenberg, stando alla sua stessa valutazione, presentò “con la massima esattezza i concetti e i fondamenti matematici di una teoria così poco convenzionale”[2]. Al termine della conferenza, mentre il pubblico si disperdeva, Einstein invitò Heisenberg a casa sua. Durante la passeggiata di mezz’ora necessaria per raggiungere la Haberlandstrasse, Einstein chiese ad Heisenberg notizie della sua famiglia, dei suoi studi e delle sue prime ricerche. Soltanto quando furono comodamente seduti nel suo appartamento, raccontò poi Heisenberg, cominciò la vera conversazione, con Einstein che sondava “le implicazioni filosofiche della mia teoria”[3]. “Lei ammette l’esistenza degli elettroni nell’atomo, e in questo ha molto probabilmente ragione” disse Einstein. “Però non ne prende in considerazione le orbite, sebbene il moto degli elettroni sia perfettamente visibile nella camera a nebbia. Vorrei che mi spiegasse meglio i motivi che l’hanno spinta ad abbracciare questa bizzarra posizione”[4]. Era proprio ciò che Heisenberg aveva sperato, un’occasione per convincere il quarantasettenne maestro della fisica quantistica.
“Non siamo in grado di osservare le orbite degli elettroni all’interno dell’atomo” rispose il giovane fisico. “Osserviamo invece la radiazione emessa dall’atomo, in base alla quale deduciamo le frequenze e le ampiezze degli elettroni”[5]. Animandosi nell’approfondire l’argomento, spiegò che “giacché una buona teoria deve fondarsi su grandezze direttamente osservabili, ho ritenuto più corretto limitarmi ad esse, trattandole, per così dire, come rappresentanti delle orbite elettroniche”[6]. “Ma dice sul serio?” ribatté Einstein incredulo. “Dunque, secondo lei, una teoria deve basarsi esclusivamente su grandezze osservabili?”[7]. Era una domanda che metteva in discussione le fondamenta stesse su cui Heisenberg aveva costruito la sua nuova meccanica. “Non è precisamente quello che ha fatto lei con la relatività?” replicò.
Un “buon trucco non si dovrebbe tentare due volte” rispose Einstein sorridendo [8]. Può essere che abbia detto una cosa del genere” ammise. “Comunque sia, non ha senso.” Benché possa essere utile dal punto di vista euristico tenere a mente ciò che si è effettivamente osservato, in linea di principio, affermò, “è sbagliatissimo tentare di fondare una teoria esclusivamente su grandezze osservabili. Anzi, in realtà avviene esattamente il contrario: è la teoria che decide cosa possiamo osservare”[9]."

Supremazia della teoria sull’esperimento? L’affermazione di Einstein prendeva spunto da un filosofo francese, un certo Auguste Comte, il quale sosteneva che “sebbene ogni teoria debba basarsi sull’osservazione, anche la mente ha bisogno di una teoria per fare delle osservazioni.”
Ebbene, secondo voi come è andata a finire? Heisenberg è riuscito nel suo intento oppure no?
Il libro è scritto davvero bene e a mio parere merita una lettura attenta. La ricostruzione dei luoghi, dei personaggi, ovverosia i fisici protagonisti della rivoluzione quantistica, resi particolarmente vivi dall’abbondante numero di dialoghi ricostruiti dopo un lungo ed attento esame delle numerose fonti a disposizione (citate nella bibliografia e nelle numerose note presenti in ogni capitolo), dà fascino ad una narrazione nata con intenti divulgativi e che diverte il lettore con aneddoti e curiosità – come la descrizione dell’incontro tra due star d’eccezione: Charlie Chaplin ed Albert Einstein -.

Prima di chiudere mi soffermo giusto un po’ sull’autore. Manjit Kumar è laureato in fisica e in filosofia, ha fondato una rivista interdisciplinare di arti e scienze: “Prometheus” ed è coautore di Science and the Retreat from Reason. Ha ovviamente un sito: www.manjitkumar.com.

1-7. Heisenberg, Fisica e oltre. Incontri con i protagonisti: 1920-1965.
8. Heisenberg, intervista per l’AHQP, 30 novembre 1962.
9. Heisenberg, Fisica e oltre. Incontri con i protagonisti: 1920-1965.

lunedì 20 giugno 2011

sabato 18 giugno 2011

Un saluto veloce

Cari tutti,
è da un bel pò di tempo che non mi faccio sentire e il motivo è presto detto: sto sgobbando come non mai, tra corsi, articoli, laboratorio, preparazione di poster per il prossimo incontro della SICL e diverse altre cosette che non vi elenco nemmeno. Le ore dedicate al sonno si riducono sempre di più mentre l'esaurimento cresce. Tra l'altro, nel vano tentativo di diventare un pò più multitasking qualche cazzata la combino.
Prossimamente ci saranno recensioni di libri - quasi tutti di divulgazione -, racconti a puntate e ...vabbé, le solite cose a cui siete più o meno avvezzi.
Per ora è tutto. La mia oftalmodonesi non mi permette di andare oltre. Bonnuit!

domenica 12 giugno 2011

Did You Know?

Ultimamente mi arrivano un bel pò di visite da fb... . Dovrei essere contenta eppure, non so perché, trovo la cosa leggermente inquietante. Dipenderà dal fatto che non potrò mai sapere chi è che mi linka e in quale contesto, quanti sono i pollici versi e i pollici su....bah! Ma tanto, chi se ne fotte...

Vi propongo, per questa calda domenica di referendum, due video non proprio recenti, usati come incipit per un seminario di pochi giorni fa dedicato al "business plan"...eh sì, formazione imprenditoriale per poveri dottorandi...forse concepita con l'intento di redimere prima che sia troppo tardi...





...So what does it all mean?

sabato 11 giugno 2011

Leggende nucleari: il Belpaese tecnicamente autosufficiente

L'articolo è del 25 marzo 2011. Lo ripropongo perché mi sembra "significativo". Non racconta del "funzionamento delle centrali nucleari"; sappiamo già "grosso modo" come funzionano, e quali sono i rischi di una "cattiva manutenzione" (e per quel che riguarda l'Italia, sappiamo già che cosa si intende per "cattiva manutenzione"...). La domanda che bisognerebbe farsi, prima ancora di impelagarsi in tecnicismi sterili e polemiche inutili, è sempre la stessa: "cui prodest?"
Questo è il mio punto di vista, e se qualcuno (collega, blogger, amico ecc. ...) si azzarda ad accusarmi di antiscienza (come è già successo in un paio di occasioni), non mi soffermerò a spiegare di nuovo e con tutta calma come la penso; sarebbe perfettamente inutile. Risponderò alla vecchia maniera: "calci in c..o!"

".....In tutto, nel 2009, sempre secondo i dati di Terna, abbiamo acquistato dall’estero circa 44.000 Gwh di energia, al netto dei 2.100 circa che abbiamo esportato. 10.701 Gwh ce li ha ceduti la Francia, 24.473 la Svizzera e 6.712 la Slovenia. Tre paesi ai nostri confini che producono elettricità anche con centrali nucleari. In base ai dati pubblicati dalla Iaea (Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica), la Francia produce il 75,17% dell’elettricità con il nucleare, la Svizzera il 39,50% e la Slovenia circa il 38%. In termini di Gwh questo significa che importiamo circa 8.000 Gwh di energia elettrica prodotta dalle centrali nucleari francesi, 9.700 Gwh dalle centrali svizzere e 2.550 Gwh dall’unica centrale slovena. Quanto pesa quindi il nucleare estero sul fabbisogno italiano? Il conto è presto fatto. Basta dividere i Gwh nucleari importati mettendo a denominatore il fabbisogno nazionale lordo. Si scopre così che solo il 2,5% del fabbisogno nazionale è coperto dal nucleare francese, il 3,05% dal nucleare svizzero e lo 0,8% da quello sloveno.

In realtà, se si considera il mix medio energetico nazionale calcolato dal Gestore servizi energetici (GSE) in collaborazione con Terna, la percentuale di energia nucleare effettivamente utilizzata in Italia è pari ad appena l’1,5% del totale. Se si scompone il dato, si scopre che il nucleare francese pesa per circa lo 0,6% sul mix energetico nazionale. Ma c’è un’altro dato da considerare. Consultando i dati pubblicati da Terna si scopre infatti che l’Italia dal punto di vista energetico è tecnicamente autosufficiente. Le nostre centrali (termoelettriche, idroelettriche, solari, eoliche, geotermiche) sono in grado di sviluppare una potenza totale di 101,45 GW, contro una richiesta massima storica di circa 56,8 GW (picco dell’estate 2007). Perché allora importiamo energia dall’estero? Perché conviene. Soprattutto di notte, quando l’elettricità prodotta dalle centrali nucleari, che strutturalmente non riescono a modulare la potenza prodotta, costa molto meno, perché l’offerta (che più o meno rimane costante) supera la domanda (che di notte scende). E quindi in Italia le centrali meno efficienti vengono spente di notte proprio perché diventa più conveniente comprare elettricità dall’estero. ...". Continua su "Leggende nucleari, tutta la verità sul fabbisogno energetico nazionale", di Mauro Meggiolaro.

Aggiunte: Effetto Fukushima, Simpson censurati e questa lettera di Alberto Barocas, pubblicata ieri su Repubblica: "Ho lavorato una vita nel nucleare vi spiego perché voterò sì al referendum"

sabato 4 giugno 2011

Scienza macabra

"Ludwig Boltzman, who spent much of his life studying statistical mechanics, died in 1906, by his own hand. Paul Ehrenfest, carrying on the work, died similarly in 1933. Now it is our turn to study statistical mechanics. Perhaps it will be wise to approach the subject cautiously. (Opening lines of "States of Matter", by D.L. Goodstein)".

Non temete, David L. Goodstein [1] ce l'ha fatta, è ancora vivo e vegeto, anche se ciò non basta a sfatare il mito della "meccanica statistica", quasi si trattasse di una sorta di "sapere proibito", legato per qualche strana casualità, alla follia e alla morte di un discreto numero di scienziati. 
Grazie a Condensed Concepts ho scovato questo sito: "Hmolpedia", l'"Enciclopedia delle Scienze dure (fisica, chimica, termodinamica ...) applicate all'esistenza umana", con oltre 2.130 articoli, tuttora in fase di working progress.
Snapshot of human formation (standard model): 13.7 billion years ago, hydrogen atoms formed; 4.7 billion years ago (nebular hypothesis) the sun-earth system formed; 150,000 years ago (East African Rift Valley) the "human molecule" formed (see: evolution timeline) ... .

 Sito molto carino...non c'è che dire...tornando però alle strane dinamiche che hanno condotto al suicidio Ludwig Boltzmann e Paul Ehrenfest troviamo, sempre su questa Hmolpedia, una pagina intitolata: "Founders of thermodynamics and suicide", dove l'elenco dei maledetti si allunga a dismisura. L'altra particolarità, dovuta forse al gusto un pò macabro dell'autore dell'articolo, è quella di abbinare alla foto dello scienziato, l'immagine del suo strumento di morte: cappio, veleno o pistola che sia. Ad esempio, il corpo privo di vita del fisico chimico americano Gilbert Lewis, uno dei fondatori della moderna termodinamica chimica, oltre che il coniatore del termine "fotone" per indicare il quanto di luce di Einstein, fu trovato nel suo laboratorio da uno studente, con accanto una bottiglia di cianuro aperta. 
L'anidride carbonica secondo la struttura di Lewis.

In quella stessa giornata, Lewis era stato a pranzo con uno dei suoi colleghi e rivali, Irving Langmuir, che alcuni anni prima, dopo aver ampliato le teorie di legame dello stesso Lewis, finì per vincere quel premio Nobel che allo sfortunato scienziato, malgrado le sue 35 nominations, era sempre stato negato. Il coroner di allora stabilì che la morte era dovuta ad un semplice infarto, sebbene l'ipotesi di suicidio sembrasse tutto sommato abbastanza plausibile.
Il cappio toccò invece al fisico Ludwig Boltzmann, il noto "terrorista algebrico", padre della meccanica statistica. Durante una vacanza a Trieste (più precisamente a Duino), Boltzmann, afflitto ormai da tempo da una grave crisi depressiva, decise di porre fine ai suoi giorni impiccandosi. Fu la figlia Elsa a ritrovare il corpo esanime del padre, al ritorno da una mattinata trascorsa al mare. Ma la storia di Fritz Haber, vincitore nel 1918 del premio Nobel per la Chimica, è ancora più raccapricciante.
La moglie di Haber, Clara Immerwahr Haber, fu la prima donna ad ottenere un Ph.D all'università di Breslau. Contribuì al lavoro del marito senza alcuna forma di riconoscimento (il mondo scientifico di allora era fortemente avverso nei confronti del gentil sesso) e finì per togliersi la vita nel giardino di casa, con un colpo di pistola diretto al cuore; quello stesso giorno, il marito partì verso il fronte orientale, con la ferma intenzione di supervisionare gli effetti dei gas tossici sui soldati russi. Del resto, il suo nome è legato alla nascita delle armi chimiche, adoperate per la prima volta durante la Grande Guerra; fu allora che venne introdotta la cosiddetta "costante di Haber", indicante la dose minima di gas fatale per l'uomo (studi che trovarono poi un vasto campo di applicazione nei lager nazisti). 
Purtroppo al figlio di Haber, Hermann, non toccò una sorte migliore, condivise infatti lo stesso tragico destino della madre
Ma una sorte orribile aspettava anche Paul Ehrenfest, il migliore allievo di Boltzmann, in obbedienza a quello strano fato che spesso accomuna maestro e discepolo. Albert Einstein [2] fu testimone della gravissima depressione di Paul, tant'è che nell'estate del 1932, scrisse al consiglio direttivo dell’università di Leida, col preciso intento di ridurre il suo carico di lavoro. Il 25 settembre del 1933, dopo essersi assicurato per il benessere degli altri figli, Ehrenfest uccise il suo ultimogenito, Wassik, affetto dalla sindrome di Down, per poi togliersi la vita. E l'elenco si allunga....

Mi fermo qua, dato che rileggendo il post mi viene da pensare ad uno strano ibrido fra Blu notte e Voyager. Il messaggio profondo, che si cela dietro la famosa formula S = k logW è forse un mistero degno dello stesso Giacobbo.

[1] Vi ricordo che David L. Goodstein è stato autore di una serie di video divulgativi tradotti in più lingue; direi che una visitina su The Mechanical Universe ci vuole. 
[2] Einstein lo descriveva così: "Ehrenfest non era solamente il miglior insegnante nel nostro settore che avessi mai conosciuto, ma era anche passionalmente preoccupato dello sviluppo e del destino dell’uomo e specialmente dei suoi studenti. Comprendere l'altro, conquistarsi la sua amicizia e fiducia, prendersi cura di ogni persona che incontrava difficoltà esteriori o interiori, incoraggiare i giovani talenti. Tutto ciò era la sua vera essenza quasi più della sua immersione nei problemi scientifici." (tratto da wikipedia)

giovedì 2 giugno 2011

Ricapitolazioni e impegni futuri

Rieccomi! Dopo l'edizione del carnevale mi sono presa qualche giorno di pausa e oggi, approfittando della festività farò un qualche aggiustino al blog e correggerò alcuni errori e dimenticanze. Prima di procedere vorrei ricordare che il mese di maggio, da poco conclusosi ci ha portato davvero molto: carnevali, della matematica e della chimica, elezioni e robe varie...eheh...davvero bello! Peccato che è già finito! Comunque, la magia dei carnevali passati, presenti e futuri continua, e perciò, è tempo di lasciare il testimone a Giovanni Boaga che dirigerà la prossima edizione del Carnevale della Fisica, sul blog Storie di Scienza e che il tema, sarà per l'appunto, "il Tempo" (stesso regolamento, contributi entro il 27 giugno e, siate numerosi!).

E un ultimo ringraziamento per gli splendidi commenti... . Ebbene sì, lo ammetto,...sono in piena fase di "ringalluzzimento andante".
Vabbè, per ora chiudo qua :) Buona festa della repubblica!