Tag: Terra

D&R: Qual è stato il terremoto più devastante di sempre?

Abbiamo tutti negli occhi il paesaggio apocalittico di Amatrice e degli altri paesi coinvolti nel sisma del 24 agosto 2016. L’utente Baxdoor, un paio di giorni fa, mi ha inviato per email una domanda che prima o poi mi aspettavo mi avreste fatto. E temevo, sinceramente, che mi sarebbe arrivata proprio in queste settimane di mestizia.

Qual è stato il terremoto più devastante di sempre?

Il nostro è un pianeta geologicamente giovane, “vivo”, sulla cui superficie ogni anno si sviluppa un numero incalcolabile di movimenti tellurici. Negli ultimi secoli grazie all’innovazione tecnologica siamo riusciti a registrare con sempre maggiore precisione l’intensità dei terremoti, scandagliandone la genesi dalle viscere della terra fino ad osservarne gli effetti, a volte impercettibili, a volte devastanti, della sua azione sull’opera umana. Dalle vibrazioni infinitesimali ai paesaggi apocalittici, ecco a voi i più grandi terremoti della storia.

Di seguito verrà utilizzata come metro di valutazione la scala Richter, creta dal geofisico statunitense Charles Richter per esprimere la magnitudo, ovvero una stima dell’energia sprigionata da un terremoto nel punto della frattura della crosta terrestre, che va da 0 a (finora) 13. Per darvi un’idea l’intensità del terremoto che ha colpito il centro Italia il 24 agosto 2016 è stata di 6.0 gradi sulla scala Richter. È un concetto un po’ astratto, ma che potremmo tradurre anche con decine di paesi rasi al suolo, 296 vittime, migliaia di vite rovinate e danni economici incalcolabili. Sì, così rende di più.

 

I terremoti più devastanti di sempre

 

Si calcola che il sisma più potente mai avvenuto sulla Terra sia quello che ha portato alla genesi del Cratere di Chicxulub nello Yucatán (Messico), dovuto all’impatto di un asteroide con la Terra 66 milioni di anni fa.  Di magnitudo 13.0, ha portato all’estinzione dei dinosauri, oltre all’emissione nell’atmosfera di polveri che per diversi anni ha portato ad un lungo inverno su tutto il pianeta.

In tempi più recenti, e generato dalla Terra stessa, il più devastante sisma di sempre è stato senza dubbio il Terremoto di Valdivia del 1960, meglio conosciuto come Il grande terremoto del Cile, avvenuto nel paese sudamericano il 22 maggio 1960, che ha raggiunto una magnitudo di 9.5. Sebbene si sia trattato di un evento apocalittico, si è verificato in una zona del pianeta scarsamente popolata, provocando solo – solo – 3.000 vittime. Per renderne meglio la portata, vi basta immaginare che colpì non solo gli stati limitrofi, ma anche l’Alaska ed il Giappone, dall’altra parte dell’oceano, ha risvegliato il vulcano quiescente Puyehue-Cordon Caulle interessando un’area costiera di 400.000 km² ed ha completamente stravolto il territorio, creando paludi dove prima vi erano fiumi ed alzando il livello del mare di 4 metri. Se avesse colpito un’altra zona del mondo più popolata avrebbe sterminato milioni di persone portando alla completa distruzione del territorio.

La magnitudo più alta generata dall’opera umana è invece di 8.35, conseguente la detonazione della sovietica Bomba Zar, avvenuta il 30 ottobre 1961 nella baia di Mitjušicha, sull’isola di Novaja Zemlja a nord del Circolo Polare Artico. Tenendo presente che fu fatta esplodere a 4.200 metri slm, la maggior parte dell’energia dell’ordigno venne liberata nell’atmosfera. Ciononostante, fu in grado di sviluppare una palla di fuoco di oltre 3 km e qualsiasi cosa nel raggio di 35 km finì polverizzata. Letteralmente. Si tratta attualmente della bomba più potente mai costruita dall’essere umano. E fa paura pensare alla nota, allegata al dossier dello sviluppo della Zar, che recita così:

Un risultato positivo del test apre la possibilità di creare un dispositivo di potere praticamente illimitato.

 

Cosa ci riserva il futuro?

Il terremoto che nei prossimi anni colpirà la California (Stati Uniti) sarà probabilmente il più grande sisma mai registrato dall’uomo. Denominato Big One, farà slittare di 10 metri i due labbri della Faglia di Sant’Andrea, colpendo gravemente le aree di Los Angeles, Orange County, San Diego e Tijuana. Non è vero che staccherà la California dal resto del continente, come molti credono: presentato nel libro Last Days of the Late, Great State of California di Curt Gentry, si tratta di uno scenario impossibile, dato che la faglia di Sant’Andrea fa “scivolare” i suoi bordi, non li allontana tra loro.

 

I terremoti

Vi propongo in ultimo un intervento sull’argomento delle grandi opere, trattato a La Gaia Scienza su La7 qualche anno fa, che si lega a doppio filo con la drammaticità dei terremoti e la possibilità di contenerne gli effetti disastrosi.

A parlare è il geologo Mario Tozzi, che forse non tutti voi conosceranno. Tozzi è membro del consiglio scientifico del WWF e si occupa dell’evoluzione geologica del Mediterraneo centro-orientale in qualità di primo ricercatore presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche. Giusto per farvi capire che non è il primo fesso che capita.

 

 

Post scriptum

Se volete contribuire con una donazione a sostegno delle popolazioni colpite dal terremoto che ha interessato il centro Italia potete farlo attraverso SMS solidali e IBAN; trovate le indicazioni e le coordinate sul sito della Protezione Civile.

Se invece volete dare una mano dal vivo vi consiglio di collegarvi sempre al sito della Protezione Civile che coordina i soccorsi sul territorio.

Un’altra donazione, importantissima, è quella di sangue. Potete fare riferimento al sito dell’AVIS o contattare l’ospedale più vicino a voi. L’emergenza sangue è costante, non aspettate le prossime vittime per donare.

Un’ultima preghiera. Se volete contribuire sul posto ad Amatrice e negli altri paesi coinvolti, fate riferimento alla Protezione Civile; non partite allo sbaraglio senza un’organizzazione precisa, pensando col vostro operato di salvare vite umane e fare la differenza tra la vita e la morte.

Non abbiamo bisogno di eroi. Grazie.

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

C/2013 US10 Catalina – La cometa di Natale

La cometa che ci accompagnerà nei cieli bui di questo periodo natalizio si chiama C/2013 US10 Catalina. Scoperta il 31 ottobre 2013 dal Lunar and Planetary Laboratory dell’Università dell’Arizona, toccherà il punto più vicino alla Terra il 17 gennaio 2016, dopo aver raggiunto il perielio il 15 novembre 2015.

Proveniente dalla Nube di Oort, Catalina è una cometa non periodica; a differenza di altre sue sorelle che tornano regolarmente a farci visita, sarà praticamente la prima ed ultima volta che potremo studiarla da vicino. Si pensa che in origine facesse parte dei corpi celesti in orbita attorno al sole (ed il suo periodo di rivoluzione si sarebbe attestato in questo caso a svariati milioni di anni) ma che un giorno abbia impattato con qualcosa o sia stata deviata dalla sua rotazione: in questo modo è diventata una raminga del cielo stellato.

 

C/2013 US10 Catalina

 

La particolarità di Catalina è la presenza di due code, composte rispettivamente da gas ionizzati e polveri. Il 24 dicembre 2015 sarà visibile nella costellazione del Bifolco, ed il 17 gennaio 2016, alle ore 22:00 circa, si troverà nei pressi dell’Orsa Maggiore. Sarà possibile vederla anche ad occhio nudo – la sua magnitudine è circa 6 – ma ci sarà bisogno di un cielo particolarmente scuro per goderla appieno: un semplice binocolo, tuttavia, sarà più che sufficiente. Attualmente è visibile poco prima dell’alba, nella costellazione della Vergine.

Piccola curiosità: il 25 dicembre 2015 ci sarà luna piena. Così che i re magi avranno la strana spianata e ben illuminata per raggiungere la mangiatoia. 🙂

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

L’eclissi di luna del 28 settembre – Uno spettacolo da non perdere

Si tratterà di una concatenazione di eventi molto rara, che si ripeterà soltanto tra diciotto anni: la Superluna rossa del 28 settembre sarà uno spettacolo mozzafiato.

Il 28 settembre, dalle 2:12 ora italiana, sarà possibile assistere ad una singolare eclissi di Luna: all’apice dell’evento il nostro satellite diverrà completamente rosso, e sarà molto più grande del solito. Quel giorno infatti la Luna si troverà molto vicina al perigeo (la distanza minima con la Terra), mostrandosi più grande di circa il 14%. Il colore rossastro sarà invece frutto della deviazione dei raggi solari da parte dell’atmosfera terrestre: benché il nostro satellite si troverà tecnicamente in ombra, il colore rosso della luce riuscirà a raggiungerlo, donandogli questo particolare aspetto. Quello del 28 settembre si tratterà di un evento molto raro, che nell’ultimo secolo è avvenuto solo cinque volte, l’ultima delle quali nel 1984; la fase più spettacolare sarà tra 4:47 e le 5:22, quando gli effetti dell’eclissi saranno più evidenti.

Se il cielo non vi consentirà di godervi lo spettacolo, sul canale della NASA sarà possibile assistere in diretta all’evento. Per farvi un’idea di cosa accadrà, l’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) ha preparato un video dimostrativo creato col software Stellarium.

 

 

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

Distruggiamo la Luna!

Sono passati 46 anni da quel 21 luglio 1969: per la prima volta posiamo piede sulla Luna, ed il nostro satellite, per millenni irraggiungibile, si fa in qualche modo sì più vicino, ma anche meno affascinante. E decisamente più noioso. Diciamoci la verità, oramai la Luna ha stufato. Se ne sta lassù, i poeti non la cantano più, ed i lupi mannari sono roba del passato. Sarebbe meglio farla saltare in aria in mille pezzetti, e godersi lo spettacolo.

Già, ma come fare?

Ovviamente è solo un’ipotesi, la Luna è una delle cose più meravigliose che la natura ci abbia donato. Ma se volessimo distruggerla sul serio e levarcela per sempre dall’orbita, come potremmo fare?

Fraser Cain è il creatore del blog di astronomia Universe Today, lanciato nel 1999 e visitato ogni anno da milioni di utenti, e qualche giorno fa ha fatto un paio di conti e ha cercato di comprendere quanta energia sarebbe necessaria per disintegrare il nostro amato satellite.

 

 

Il requisito base per distruggere qualsiasi cosa, dagli atomi alle stelle, è quello di aggirare l’energia di legame. Semplicisticamente, potremmo dire che un oggetto è formato da dei pezzi più piccoli che presentano, se sommati singolarmente, una massa maggiore del prodotto finale; ciò è dovuto al fatto che ogni cosa nell’universo reagisce con quello che la circonda, portando ad una perdita di massa – ad esempio attraverso l’emissione di calore – che non avrebbe se fosse divisa nelle sue componenti più semplici.

Proviamo a fare un esempio: un atomo di elio è formato da due protoni e due neutroni, che hanno singolarmente masse di 1,0073 dalton i primi e 1,0087 i secondi. Fatti i calcoli (1,0073*2+1,0087*2) l’elio dovrebbe avere una massa di 4,0320 dalton, ma in realtà è di 4,0015.

L’energia di legame è quindi la forza necessaria a scomporre qualcosa in parti più piccole, e quella della Luna è 1,2*10^29 joule (quella della Terra è 2,2*10^32).

Per fare un paragone, Fat Boy, la bomba atomica sganciata su Hiroshima (Giappone) ha liberato un’energia di 8*10^13 joule. Per frantumare il nostro satellite servirebbero miliardi di bombe atomiche, detonate tutte nello stesso istante. Praticamente impossibile con i mezzi attuali.

 

Science!

 

Proviamo allora con qualcosa che viene dallo spazio: un asteroide. Per scatenare l’energia sufficiente ci vorrebbe un asteroide di dimensioni inimmaginabili, grande centinaia se non migliaia di chilometri. Certo, una soluzione del genere sarebbe fattibile in teoria, ma dove lo andiamo a recuperare un asteroide così grosso? E sopratutto, come lo imbrigliamo e lo spariamo contro la Luna? Neanche questa strada è percorribile.

Sfruttando altre risorse del nostro sistema solare il limite di Roche della Terra potrebbe sbriciolare la Luna in pochi minuti. Il limite di Roche è una linea immaginaria che circonda ogni corpo celeste, al di sotto della quale un altro oggetto viene dilaniato dalle forze di marea che si vengono a creare. Pensiamo ad un bambino che fa il bagnetto nella vasca da bagno, con tutti i suoi giocattoli gommosi e galleggianti al seguito: facciamo un mulinello al centro e lasciamo che i suoi amici di plastica vadano per la propria strada. Se una paperella di gomma si mantiene a debita distanza, il mulinello non le arrecherà danno, ma se questa si avvicina troppo, verrà risucchiata inesorabilmente dal gorgo, sempre più velocemente e vorticosamente. Ora, se il giocattolo non fosse di gomma ma di carta, verrebbe distrutto in mille pezzi: questo è quanto succede quando si supera il limite di Roche. Quello terrestre è di 18.000 chilometri, e se riuscissimo a portare la Luna oltre questa soglia, il nostro pianeta farebbe il resto. Purtroppo non abbiamo i mezzi per spostare un oggetto grande quanto il satellite, che inoltre si allontana da noi di qualche centimetro all’anno, inesorabilmente. Tra qualche milione di anni il satellite maggiore di Marte, Phobos, supererà il limite di Roche e ricadrà sulla superficie del pianeta rosso. Le conseguenze saranno inimmaginabili.

Se la scienza non ci viene in aiuto, proviamo con la fantascienza. Prendendo spunto dal film Austin Power: La spia che ci provava, costruiamo un laserone gigantesco e puntiamolo contro la Luna (anche se nel film avviene il contrario). Come alimentarlo? Il Sole potrebbe venire in nostro aiuto, costruendogli intorno una sfera di Dyson. Una sfera di Dyson è un enorme scudo artificiale che avvolge una stella e ne raccoglie l’energia, che può essere riutilizzata a piacimento – sarebbe come avvolgere una lampadina accesa in una sfera d’acciaio che fosse in grado di assorbirne il calore e la luce. Si tratta di un’idea dell’astronomo, fisico e matematico Freeman John Dyson, attuabile in teoria ma non in pratica: per costruirne una intorno alla nostra stella servirebbe quasi tutta la materia del Sistema Solare, vale a dire buona parte di quello che c’è tra il Sole e Nettuno. Se riuscissimo a costruire lo stesso una sfera di Dyson, potremmo imbrigliare l’energia del Sole per 15 minuti e scaricarla contro il satellite. Basterebbe per sbriciolarlo in un attimo.

 

"Laserone"

 

D’accordo, abbiamo distrutto la Luna. E adesso?

I detriti cadrebbero sulla Terra per secoli, e creerebbero un clima inadatto alla vita portando allo sterminio di qualsiasi forma di vita. Senza il nostro satellite gli oceani non avrebbero più le correnti, l’acqua si ritirerebbe spostandosi lungo i poli e l’equatore e distruggendo tutto ciò che gli si parerebbe innanzi. L’asse terrestre, infine, diverrebbe parallelo a quello dell’orbita: il Polo Nord si inclinerebbe al punto di sfiorare l’equatore, portando la Terra a rotolare letteralmente lungo la sua orbita.

E se proprio non resistiamo all’impulso di vedere la Luna distrutta, basta affidarsi al regno della fantasia. Nel manga e anime Dragon Ball (ドラゴンボール) di Akira Toriyama, ad esempio, viene polverizzata da Piccolo (Junior nella versione italiana) con un raggio energetico. In Assassination Classroom (暗殺教室) di Yūsei Matsui il protagonista Korosensei dissolve una parte della Luna lasciandone solo una falce come manifestazione dei suoi poteri ai governi della Terra. In The Time Machine di Simon Wells il satellite viene disintegrato nel 2037, a causa di un’esplosione nucleare.

 

Assassination Classroom Moon

 

Finora abbiamo solo avanzato ipotesi, ma è bene ricordare che nel 1958 la United States Air Force (l’aeronautica militare degli Stati Uniti) ha avviato realmente uno studio per distruggere la Luna. Si tratta del Progetto A119, che prevede la detonazione di un’ordigno nucleare sul satellite – e conseguente distruzione dello stesso – per dimostrare la superiorità degli Stati Uniti sull’Unione Sovietica, all’epoca potenza indiscussa della corsa allo spazio. Nello stesso anno i sovietici avviano il Progetto E-4, sostanzialmente identico a quello statunitense. Fortunatamente, entrambi i progetti verranno abbandonati l’anno successivo: A119 principalmente per le reazioni negative dell’opinione pubblica, ed E4 per i seri dubbi sulla sicurezza del velivolo di lancio. È interessante notare come la distruzione della Luna, di per sé, venga considerato un problema secondario.

 

A Study of Lunar Research Flights - Vol I

 

A conti fatti, ci conviene lasciare la Luna dov’è. Tanto tra qualche milione di anni se ne andrà da sola.

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

One Chance

One Chance è un videogioco in flash creato nel 2010 da LemmiBeans, pseudonimo dello sviluppatore Dean Moynihan. Il titolo, One Chance, indica la caratteristica peculiare del videogame: avete letteralmente una sola possibilità di giocare. Non si può riavviare una volta finito.

Sei uno scienziato. Hai inventato una cura contro il cancro, e ti godi i festeggiamenti. Poi si scopre che la cura in realtà è una piaga che colpisce ogni essere vivente. In sei giorni ogni forma di vita morirà. Hai solo una possibilità. – Plot di One Chance

 

One Chance

 

Il protagonista è John Pilgrim, uno scienziato che fa parte di un progetto che cerca la cura contro il cancro. Il giorno della scoperta tanto ricercata alla fine arriva, e Pilgrim si gode il giusto merito per aver preso parte alla vittoria contro uno dei mali del secolo. I festeggiamenti però durano poco, perché la cura sprigiona una nube tossica invisibile ad occhio nudo che minaccia di sterminare ogni forma di vita sulla Terra. In soli sei giorni.

Abbiamo meno di una settimana di tempo per evitare che il pianeta diventi un’enorme roccia senza vita.

Se volete rigiocare la storia, c’è un piccolo trucco: andate nelle impostazioni del vostro browser ed eliminate i cookie. Buon divertimento.

Gioca a schermo intero.

 

Soluzione

One Chance è un gioco semplice, ma frustrante. Ecco come riuscire a creare la cura in tempo.

Giorno 1

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Entrate nella stanza di Molly e parlatele.
  • Entrate nel bagno ed uscite.
  • Uscite di casa, leggete il giornale ed andate a lavoro.
  • Entrate nel laboratorio.

 

Giorno 2

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Entrate nella stanza di Molly e parlatele.
  • Entrate nel bagno e parlate con vostra moglie.
  • Uscite di casa, leggete il giornale ed andate a lavoro.
  • Andate sul tetto ed assistete al suicidio del vostro collega.

 

Giorno 3

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Uscite di casa, leggete il giornale ed andate a lavoro.
  • Provate ad aprire la porta del laboratorio, che è chiusa a chiave.
  • Andate sul tetto e parlate col vostro capo.
  • Tornate giù al laboratorio, dove troverete Ryan che in qualche modo ha recuperato le chiavi.
  • Entrate nel laboratorio per cercare una cura.

 

Giorno 4

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Entrate nella stanza di Molly.
  • Uscite di casa e leggete il giornale.
  • Andate verso i vostri colleghi per scegliere di continuare a cercare una cura.
  • Andate verso il laboratorio, Annie vi chiederà di passare la serata con lei. Lasciatela perdere.
  • La ricerca non avrà successo. Tornati a casa, correte in bagno dove troverete il corpo senza vita di vostra moglie.

 

Giorno 5

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Non andate in bagno, risparmiate la vista del sangue alla piccola Molly.
  • Uscite di casa ed andate al lavoro.
  • Scegliete di andare al lavoro anziché al parco. Fallirete di nuovo.

 

Giorno 6

  • Uscite dalla camera da letto.
  • Uscite di casa ed andate al lavoro.
  • Scegliete di nuoco di andare al lavoro anziché al parco.
  • Entrate nel laboratorio per cercare una cura. Stavolta ce la farete.

 

One Chance

 

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

L’orologio dell’apocalisse – Oggi più vicino che mai alla mezzanotte

Mancano tre minuti a mezzanotte. Tre minuti all’istante in cui l’umanità verrà spazzata via per sempre.

Doomsday Clock è un orologio fittizio creato dagli scienziati del Bulletin of the Atomic Scientists che segna il destino del pianeta. Ne abbiamo già parlato in un altro articolo qui sulla Bottega del Mistero: le lancette vengono spostate in avanti o indietro nel tempo per simboleggiare quanto può essere vicino il pericolo di un’estinzione di massa. Il 19 gennaio 2015 sono avanzate di due minuti, arrivando a tre tacche alla mezzanotte.

 

Doomsday Clock 3 minuti a mezzanotte

 

Non si tratta però di guerre nucleari, stavolta, bensì di cambiamenti climatici incontrollati, dettati da un cieco istinto dell’uomo di razziare il pianeta senza preoccuparsi delle conseguenze.

Oggi, il cambiamento climatico incontrollato e la corsa agli armamenti nucleari derivati dalla modernizzazione di enormi arsenali rappresentano minacce serie ed innegabili per la sopravvivenza dell’umanità. I leader mondiali non sono riusciti ad agire prontamente per proteggere i cittadini da potenziali catastrofe. Queste mancanze dei governi mettono in pericolo ogni persona sulla Terra. Sulla base delle loro osservazioni, i membri del Bulletin of the Atomic Scientists Science and Security Board hanno ritenuto che il mondo sia così minacciato da dover muovere l’orologio dell’apocalisse due minuti più vicino alla mezzanotte. Ora siamo a tre minuti alla mezzanotte. – Kennette Benedict, direttore esecutivo del Bulletin of the Atomic Scientists

Non è ancora troppo tardi per tornare indietro. Ma dobbiamo cominciare a fare qualcosa adesso.

Il tempo scorre inesorabile.

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

D&R: Quanto pesa la Terra?

Con un po’ di fisica si può arrivare a calcolare, sommariamente, il peso del nostro pianeta: seimila miliardi di miliardi di tonnellate, ovvero un 6 seguito da 24 zeri.

E voi, pesereste di più su Marte o su Giove? Il peso è la forza che il campo gravitazionale esercita su un corpo verso il centro della Terra; ovviamente questa definizione è applicabile a qualsiasi corpo celeste, basta conoscerne la forza gravitazionale. Per scoprire se siete leggeri come una libellula in giro per lo spazio vi basta prendere il vostro peso e moltiplicarlo per il numero della colonna Gravità rispetto alla Terra. Ad esempio, una persona di 70 kg peserà solo 11,5 kg sulla Luna (70 * 0,1655 = 11,585). In alternativa, potete dividere il vostro peso per 9,81 (l’accelerazione di gravità della Terra) e moltiplicarlo per i m/s² del corpo celeste scelto (sempre rispetto al nostro satellite: 70 / 9,81 * 1,625 = 11,59).

 

Corpo celeste Gravità rispetto alla Terra m/s²
Sole 27,90 274,1
Mercurio 0,3770 3,703
Venere 0,9032 8,872
Terra 1 9,8226
Luna 0,1655 1,625
Marte 0,3895 3,728
Giove 2,640 25,93
Saturno 1,139 11,19
Urano 0,917 9,01
Nettuno 1,148 11,28

Hai anche tu una domanda a cui non sai dare risposta? Inviacela e potresti vederla pubblicata sul sito!

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

Il paradosso dei gemelli

Il paradosso dei gemelli è uno dei più famosi esperimenti concettuali che dovrebbe mettere in luce errori e contraddizioni propri della teoria della relatività ristretta enunciata nel 1905 dal fisico tedesco Albert Einstein. Un esperimento concettuale è un enunciato che non si intende dimostrare sperimentandolo nella pratica – per mancanza di tecnologie o risorse – ma soltanto attraverso il ragionamento. La teoria della relatività ristretta – o della relatività speciale – si basa sull’idea che il tempo e lo spazio possano essere riuniti in un’unica entità quadridimensionale detta cronotropo o spaziotempo: detto più semplicemente, se due o più osservatori misurano il tempo o lo spazio in condizioni diverse (ad esempio se uno si trova su un razzo che viaggia alla velocità della luce) i risultati delle loro misurazioni saranno nettamente diversi.

Herbert Dingle, filosofo inglese, fu il principale sostenitore del paradosso dei gemelli, ma negli anni le numerose confutazioni ricevute dal fisico e matematico tedesco Max Born e dallo stesso Albert Einstein lo misero alla berlina, permettendogli comunque di aprire la strada alla reale fattibilità del viaggio nel tempo: Einstein, risolto il paradosso, dichiarò che in presenza di particolari condizioni, una fra tutte la possibilità di viaggiare alla velocità della luce, sarebbe almeno in teoria stato possibile spostarsi nel tempo e nello spazio, in particolare nel futuro.

 

Astronauta

 

Enunciato del paradosso

Una donna partorisce due gemelli, che chiameremo Alan e Bob. All’età di 30 anni, Alan viene scelto per raggiungere la stella Wolf 359 della costellazione del Leone, distante dalla Terra circa 8 anni luce. Il suo viaggio inizia nell’anno 3000, mentre il fratello Bob resterà ad aspettarlo a casa. Tralasciando il tempo di accelerazione e decelerazione della navetta, Alan viaggia ad una velocità prossima a quella della luce, ad esempio circa l’80% (0,8 c), cioè 240.000 km/s.

Secondo la teoria della relatività ristretta, sul razzo il tempo scorre a circa il 60% di quello percepito sulla Terra: in pratica Alan ha distorto il tempo facendolo scorrere più lentamente.

 

Questione di punti di vista

Bob, dalla Terra, ha seguito il viaggio del fratello, che è durato circa 10 anni all’andata e 10 al ritorno: quando Alan torna a casa, il calendario in cucina segna l’anno 3020. Sull’astronave, però, il tempo è scorso al 60% rispetto a quello terrestre, così come la distanza si è accorciata da 8 anni luce a 4,8 permettendogli di completare l’andata in 6 anni ed il ritorno in altri 6: giunto sul pianeta natio, l’orologio del razzo segna l’anno 3012. Questo significa che quando i due gemelli si riabbracciano, Alan ha 42 anni (30+6+6) mentre Bob ne ha ben 50 (30+10+10): in pratica sulla Terra sono passati otto anni in più che sulla navetta spaziale.

Se invece si immagina l’esperienza dei gemelli vista da Alan, sarebbe dovuto essere l’orologio della Terra a muoversi al 60% del normale. Se così fosse, però, quando i fratelli si rincontrano a casa dovrebbero essere trascorsi 7,2 anni (ovvero il 60% di 12 anni) ed il calendario terrestre dovrebbe segnare il 3007, mentre Alan, ora 42 anni, a bordo del mezzo spaziale dovrebbe essere di 5 anni più grande di Bob, 37.

Il paradosso sta nel fatto che è impossibile che ogni gemello sia allo stesso tempo più giovane e più anziano dell’altro: ammettere che un sistema di riferimento sia corretto implica che l’altro non lo sia, e ciò è ovviamente impossibile.

 

Soluzione per la relatività speciale

Il paradosso si risolve semplicemente osservando che l’enunciato presenta tre sistemi di riferimento inerziali diversi: il primo sulla Terra, il secondo il viaggio dell’astronave verso Wolf 359 ed il terzo il viaggio di ritorno a casa. Sempre tralasciando accelerazione e decelerazione, ogni evento importante cambia in base al sistema di riferimento.

Nella relatività speciale basta pensare che ogni singolo sistema può considerare sé stesso immobile: in questo modo, sia Bob che Alan vedrebbero l’orologio dell’altro scorrere al 60% del normale; in questo modo Alan calcola che quando raggiunge Wolf 359 siano passati 6 anni a bordo, e circa 4 sulla Terra. Il calcolo che Alan fa però è sbagliato, poiché non tiene conto del tragitto compiuto dalla luce dal pianeta natale alla stella.

Giunto a Wolf 359, la luce che lo colpisce è quella partita dalla Terra 2 anni dopo di lui (o poco più di 1 anno secondo la data di bordo). Pertanto Alan vede l’orologio della Terra andare non al 60% del suo, bensì 3 volte più lento: il 33,3%. Tornando a casa, Alan va incontro alla luce proveniente dalla Terra, anziché allontanarsene come nel viaggio di andata: l’orologio a bordo andrà non più tre volte più lento, ma tre volte più veloce: in pratica il tempo distorto all’andata è stato livellato al ritorno. Ciò è valido sia per Alan che per Bob, ovviamente all’inverso. Il viaggio, in definitiva, dura 20 anni, è l’età dei gemelli è identica: 50 anni.

 

Soluzione per la relatività generale

Se calcoliamo il tempo necessario alle accelerazioni ed alle decelerazioni il tempo guadagnato o perso da Alan o Bob è livellato dalla differenza di velocità in queste due fasi.

Secondo il redshift gravitazionale della relatività generale durante l’accelerazione Alan a bordo vede l’orologio sulla Terra andare molto più veloce del suo, poiché la navetta si avvicina ad una velocità prossima a quella della luce. Ovviamente è vero anche il contrario: il tempo recuperato da un lato viene perso dall’altro, facendo sì, come nella soluzione precedente, che il viaggio di 20 anni sia stato identico per entrambi i gemelli, entrambi cinquantenni al momento in cui si riabbracciano.

 

Esperimenti

Il paradosso è stato scientificamente verificato in almeno due occasioni.

Nella prima sono stati fatti volare due aerei in direzione opposta, uno verso est e l’altro verso ovest. Attraverso orologi atomici a bordo dei velivoli si è verificato che quello ad ovest guadagna sull’altro alcuni decimi di secondo, poiché quello che viaggia verso est somma la sua velocità a quella di rotazione del pianeta.

In un altro esperimento il CERN di Ginevra nel 1966 ha utilizzato un acceleratore di particelle per mettere in moto dei muoni. Arrivati ad una velocità pari al 99,6% quella della luce, si è scoperto che i muoni erano decaduti più lentamente di quelli in quiete nel laboratorio, rendendoli di fatto meno anziani.

Piero Angela illustra invece un curioso aneddoto: supponiamo che un ragazzo di 19 anni sia partito su un razzo che viaggia quasi alla velocità della luce lasciando a casa la moglie ad accudire il figlio appena nato. In viaggio per 30 anni, tornerebbe sulla Terra all’età di 49 anni, mentre il piccolo dovrebbe avere oltre 50 anni, rendendo di fatto, paradossalmente, il padre più giovane del figlio.

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

Gliese 832 c – Una nuova Terra?

Gliese 832 c è un pianeta extrasolare che orbita attorno alla stella Gliese 832, nana rossa della costellazione della Gru. Il pianeta è molto simile alla Terra, con una percentuale di compatibilità di circa l’81%, che ne fa uno dei candidati migliori ad ospitare esseri umani oltre il nostro Sistema Solare; è inoltre relativamente vicino a noi, con una distanza di “soltanto” 19 anni luce. Una sorta di Terra 2, per intenderci.

Ma prima di preparare armi e bagagli, gli astronomi fanno notare alcuni dettagli: la massa di Gliese 832 c è oltre cinque volte quella della Terra, avvolgendo il pianeta in una spessa atmosfera che crea un enorme effetto serra, rendendolo più simile a Venere che al nostro mondo. E se su Venere non organizzano gite fuori porta un motivo c’è. Inoltre Gliese 832 c è molto vicino alla sua stella madre, e la forza centrifuga di questa lo costringerebbe a ruotare in sincronia con essa; in pratica rivolgerebbe sempre lo stesso emisfero alla stella, rendendolo incandescente ed in contrasto con l’altra faccia sempre in ombra e quindi potenzialmente gelida.

Purtroppo, sebbene a prima vista Gliese 832 c sembra essere compatibile con la vita, dovremo scrutare il cielo ancora a lungo prima di trovare, tra miliardi, un nuovo pianeta da chiamare casa.

La scoperta è stata pubblicata qui: http://arxiv.org/abs/1406.5587

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

Earth Hour – Salvare il mondo 60 minuti alla volta

Il 29 marzo 2014 Città del Vaticano cade nell’oscurità. La facciata e la cupola di San Pietro si spengono all’improvviso alle 20:30, per riaccendersi solo un’ora dopo, alle 21:30.

Nessuna apocalisse, o almeno non ancora; è solo il grido muto di solidarietà ad un pianeta che sta lentamente morendo, per colpa nostra. Dal 2007 molte città del mondo accettano di unirsi ad una campagna del WWF denominata “Earth Hour” – L’ora della Terra – che si tiene ogni anno l’ultimo sabato di marzo e dura soltanto 60 minuti: si spegne tutto, dalla TV ai lampioni, dai PC alla lavatrice, dal cellulare al forno a microonde. 60 minuti per donare un respiro alla Terra.

Tutto è cominciato a Sidney che nel 2007 ha lasciato al buio la città per un’ora, poi la volta di Roma, col Colosseo, di Parigi, con la torre Eiffel, finanche lasciando nelle tenebre l’immensa statua del Cristo Redentore a Rio de Janeiro.

Anche la Bottega del Mistero si unisce a questa grande iniziativa mondiale, spegnendo il sito ogni anno per i 60 minuti della campagna; un gesto semplice, un piccolo sussurro che si unisce a quello di milioni di altre persone nel mondo, che credono in un futuro migliore: questo mondo non è l’eredità donataci dai nostri padri, ma quella che lasceremo ai nostri figli.

La Bottega del Mistero
Alza il velo della realtà per portare alla luce curiosità, misteri, eventi grotteschi o divertenti. Ma sempre comunque affascinanti.
Di più

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: