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sabato 20 febbraio 2010

Il principio di indeterminazione di Heisenberg

In un estratto del film A serious man condiviso da Peppe Liberti dei fratelli Coen, Larry Gopnik, professore di fisica interpretato da Michael Stuhlbarg, ricava, per la "gioia" dei suoi studenti, il principio di indeterminazione di Heisenberg: \[\Delta q \cdot \Delta p \ge \frac{\hbar}{2}\] dove $q$ indica la posizione, $p$ il momento, $\Delta$ indica l'incertezza sulla grandezza cui è associata, $\hbar = h / 2$, con $h$ costante di Planck.
In pratica il principio di indeterminazione ci suggerisce che è impossibile conoscere contemporaneamente con la stessa precisione posizione e quantità di moto di una data particella. Lo stesso principio può essere però applicato anche ad altre grandezze, come ad esempio energia e tempo: l'importante è che queste siano coniugate, come si suol dire.
Per rappresentare in termini matematici quanto scritto finora, dobbiamo però fornire alcune definizioni.

mercoledì 17 febbraio 2010

La fisica a teatro: Luce dalle stelle

Mi dispiace non essere riuscito a pubblicare questo breve resoconto prima, ma recupero volentieri il tempo perduto. Spero che gli attori-ricercatori possano perdonare questo ritardo.
Il divertente spettacolo scritto e interpretato da Marina Carpineti, Marco Giliberti, Nicola Ludwig e Stefano Sandrelli (tutti ricercatori) per la regia di Claudio Marconi alla fine risulta un modo bello, interessante e (come ho già scritto) divertente per divulgare la fisica.
Il filo rosso è ovviamente la luce che ci proviene dalle stelle: così, con la scusa di parlare di questa radiazione che giunge sulla Terra dallo spazio profondo, i tre ricercatori sul palco si divertono a esaminare tutti i fenomeni legati con la diffusione della luce.
Alle immagini spettacolari dell'universo si alternano esperimenti con specchi, vetri, luci laser, radiazioni infrarosse e ultraviolette, con le loro applicazioni in vari campi, come ad esempio le belle arti, dove l'applicazione delle radiazioni infrarosse è in grado di far scoprire i disegni preparatori dei pittori sotto le tele e di esaminare quindi l'evoluzione tecnica delle opere.

Nebulosa Rosetta - via APOD
Divertenti poi le gag presentate dai fisici sul palco: ad esempio la povera Marina Carpineti che viene vessata dai suoi colleghi maschi e che le viene impedito di raccontare un aneddoto sul fisico e matematico Geoffrey Taylor(1); o Nicola Ludwig, che si da arie da esperto in ogni campo (anche se questa esperienza poi, effettivamente, la dimostra); o il simpaticissimo (per me che sono un teorico di formazione) Marco Giliberti che cerca in tutti i modi di raccontare i dettagli matematici delle teorie che andranno a raccontare con gli esperimenti. In effetti Giliberti sembra all'inizio particolarmente folle: tra l'altro quasi presentendo l'intervento inevitabilmente censorio dei colleghi, inizia a scrivere e spiegare equazioni a velocità inconsueta, quasi insostenibile.

Nebulosa Fianna - via APOD

domenica 7 febbraio 2010

Il mistero della stella che scompare


Interpretazione artistica di Epsilon Aurigae
Grazie a Topolino e l'enigma di Brigaboom, storia scritta e disegnata da Romano Scarpa realizzata in stile daily strip e pubblicata sui numeri 1779-1791, vengo a conoscenza del film musicale Brigadoon del 1954, a sua volta ispirato all'omonimo musical, in cui un villaggio scozzese compare all'imporvviso ogni 100 anni. A sua volta il musical del 1947 è ispirato al racconto Germelshausen di Friedrich Gerstäcker su un villaggio maledetto che può comparire sulla terra solo per un giorno ogni 100 anni.
Una vicenda analoga, ma capovolta, accade anche alla stella Epsilon Aurigae, che ogni 27 anni scompare per un periodo di due anni, per poi ritornare ad illuminarsi.
Il fenomeno è stato osservato a lungo sia dagli astronomi dilettanti sia dai ricercatori, ma nessuna osservazione ha raccolto dati definitivi per risolvere la questione. Ora, grazie a quelli raccolti dal telescopio Spitzer, sembra che si sia gettata finalmente una luce definitiva sul mistero.
La visione negli infrarossi del telescopio ha rivelato alcuni dati fondamentali che, inseriti in un modello del sistema sviluppato appositamente, ha spinto gli astronomi della Nasa a scartare le prime teorie su Epsilon, una supergigante luminosa, in favore di una stella sì luminosa, ma con una massa inferiore rispetto alle prime ipotesi. Inoltre si suppone che la compagna di Epsilon Aurigae sia una stella di classe B, circondata da un disco di polvere.