Wikipedia10: Sonoluminescenza

Per festeggiare i 10 anni di Wikipedia, vi propongo, leggermente rivisto (ho tolto il racconto sperimentale), uno dei miei migliori contributi alla Wiki, la voce Sonoluminescenza, che è stato per un po' anche una delle voci in vetrina.
Ovviamente i festeggiamenti non finiscono qui e sentirete ancora parlare di Wikipedia e dei suoi 10 splendidi anni. Per intanto leggete!

Wikipedia 10 | Twitter event | In Italia: Milano, Roma, Vicenza

Per sonoluminescenza si intende un processo nel quale l'energia sonora viene trasformata in luce, generata da una bolla, posta all'interno di un fluido, colpita da un suono. Nonostante il fenomeno fosse noto sin dai primi anni Trenta del XX secolo, solo dal 1988 si iniziò a studiarlo con ricerche mirate.

La storia

La parola sonoluminescenza vuol dire luce dal suono ed è derivata dal latino sonus, suono, e dal greco lumos, luce.
Il fenomeno consiste semplicemente in una piccola bolla di gas in un fluido che collassa rapidamente e può essere classificato in due modi differenti: SonoLuminescenza a Bolle Multiple (SLBM) e SonoLuminescenza a Bolla Singola (SLBS). Nel 1933, N. Marinesco e J. J. Trillat (Action des ultrasons sur les plaques photographiques) trovarono che una lastra fotografica era stata annebbiata dall'immersione in un liquido che era stato agitato dagli ultrasuoni: venivano scoperte le SLBM. Un anno più tardi, H. Frenzel e H. Schultes, dell'Università di Colonia, riuscirono a riprodurre una luce debole ma visibile nell'acqua utilizzando gli ultrasuoni (Luminescenz im ultraschallbeschickten Wasser). I due studiosi cercarono di spiegare il fenomeno da loro osservato suggerendo che fosse un fenomeno elettrico causato dal moto delle bolle: detto questo decisero di lasciar perdere i loro studi, in quanto, in quei tempi di guerra, non erano utili alla marina.
Le SLBM sono molto difficili da studiare: emettono luce per pochi nanosecondi e sono in costante movimento; le ricerche erano pertanto limitate dagli intervalli temporali e spaziali tipici di queste nubi di bolle. Nel 1988/89 Felipe Gaitan e Lawrence Crum riuscirono a riprodurre le condizioni richieste per ottenere la sonoluminescenza da una bolla singola, SLBS, a partire dai lavori di Hugh Guthrie Flynn⁽¹⁾: il loro lavoro culminò nella pubblicazione di Sonoluminescence and bubble dynamics for a single, stable, cavitation bubble nel 1990.
SLBS è un fenomeno molto più facile da studiare, poiché è una bolla singola, stazionaria, ad essere intrappolata in una boccetta. Questa bolla può essere estremamente stabile e incandescente per diversi minuti, rendendo possibile studiare sia la bolla stessa, sia la luce emessa. Subito dopo la sua scoperta, Gaitan perse qualsiasi interesse nella sonoluminescenza, e la ricerca venne proseguita dal dr. Seth Putterman all'UCLA (Sonoluminescence: Sound into light). Putterman ha pubblicato diversi articoli sull'argomento e determinato molte delle caratteristiche note della SLBS. Una bolla singola è molto più brillante di un SLBM rendendo gli studi spettrali più semplici.
Il fenomeno, comunque, è ancora poco noto a causa dei molti modelli teorici proposti.

Strumentazione per la sonoluminescenza

Wikipedia: rivoluzione irreversibile

Forse è un ben strano modo per festeggiare i 10 anni della Wikipedia, ma in fondo sono un wikipediano, e ne sono fiero! E questo è il modo che ho scelto di partecipare.

Jimmy Wales, fondatore di Wikipedia, su Nature del 2005

Massimo Mantellini scrive sulla Wiki (anche su Punto-Informatico) partendo da un servizio anti-Wikipedia del Tg5 di alcune settimane fa. Nel suo articolo cita uno studio su Nature relativo proprio alla Wiki, incuriosendomi e non poco. Mi sono, così, messo a cercare ed eccolo qui, l'articolo, introdotto da un apposito editoriale: Special Report: Internet encyclopaedias go head to head di Jim Giles, che esordisce più o meno così:

Una delle storie più straordinarie dell'era di internet è quella di Wikipedia, un'enciclopedia libera online che chiunque può editare. Questa pubblicazione radicale e in rapida crescita, che include circa 4 milioni di voci⁽¹⁾, è ora una delle risorse più utilizzate. Però è anche controversa: se ognuno può editare le voci, in che modo gli utilizzatori sanno se Wikipedia è accurata quanto fonti note come l'Encyclopedia Britannica?

Vediamo un po' come si è svolta questa ricerca (approfondimenti in .doc): sono stati scelti alcuni revisori in vari campi scientifici (fisica, matematica, ingegneria, genetica, ...) ritenuti delle autorità nel loro campo e ciascuno ha letto alcune voci (50) sia di Wikipedia sia della Britannica. Alla fine sono rientrate nella redazione di Nature 42 revisioni e i risultati sono stati sorprendenti:
Per quel che riguarda gli errori gravi (interpretazione errata di concetti fondamentali) sono stati trovati 8 errori, 4 per enciclopedia. Sono stati, però, trovati anche molti errori minori, come omissioni o affermazioni ingannevoli: 162 per la Wiki e 123 per la Britannica.
Tom Panelas della Britannica⁽²⁾ così commentava nell'articolo:

Non abbiamo nulla contro Wikipedia. Ma non è un caso che gli errori si insinuino in maniera occasionale o che un paio di articoli siano scritti poveramente. Ci sono molti articoli in quelle condizioni. Hanno bisogno di un buon editor.

Facce da Wiki: Frieda Brioschi

Editor che la Wiki, ad esempio quella italiana (ma non solo), ha e già aveva al tempo della ricerca, o attraverso gli amministratori, o attraverso i responsabili dei vari progetti (sono stato, per un paio di anni, punto di riferimento sia per gli articoli di fisica sia per quelli sui fumetti, giusto per fare un esempio, e con me gente come Jacopo Bertolotti): certo non erano riconosciuti come editor, però le funzioni ricoperte erano sostanzialmente le stesse. D'altra parte il lavoro di revisione di Nature sulla Wiki coincideva (o veniva appena prima del) col periodo che definisco della seconda infornata di wikipediani: l'arrivo di utenti preparati e competenti grazie a un'esperienza che loro stessi si stavano costruendo giorno per giorno fuori dalla Wiki, e d'altra parte la Wiki forniva loro anche un'utile esperienza.
In effetti è proprio il continuo mutamento e miglioramento di Wikipedia che rendeva tranquillo Jimmy Wales, e lo sarebbe stato anche con risultati ben peggiori per la sua creatura, tanto che il nostro affermava:

Gli esperti possono aiutare a scrivere le sfumature

La sua idea era (e probabilmente è ancora) che l'editing di una voce da parte di un esperto può migliorare sensibilmente una voce. Era un esplicito invito alla creazione di account da parte dei ricercatori e di chi il mondo della ricerca lo vive, nonostante il fatto che, da un breve sondaggio fatto all'interno della redazione di Nature, solo meno del 10% aveva effettivamente aiutato a migliorare alcune voci sull'enciclopedia libera.

Cesare Lombroso in Calabria

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Titolo: In Calabria
Autore: Cesare Lombroso
Edizione: Rubettino

Cesare Lombroso, più noto per la sua attività di criminologo e antropologo, in effetti è stato molto più di questo. E' stato uno scienziato completo, interessato praticamente ad ogni aspetto della vita, come traspare da In Calabria, la riedizione della Rubettino di un suo vecchio trattato, che Lombroso scrisse nel 1861, alla vigilia dell'unità d'Italia, per poi pubblicare l'anno dopo, e successivamente, riveduto e corretto (anche grazie all'assistenza del medico calabrese Giuseppe Pelaggi), nel 1897.
Il trattato si struttura in 11 capitoli e spazia dalla struttura fisica della Calabria, alla storia popolare e delle sue popolazioni, con un esame anche della letteratura popolare della regione. Si passa poi ai costumi del luogo, alla sicurezza, alle malattie più diffuse e all'igiene, proponendo alla fine anche dei rimedi. E la cosa più incredibile che si legge tra le righe di Lombroso è la lamentela dell'eccessiva presenza dello stato, già allora legato a filo doppio con i potenti (imprenditori, pochi; possidenti terrieri; criminali), una lamentela che riecheggia, ad esempio, in quest'ottimo articolo di hronir, dove il nostro si spinge fino alle estreme conseguenze, quelle verso le quali Lombroso non sembra avere il coraggio di andare. D'altra parte Lombroso, per farsi carico di questa posizione, cita Ruiz e il suo Discorso nell'anno Giudiziario 1895 - Catanzaro:

Di fronte allo stato miserevole delle classi produttive, di fronte al disordine economico e morale che ne deriva, e che induce alla delinquenza, mi domando: è lecito che sia lasciato all'arbitrio dei grandi proprietarii fondiarii di far restare incolte sterminate estensioni di terreno, come si osserva a preferenza nelle Calabrie, diminuendosi così la produzione, per modo che essa riesca al di sotto dei mezzi di sussistenza occorrenti alla popolazione? Deve il diritto assoluto alla proprietà estendersi al punto da non potersi divietare ai proprietarii del suolo di mantenere latenti le ricchezze naturali, le quali sono nello stesso tempo ricchezza pubblica?

In Calabria, però, si distinguono anche due tipi distinti di criminalità, una quella tipica dei banditi (che ancora di 'ndrangheta non si parlava), l'altra quella semplice, di strada, dovuta proprio all'estrema povertà degli abitanti. E Lombroso questa violenza non la giustifica (al contrario di chi ci governava e ci governa) e lo ribadisce ancora una volta citando Ruiz:

Non è colle repressioni che si può sperare una diminuzione della criminalità, sebbene da sapienti leggi sociali, dal miglioramento economico dei lavoratori senza cui non potrà aversi il miglioramento morale (...)

La grande avventura dell'acqua

Sul Topolino #2875, dopo essere stata protagonista negli anni Ottanta con Paperino e la storia dell'acqua dolce di Bruno Concina⁽¹⁾ e Giorgio Cavazzano, l'acqua torna protagonista in Zio Paperone e la grande avventura acquatica di Valentina Camerini e Marco Mazzarello.
I protagonisti della storia sono Archimede Pitagorico, già presente nella storia di Concina, accompagnato in questa avventura da Paperone e da Paperinik. I tre paperi, mentre stanno facendo alcune operazioni di rimpicciolimento iceberg, vengono per sbaglio ridotti a dimensioni atomiche dall'ultima invenzione di Archimede, riducendosi fino alle dimensioni dell'Angstrom, l'unità di misura dei legami nucleari.
I nostri tre eroi, infatti, sono addirittura in grado di osservare gli atomi che compongono l'acqua, ed è proprio da questo punto che Archimede sale in cattedra, come si suol dire, e fornisce ai suoi compagni di viaggio (e al lettore) tutta una serie di informazioni interessanti sull'acqua, già presenti nella precedente Storia. Si inizia dal moto cinetico delle molecole, che può essere rallentato raffreddando le molecole stesse, che così si bloccano in una struttura cristallina ordinata e precisa. Unico inconveniente è la presenza dei sali minerali, che nella struttura cristallina all'interno dell'acqua ghiacciata sono piuttosto ostili: per renderli simpatici bisogna riscaldarli!
Man mano che i nostri eroi crescono, vedono le gocce d'acqua e riescono a comprendere meglio, ad esempio, la formazione delle nuvole nel cielo. E' a questo punto che Archimede spiega la prima parte del ciclo dell'acqua:

L'evoluzione nell'universo: galassie ellittiche

Dettaglio da Red Shift di Franz Skringer

Il redshift, o spostamento verso il rosso, è dovuto all'effetto Doppler applicato alle onde elettromagnetiche.
L'effetto Doppler lo sperimentiamo abbastanza quotidianamente, ad esempio quando la sirena dei pompieri o dell'ambulanza del pronto soccorso si avvicina: nella fase di avvicinamento il suono si fa più intenso per poi diminuire allontanandosi. Questo perché le onde sonore generate dalla sirena hanno uno spazio sempre minore (o maggiore) per giungere fino al nostro orecchio, quindi il numero di picchi che ci raggiunge nell'unità di tempo è sempre maggiore (o minore), senza che però ci sia alcun reale cambiamento nell'onda emessa. Allo stesso modo, quando un'onda elettromagnetica viene emessa da una fonte lontana, questa subisce uno spostamento verso il blu se l'origine è in avvicinamento, verso il rosso se è in allontanamento rispetto al punto di ricezione.
In particolare, essendo il nostro universo in espansione, si osserverà principalmente uno spostamento verso il rosso, un redshift. Per valutare l'effetto di tale spostamento, ci viene in aiuto la relatività speciale o ristretta⁽¹⁾. In particolare la frequenza $\nu$ osservata sarà legata alla frequenza emessa $\nu_0$ dalla seguente relazione: