Equivalenza massa-energia

Avendo completamente dimenticato anche il mese di dicembre, ho deciso di slittare l'immagine relativa al mese alla settimana natalizia. Sempre dalla mostra Da zero a infinito, arriva l'equivalenza massa-energia insieme con una splendida immagine della Nebulosa Cono (e per puro spirito di completezza, eccovi il calendario di dicembre):

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La nebulosa catturata dal Wfi (Wide field imager) all'osservatorio di La Silla, in Cile, si chiama NGC 2264. Sono molto più poetici e immaginifici i nomignoli dati ad alcune parti di essa: per esempio verso sinistra si vede chiaramente la nebulosa Cono, una zona d'ombra scura dove densi strati di polvere assorbono la luce delle stelle giovani. Ma ancora più evocativo è il nome della nebulosa che occupa la parte centrale dell'immagine: la nebulosa Albero di Natale. L'albero in realtà si vede bene ruotando l'immagine di 90°: un bel pino con tanti rami pieno di palline colorate. L'immagine è stata ottenuta sommando quattro filtri diversi: blu, verde, rosso e la banda dell'emissione di una riga molto importante dell'idrogeno nota come Hα. \[E = mc^2\]

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Singolarità nuda

Illustrazione di Gavin Potenza

Nella maggior parte dei casi sono le news scientifiche a propormi articoli e combinazioni, o magari qualche articolo pubblicato su qualche blog che seguo, ma a volte è semplicemente il caso che mi fa trovare le idee per gli articoli che vi propongo, come ad esempio per l'equazione di Dirac e quella di Klein-Gordon, quando una semplice segnalazione via e-mail di un seminario divulgativo a Londra è esplosa in un piccolo racconto sulle due equazioni.
Anche l'articolo sulla singolarità nuda di oggi fa parte della categoria caso, e in particolare sono due le fonti/pensieri che lo hanno ispirato.
Da una parte la scoperta del sito The Naked Army!, realizzato da una studentessa (o ricercatrice?) di lettere, dunque una persona seria secondo i canoni comuni, che mi ha fatto nascere il pensiero: ecco che per fare traffico biosgna mettere in mostra il nudo e il corpo femminile e non; come posso fare la stessa cosa?
La risposta è stata immediata: singolarità nuda. Però lo spunto definitivo arriva con l'immagine di presentazione dell'articolo: una Terra che sta cadendo all'interno di una singolarità gravitazionale (da Synaptic Simuli).

The life and times of Paul Dirac

Una teoria fisica deve possedere belezza matematica.

A dirlo è Paul Dirac, uno dei più grandi fisici teorici di ogni tempo. La così detta equazione di Dirac, che insieme con quella di Klein-Gordon descrive il mondo quantistico-relativistico, è uno dei suoi massimi successi e l'interpretazione dei suoi risultati una delle sue più grandi soddisfazioni nel momento in cui questa è stata confermata dalle osservazioni.
Per un fisico la bellezza di un'equazione risiede spesso nella sua sinteticità e nella quantità di informazione fisica che è in grado di sintetizzare e quindi la grande varietà di sistemi che può rappresentare. Ad esempio l'equazione di Schrodinger, nella sua forma più sintetica, è in grado di descrivere sistemi tra i più disparati, e solo scendendo nel dettaglio di ciascun sistema, i fisici sono in grado di descrivere con soluzioni più o meno complicate il sistema stesso. \[i \frac{\partial \psi}{\partial t} = H \psi\] Qualcosa del genere fanno le equazioni ideate da Klein-Gordon e da Dirac, ma per il mondo relativistico: le particelle di cui è costituita la materia, infatti, sono in grado di viaggiare anche a velocità prossime a quelle della luce e in quel caso l'equazione di Schrodinger non è più sufficiente per descrivere la loro dinamica.
Da questa esigenza, dunque, di descrivere il mondo relativistico dal punto di vista quantistico, nasce l'equazione di Klein-Gordon,