CERN: collisioni record a 13 TeV si avvicinano alla verità sulla materia oscura

Grande risultato è stato raggiunto questa mattina presso l'acceleratore di particelle Cern: sono avvenute le prime collisioni utilizzando migliaia di fasci di particelle subatomiche ad una energia di 13 teraelettronvolt.

Ciò ha sconvolto gli scienziati, in particolare il direttore generale del Cern, Rolf Heuer:

"E' un grande risultato ma per ottenerne altri dobbiamo avere pazienza perchè altri passi in avanti prima o poi arriveranno ma non sappiamo quando".

Inoltre è intervenuta la futura direttrice dell'acceleratore di particelle, Fabiola Gianotti:

"E' un passo storico per la fisica e la tecnologia e per quello che è avvenuto oggi dobbiamo ringraziare anche l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l'Ansaldo.

Ora tutti si chiederanno a cosa servirà questo test?

Semplice, queste collisioni di energia ci aiutano a comprendere meglio la fisica, a risolvere il mistero della materia oscura e a chiarire l'asimmetria tra materia e antimateria".

fonte: www.corriere.it

La Teoria del Tutto: il film su Stephen Hawking al cinema il 15 gennaio

Per chi ama l'astronomia, la scienza e la fisica non può perdere giovedì 15 gennaio l'appuntamento al cinema con un film dedicato ad uno degli scienziati più importanti degli ultimi decenni, Stephen Hawking.

Al fisico britannico, famoso per i suoi studi sui buchi neri e sull'origine dell'Universo, è stato dedicato una pellicola cinematografica, intitolata La Teoria Del Tutto del regista James Marsch, che non tratta le sue scoperte scientifiche, ma gli anni passati con la sua prima moglie, Jane Wilde, mentre affrontava gli ostacoli di una malattia del motoneurone che lo portava all'immobilità.

fonte: canale Youtube Universal Pictures International Italy
TRAMA

1963, il giovane Stephen Hawking è un cosmologo dell'Università di Cambridge che sta cercando di trovare un'equazione unificatrice per spiegare la nascita dell'universo. 

Ad una festa universitaria conosce la studentessa di lettere, Jane Wilde, di cui se ne innamora perdutamente. 

Ben presto, però, la loro storia d'amore viene ostacolata dalla comparsa della malattia degenerativa di Stephen, l'atrofia muscolare progressiva. 

Anche gli studi di Hawking vengono compromessi a causa delle difficoltà quotidiane a cui è sottoposto; camminare, scrivere e infine parlare diventano ostacoli per il giovane cosmologo. 

Dopo il matrimonio, inizia la loro convivenza e Jane fa sempre più fatica ad assistere non solo i tre figli, ma anche suo marito che peggiora di giorno in giorno.

Così, per distrarsi un po', Jane decide di far parte del coro della chiesa e qui conosce Jonathan, un giovane vedovo insegnante di musica. 

Tra i due l'attrazione cresce sempre più  e, quando le condizioni di Stephen peggiorano così tanto da fargli perdere la voce a causa di una tracheotomia, il fisico decide di permettere a Jane di proseguire la sua vita insieme a Jonathan, mentre lui, con l'aiuto di una infermiera, Elaine, trova un nuovo modo per potersi esprimere e ciò lo aiuterà a comunicare agli altri le sue idee e le sue teorie riguardanti i buchi neri e i misteri del Big Bang.

fonte: it.wikipedia.org

Superquark: anticipazioni puntata 21 agosto

Giovedì 21 agosto su Rai 1 alle ore 21.20 andrà in onda l'ottava puntata di Superquark.

Il programma di Piero Angela si aprirà con un documentario dedicato ai pinguini, animali simpatici, coraggiosi e molto buffi.

Il protagonista sarà un pinguino che, all'età di 3 anni, tornerà sull'isola in cui era nato: lì incontrerà 6 milioni di pinguini per trovare la compagna della sua vita con cui creare una famiglia.

Successivamente verranno affrontati i seguenti temi:

• la lotta contro le epidemie e la storia del medico italiano Carlo Urbani che sacrificò la sua vita per individuare il virus della SARS in un ospedale del Vietnam;
• nuove soluzioni per rafforzare il nostro sistema immunitario contro i tumori;
• un'antica abbazia situata a Lucca in cui sono stati sepolti per mille anni monaci e pellegrini;
• i laboratori della Micro4you che produce batteri utili;
• le onde gravitazionali per comprendere meglio la nascita dell'universo;
• cosa accade nel cervello di una persona che commette un crimine;
• i viaggi spaziali su Marte;
• la lingua dei segni;
• l'alcol e i danni che produce ai nostri organi vitali.

Buona visione!

Oilproject: la scuola online e gratis per tutti

Questa mattina navigavo sul web e ho scoperto un sito davvero interessante che permette a tutti di imparare alcuni concetti di diverse materie.

Si tratta del sito Oilproject in cui ognuno segue delle lezioni, fa degli esercizi, richiedendo anche alcuni chiarimenti ad altri iscritti.

La cosa bella è che il tutto può essere fatto completamente gratis.

Una volta entrati nel sito, o con un account di Facebook o di Google+ oppure iscrivendosi con un nuovo profilo oilproject, noi possiamo liberamente scegliere la materia di cui vogliamo imparare le basi.

Le materie sono varie, ovvero biologia, chimica, filosofia, fisica, economia, letteratura italiana, inglese, matematica, scienze della Terra e storia, e, dopo aver inserito i propri dati personali, si passa alla scelta del corso che vogliamo seguire.

Con il termine corso si intende un insieme di lezioni, o meglio video, della materia scelta, che si conclude poi con degli esercizi.

Se il test viene superato noi otteniamo dei punti, che possono essere aumentati anche rispondendo ai dubbi di altri utenti nella community del sito.

Tutto ciò servirà per migliorare la nostra affidabilità nel server di Oilproject dove diverse menti si uniscono per promuovere la cultura e la conoscenza, qualcosa che al giorno d'oggi raramente viene fatto.

Il pendolo di Foucault nel doodle di oggi

Google è solito omaggiare con il suo doodle, o scarabocchio, grandi nomi del cinema, della musica, della letteratura e della scienza.

Oggi è toccato al mondo della fisica e ad un grande nome, Leon Foucault, che avrebbe compiuto il suo 194esimo compleanno.

Foucault è un nome che va ricollegato al pendolo: in effetti, l'invenzione del pendolo risulta essere il suo contributo più importante con il quale dimostrò la rotazione della Terra.

Foucault posizionò all'interno del Pantheon di Parigi un pendolo con una massa rilevante di 28 kg sospesa grazie a un filo lungo 67 metri. 

Il pendolo avrebbe dovuto lasciare linee uguali per direzione, ma le cose andarono diversamente: i segni avevano direzioni sempre diverse e questo dimostrò che a muoversi sotto il pendolo era la Terra.

Il doodle mostra proprio l'attrezzatura del pendolo di Faucault: in esso viene indicata l'ora e la latitudine a cui si trova l'utente. 

Cliccando sul mappamondo potrete modificare la latitudine, mentre con un click sull'orologio verrà modificato l'orario.

Superquark: anticipazioni puntata 24 agosto

Questa sera, sabato 24 agosto, su Rai1 andrà in onda alle ore 21.20 la nona puntata di Superquark.

Dopo il meraviglioso documentario sul Gange della scorsa puntata, questa sera si parlerà del deserto del Thar, soprannominato dagli indiani "La regione della morte".

In questa zona le temperature raggiungono i 50°C e in un anno la quantità di pioggia non raggiunge i 5 cm.

Gli altri argomenti saranno:

• l'acqua a Pompei, in cui Alberto Angela mostrerà alcuni sotterranei ed acquedotti interessanti della città antica;
• acceleratore di particelle situato a Pavia per curare in modo efficace i tumori;
• gli animali pericolosi e come farli avvicinare a noi;
• l'Anisakis, un parassita del pesce che può attaccare l'organismo umano causando diversi problemi;
• la Cina e il sogno di creare una nuova generazione vincente;
• la criminalità;
• la forza di gravità;
• i babbuini;
• le alghe.

Buona visione!

Il gatto di Schrodinger nel doodle di oggi

Oggi Google torna a deliziarci con uno dei suoi doodle speciali.

Questa volta il destinatario dello "scarabocchio" di Mountain View è Erwin Schrodinger, fisico e matematico austriaco, del quale Google celebra il 126esimo anniversario della nascita.

Schrodinger è famoso per l'equazione d'onda che gli ha fatto vincere il Premio Nobel nel 1933 e per l'esperimento mentale del gatto di Schrodinger.

Quest'ultimo, conosciuto anche come il paradosso del gatto di Schrodinger, ha lo scopo di dimostrare che l'interpretazione della meccanica quantistica risulti incompleta quando deve descrivere sistemi fisici in cui il livello subatomico interagisce con il livello macroscopico.

In poche parole, il gatto, chiuso in una scatola con un marchingegno letale che sprigiona cianuro, potrà considerarsi contemporaneamente sia vivo che morto così come l'atomo esiste in due stati sovrapposti.

Questa duplice possibilità esisterà fin quando non apriremo la scatola, ovvero compieremo un'osservazione, scoprendo così che ne è stato del gatto.

E anche Google per rendere omaggio a questo scienziato ha rappresentato nel suo doodle proprio il gatto nella scatola con le due possibilità: quello vivo con degli occhioni verdi, quello morto come uno spirito che vola via.

A 91 anni si spegne Margherita Hack

Un altro grande nome della scienza italiana se ne va dopo la scomparsa di Rita Levi Montalcini: ci lascia all'età di 91 anni Margherita Hack.

L'astrofisica italiana, fiorentina di nascita, si è spenta, come una stella,  la notte scorsa all'ospedale di Cattinara dove era ricoverata da una settimana.

La Hack è sempre stata atea, riteneva che l'etica derivasse dai principi di coscienza che permettono a chiunque di avere una visione laica della vita, finalizzata al rispetto verso il prossimo, l'individualità e la libertà.

Memorabile la sua intervista del maggio 2012 rilasciata al programma Eva in cui la Hack parlava della sua concezione dell'universo, della natura che pian piano si sta distruggendo a causa dell'operato dell'uomo, di una frase che si portava dentro da sempre, quella del filosofo Kant "Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me".

Una donna che è sempre stata mossa dalla curiosità, caratteristica che tutti noi dovremmo avere per evolverci e cercare risposte a tutte le domande che la nostra società ci pone.

Addio a una grande donna: ciao Margherita!

Fabiola Gianotti intervistata a Che Tempo Che Fa

Ieri 28 aprile al programma televisivo Che Tempo Che Fa, condotto da Fabio Fazio, è stata invitata la famosa fisica italiana Fabiola Gianotti.

Da diversi anni dirige l'esperimento ATLAS al LHC del Cern di Ginevra, ovvero il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle in cui nel luglio 2012 è stata osservata per la prima volta una particella compatibile con il Bosone di Higgs, una particella che spiega l'origine delle masse delle particelle elementari.

Nella sua carriera ha ottenuto importanti riconoscimenti ed oggi, oltre a dirigere l'esperimento ATLAS, è anche membro del comitato per la fisica al Fermilab negli Stati Uniti.

Ieri sera Gianotti è stata intervistata per 20 minuti da Fazio su diversi temi della fisica:

Ha parlato dell'importanza della ricerca, della filosofia e della fisica che si occupa di spiegare scientificamente tutti i fenomeni naturali.

Ha spiegato in modo semplificato gli esperimenti che si conducono nell'acceleratore di particelle LHC, del bosone di Higgs e del prossimo obiettivo del Cern: la materia oscura.

fonte: it.wikipedia.org

Archimede: anticipazioni puntata 23 ottobre

Dopo il successo ottenuto nella domenica sera di questa estate, il programma Archimede tornerà con nuove puntate questa sera su italia1 alle ore 21.10.

Il conduttore sarà sempre la iena Niccolò Torielli, mentre la novità è rappresentata da un nuovo inviato speciale: William Shatner, conosciuto meglio come capitano Kirk di Star Trek.

Archimede è un programma di divulgazione scientifica che racconta la scienza con un linguaggio semplice e comprensibile, utilizzando servizi e documentari provenienti soprattutto da trasmissioni statunitensi.

Ecco i temi che verranno affrontati questa sera:

• i fenomeni del Sistema Solare, come il movimento della Terra, le stagioni, le orbite dei pianeti attorno al Sole, le eclissi e gli anelli di Saturno;
• le scoperte dell'inventore Dean Kamen, colui che ci spiegherà come la tecnologia possa semplificare la vita degli uomini nel terzo millennio;
• lo scienziato Greg Foot parlerà delle leggi della fisica e di alcuni fenomeni naturali.

Buona Visione!

Nikola Tesla: le mie invenzioni, l'autobiografia di un genio

Il 10 luglio 1856 a Smiljan (Croazia) nacque un uomo che avrebbe cambiato la vita dell'umanità con le sue invenzioni.

Sto parlando di Nikola Tesla: fisico, ingegnere ed inventore famoso per essere il padre della corrente alternata, quel sistema che sostituì la corrente continua di Thomas Edison perchè era considerata migliore per la trasmissione di elettricità.

Pochi giorni fa in Italia è uscito il libro "Le mie invenzioni - L'autobiografia di un genio" che racconta la vita di questo scienziato che si affermò negli Usa alla fine dell'Ottocento e venne riconosciuto anche come uno dei più grandi ingegneri elettrici di quel periodo.

Quando era ancora un ragazzino, Tesla era destinato dai genitori al sacerdozio, ma lui voleva fare ben altro: studiare ingegneria.

All'età di 17 anni si ammalò di colera e fece promettere a suo padre che, se si fosse guarito, si sarebbe iscritto all'università per studiare ciò che aveva sempre sognato.

Dopo essersi guarito miracolosamente, il fisico si iscrisse al Politecnico di Graz e nel 1884 si trasferì a New York per lavorare con Edison.

Purtroppo i rapporti tra questi due non erano molto buoni sia per questioni economiche sia per il fatto che Edison non accettasse la corrente alternata di Tesla.

Così si licenziò e si dedicò pienamente ai suoi progetti senza dipendere da nessuno.

A causa della sua personalità eccentrica negli ultimi anni della sua vita venne considerato uno scienziato pazzo.

Morì senza un soldo a New York nel gennaio 1943, lasciando una serie di brevetti davvero interessanti come la tecnologia del radar, il principio del decollo e dell'atterraggio verticale o i robot radiocomandati.

Ettore Majorana e il raggio della morte

Nell'ultima puntata di Mistero del 21 giugno un servizio interessante è stato quello sull'invenzione segreta del raggio della morte.

Nel 2010 Il Giornale pubblicò due articoli su una macchina che era in grado di distruggere la materia, producendo energia.

I dipendenti della rivista ottennero, da un imprenditore genovese, un dossier in cui si parlava di colui che inventò la misteriosa macchina, Rolando Pelizza.

In realtà quest'uomo sosteneva che nel 1958, in un monastero del Sud Italia, divenne amico di un frate che lo aiutò a costruire il raggio della morte.

Ma la cosa interessante è che il frate era Ettore Majorana, un grande fisico italiano scomparso in circostanze misteriose nel 1938.

La costruzione della macchina si concluse nel 1972, ma Pelizza venne subito accusato di aver costruito un apparecchio bellico senza autorizzazione.

Successivamente il governo italiano incaricò il fisico Ezio Clementel a verificare le funzionalità della macchina e nel 1976 dimostrò le potenzialità dell'apparecchio, cercando di pubblicare l'invenzione.

Ma Clementel iniziò a subire delle ingiustizie, per esempio venne arrestato senza alcun motivo distruggendo per sempre la sua carriera di fisico e professore.

Nonostante tutto Clementel realizzò un filmato sulla macchina in cui venivano mostrati due esperimenti.

Nel primo si osserva il raggio dello strumento perforare la parte centrale di una lastra di acciaio, mentre nel secondo, tra la macchina e una lastra di vetro, viene aggiunta una lastra di acciaio inossidabile.

E il risultato è davvero sorprendente: il raggio colpisce soltanto la lastra di vetro senza distruggere neanche una piccola parte di quella dell'acciaio.

Quindi questo dimostra che è possibile programmare l'apparecchio ovvero impostare quale elemento chimico distruggere.

Le potenzialità della macchina sono infinite perchè, mentre distrugge la materia, oltre a produrre energia, non emette nessun gas pericoloso per l'uomo e per l'ambiente.

Questo raggio della morte esiste per davvero oppure no?

Ray Shouryya risolve l'enigma di Newton

Ieri pomeriggio, mentre facevo alcune ricerche sul web, ho trovato la notizia di un sedicenne indiano, Shouryya Ray, che è riuscito a risolvere un problema posto dal grande Isaac Newton ben 350 anni fa. 

Nel corso degli anni alcuni fisici erano riusciti ad avvicinarsi alla soluzione solo approssimativamente, utilizzando dei super computer. 

Ray conobbe per la prima volta questo problema all’Università di Dresda quando un professore lo considerò come problema irrisolvibile. 

Così lo studente lo analizzò e notò che, con il metodo utilizzato, non si poteva arrivare ad un risultato esatto. 

Da quel momento in poi Ray iniziò ad impegnarsi per trovare una propria soluzione, visto che secondo lui non esistono problemi irrisolvibili. 

L’enigma posto da Newton consisteva in una equazione differenziale che si riferiva alla previsione esatta sia della traiettoria che una palla realizzerebbe sia del suo scontro con il muro e del suo rimbalzo. 

Infatti lo studente, dopo aver analizzato i dati relativi alle traiettorie di una palla, ha capito che mancava una equazione esatta del moto, trovata alla fine proprio da lui, lavorando per mesi sull’equazione differenziale del problema. 

Penso che questo ragazzo sia davvero un genio e spero che nel mondo ce ne siano molti di più simili a lui perchè, osservando i giovani di oggi interessati a cellulari, vestiti e al non studiare, mi chiedo sempre: “Questi ragazzi che futuro regaleranno all'umanità?”.

La fascia di Van Allen

Uno degli esperimenti più rischiosi del XX secolo fu quello del Project Starfish Prime, avvenuto l'8 luglio 1962.

Ma partiamo da dove tutto ha avuto inizio.

Negli anni '50 il fisico statunitense James Van Allen decise di fare alcuni esperimenti che consistevano nell'inserire, nei satelliti spaziali, la strumentazione per rilevare i misteriosi raggi cosmici.

Questi non sono altro che particelle energetiche presenti nello spazio che circondano la Terra e tutti gli altri corpi celesti.

La strumentazione di Van Allen fu inserita nel primo satellite artificiale americano, Explorer I, il cui lancio avvenne a Cape Canaveral l'1 febbraio 1958.

Sulla base dei dati trasmessi da Explorer I, il fisico fece una incredibile scoperta: trovò, attorno alla Terra, delle radiazioni molto alte che variavano secondo l'altitudine.

Da allora questa cintura di radiazioni fu chiamata la Fascia di Van Allen.

Il fisico ottenne molto successo per quello che aveva scoperto; infatti nel 1960 fu eletto anche uomo dell'anno.

Però nel frattempo i rapporti tra Stati Uniti e Russia peggiorarono e i russi, per dimostrare la loro potenza, lanciarono una piccola arma nucleare nella parte alta dell'atmosfera terrestre.

Questo non piacque agli americani e così decisero di rispondere, dando inizio all'operazione Project Starfish Prime che consisteva nel lanciare nello spazio una bomba all'idrogeno (Bomba H) da 1 megatone.

A valutare l'arma nucleare fu Van Allen che si mostrò preoccupato per quello che poteva accadere, visto che la bomba era 1000 volte più potente di quella dei sovietici e 100 volte più potente della bomba atomica di Hiroshima.

Così l'8 luglio 1962 partì l'operazione e la bomba esplose a 400 km di quota producendo aurore artificiali.

Ma le conseguenze furono più gravi: ad Hawaii le strade divennero tutte buie per lo spegnimento dei lampioni, i satelliti spaziali subirono dei danni e la bomba alterò la forma e la densità della fascia di Van Allen.

L'esercito ebbe molta paura e capì di aver fatto un grande errore a lanciare quella bomba; così il fisico statunitense decise di non lavorare più con le forze militari e continuò la sua ricerca sui raggi cosmici, diventando il pioniere dell'esplorazione planetaria.

14 marzo - La festa del Pi Day

Oggi 14 marzo è un giorno molto importante per i matematici perchè festeggiano il Pi Day ovvero il giorno del Pi Greco π. 

Per chi non lo sapesse π è quella famosa costante matematica utilizzata per esempio nella geometria piana come il rapporto tra la circonferenza e il diametro del cerchio. 

La costante è conosciuta anche con il nome di costante di Archimede o costante di Ludolph e viene festeggiata il 14 marzo perchè nel sistema anglosassone questa data viene scritta 3/14 proprio come le cifre del Pi Greco = 3,14. 

In realtà il 3,14 è un numero approssimato e le sue prime 64 cifre decimali sono:
3,141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592... 

Questo giorno fu festeggiato per la prima volta nel 1988 a San Francisco grazie al fisico americano Larry Shaw, e da allora l’uomo viene soprannominato il principe del Pi Greco. 

La festa consisteva nel vendere delle torte alla frutta sulle quali erano scritte le cifre decimali della costante matematica. 

Per chi fosse interessato oggi sono stati organizzati molti eventi in Italia per il Pi Day, per esempio ad Udine ci sarà la "Sfida all’ultima cifra", dove la gente cercherà di dire a memoria tutte le cifre della costante, e "A Spasso con il Pi Greco" ovvero una passeggiata, lunga 3 km, nella città dove verranno mostrati diversi concetti matematici.

Le scoperte di Isaac Newton

Dopo la morte di Galileo, si affermò un altro grande scienziato, Isaac Newton, che cambiò la matematica, la fisica e l'ottica.

Vediamo quali sono state le sue scoperte più grandi.

1) Ottica

Tutto iniziò con l'acquisto di un prisma.

Newton decise di realizzare un piccolo foro nelle persiane della sua camera per far passare un raggio di luce che colpisse direttamente il prisma.

Notò che la luce in uscita dall'oggetto formava una successione di colori (spettro) che fu divisa dallo scienziato in sette colori diversi.

In seguito comprò un secondo prisma e fece il seguente esperimento:

• raggio di luce passa nel primo prisma, risultato: spettro;
• spettro passa nel secondo prisma.

Il risultato fu una luce bianca cioè ottenne il fenomeno di scomposizione e ricomposizione della luce.

Quindi capì che il bianco non era un colore ma l'unione di tutti gli altri.

2) Fisica

Utilizzando le tre leggi di Keplero, capì che esisteva una forza che teneva i pianeti vincolati al Sole e che era inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

Così fece i primi calcoli e sviluppò un metodo per misurare l'accelerazione di gravità che oggi tutti sappiamo essere pari a 9.8 m/sec quadrato.

Inoltre prese in considerazione la distanza Luna-Terra che, secondo gli antichi, era pari a 60 raggi terrestri.

Ricordando che la forza decresce con il quadrato della distanza, Newton ottenne che la gravità presente sulla Terra era 3600 volte più grande di quella presente sulla Luna.

Inoltre affermò che il moto della Luna attorno alla Terra dipendeva da due fattori: la gravità (forza che attira il satellite verso il pianeta) e il principio di inerzia ovvero la tendenza di un corpo a muoversi di moto rettilineo uniforme se non c'è qualcosa che gli fa cambiare direzione.

3)Matematica

Tra il 1664 e il 1666 Newton sviluppò, insieme a Leibniz, un nuovo strumento matematico, il calcolo infinitesimale.

Loro trovarono un legame tra l'operazione di derivazione (serve per calcolare le tangenti alla curve) e quella di integrazione (serve per calcolare le aree individuate dalle curve) cioè capirono che erano in realtà l'una l'inverso dell'altra.

Questa scoperta fu chiamata "Il teorema fondamentale del calcolo infinitesimale".

Concludo dicendo che Newton oggi è considerato, da molti matematici e fisici, uno dei più grandi scienziati della storia come Archimede ed Einstein.

La relatività generale

La relatività di Einstein comprende quella speciale e quella generale.

Dopo aver elaborato la relatività speciale, Einstein passò a quella generale che si ha quando i sistemi, che si muovono l'uno rispetto all'altro, hanno una velocità variabile (e non costante come quella della relatività speciale) e quindi è presente una accelerazione.

Lui capì che la gravità e l'accelerazione sono due fattori molto importanti che hanno a che fare con la massa.

Per l'accelerazione si parla di massa inerziale (corpo che oppone resistenza quando vogliamo accelerare) mentre per la gravità abbiamo il peso.

Lui sosteneva che queste due masse coincidevano e quindi tra loro c'era un legame.

A questo punto introdusse la forza di gravitazione ed elaborò una nuova teoria della gravità dove riuscì a collegare la gravità alla geometria.

Un esempio è proprio l'attrazione gravitazionale che la Luna esercita sull'acqua della Terra provocando le maree.

In questo modo l'acqua trasforma la forma della Terra, infatti da una sfera perfetta diventa un ellissoide, che è sempre una sfera ma ha una geometria diversa.

Questo è appunto un esempio dove notiamo che la gravitazione si può interpretare come un cambiamento della geometria.

Ed è stata proprio questa l'idea geniale che ha avuto Einstein elaborando così la famosa relatività generale.

Osservazioni sulla teoria della relatività (II parte)

Un'altra conseguenza della relatività rispetto al tempo, dopo quella descritta in un precedente articolo, viene spiegata da Einstein sempre attraverso un esperimento.

Innanzitutto bisogna precisare che con il termine orologio in fisica non si intende solo quell'oggetto che mettiamo al polso, ma anche un fenomeno oscillatorio che prendiamo come punto di riferimento.

L'esperimento consiste nel capire cosa accade agli orologi di due osservatori, di cui uno è fermo sulla banchina mentre l'altro è su un treno in movimento.

Supponiamo subito che gli orologi siano sincronizzati, nel senso che, quando il treno è fermo, entrambi gli osservatori possono notare che gli orologi procedono nello stesso modo.

Ma ora vogliamo sapere cosa accade all'orologio di colui che parte per colui che lo guarda dalla banchina.

Innanzitutto supponiamo che per ogni secondo ci sia una oscillazione.

Ora vediamo cosa accade:

• quando il treno è fermo, colui che è sulla banchina vede il fenomeno oscillatorio e nota che fra due oscillazioni consecutive passa esattamente un secondo;
• quando il treno, invece, è in movimento e quindi si allontana dalla banchina, per misurare l'intervallo fra le oscillazioni bisogna semplicemente guardare ovvero aspettare che la luce ritorni dal treno fino alla banchina per sapere cosa sta accadendo sul treno. Quindi in questo caso il fenomeno periodico sarà maggiore di un secondo perchè bisogna considerare il tempo che la luce impiega per arrivare alla banchina.

Con questo esperimento Einstein affermò che il rapporto che c'è tra la velocità del treno e quella della luce influenza la dilatazione dei tempi che avviene sul treno in movimento, cioè che, se prima gli orologi erano sincronizzati (quando il treno era fermo), ora per l'osservatore della banchina sembrerà che l'orologio di colui che viaggia sul treno stia andando più lentamente.

Questo concetto è proprio la dilatazione dei tempi.

Per chi si fosse perso in questo esperimento, ce n'è un altro che Einstein ha svolto facendo una semplice sostituzione: al posto dei due orologi ha introdotto due gemelli creando il famoso paradosso dei gemelli.

Supponiamo che un gemello rimanga a casa mentre l'altro viaggi per 10 anni a velocità molto vicine a quella della luce, perchè abbiamo detto che l'effetto della dilatazione si fa più evidente quando un qualcosa si muove a velocità prossime a quella della luce.

Il gemello che viaggia fa la sua vita e il suo orologio rispetto a quello che sta a casa è più lento e quindi i suoi tempi si sono dilatati.

Passati i 10 anni, il gemello che ritorna dal viaggio sarà più giovane di quello che è rimasto a casa ed effettivamente questo è un paradosso perchè i due gemelli sono nati nello stesso momento, ma ora uno risulta più giovane dell'altro.

Concludo dicendo che questi fenomeni sono assolutamente reali e quindi non si tratta di ipotesi ma di fatti che realmente accadono.

Osservazioni sulla teoria della relatività (I parte)

La relatività di cui ho parlato in un articolo precedente è quella speciale, dove i sistemi si muovono l'uno rispetto all'altro in moto a velocità costante, senza accelerazioni.

La relatività speciale è diversa da quella generale, ma di questa differenza ve ne parlerò in articoli successivi.

Per cercare di capire meglio la relatività speciale, Einstein fece un esperimento confrontandolo con quello di Galileo.

Quest'ultimo ci dice di immaginare di essere su una nave ferma nel porto e di supporre che non ci sia mare mosso.

Guardandoci intorno vedremo vari fenomeni per esempio l'acqua che cade dal soffitto e finisce dentro una bottiglia.

Inoltre ci accorgeremo che la fatica che faremo tirando una palla a un nostro compagno sarà sempre la stessa, sia se il tiro parte dalla prua alla poppa che dalla poppa alla prua.

Galileo poi suppone che la nave è in movimento sul mare calmo e noi potremo accorgerci del movimento quando per esempio vedremo che l'acqua non cadrà più dentro la bottiglia ma al di fuori perchè, nel momento in cui la goccia cade, la bottiglia si è spostata in avanti per il moto della nave.

Ma questo non è ciò che pensa Galileo.

Infatti afferma che non ci accorgeremo del movimento della nave se il mare è calmo, neanche utilizzando dei fenomeni, come la caduta di un corpo, possono aiutarci a distinguere se la nave è ferma oppure in movimento.

Questo è l'esperimento di Galileo, mentre quello di Einstein consiste nell'utilizzare un treno fermo alla stazione e quindi tutto ciò che accade sul treno accade anche sulla banchina, cioè i due sistemi sono coincidenti.

Poi il treno parte muovendosi con moto uniforme rispetto alla banchina.

A questo punto Einstein ci chiede: cosa accade quando arrivano due fulmini?

Se stiamo su un treno fermo che si trova a metà strada tra due punti A e B, vedremo che i due fulmini arriveranno nei due punti simultaneamente (1), mentre questo non accade se il treno è in movimento.

Infatti se il treno, che si trovava inizialmente a metà strada tra A e B, viaggia verso B, la persona che sta a bordo vedrà prima il bagliore del fulmine che arriva in B e poi quello del punto A (2) perchè il treno si sta avvicinando al punto B e quindi la luce avrà meno spazio da percorrere, mentre se ci allontaniamo da B lo spazio sarà maggiore.

Con questo esperimento Einstein ha dimostrato che ciò che è simultaneo per coloro che sono fermi a metà strada non lo è più per coloro che sono in movimento e quindi non c'è un tempo assoluto che vale per tutti gli osservatori, ma ognuno di questi ha il suo tempo.

Questa è una delle conseguenze della relatività rispetto al tempo, ma ce n'è un'altra molto importante di cui parlerò nel prossimo articolo.

Albert Einstein e la teoria della relatività

Uno degli scienziati più famosi del XX secolo è stato sicuramente Albert Einstein e vorrei parlarvi di come è nata una delle teorie più importanti della fisica.

Già da bambino, precisamente all'età di 12 anni, Einstein si poneva domande molto importanti come "chi siamo?" o "da dove veniamo?" e, all'età di 16 anni, iniziò ad ottenere le prime risposte, dopo aver abbandonato la religione e intrapreso la via della scienza.

Una delle domande a cui non riusciva a dare una risposta era: "cosa accadrebbe se viaggiassimo alla velocità della luce?".

Perciò iniziò ad elaborare nel 1905 la famosa teoria della relatività, che in realtà è una teoria degli assoluti dove ne troviamo esattamente due: uno come assunto fondamentale e l'altro come conseguenza fondamentale.

Il primo fu scoperto dall'esperimento di Michelson e Morley dove si cercava di misurare la velocità della luce, che oggi tutti sappiamo essere pari a 300.000 km/sec.

Grazie a questo esperimento, Michelson e Morley stabilirono che la velocità della luce è sempre la stessa, indipendentemente dai sistemi di riferimento.

Questa affermazione è uno dei punti più importanti della teoria della relatività.

L'altro assoluto che sta alla base di questa teoria è che nel momento in cui intuiamo che c'è qualcosa che ha una velocità indipendente dai sistemi di riferimento, vuol dire che c'è un errore nella fisica.

Per esempio se cammino su un tapis roulant, che ha una certa velocità, nella sua stessa direzione, le velocità si sommeranno, mentre se cammino nella direzione opposta, le velocità si sottrarranno.

Questo esempio non è valido se una delle due velocità è quella della luce perchè abbiamo detto che questa è costante in tutti i sistemi di riferimento.

Quindi Einstein capì che bisognava cambiare le leggi della fisica ed elaborò il principio di relatività einsteiniano: le leggi della fisica devono essere formulate in modo che passando da un sistema a un altro si conservino.

Quindi il secondo punto fondamentale della teoria della relatività è che le leggi della fisica sono uguali per tutti gli osservatori che si muovono in moto rettilineo uniforme ovvero in maniera rettilinea senza variare la propria velocità l'uno rispetto all'altro.