E' morto un genio: Stephen Hawking, l'astrofisico della "teoria del tutto"

Stephen Hawking è morto nella notte tra martedì e mercoledì nella sua casa di Cambridge, nel Regno Unito.Aveva 76 anni ed era malato da tempo.

Uno dei cosmologi più celebri degli ultimi decenni per le sue teorie sui buchi neri e l'origine dell'universo, e uno dei ricercatori che più hanno fatto discutere per le affermazioni al confine tra cosmologia e religione, come quella secondo cui si può spiegare la nascita dell'universo senza l'intervento di Dio.

Le sue ricerche sui buchi neri hanno permesso di confermare la teoria del Big Bang, l'esplosione dalla quale è nato l'universo. Dagli anni '70 ha cominciato a lavorare sulla possibilità di integrare le due grandi teorie della fisica contemporanea: la teoria della relatività di Einstein e la meccanica quantistica. Le sognava riunite nella "teoria del tutto", che nel 2014 ha ispirato il film di James Marsh dedicato a Hawking.

A Cambridge, dal 1976 al 30 settembre 2009 ha occupato la cattedra che era stata di Isaac Newton.

Se ne è andato all'età di 76 anni, dopo avere sfidato fin dall'adolescenza la forma di atrofia muscolare progressiva che progressivamente lo aveva costretto alla paralisi. Una sedia a rotelle progettata su misura e un computer con sintetizzatore vocale sono i mezzi che gli hanno permesso di comunicare con il mondo. fonte: http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/biotech/2018/03/14/addio-a-stephen-hawking-il-primo-sguardo-sui-buchi-neri_6e743e90-3141-4e52-bf4c-ee859f660d71.html

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Tipi di Fulmini dal più Comune al più Bizzarro Causano Incendi ogni Anno

Un fulmine non si limita a produrre fuochi d'artificio naturali mozzafiato. E' anche responsabile dell'avvio migliaia di pericolosi incendi ogni anno. 

I ricercatori hanno a lungo effettuato studi riguardanti l'origine dei fulmini, giungendo alla conclusione che tale fenomeni sono strettamente correlati alle temperature più elevate, quelle più calde che si registrano d'estate e che molto spesso causano ogni anno molti incendi.

Ora, la nuova ricerca pubblicata qualche tempo addietro online nella rivista Science, suggerisce che con il cambiamento del clima, negli Stati Uniti si potrebbero vedere molti più fulmini durante l'anno: circa un 12% di aumento, equivalenti a 300.000 nuovi colpi, per ogni 1 °C di aumento della temperatura. Alla fine del 21° secolo, il tasso percentuale di fulmini all'anno, potrebbe aumentare del 50 %. A questa conclusione i ricercatori si sono basati conteggiando la quantità di fulmini nube-terra registrati su tutto il territorio statunitense.

Ma il fulmine nuvola-terra non è il solo tipo di fulmine che si conosce, ed oltretutto non è neanche, come erroneamente si potrebbe immaginare, il più comune. Ecco dunque a seguire alcune immagini di alcuni tra i più sorprendenti fulmini che Madre Natura ci regala.

Fulmine nube-terra

Fulmine nube-terra
Si tratta del tipo di fulmine per antonomasia,
quello che viene in mente a tutti quando ne sentiamo uno,
ma in realtà non è il tipo di fulmine tra i più comuni.

Fulmine vulcanico

Fulmine vulcanico.
Se pensavate che fiumi di lava incandescente non fossero abbastanza drammatici, basta solo che ci mettiate una buona dose di fulmini. Infatti è stato osservato che durante l'eruzione di diversi vulcani compreso il vulcano Islandese Eyjafjallajokull del 2010. Il fenomeno come è immaginabile, non è di facile spiegazione, infatti gli scienziati sono ancora alla ricerca di una riposta plausibile.

Fulmine globulare

Fulmine globulare.
Una delle forme di fulmini più misteriose e quella del fulmine globulare. Assomiglia ad una sfera di luce incandescente, Nel 2012 alcuni ricercatori in Cina sono stati capaci di registrare in video ad alta risoluzione, un fulmine globulare e catturare il suo spettro di emissione per la prima volta. La loro analisi ha portato alla luce il fatto che tale fenomeno altro non è che la vaporizzazione di minerali del terreno.

Fulmine a secco

Fulmine a secco.
Meglio noto come lampo a secco. Il risultato di temporali che avvengono ad alte quote ed è la maggiore causa degli incendi boschivi.

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Copie di noi stessi vivono in mondi paralleli? | Universi paralleli esistono lo sostiene una teoria

Immaginate un mondo dove i dinosauri non si fossero estinti, un mondo dove la Germania avesse vinto la seconda guerra mondiale, praticamente nati in un paese completamente diverso.

Questi mondi potrebbero esistere oggi in universi paralleli, che interagiscono costantemente tra loro,  Può sembrare fantascienza, ma la nuova teoria potrebbe risolvere alcune delle irregolarità nella meccanica quantistica che hanno sconcertato gli scienziati per secoli.

Un gruppo di ricercatori statunitensi e australiani, Griffiths University e la University of California suggerisce che, piuttosto che evolvere in modo indipendente, i mondi vicini si influenzano reciprocamente da una sottile forza di repulsione.

Essi sostengono che questa interazione potrebbe spiegare tutto ciò che è bizzarro, per esempio come le particelle operano su scala microscopica. La meccanica quantistica è notoriamente difficile da scandagliare, esibisce strani fenomeni che sembrano violare le leggi di causa ed effetto «L'idea di universi paralleli in meccanica quantistica si è teorizzata intorno dal 1957,» ha detto Howard Wiseman, un professore di fisica all'Università del Griffith. " Nel ben noto "Many-Interacting-Worlds", ogni universo si ramifica in nuovi universi ogni volta che viene effettuata una misurazione quantistica. «Tutte le ipotesi sono quindi possibili: "In alcuni universi il dinosauro è estinto da un asteroide. In altri, l'Australia è stata colonizzato dai portoghesi".
Il modello olografico suggerisce che la gravità nell'universo proviene da sottili stringhe di vibrazione.

Il modello olografico suggerisce che la gravità nell'universo viene da sottili stringhe vibranti.
Queste stringhe sono ologrammi di eventi che si svolgono in modo bidimensionale

IL NOSTRO UNIVERSO È UN OLOGRAMMA? L'UNIVERSO POTREBBE ESSERE UNA MERA PROIEZIONE
L'universo è un ologramma e tutto ciò che vediamo, tra cui questo articolo e il dispositivo su cui lo stiamo leggendo è una mera proiezione. Questo è secondo un controverso modello proposto nel 1997 dal fisico teorico Juan Maldacena. Fino ad ora non era mai stata testata questa bizzarra teoria, ma recenti modelli matematici suggeriscono che il contorto principio potrebbe essere vero. Secondo la teoria, la gravità nell'universo proviene da sottili stringhe di vibrazione. Queste stringhe sono ologrammi di eventi che si svolgono in un cosmo più semplice, più piatto. Il modello del professore Maldacena  suggerisce che l'universo esiste in nove dimensioni di spazio e di tempo. Nel dicembre del 2013, ricercatori giapponesi hanno tentato di affrontare questo problema fornendo le prove matematiche che il principio olografico potrebbe essere corretto.

Il principio olografico suggerisce che c'è una superficie bidimensionale che contiene tutte le informazioni necessarie per descrivere un oggetto tridimensionale, per esempio come il chip di sicurezza su una carta di credito, ma in questo caso è il nostro universo.

In sostanza, il principio afferma che i dati che contengono una descrizione di un volume e di spazio - come un essere umano o una cometa - potrebbero essere nascosti in una parte di questo "chip dell'universo.

In un buco nero, per esempio, tutti gli oggetti che cadono in esso, sarebbero interamente contenuti in superfici fluttuanti. Questo significa che non ci sarebbero oggetti fisici esistenti, bensì frammenti di dati archiviati come 'memoria'.

"Ma gli scettici mettono in discussione la realtà di altri universi, poiché essi non influenzano affatto il nostro universo. Su questo punto, la nostra convinzione "Many-Interacting -Worlds" è completamente diversa, come suggerisce il nome".

La teoria dei mondi paralleli fu proposta da Hugh Everett, che disse che la capacità delle particelle quantistiche di occupare due stati nello stesso momento, potrebbe essere spiegata se entrambi gli stati fossero co-esistenti in universi differenti. Come Everett, il Professor Wiseman e i suoi colleghi teorizzano che l'universo che sperimentiamo è solo uno di un gigantesco numero di mondi.

Essi credono che alcuni siano quasi identici ai nostri, mentre la maggior parte siano molto differenti. Tutti questi mondi sono altrettanto reali, esistenti continuamente attraverso il tempo, e che possiedono precise proprietà ben definite. Essi suggeriscono che fenomeni quantistici nascono da una forza universale di repulsione tra due mondi 'vicini' che tendono a renderli più dissimili.

Dr Michael Hall dal centro di Griffith per Quantum Dynamics ha aggiunto che la teoria di 'Interazione di mondi paralleli' possa anche creare la straordinaria possibilità di provare l'esistenza di altri mondi. "La bellezza del nostro approccio è che se c'è un solo mondo, la nostra teoria riproduce la meccanica newtoniana, mentre se c'è un gigantesco numero di mondi si riproduce alla meccanica quantistica», dice."Tutto questo predice qualcosa di nuovo che non è la teoria di Newton né la teoria quantistica.

"Crediamo che, nel fornire una nuova immagine mentale di effetti quantistici, sarà utile per la pianificazione di esperimenti per testare e sfruttare i fenomeni quantistici. Per noi almeno non c'è nulla di intrinsecamente inverosimile nell'idea,- ha aggiunto il Professor Wiseman - Per gli appassionati di fantascienza, storie che coinvolgono la comunicazione tra mondi paralleli, non sono così inverosimile dopo tutto"

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Rompicapo quantistico

Il flusso del tempo è solo una comoda illusione che si può sostituire con i calcoli. A metà degli anni Sessanta il fisico teorico statunitense John Wheeler e il suo collega Bryce DeWitt decisero di vedere che risultati si potevano ottenere applicando la teoria più riuscita di tutte le scienze, la meccanica quantistica, al Cosmo.

Anche se normalmente la si utilizza soprattutto per il mondo subatomico, può essere applicata, in linea di principio, a qualunque cosa, perfino al funzionamento su larga scala dell'Universo. Wheeler e DeWitt riuscirono a ottenere un'equazione di una complessità spaventosa che, secondo la teoria quantistica, cattura la vera natura dell'Universo.

Ma l'equazione portò a una scoperta inattesa; di tutte le grandezze che conteneva, quella che si sarebbero aspettati tutti era semplicemente scomparsa: la "t" che rappresenta il tempo. "Secondo l'equazione di Wheeler-DeWitt, lo stato quantistico dell'Universo è congelato", spiega Smolin. "L'Universo quantistico è senza cambiamento: c'è e basta". Il contrasto con la realtà apparente non potrebbe essere più clamoroso. Gli astronomi sostengono che l'Universo sia cominciato con il Big Bang e si stia tuttora espandendo. Le stelle nascono e muoiono di continuo, e così noi. Chiaramente c'è qualcosa che non torna. Molti teorici hanno cercato un modo di far emergere quello che percepiamo come tempo dall'Universo "atemporale" descritto dall'equazione di Wheeler-DeWitt.

"Ho riflettuto su questi approcci", dice Smolin, "e rimango dell'opinione che nessuno di essi funzioni. Solo un radicale ripensamento del tempo può risolvere la crisi". Ma non tutti sono d'accordo. Alcuni pensano che l'equazione di Wheeler-DeWitt riveli la verità sul tempo, per quanto ci possa risultare indigesta. Tra loro primeggia il fisico teorico britannico Julian Barbour, professore dell'Università di Oxford. Ha lavorato sodo per decenni sul significato dell'equazione di Wheeler-DeWitt, ed è noto per il suo capolavoro del 1999 The End of Time (in Italia, pubblicato da Einaudi con il titolo La fine del tempo).

A differenza di Smolin, Barbour sostiene che le conseguenze dell'equazione di Wheeler-DeWitt sul tempo non si possano ignorare. Asserisce che l'Universo sia in realtà un'immane schiera statica di innumerevoli "adesso", sterminati fotogrammi di un film cosmico. In ogni dato istante, ogni "adesso", non serve tenere conto del tempo nelle spiegazioni sul funzionamento dell'Universo. Il senso del passare del tempo viene da come la nostra mente elabora ognuno di questi fotogrammi, o "capsule di tempo", come le chiama Barbour.

Il tempo, in sé, però, non esiste. Smolin è un grande ammiratore del lavoro di Barbour: "E il miglior tentativo di dare senso alla cosmologia quantistica", afferma. Ha addirittura incorporato alcune delle più recenti idee di Barbour tra le proprie. Ma secondo lui ha gli stessi limiti della altre teorie "atemporali" sull'Universo: ha difficoltà a formulare previsioni verificabili e non riesce a spiegare l'origine stessa delle leggi atemporali della fisica.(science)

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Fisica senza tempo | Il tempo non esiste.

Il tempo non esiste

Preparatevi a un duro colpo. Gli scienziati si sono effettivamente confrontati con il mistero del tempo, ma hanno raggiunto una conclusione stupefacente: secondo loro, le teorie fisiche più valide dimostrano che il tempo non esiste. 

Ma adesso Smolin ha qualcosa da dire a questi scienziati: ritiene che ciò che li ha spinti ad accantonare la realtà del tempo sia un misto di opinioni radicate e di matematica esoterica. E nel suo nuovo e discusso libro Time Reborn descrive i rischi di persistere in questa follia e le speranze date dall'accettazione della fondamentale importanza del tempo. Se ha ragione, significa che il tempo non solo non è irrilevante, ma è invece di cruciale importanza per spiegare come funziona l'Universo ed è persino responsabile della nostra stessa esistenza.

Smolin non si fa illusioni su quello a cui va incontro. "Le argomentazioni scientifiche a favore del fatto che il tempo sia un'illusione sono formidabili", spiega. "Il cuore di queste argomentazioni contro il tempo si basa sul concetto di che cos'è una legge fisica". Ciò che pensa non è che queste leggi siano sbagliate, ma solo che gli scienziati non ne comprendono la vera natura. "Secondo l'opinione prevalente, tutto ciò che accade nell'Universo è determinato da leggi. Esse sono assolute e non cambiano con il tempo". E questa proprietà che rende le leggi così preziose per prevedere il futuro: inseriamo oggi la posizione della Terra nella legge di gravitazione universale ed essa ci darà un'indicazione piuttosto precisa della sua posizione tra un milione di anni.

Sembra che le leggi rivelino anche la vera natura del tempo: "Fanno pensare che il flusso del tempo sia solo una comoda illusione che si può sostituire con i calcoli", secondo Smolin. In altre parole, il tempo è solo un trucco per far sì che le equazioni diano le risposte corrette. Incoraggiati dalla potenza apparentemente oa illimitata delle leggi e del concetto di tempo, u i fisici hanno cercato di capire le proprietà g di ogni cosa, compreso l'Universo nel suo complesso, in tutta la sua infinita maestà. Ma più e più volte, provandoci, sono incorsi  in qualche problema.

Più di 300 anni fa Isaac Newton cercò di applicare la sua legge della gravitazione universale all'intero Universo, con l'unico  risultato di vederla sfasciarsi cercando di affrontare l'estensione infinita dello Spazio. Un secolo fa Albert Einstein applicò la propria teoria della gravità, la ben più potente Relatività Generale, al Cosmo, ma anch'essa smetteva di funzionare quando si trattava di spiegare il Big Bang.(science)

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L’incredibile verità sul tempo | Di Robert Matthews.

Alcune teorie scientifiche sostengono che non esiste, ma una nuova ipotesi afferma che sia stato lui a creare l’Universo. E anche noi… 

Il tempo governa la nostra vita e tutti vorremmo averne di più. Oggi gli scienziati lo sanno misurare con precisione sbalorditiva. All'inizio di quest'anno, infatti, un gruppo di ricercatori statunitensi ha presentato un orologio atomico che non sgarrerebbe di oltre un secondo nel corso dei 14 miliardi di anni trascorsi dal Big Bang. Ma che cos'è esattamente il tempo?

L’incredibile verità sul tempo

Comprendere la natura del tempo è in assoluto il problema più importante con cui si confronta la scienza. Nonostante ci sia più che familiare, la sua ineffabilità ha messo in difficoltà i più grandi pensatori. Più di 1600 anni fa il filosofo Agostino di Ippona ammise la sconfitta esprimendosi in un modo in cui ci riconosciamo tuttora: "Quando nessuno me lo chiede, lo so; ma se qualcuno me lo chiede e voglio spiegarglielo, non lo so". Eppure, secondo il fisico teorico Lee Smolin, è arrivato il momento di risolvere questo antico enigma: "Comprendere la natura del tempo è in assoluto il problema più importante con cui si confronta la scienza".

Come cofondatore del Perimeter Institute for Theoretical Physics nell'Ontario, in Canada, specializzato nell'affrontare problemi riguardanti i fondamenti della fisica, Smolin ha trascorso più di chiunque altro a studiare questioni profonde. E quindi come mai ritiene che la natura del tempo sia così importante? "Perché", spiega Smolin, "è al centro dei tentativi atti alla comprensione della realtà in sé". A molti potrebbe sembrare una grande esagerazione: visto che la realtà in tutte le sue forme, dal Big Bang all'arrosto della domenica, dipende dal tempo, non è ovvio che esso vada preso sul serio? E gli scienziati non ne hanno svelato i misteri già da secoli?(science)

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Sagittarius A* e G2 | Occhi puntati sull'incontro

Telescopi terrestri e spaziali osserveranno la collisione.

ALMA

ALMA: L'osservatorio più alto del mondo, a quota 5mila metri nel deserto dell'Atacama in Cile, ha cominciato a monitorare la collisione con le sue 66 antenne paraboliche, che rilevano varie lunghezze di onde radio dal cielo.

Chandra

Chandra : Il telescopio spaziale Chandra della NASA è uno tra i vari satelliti che osserveranno le emissioni di raggi X per vedere quanto si illuminerà Sagittarius A* quando la nube di gas colliderà con il suo "orizzonte degli eventi".

VLT

VLT: Il Very Large Telescope dell'Osservatorio Europeo Australe, in Cile, seguirà le variazioni della forma della nube di gas G2 e osserverà come cambierà la sua luminosità alle lunghezze d'onda ottiche.

Integral

Integral: Il satellite europeo Integral tiene d'occhio i raggi gamma ad alta energia e controllerà eventuali raffiche emesse dal buco nero a questo estremo dello spettro elettromagnetico.(science)

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Incontro ravvicinato | Cosa accadrà quando G2 incontrerà Sagittarius A*?

Il buco nero
supermassiccio della nostra Galassia
Sagittarius A*

Anche se è difficile che sia un evento celeste particolarmente spettacolare, sarà ugualmente affascinante. 

"L'osservazione di che cosa accadrà a questa nube di gas ci aiuterà a capire come sono strutturate le atmosfere - i dischi di accrescimento - attorno ai buchi neri", spiega Gillessen. "Dalla quantità di attrito subito dalla nube possiamo stimare quanto gas c'è e così apprendere com'è fatta una di queste atmosfere. Vedere come ruota il gas attorno al buco nero sarà anche utile per capire come si alimenta. Nessuno l'ha mai visto".

Quanto al destino del materiale che cadrà dentro Sagittarius A*, Gillessen non vuole neppure avanzare una congettura. "Non è una domanda scientifica perché non avremo mai modo di saperlo", dice. "Non possiamo neppure immaginare un esperimento che possa verificare o smentire un'ipotesi. L'unico modo per scoprirlo consisterebbe nel saltare dentro il buco nero... ma prima dovremmo dare l'addio a tutti!". Secondo la teoria un buco nero è per lo più vuoto e la sua massa è concentrata in un punto incredibilmente piccolo al centro, detto "singolarità". Una teoria alternativa propone che qualunque cosa cada in un buco nero - come la nostra nube condannata - finisce in un altro universo al suo interno. Roba da far girare la testa.

Quindi il destino finale della nube di gas si può solo immaginare. Ma ci sarà molto da osservare dal di fuori del buco nero. Anche se l'attività inizierà nel giro di pochi mesi, i suoi effetti dovrebbero essere visibili per qualche anno: la nube di gas costituirà per qualche tempo la principale alimentazione di Sagittarius A*. Quindi gli anni a venire saranno un periodo interessante per gli astronomi specializzati in buchi neri, che potranno osservare da vicino gli eventi. Fortunatamente, per gli astronomi "da vicino" ha un significato diverso che per tutti noi, altrimenti rischieremmo di diventare il dessert di Sagittarius A*.(science)

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G2 incontra Sagittarius A | Effetti di un'incontro con un buco nero

"Una cosa che inizialmente aveva una forma a palla finirà con rallungarsi a forma di spaghetto". Anche la nube di gas è un'incognita: la sua composizione è tutto'ora misteriosa.

Ma la parte gassosa sarà per lo più idrogeno e gli astronomi sanno che l'intera nube di gas vaga nello spazio a una temperatura di forse 10.000°C, quasi il doppio della superficie del Sole. L'astrofisico Stephen D. Murray, del Lawrence Livermore National Laboratory in California, ritiene che la nube possa essere il risultato di una sorta di "rutto" cosmico, in cui una stella perse parte dello strato esterno dell'atmosfera.

Ma le cose non sono chiare. "Altrimenti è difficile capire come si possa essere tenuto insieme qualcosa di cosi piccolo, con una scarsa gravità. E una coincidenza incredibile che una stella emetta qualcosa del genere cosi vicino a un buco nero, e quindi è un modo splendido per seguire che cosa accade a un oggetto da quelle parti". Murray fa parte di un gruppo di ricerca che sta tentando di prevedere come si svolgerà l'incontro ravvicinato tra la nube di gas e Sagittarius A. Hanno creato un modello tridimensionale dell'incontro usando la potenza di calcolo del supercomputer Palmetto della Clemson University ad Anderson, in South Carolina. Le simulazioni dei ricercatori, che hanno richiesto più di
50mila ore di calcolo su 3mila processori, mostrano che il punto di massimo avvicinamento della nube al buco nero si avrà probabilmente questa estate o all'inizio dell'autunno.

Sagittarius A

Il segno dell'incontro sarà il calore liberato dalla nube di gasa via via che disperde energia avvicinandosi a Sagittarius A, attratta sempre più dalla sua gravità. Questo rilascio di energia sarà individuabile dai radiotelescopi e da quelli a raggi X sulla Terra, nonchè dai satelliti. Ma non sarà una collisione frontale. Inzialmente la nube supererà Sagittarius A passando a distanza pari a 200 volte quella tra la Terra ed il Sole. Ma questo non impedirà alla gravità del buco nero di sconvolgerla. "Ci saranno anche altri effetti", aggiunge Murray.

"Passando attraverso tutto il gas al centro della Galassia, la nube comincerà a incresparsi come le onde sulla superficie del mare in un giorno ventoso. Ed entreranno in gioco varie altre instabilità. Quindi finirà sia allungata che strappata. Alla fine avrà proseguito l'orbita al di là del buco nero e probabilmente non avrà più una struttura coerente". Disgregandosi, buona parte della nube si unirà al disco di accrescimento attorno a Sagittarius A, o si limiterà a cadere nel buco nero stesso.(science)

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Buchi neri nel tempo

Il progresso della nostra conoscenza di questi strani fenomeni.

Nel 1783 il grande scienziato britannico e pastore anglicano John Mitchell ipotizzò che alcune stelle possano essere cosi dense che la luce non può sfuggire alla loro attrazione gravitazionale. Non è l'idea fondamentale di che cos'è un buco nero? Si.

 Albert Einstein

Nel 1915 Albert Einstein mostra che la gravità è una deformazione dello spazio-tempo provocata dalla materia. In campo astronomico ciò significa che se la gravità è sufficientemente forte è possibile un buco nero e che qualcosa può collassare al punto che nulla, neppure la luce, ne può sfuggire.

 Maarten Schmdit 

L'astronomo Maarten Schmdit nel 1963 scopre che un oggetto lontano, una quasar, è una galassia che trae energia da un buco nero supermassiccio al suo centro.

John Wheeler

Nel 1967 il fisico John Wheeler conia il termine "buco nero", affermando che "lo spazio può essere appallottolato come un pezzo di carta fino fino a divenire un punto infinitesimale".

Stephen Hawking 

Siamo giunti nel 1974, quando il fisico britannico Stephen Hawking dichiara che un buco nero può emettere una forma di radiazione che porta in definitiva alla sua evaporazione.

Nube di gas G2

2013, la nube di gas G2 si avvicina troppo al buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, Sagittarius A: l'incontro permetterà osservazioni senza precedenti delle "abitudini alimentari dei buchi neri".(science)

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Il famelico buco nero

Presto un flusso occasionale  di gas e polvere verrà risucchiato nel buco nero al centro della nostra galassia, La Via Lattea.

Fin'ora nessuno ha mai assistito in dettaglio a un incontro simile, e quindi, nessuno sa di preciso che cosa accadrà. Per questo è una prospettiva tanto affascinante per astronomi. I buchi neri, gli oggetti più enigmatici dell'Universo, si formano quando una stella collassa. Al loro interno cessano di esistere lo spazio e il tempo come li conosciamo. Li dentro la gravità è cosi forte che nulla ne può sfuggire, neppure la luce, perciò gli astronomi non li possono osservare direttamente: la loro sinistra presenza si rivela grazie agli effetti della loro gravità sui movimenti delle stelle vicine.

Forse non capiremo mai completamente ciò che succede dentro i buchi neri: d'altra parte, entrarci sarebbe un viaggio di sola andata, ma possiamo sperare di afferrare meglio che cosa accade tutto attorno. I buchi neri aumentano di massa ingoiando materia: a volte stelle intere, ma più spesso nubi di gas e polvere. E la collisione tra la nube di gas e il buco nero al centro della nostra Galassia, Sagittarius A, è un'occasione ideale per osservare una di queste abbuffate frenetiche. Ad appena 26mila anni luce dalla Terra, cioè 254 miliardi di chilometri, Sagittarius A è l'unico buco nero super massiccio abbastanza vicino da potere essere osservato in dettaglio. Gli astronomi avranno quindi un posto in prima fila per collisione imminente.

Nube di gas quando
verrà risucchiata dal buco nero
Sagittarius A

UNA SCOPERTA CASUALE

E' un'occasione incredibile, ma gli astronomi stavano per mancarla. La nube di gas che, senza molta fantasia, si chiama G2, è stata individuata solo nel 2011 e nella sua scoperta ha avuto un ruolo importante la fortuna. "Come succede spesso nella scienza è stata in parte una scoperta casuale", speiga Stefan Gillessendel del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physic in Germania, che dirigeva il gruppo di ricerca che ha individuato la nube. I suoi ricercatori  esaminavano immagini scattate nove anni prima usando il Very Large Telescope europeo in Cile, osservando la luminosità visibile attorno a Sagittarius A. La luminosità è provocata dall'attrito nel gas e nella polvere in orbita attorno al buco nero nel "disco di accrescimento". "Avevamo deciso di confrontare i dati di cui disponevamo di vari anni e abbiamo notato che c'era qualcosa di fioco ma visibile che andava in direzione del buco nero", racconta Gillessen. "Questo qualcosa è rimasto tranquillo tra i dati spettroscopici fin dal 2002. Poi abbiamo rilevato che l'oggetto era più grande nel 2011 rispetto al 2004. Si era allungato in un'orbita ellittica attorno al buco nero". Questo allungamento mostra che la nube di gas già risente dell'effetto della significativa gravità del buco nero.

Che cosa accadrà ora, però, è una domanda da un milione di dollari. Con una massa quattro milioni di volte quella del Sole, Sagittarius A è un mostro, un cosiddetto buco nero "super massiccio". In realtà, fenomeni divoratori della materia come questo si trovano al centro di molte galassie. Le cosiddette galassie attive, quelle che emettono molta luce, possiedono buchi neri con masse anche miliardi di volte quella del Sole. Sagittarius A si è formato miliardi di anni fa, forse quando alcune stelle con massa enorme collassarono alla fine della loro esistenza unendosi in un singolo oggetto immane.(science)

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Come la fisica quantistica spiega l'esistenza dell'anima

Sembra che la fisica quantistica possa dimostrare l'esistenza dell'anima quale struttura fondamentale dell'universo. Una teoria straordinaria sostiene che con la morte fisica le informazioni quantistiche che formano l'anima non siano distrutte, ma lascino il sistema nervoso che le ha contenute e ritornino all'universo.


Gli autori di questa teoria sono un medico e un fisico quantistico molto rinomato, rispettivamente l’americano dott. Stuart Hameroff e l’inglese Sir Roger Penrose. La teoria elaborata da questi due studiosi, "Teoria Quantistica della Coscienza" sostiene che le nostre anime sarebbero inserite all’interno di microstrutture chiamate “microtubuli”, contenute all’interno delle nostre cellule cerebrali. Tale idea ha il suo pilastro fondamentale nel considerare il nostro cervello come una sorta di “computer biologico”, equipaggiato con una rete di informazione sinaptica composta da più di 100 miliardi di neuroni .

In pratica la nostra esperienza di coscienza è il prodotto dell’interazione tra le informazioni quantiche e i microtubuli, un processo che questi due studiosi hanno denominato “Orch-OR” (Orchestrated Objective Reduction). Nel momento in cui avviene la morte corporea, i microtubuli perdono il loro stato quantico, ma le informazioni in essi contenute non vengono distrutte. Ovvero: l'anima non muore ma torna là da dove è venuta, cioè alla sorgente. “Quando il cuore smette di battere e il sangue non scorre più, i microtubuli smettono di funzionare perdendo il loro stato quantico”, spiega il dott. Hameroff, professore emerito presso il Dipartimento di Anestesiologia e Psicologia e direttore del Centro di Studi sulla Coscienza presso l’Università dell’Arizona.

Fisica quantistica della coscienza
immagine presa dal web

 All’interno dei microtubuli, l’informazione quantistica non va incontro a distruzione. Ne sono un esempio quei pazienti che  "tornano" a vivere dopo una breve esperienza di morte, l’informazione quantistica torna a legarsi ai microtubuli: ecco i famosi casi di premorte come dichiara Hameroff. La coscienza umana dunque, non finisce nell’interazione tra i neuroni del nostro cervello, ma è un informazione quantistica in grado di esistere al di fuori del corpo a tempo indeterminato. Si tratta dell' “anima”, come per millenni la hanno definita le religioni.

Questa rivoluzionaria teoria scientifica è molto affine alla concezione religiosa orientale dell’anima. Per il credo buddista e induista, l’anima è parte integrante dell’Universo ed esiste al di fuori del tempo e dello spazio. L’esperienza corporea (materiale, del corpo), non sarebbe altro che una fase dell’evoluzione spirituale della coscienza umana. Ma anche altre  religioni, quali l’Ebraismo, il Cristianesimo e l’Islam,  educano all’immortalità dell’anima. Ottimo terreno questo per un incontro e un raffronto tra religione e  scienza.

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La teoria dei biofotoni di Popp

Che cosa sono i biofotoni? Questo è un termine che fa riferimento alla emissione di energia luminosa da parte dei tessuti viventi, ed ogni nostra cellula emette segnali specifici, propri e caratteristici. Quella dei biofotoni è una interessante teoria, elaborata dal fisico Popp, sulla base di una geniale intuizione del russo Gurwitsch (1922), in base alla quale (testata da molteplici esperimenti) gli eventi biologici primari alla base della vita ed anche le alterazioni che portano alla malattia, sono eventi fisici di natura informazionale e quindi elettromagnetica (frequenze modulate).

Il fisico Popp, spiega che l’elettromagnetismo ha un ruolo determinante nella sfera biologica degli esseri viventi, come Heinsenberg sostiene che la forza elettromagnetica è la forza da cui dipende la vita, poichè essa è capace di modificare l’energia cinetica a livello atomico e molecolare. L'emissione di biofotoni da parte di tutti gli esseri/organismi viventi (ormai comprovata e dimostrata) è la chiave di volta che ci fa capire come avviene il passaggio di informazioni sia all'interno della cellula sia tra cellula e cellula. Queste sono informazioni necessarie per dare inizio ai processi del metabolismo che regolano la crescita delle cellule stesse, la loro rigenerazione e differenziazione, i processi biochimici, enzimatici e l'informazione genetica.

Biofotoni
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Come ben sappiamo, il corpo umano è costituito da miliardi di cellule che comunicano fra loro affinchè tutto funzioni regolarmente. Vi è dunque un coordinamento e una trasmissione attraverso un preciso linguaggio in codice, tramite il quale  i biofotoni, costituiscono gli organi, gli apparati e tutte le funzioni che rendono possibile la vita fisica e mentale. In base alla teoria sviluppata da Popp, i biofotoni hanno la loro origine dal nucleo cellulare che, quando la cellula è sana, emette un campo elettromagnetico e funziona come una “stazione ricetrasmittente” che guida ogni processo cellulare (interno ed esterno) attraverso una comunicazione che viaggia alla velocità della luce, consentendo il coordinamento praticamente istantaneo fra le varie parti dell'organismo.

Dunque, sulla base di questa teoria, la malattia sarebbe  un’interruzione delle linee di comunicazione biofotoniche all'interno dell'organismo, dovuta a parassiti, virus, funghi, sostanze inquinanti etc. Proprio a causa di questa interruzione determinata dalle tossine si impedisce, del tutto o in parte, lo scambio di informazioni tra le cellule. Per cui prima si crea un'alterazione elettrica della cellula, in seguito un'alterazione chimica, infine compaiono i sintomi della malattia vera e propria.

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La tavola periodica | Come abbiamo fatto a scoprire la sua struttura.

La tavola periodica degli elementi è conosciuta a gran parte degli studenti di tutto il mondo, ma c'è voluto un secolo di progressi scientifici per completarla.

Al grande fisico Ernest Rutherford è attribuita la celebre frase "Le uniche scienze sono fisica o filatelia", con irritazione degli studiosi di tutte le altre discipline scientifiche delle generazioni successive. Nonostante tutto, quando gli venne assegnato nel 1908 il premio Nobel per un esperimento di fisica, il riconoscimento fu per la chimica. Rutherford la prese con spirito, commentando sulla sua "trasmutazione istantanea da fisico a chimico".

Rutherford svolse un ruolo fondamentale nella determinazione che sarebbe proseguita nel corso del XX secolo di una legge periodica che governa gli elementi chimici; oggi la nostra comprensione degli elementi si deve sia alla fisica che alla chimica.

I cinque elementi platonici
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La legge fu scoperta esattamente 145 anni fa, nel febbraio del 1869, da Dmitrij Mendeleev e da altri chimici come lui. Anche se viene considerato un chimico, Mendeleev trascorse pochissimo tempo in laboratorio alla ricerca degli elementi. Che cosa sia effettivamente un elemento è stato oggetto di un lungo dibattito e in qualche misura è tuttora un problema aperto.

Il concetto di elemento risale agli antichi filosofi greci, che nel nostro mondo ne riconoscevano solo quattro: aria, acqua, fuoco, terra. Gli elementi corrispondevano ai quattro solidi platonici studiati dai matematici, ovvero sia il cubo, l'icosaedro, l'ottaedro e il tetraedro. Cosi la fluidità dell'acqua si riteneva dovuta alla forma relativamente poco spigolosa dell'icosaedro con le sue venti facce, mentre il dolore provocato dal contatto con il fuoco era spiegato dai vertici aguzzi del tetraedro. Quando poi fu scoperto il quinto elemento solido platonico, il dodecaedro con 12 facce, Aristotele propose l'esistenza di un quinto elemento: la "quintessenza", l'etere dei cieli.(science)

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Il mistero delle sfere incandescenti norvegesi è stato risolto?

La presenza di strane sfere di luce che volteggiano su una valle in Norvegia centrale ha sconcertato gli scienziati per anni. Una batteria naturale creerebbe l'incredibile spettacolo di luci chiamate "Luci di Hessdalen". Possono essere grandi come automobili e si manifestano a Oslo, Norvegia.

Numerose sono le teorie che hanno tentato di spiegare chi e come veniva creato il fenomeno. Anche ufologi si sono interessati al fenomeno. Uno scienziato sostiene che l'effetto sia prodotto da una batteria naturale. Due catene rocciose metalliche divise da un fiume sulfureo, creerebbero il fenomeno. In un istituto italiano, un esperto ha ricreato le condizioni utilizzando campioni dal sito, per testare la teoria che bolle di gas ionizzato si formano quando dal fiume Hesja salgono vapori sulfurei e per reazione con l'aria umida si formano le sfere di luce.

Se la teoria si dimostrerà corretta, si potrebbe aprire un nuovo studio su come immagazzinare energia. Alcune delle luci alla deriva, lentamente attraverso il cielo per un massimo di due ore, mentre altre lampeggiano e strisciano attraverso la valle, scomparendo in pochi secondi. Un ingegnere informatico chiamato Erling Strand da Ostfold University in Norvegia,  studia il fenomeno naturale dal 1982, quando frequenti spettacoli di luce catturavano l'attenzione della stampa e di scienziati. Ha fondato il Project Hessdalen nel tentativo di unire tutti gli esperti interessati al fenomeno, con il fine di svelare il mistero della formazione delle misteriose sfere. Fu in grado di escludere rapidamente la teoria che voleva la provenienza di queste luci da aerei, veicoli o edifici.

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I ricercatori notarono una piccola fluttuazione del campo magnetico della zona prima della formazione delle luci, ma quando misurono la radioattività e l'attività sismica - entrambi potenzialmente cause di tale fenomeno - non riscontrarono nulla di insolito nelle 248 miglia del sito (400 chilometri) a nord di Oslo. Un team internazionale di esperti poi, misurato le dimensioni, la forma e la velocità delle sfere con radar e analisi spettrale per esaminare gli elementi che compongono la luce, hanno rivelato che le luci non producono alcun suono e che sembrano fredde, non lasciano segni di bruciatura sul terreno, a differenza dei fulmini globulari. Le sfere luminose comunque sterilizzano la zona di cui vengono a contatto, uccidendo i microbi del suolo.

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Jader Monari dell'Istituto di Radioastronomia a Medicina, Italia, ha studiato il sito di Hessdalen dal 1996 e ha scoperto che le rocce della valle sono ricche di zinco e ferro su un lato del fiume che l'attraversa, e ricca di rame, dall'altro lato. "Se il fiume che scorre in mezzo contiene zolfo, si crea  una batteria perfetta" ha detto. Insieme ad un collega presso l'Università di Bologna, gli scienziati hanno usato campioni di roccia, e raccolti sedimenti dall'acqua di fiume, per creare una valle in miniatura. Hanno scoperto che l'elettricità scorreva tra le due rocce e che questa potrebbe accendere una lampada. Il dottor Monari ritiene che le bolle di gas ionizzato vengono create quando vapori sulfurei dal fiume Hesja reagiscono con l'aria umida della valle. La geologia costituisce anche le linee del campo elettromagnetico nella valle, il che potrebbe spiegare perché le sfere di luce si muovono. "Questo campo elettrico crea un percorso che potrebbe essere la 'strada principale' delle luci all'interno della valle - ha detto il dottor Monari. La teoria della 'batteria' sembra essere la più probabile sulla base di prove concrete.

Bjorn Gitle Hauge, un ingegnere elettronico presso la Ostfold University, ritiene che l'energia necessaria per rendere il bagliore potrebbe venire dalla carica di nuvole in costruzione. Alcuni esperti ritengono che sia una sorta di plasma che induce la luce, come quando un gas ionizzato forma una nube di ioni ed elettroni - plasma - che producono luce. Il plasma può essere freddo al tatto e può anche uccidere i microbi, ma richiedono temperature incredibilmente elevate e una enorme riserva di energia per essere prodotta. Altri credono che le luci siano un tipo di fulmine globulare che causa globi illuminati simili. Analizzate in Cina dimostrano che sono formate di silicio, ferro e calcio - che sono presenti anche nelle luci di Hessdalen, con l'aggiunta di un elemento chiamato scandio. Ma le luci di Hessdalen non appaiono quando vi è un fulmine. Questo ha convinto Hauge che la forma della valle, il clima e la geologia generano una carica elettrica di massa e che l'elettricità statica sulle montagne è alimentata da forti venti. 

Altri esperti ritengono che le luci sono alimentate dalla radioattività per il decadimento del radon in atmosfera. Altri che le luci soano create da 'plasma polveroso' contenente particelle di polvere ionizzate. Quiesti scienziati stanno cercando la presenza di radon nella valle per testare la loro teoria che le bolle di gas potrebbero accendersi da terra, raccogliere la polvere e sollevarsi nell'aria come una sfera incandescente. Qualunque siano le cause che formano le luci ", la risposta potrebbe portare ad un nuovo modo di immagazzinare energia. "Se  avessimo un qualche tipo di strumentazione atta a raccogliere particelle cariche e trattenerle all'interno, allora potremmo immagazzinare l'energia", ha detto il dottor Hauge.

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Particelle subatomiche | Di cosa sono fatte queste particelle?

Solitamente tendiamo ad affermare che gli oggetti sono fatti di alcune sostanze chimiche, a loro volta formate da atomi specifici, fatti di particelle subatomiche. Ma di cosa sono composte queste particelle?

Molti teorici ritengono al riguardo che tali componenti ultimi siano una forma di energia creata dalle vibrazioni di bizzarre entità multidimensionali che vengono chiamate superstringhe.
Il concetto teorico delle superstringhe nella fisica moderna, è un concetto del tutto teorico, che tenta di fornire una spiegazione chiara ed accettabile a tutte le particelle e le forze fondamentali della natura, racchiudendoli in un'unica teoria, considerando queste entità come vibrazioni di sottilissime stringhe supersimmetriche.

Tale teoria è considerata da più parti una delle più promettenti teorie riguardo la gravità quantistica. Con il termine di teoria delle superstringhe, in realtà si vuole indicare una contrazione del termine più corretto di "teoria supersimmetrica delle stringhe" perché contrariamente a quanto affermato dalla teoria bosonica delle stringhe, questa è la versione della teoria delle stringhe che comprende i fermioni e la supersimmetria. Al momento non si hanno predizioni quantitative sperimentali che possano essere verificate o smentite.

Particelle subatomiche

Quindi non avendo una controprova, ad oggi il problema più importante della fisica teorica è quello di dovere armonizzare la relatività generale, che speiga la gravità e che possa essere applicata al macrocosmo, ovvero sia alle stelle, galassie, ammassi, con la meccanica quantistica che si occupa di spiegare le altre tre forze fondamentali che descrivono il microcosmo (elettroni, fotoni, quark).

Lo sviluppo di una teoria quantistica dei settori comprendenti una forza, fornisce invariabilmente probabilità infinite (e quindi prive di utilità). I fisici teorici a tal proposito hanno dato vita ad una tecnica matematica detta rinormalizzazione che cancella questi "infiniti" che si trovano nell'elettromagnetismo, nella interazione nucleare forte e nell'interazione nucleare debole, ma non quelli che si trovano nella gravità (senza l'introduzione di un numero infinito di termini alla definizione Lagrangiana della teoria, rischiando la località, o altrimenti un numero finito di termini che non rispettano l'invarianza di Lorentz). Quindi lo sviluppo di una teoria quantistica della gravità deve essere espressa necessariamente in maniera diversa nei confronti delle teorie che fanno riferimento alle altre forze della natura.

Il concetto che sta alla base della teoria è quello che i costituenti fondamentali della realtà sono "stringhe" o "corde" di lunghezza pari a quella di Planck (1,616x10−35 m) che vibrano a frequenze differenti. Il gravitone, la particella che dovrebbe fare da mediatrice della gravità, per esempio, è descritta dalla teoria come una stringa che vibra con ampiezza d'onda uguale a zero. Questa particella nasce dalle oscillazioni nello spazio di una stringa chiusa; l'elisione di componenti energetiche sui vari piani di vibrazione rende possibile sia l'esistenza di particelle con massa nulla (ad esempio fotoni) che di particelle dotate di massa non nulla ed in cui alcune componenti energetiche non si elidono.

Un'altra condizione prevista dalla teoria è che non vi sono differenze misurabilmente riscontrabili tra stringhe che si "accartocciano" intorno a dimensioni più piccole di loro stesse e quelle che si muovono lungo dimensioni più grandi (cioè, gli effetti in una dimensione di grandezza R sono uguali a quelli in una dimensione di grandezza 1/R). Le singolarità sono evitate in virtù del fatto che le conseguenze che si potrebbero osservare in un Big Crunch non raggiungono mai lo zero. Infatti, se l'universo dovesse iniziare un processo di contrazione tipo il Big Crunch, la teoria delle stringhe ci dice che l'universo non potrebbe mai diventare più piccolo delle dimensioni di una stringa e che a quel punto dovrebbe iniziare ad espandersi.

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Samsung: "Il futuro è più vicino grazie ai chip in grafene"

Il grafene: un materiale più duro dell'acciaio, flessibile, elevata conducibilità termica, con elettroni il cui movimento è esattamente cento volte maggiore rispetto al silicio, un materiale con proprietà miracolose. Perchè non viene prodotto?

Da diversi anni si parla del grafene, il materiale che in futuro dovrebbe sostituire il silicio, ma finora gli scienziati hanno dovuto affrontare diversi problemi che ne impediscono la sua produzione di massa. Scoperto un metodo di sintesi che permetterà di produrre chip in grafene. Questa nuova tecnologia appartiene a Samsung che ne prevede l'uso nei display flessibili, negli indossabili e in altri dispositivi elettronici di prossima generazione.

Grafene

Il Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), in collaborazione con la Sungkyunkwan University, ha messo a punto un nuovo metodo per sintetizzare una grande area di grafene all’interno di un singolo cristallo su un semiconduttore, senza alterare le sue proprietà elettriche e meccaniche. Il metodo più usato finora era la sintesi multi-cristallo, ovvero ottenere grandi aree di grafene a partire da piccole particelle. Questa tecnica però deteriora le sue proprietà, rendendone impossibile la produzione su larga scala e quindi la commercializzazione. Il successo del silicio si deve alla possibilità di incrementare la dimensione dei wafer, riducendo allo stesso tempo la dimensione dei processori. L'obbiettivo dell’azienda coreana: sostituire il silicio e vendere chip in grafene. Ovviamente ciò non significa che metteremo processori in grafene nei nostri terminali a breve. Passeranno ancora diversi anni prima che il silicio venga abbandonato. Ma a Samsung va il merito per aver segnato una delle prime tappe per raggiungere questo evento storico, che grazie all'azienda coreana, è ora più vicino nel tempo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sul numero di aprile dello Science Magazine, una delle riviste scientifiche più prestigiose del mondo.

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Lo strano caso di Andrew Basiago | Ovvero i viaggi nel tempo (parte seconda)

Qualche giorno fa, abbiamo trattato il tema controverso dei viaggi nel tempo, secondo alcune teorie sviluppate secondo la fisica quantistica, giungendo alla conclusione che potrebbe esserci la possibilità di inviare messaggi nel tempo. Ma che faccia fareste se qualcuno vi dicesse che ha scorrazzato felice nel passato o nel futuro, o che addirittura lo fa abitualmente? 

Andrew Basiago

E' questo il controverso caso di Andrew Basiago, avvocato americano e attuale procuratore di Seattle, il quale, nel 2004, fece un annuncio pubblico, sostenendo che dall’età di 7 anni fino ai 12 ha partecipato al Project Pegasus, un programma segreto del governo degli Stati Uniti che ha lavorato al teletrasporto e ai viaggi nel tempo, con il patrocinio della Defence Advanced Research Projects Agency (roba da Star Trek insomma). “Il progetto prevedeva l’addestramento di bambini e di adulti al fine di testare gli effetti mentali e fisici dei viaggi nel tempo. Da quanto affermato da Basiago, i bambini hanno mostrato un vantaggio rispetto agli adulti in termini di adattamento alla dislocazione spazio-temporale tra passato, presente e futuro”. In base alle dichiarazioni del nostro spavaldo avvocato, riportate dall’Huffington Post, egli dice di aver sperimentato ben otto tecnologie differenti per il viaggio nel tempo. Per lo più, ha detto, il viaggio di basava su un teletrasporto realizzato sulla base di documenti tecnici presumibilmente ritrovati nell’appartamento a New York di Nikola Tesla (ingegnere e fisico, che all'inizio della sua autobiografia così afferma: " Mi chiamarono pazzo nel 1896 quando annunciai la scoperta dei raggi cosmici. Ripetutamente si presero gioco di me e poi, anni dopo, hanno visto che avevo ragione. Ora presumo che la storia si ripeterà quando affermo che ho scoperto una fonte di energia finora sconosciuta, un’ energia senza limiti, che può essere incanalata...") dopo la sua morte, avvenuta nel 1943. “La macchina era costituita da due bracci grigi di forma ellittica, lunghi circa otto metri e separati da circa dieci metri di distanza, tra i quali veniva trasmessa un’arco di energia che Tesla chiamava energia radiante”, spiega Basiago. “L’energia radiante è una forma di energia che Tesla ha scoperto essere latente e diffusa in tutto l’Universo. Tra le capacità di tale energia c’è quella di riuscire a piegare lo spazio-tempo”. Secondo quanto racconta il procuratore, ciascuna delle sue visite nel passato era leggermente differente, “come se mi avessero mandato in una realtà alternativa leggermente differente, una sorta di linea temporale adiacente. Poichè le visite cominciavano ad accumularsi, due volte mi è capitato di imbattermi in me stesso”. La fantomatica tecnologia di Tesla permetterebbe non solo il viaggio nel tempo, ma anche lo spostamento nello spazio presente. “La tecnologia deve essere utilizzata solo per lo spostamento nel presente, altrimenti sarebbe il caso”, conclude Bisiago. Cosa pensare? Possiamo dire con certezza che tutto ciò è impossibile e liquidare il procuratore di Seattle come un pazzo sfrenato?

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E se fosse possibile viaggiare nel tempo?

Nel nostro universo c’è un limite invalicabile per il viaggio nel passato, chiamato causalità. Se vogliamo tornare indietro nel tempo, dobbiamo trovare un modo per impedire di violare la causalità

A chi di noi non piacerebbe fare un viaggetto nel tempo? Io fantasticavo su questo concetto quando ero una vispa bimbetta, sognando di poter passeggiare nel tempo, soprattutto nel passato, per incontrare alcuni personaggi di mio interesse (Alessandro Magno, Giulio Cesare, Tutankhamon...). Crescendo poi, il concetto di viaggio nel tempo è andato oltre la curiosità storica: si è concentrato sulla possibilità di poter tornare indietro nel tempo per evitare qualche errore o cambiare il corso della vita. Ma tutto questo sarebbe davvero possibile? Possiamo inviare messaggi temporali?Per quanto possano sembrarci strambe, queste domande sono al centro di molti dibattiti che coinvolgono gli scienziati.

Tempo

“Il tempo è una dimensione, ma è così inusuale in questo senso, che sarebbe possibile viaggiare solo nel futuro”, spiega l’astrofisico Charles Liu. “Nel nostro universo c’è un limite invalicabile per il viaggio nel passato, chiamato causalità. Se vogliamo tornare indietro nel tempo, dobbiamo trovare un modo per impedire di violare la causalità”. Il più grande problema teorico del viaggio nel tempo è il paradosso. Se qualcuno viaggiasse indietro nel tempo e facesse qualcosa per evitare la propria esistenza, allora come sarebbe possibile viaggiare nel tempo? L’esempio classico è quello del viaggiatore del tempo che uccide suo nonno prima che suo padre venga concepito. E’ senza dubbio un argomento controverso e, secondo molti scienziati, quello del viaggio nel tempo è uno di quei temi della fisica destinato a rimanere nell’ambito della teoria. Tuttavia, ci sarebbe una possibilità molto più realistica: piuttosto che spedire noi stessi indietro nel tempo o avanti nel futuro, potrebbe essere possibile inviare dei messaggi e instaurare una sorta di comunicazione temporale. Il dottor John Cramer, professore emerito di fisica presso l’Università di Washington suggerisce di approcciarsi al viaggio nel tempo compiendo piccoli passi. Secondo la sua teoria,  una prima possibilità sarebbe quella di cominciare a spedire messaggi nel passato o nel futuro. Nei suoi esperimenti, il dottor Cramer sta cercando di ricevere un messaggio spedito nel passato da se stesso nel futuro, così da poterlo ricevere pochi millisecondi prima di spedirlo! A questo punto io sono già confusa. Il fisico sta conducendo i suoi esperimenti nel seminterrato dell’Università con alcune apparecchiature a raggi laser che dovrebbero, prima o poi, provare ciò che Einstein aveva chiamato azione spettrale a distanza. L’obiettivo è quello di spaccare i fotoni attraverso una serie di cristalli sintetici e dimostrare che la non-località quantistica potrebbe essere utilizzata per comunicare. Il principio di località afferma che oggetti distanti non possono avere influenza istantanea l’uno sull’altro: un oggetto è influenzato direttamente solo dalle sue immediate vicinanze. Nella fisica quantistica, invece, tale principio sembra non essere più valido. Il fenomeno più vistoso di non-località quantistica è rappresentato dall’entanglement, che lega due particelle nate da uno stesso processo. L’entanglement fa si che ciò che accade a una particella abbia degli effetti istantanei anche sull’altra particella, indipendentemente dalla distanza che le separa. In parole povere, quello che sta cercando di fare il professore è di creare una coppia di fotoni nello stesso momento e verificare che la modifica di un fotone causa la modifica istantanea anche dell’altro, anche se ci dovessero essere due galassie di distanza tra loro. Questo significherebbe che la comunicazione subspaziale è in grado di viaggiare più veloce della luce anche su distanze astronomiche. “Si potrebbe ottenere la comunicazione in tempo reale con dispositivi presenti su altri pianeti”, spiega Cramer. “Potremmo mettere un casco di realtà virtuale sulla nostra testa e guidare il nostro rover tra le dune di Marte”. In altre parole, la tecnica darebbe alle agenzie spaziali di tutto il mondo la possibilità di comunicare con le proprie navicelle in tempo reale. Secondo la Teoria delle Stringhe, esisterebbe una particella priva di massa chiamata Tachione, che viaggia più veloce della velocità della luce. Queste particelle “strane” sono di solito un segno che la teoria ha un difetto intrinseco. Ma cosa succederebbe se i tachioni esistessero realmente? Potrebbero fornirci un modo per viaggiare nel tempo? In breve, la risposta è che non si sa. La presenza dei tachioni in una teoria manda in tilt i principi della fisica classica, ed è per questo che sono considerati dai fisici come un segno di instabilità fondamentale della teoria. Tuttavia, solo per il fatto di rovinare i costrutti matematici dei fisici, non vuol dire necessariamente che i tachioni non esistano. E’ possibile che i fisici non abbiano ancora sviluppato gli strumenti matematici adatti per affrontarli in modo che abbiano un senso all’interno della teoria. Se i tachioni esistono, sarebbe possibile, almeno in teoria, spedire messaggi a velocità superiori a quella delle luce. Inoltre, sempre in linea di principio, tali particelle potrebbero effettivamente viaggiare indietro nel tempo ed essere rilevate. “Se è possibile comunicare in modalità non-locale, è possibile comunicare anche indietro nel tempo”, dice Cramer. “Certo, spaventano un pò le implicazioni di una possibilità così bizzarra”. Purtroppo, il dottor Cramer è alle prese non solo con le difficoltà tecniche che richiede l’esperimento, ma anche con problemi finanziari. Sembra essere particolarmente difficile ottenere finanziamenti per una ricerca così esotica. “Servono apparecchiature in grado di rilevare in modo efficiente i fotoni entangled prima di poter effettuare qualsiasi misura reale che non siamo stati ancora in grado di fare”, conclude Cramer.

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L'origine e la natura dell'Universo | L'idea del Big Bang di Einstein confusa con una bozza di un'altro progetto!

L'origine e la natura dell'Universo | L'idea del Big Bang di Eistein confusa con una bozza di un'altro progetto!

Come capita sempre il miglior posto per nascondere qualcosa di segreto è quello di farlo, sotto gli occhi di tutti, proprio cosi, in bella vista! Capita agli Albert Einstein Archives di Gerusalemme, addirittura consultabile in maniera gratutia sul sito web del museo. Nonostante ciò, finora nessuno si era ancora accorto della sua importanza.

Si tratta di un manoscritto autografo di Albert Einstein, in cui il fisico mette a disposizione la sua soluzione al problema cosmologico per eccellenza: l’origine e la natura dell’Universo. Il documento risale al 1931 e dimostra in maniera chiara ed inconfutabile la reticenza di Einstein ad accettare la teoria del Big Bang in virtù di una spiegazione alternativa in cui l’Universo fosse in eterna e stabile espansione. La cosiddetta idea dello stato stazionario. Il manoscritto, racconta Davide Castelvecchi su Nature, era stato erroneamente classificato come prima bozza di un altro lavoro del fisico, ma in realtà non è così: a scoprirlo è stato Cormac O’Raifeartaigh, fisico del Waterford Insitute of Technology irlandese, che racconta di “essere quasi caduto dalla sedia” per lo stupore, quando si è reso conto del vero contenuto del documento.

Albert Einstein

Assieme alla sua équipe, O’Raifeartaigh ha analizzato attentamente lo scritto di Einstein e ne ha pubblicato una traduzione in inglese sul sito di pre-print arXiv.
“È ben noto”, scrive lo scienziato, “che durante gli anni '50 e '60 ci fu una grande battaglia di idee tra i teorici dello stato stazionario e quelli che invece sostenevano l’idea del Big Bang”. In realtà, le prime evidenze sperimentali della grande esplosione erano state già raccolte negli anni '20, quando l’astronomo Edwin Hubble scoprì che le galassie si stavano allontanando l’una dall’altra e che lo Spazio stesso fosse in espansione.

Osservazioni che implicavano un momento passato in cui tutta la materia dell’Universo fosse compressa in un “brodo primordiale” denso e caldissimo. Nonostante ciò, negli anni '40 il fisico Fred Hoyle propose, insieme ai colleghi Hermann Bondi e Thomas Gold, una teoria alternativa, secondo la quale l’Universo sarebbe stato da sempre e per sempre in fase di espansione (una sorta di espansione stazionaria, donde il nome della teoria). Affinché in uno scenario simile la densità di materia restasse costante, Hoyle pensò che le particelle elementari spuntassero spontaneamente nello Spazio, fondendosi poi per formare stelle e galassie e riempire i buchi generati dall’espansione continua.

La teoria di Hoyle e colleghi, comunque, non trovò troppo credito nella comunità scientifica (lo scienziato ne ha proposto una versione rivisitata negli anni novanta, il cosiddetto modello quasi-stazionario, che ha avuto sorte più o meno simile). Viene da chiedersi cosa sarebbe successo se il fisico avesse dato un’occhiata al manoscritto di Einstein, che proponeva un’idea molto vicina alla sua ed era stato scritto dieci anni prima. Racconta O’Raifeartaigh che il documento non fu mai pubblicato perché “il modello non funzionava, cioè conteneva un errore che porta a una soluzione nulla, cioè a un Universo privo di materia. All’inizio dovette sembrare credibile al suo autore, che non si accorse di una svista nei calcoli”.

Dopo qualche tempo, comunque, Einstein dovette ricredersi, come testimoniano le correzioni sul manoscritto, eseguite con una penna di colore diverso. Resosi conto dell’errore, il fisico accantonò l’idea e si dedicò ad altro, tanto che nei lavori successivi non si trova alcuna menzione della teoria dello stato stazionario. Anche se, comunque, continuò sempre a dubitare dell’idea del Big Bang e del suo accenno implicito a un momento quasi mistico di creazione.

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