venerdì 1 settembre 2017

Complottisti estremi: ma ha (ancora) senso parlarne?

Fino a qualche anno fa vivevo nella beata ignoranza, ignaro dell'esistenza del complotto delle scie chimiche. Per me quelle scie in cielo dietro agli aerei, e che vedevo già fin da bambino, quando ancora il complotto non era stato ordito, erano normali scie di condensa che lasciano gli aerei.

E più in generale ero ignaro dell'esistenza del mondo dei complottisti. Gli unici possibili complotti che conoscevo erano quelli sulla morte d Kennedy e sull'11 Settembre. Ah, sapevo anche che qualcuno sosteneva che l'allunaggio fosse finto, ma pensavo che il mondo è bello perché è vario. La terra piatta era per me solo il nome di una storica e folcloristica associazione inglese, la Flat Earth Society. Nella realtà non credevo possibile esistesse, nel 21esimo secolo, gente seriamente convinta della piattezza della terra (e nemmeno adesso lo credo fino in fondo, devo dire; forse nutro una fiducia immotivata nel genere umano).

Poi un giorno, un amico mi ha raccontato che esiste gente che è convinta che quelle scie dietro agli aerei non siano il normale risultato del corretto funzionamento delle leggi della fisica, ma rappresentino la pistola fumante di un terribile complotto ordito da menti occulte e raffinatissime ai danni di noi cittadini inermi (ma non potevano farle invisibili, già che c'erano?).

Un complotto che spazia su tutto quello che di più terribile si possa immaginare: sostanze venefiche spruzzate per farci ammalare, per modificare il clima, per causare terremoti e inondazioni, per farci inalare nanomacchine in modo da controllarci in tempo reale, con ogni spiegazione che non esclude mai le altre.

E poi ho imparato anche che chi crede alla storia delle scie chimiche crede tipicamente a tutti gli altri complotti, e quelli che credono a tutti gli altri complotti credono anche alle scie chimiche. Da cui il primo teorema dei complottisti: se sei complottista, lo sei all-inclusive. E quindi sei anche convinto che non siamo mai stati sulla luna, che i vaccini sono messi in giro apposta per ucciderci, che la tessera sanitaria include misteriosi segreti, che la stazione spaziale internazionale non esiste, e tutte le varie amenità che circolano in rete.

E infine ho avuto perfino incontri ravvicinati del terzo tipo con gli sciachimisti.

In questo incontro ho scoperto (ma già avevo qualche sospetto) che la comunità degli sciachimisti (che coincide con la comunità dei complottisti, in seguito al primo teorema) è impermeabile a qualunque spiegazione razionale. Anzi, non cerca spiegazioni razionali, ma solo conferme alla propria tesi. Il che è quantomeno buffo, perché se uno è convinto che lo vogliano uccidere, sapere che i fisici, i chimici, i meteorologi, i piloti e altre categorie di esperti di tutto il mondo affermano che non c'è niente di vero dovrebbe quantomeno rassicurare. 

E invece la conclusione di tutto questo è che se li contraddici, o sei bollato come stupido che non vuole vedere la realtà, oppure, se porti un qualche tipo di competenza a supporto delle tue affermazioni (che ne so, del tipo essere un chimico quando si parla di reazioni chimiche, o essere un pilota di aereo quando si parla di rotte aeree), allora vuol dire che fai parte anche tu del complotto. 

E da qui il secondo teorema dei complottisti: il numero dei complottatori al mondo è smisurato.

Per un po' di tempo mi sono divertito anche io a fare le pulci alle scemenze degli sciachimisti, anche su questo blog, e alle loro denunce di terribili trame oscure. Sono stato per questo anche incluso in una lista nera di "disinformatori" (in base al secondo teorema appena citato), e ho scoperto anche di essere sul libro paga delle peggiori organizzazioni segrete mondiali. Devono avere l'Iban sbagliato, però.

Poi però ho smesso, perché ho capito una cosa: accanirsi contro di loro li tiene in vita.

La cosa che mi ha convinto è stato quando il guru degli sciachimisti italiani, che ovviamente, in virtù del primo teorema, crede anche a tutti gli altri complotti possibili, se ne è uscito dicendo che gli attentati terroristici di Parigi erano solo una messa in scena, con attori, manichini e salsa di pomodoro. Questo signore si è beccato anche una querela dalla famiglia Solesin (fonte), la cui figlia è rimasta vittima al Bataclan. Da allora tutti gli attentati terroristici, secondo questo fine pensatore (che non è l'unico, a onor del vero), sono stati dei "false flag" (fonte). Delle messe in scena, insomma, che come per le scie chimiche coinvolgerebbero ovviamente decine di migliaia di persone.

E anche  il recente attentato a Barcellona, ovviamente, non è altro che una messa in scena.

Ora, io penso che una qualunque persona dotata di normali capacità cerebrali, leggendo simili affermazioni, le cataloghi immediatamente come assurdità. Non c'è bisogno di confutare nulla. direi. Ritengo quindi che una persona normalmente intelligente, non appena si accorge che il principale denunciatore del complotto delle scie chimiche crede anche che tutti i recenti attentati terroristici siano messe in scena, sia in grado di fare 2+2 e capire che uno che afferma che a Parigi, a Nizza, a Bruxelles, a Manchester e a Barcellona i morti erano tutti attori pagati, e che in realtà non è successo niente, uno che sostiene una demenzialità simile, insomma, non è credibile in assoluto.

E' come se io andassi nelle scuole a spiegare il Bosone di Higgs e poi, così en passant, accennassi al fatto che l'acceleratore del Cern funziona grazie all'aiuto delle fatine del bosco e ai folletti del sottosuolo. Sospetto che a chi mi ascolta verrebbe qualche dubbio anche sulla mia competenza in fatto di Bosone di Higgs.

Questa tesi dei false flag negli attentati è, ad onor del vero, comune ai complottisti di tutto il mondo, e non solo nostrani. Alla fine la psiche umana, quella è!

Una lucida e sintetica interpretazione degli attentati di Parigi.
Dico tutto questo perché i giorni scorsi mi sono imbattuto in una discussione con persone che sostengono che questa gente delirante vada contrastata in ogni modo. Io penso che questo sia uno sbaglio. Io penso che questa gente delirante vada ignorata! E anzi, penso che contrastarla aspramente sia il miglior regalo che possiamo loro fare.

Per capirci, proviamo a immaginare due scenari opposti. 

Il punto di partenza dei due scenari è comune: c'è un tipo che diventa il paladino del complotto delle scie chimiche e della "geoingegneria", sostenendo che le nuvole sono finte, l'acqua della pioggia è finta, l'asse terrestre è stato invertito (ecco cos'era tutto quel casino l'altra notte!) etc etc, e nel frattempo sostiene anche che le vittime dei recenti attentati terroristici sono in realtà tutti attori pagati cosparsi di pummarola, che per mantenere il segreto adesso vivono da nababbi in qualche isola tropicale per il resto della loro vita pagati dal contribuente. Il tipo in questione è ovviamente incazzato col mondo (come tutti i complottisti, d'altra parte) e ce l'ha con chiunque lo contraddica.

Adesso abbiamo due alternative. La prima è che il tipo urla e sbava incazzoso e trova gente che lo deride, lo sfotte, gli storpia il nome, lo insulta, crea gruppi Facebook contro di lui, etc.

La seconda alternativa è che il tipo fa tutte queste cose ma nessuno se lo fila di striscio. Lui, strilla, scrive sul suo sito, e per tutta risposta viene considerato meno delle puntate di Oggi al Parlamento.

Domanda: quale delle due situazioni lo renderà più depresso? Avere molti nemici, o essere totalmente ignorato, nonostante il suo sbattimento continuo? Secondo me la seconda che hai detto.

Quindi il mio suggerimento è: ignoriamo questa gente. Lasciamola cuocere nella loro insulsa rabbia, e lasciamoli delirare. Non attacchiamoli personalmente, in particolare quando le loro teorie esulano da qualunque decenza, come il caso di Valeria Solesin, perché a quel punto il solo parlarne implicitamente legittima il loro parere a un parere possibile. Si confuta solo ciò che ha senso confutare. Il resto si ignora.

E a questo punto la smetto anche io, altrimenti rischio di parlarne troppo.


PS. Aggiungo un chiarimento. Diverso è il caso in cui ci sono in ballo teorie cospirazioniste che possono avere un impatto sociale importante, come ad esempio quelle sulle vaccinazioni e sulla salute in generale. In tal caso è giusto controbattere, comunque il più possibile in modo pacato, anche se numerosi studi mostrano che serve a poco in ogni caso. Quello che sarebbe veramente efficace è, come al solito, l'educazione a monte, che ci permetterebbe di approciare in modo "correttamente critico" tutto ciò che sentiamo dire.





venerdì 11 agosto 2017

La proliferazione degli imbecilli

Umberto Eco disse, in un suo memorabile intervento, che Internet ha dato voce a legioni di imbecilli, la cui opinione un tempo restava confinata alle pareti del bar.

Non solo - mi permetto di aggiungere - ma ha consacrato il parere degli imbecilli a parere legittimo, e lo ha reso un punto di vista possibile, se non altro per il numero di persone che lo condivide, sia in rete che nel proprio cervello. Qualcuno afferma qualcosa di incredibilmente idiota, ma se in tanti lo leggono, ci mettono il pollice sollevato (invece del dito medio) e lo diffondono a loro volta, ecco che quell'idea demenziale e priva di senso diventa meravigliosamente un punto di vista condiviso e quindi condivisibile. A quel punto sostenere che così tante mosche non possono sbagliarsi se sguazzano nella merda, è un passo molto breve.



Non solo, ma la possibilità di condividere idiozie da parte degli imbecilli, e trovare riscontro fra colleghi ugualmente imbecilli, ha avuto due effetti interessanti dal punto di vista sociologico.

Il primo è farci sapere che gli imbecilli sono molti ma molti di più di quelli che sospettavamo.

Il secondo è che la diffusione di idiozie produce imbecilli. Poprio come le epidemie. E proprio come le epidemie, la diffusione delle idiozie sarebbe fortemente smorzata da un'immunità di gruppo, normalmente detta intelligenza. Invece è proprio quando la notizia idiota incontra tanti idioti sul suo percorso prima di smorzarsi, che diventa virale. Come il morbillo, uguale. Ma al momento, per la gioia degli antivaccinisti, il vaccino contro la stupidità non esiste ancora.

Infatti l'imbecille potenziale una volta era ben arginato, perché al bar, quando diceva che la terra era piatta e che le foto prese dallo spazio erano tutte finte, gli altri lo prendevano per il culo, e lui smetteva subito. Oppure se diceva che la poliomielite e il vaiolo sono scomparsi non grazie ai vaccini, ma solo perché oggi ci si lava più spesso le mani, gli amici lo mandavano a cagare senza mezzi termini, oppure, se si sentivano buoni, gli dicevano "va bene, ma adesso zitto che trasmettono i gol". Al bar, insomma, c'era una peer-review un po' rozza ma molto efficace, che invece su Facebook manca completamente.

Oggi infatti sui social puoi scrivere idiozie di qualunque tipo e qualcuno che ti crederà e condividerà quella idiozia lo troverai sempre, se quello che dici soddisfa la sua intima visione del mondo, che è giustappunto la visione del mondo di un idiota.

E in questo processo non solo fai implicitamente sapere a tutti che sei un imbecille, contrariamente a ciò che avveniva al bar, ma trovi comunque un ampio gruppo di gente che ti da ragione, e che ti dice che finalmente c'è qualcuno che ha il coraggio di sfidare il potere che ci tiene nascoste queste cose, e tutto lo sciocchezzario che si sciorina in queste situazioni. Che poi cosa ci guadagnerebbe il potere dal nasconderci che la terra è piatta non mi è chiaro. Che sia lo strapotere della lobby dei Proiettori del Mercatore?

Ma soprattutto non solo trovi gente che ti da ragione, ma ne trovi anche tanta altra che si sente stimolata dalle tue idiozie per partorirne altre affini. E' come quando uno lavora in un ambiente stimolante e creativo, e la cosa lo induce a sviluppare egli stesso idee innovative e interessanti. Qui è uguale ma in senso opposto: a sguazzare in mezzo agli imbecilli, un'idiozia tira l'altra.

Ad esempio se tu dici che le vaccinazioni sono pericolose, e che non c'è invece niente di negativo nel beccarsi il morbillo, non solo troverai gente che sarà d'accordo con te, ma qualcuno, stimolato da questa sfida contro i poteri occulti, ci metterà del suo e fonderà un gruppo del tipo "cercasi malati di qualunque cosa per far ammalare anche i miei figli, pur di non fargli la vaccinazione".

Giuro, è vero (fonte). Non mi sto inventando nente. C'è gente che su Facebook cerca malati di morbillo o di pertosse, AAAAA Abbacinanti (per essere i primi nella lista degli annunci), zona capoluogo e dintorni, automuniti, completissimi, massima serietà, no perditempo, in modo da far contagiare anche i figli. Infatti perché vaccinarli, se si possono fare 20 giorni a letto con la febbre, e magari anche qualche bella complicazione da ricovero? Gli imbecilli producono imbecilli, insomma.

Io non so se una volta gente del genere esistesse ma restasse nell'ombra. Forse sì, gli imbecilli sono una specie endemica di ogni regione e in ogni epoca. Magari anche fra i nomadi del Sahara c'è chi afferma che le patate fritte e le acciughe sott'olio sono il cibo adatto se parti in carovana per 20 giorni, e invece i poteri forti fanno credere che bisogna bere acqua.  Ma ho il sospetto che adesso Facebook e la rete non solo li hanno portati alla luce, come diceva Umberto Eco, dando loro un microfono per divulgare la loro demenza.

Ho il sospetto, che è ormai una convinzione, che Facebook e la rete siano anche il mezzo per amplificare e far proliferare la loro demenza. Per creare idiozia dall'idiozia. Perché diciamocelo: se uno collegasse un attimo il cervello e si fermasse a riflettere su quella frase "cerco malati di qualunque cosa per far contagiare mio figlio" si renderebbe conto di avere veramente superato il limite che conduce al subumano. E' una cosa talmente stupida, se osservata con un minimo di razionalità, che non ci si crede.  Visto che siamo in periodo di vacanza, potrebbero organizzare gruppi di contagiosi al mare: "Attenzione, ai Bagni Irma numero 28 è presente un bambino con la pertosse al culmine del contagio! Tutti i genitori con neonati sono invitati ad approfittarne".

Così come sconfina ampiamente nella farsa leggere uno sciachimista (il guru degli sciachimisti nostrani) che mentre scruta il cielo dal terrazzo scrive alla Cristoforetti: "studia!". Del tipo "ho visto cose che voi umani...", e invece sta diventando la regola.

E con questo finisco di farmi l'animo acido e vi auguro buon Ferragosto. E speriamo che il vicino di ombrellone abbia almeno l'Ebola, così se un domani dovessi partire per l'Africa sono già immunizzato e vado tranquillo, alla faccia di Big Pharma.










mercoledì 2 agosto 2017

La forza di gravità nei film di fantascienza

In genere non ci si aspetta che i film di fantascienza rispettino per filo e per segno le leggi della fisica. Anche se a volte si spacciano per rispettosi delle leggi della natura, quasi sempre commettono perdonabili svarioni. Ma c'è un aspetto delle leggi fisiche su cui in genere sorvolano alla grande: la forza di gravità. Questo articolo vuole prendere in esame i vari svarioni che si vedono nei film di fantascienza in questo campo. Essendo periodo di vacanze, può essere certamente di spunto per interessanti chiacchiere con i vicini di ombrellone, che - si sa - amano molto discutere di fisica Newtoniana durante le ferie, specialmente nelle ore più calde.

Uno svarione tipico è quando i protagonisti del film atterrano su qualche pianeta sconosciuto, e la forza di gravità sul pianeta è tale che si muovono come se fossero sulla Terra. Questo avviene perché, suppongo, è tecnicamente difficile simulare nei filmati una forza di gravità diversa da quella terrestre senza usare computer graphics. A questo proposito quelli che ritengono che i filmati dello sbarco sulla luna sono un fake dovrebbero chiedersi come mai, se 50 anni fa, senza computer graphics, era veramente così facile come dicono realizzare filmati credibili con una forza di gravità 6 volte inferiore a quella terrestre (quella della luna), adesso la quasi totalità dei film di fantascienza glissa ancora su questo aspetto.

Infatti il problema è che la forza di gravità (per essere precisi l'accelerazione di gravità) sulla superficie di un pianeta dipende (è proporzionale) dalla massa totale del pianeta e dall'inverso del suo raggio al quadrato (e questo incidentalmente esclude a priori che la terra sia piatta, il nuovo trend dell'estate fra i "non ce lo vogliono far sapere"). Se la massa del pianeta aumenta, la forza di gravità sulla superficie è proporzionalmente maggiore, ma se aumenta il suo raggio la stessa forza decresce con quadrato del raggio. Pianeti con la stessa densità media hanno accelerazioni di gravità in superficie proporzionali al loro raggio.

Ad esempio la Terra ha una massa di 5,97 x 10^24 Kg e un raggio di circa 6300 Km. Il risultato è un'accelerazione di gravità che è, sulla superficie, di circa 9.8 m/s^2, il famoso "g". Ovvero se un corpo viene lasciato cadere (trascurando l'attrito dell'aria), cade aumentando la sua velocità di caduta di 9.8 m/s ogni secondo di caduta.

Se fossimo sulla Luna, l'accelerazione di gravità sarebbe solo di 1,6 m/s^2, cioè appena 0,16 g. Ed ecco perché gli astronauti saltavano leggiadri nei filmati dell'epoca! Questo perché la massa della luna è 89 volte inferiore a quella della Terra, e il suo raggio è oltre 4 volte più piccolo. Se fossimo su Marte, essendo la sua massa circa un nono di quella della Terra, e il suo raggio la metà di quello del nostro pianeta, il risultato sarebbe un'accelerazione di gravità sulla sua superficie di 3.7 m/s^2, ovvero circa 0.4 g. Anche su Marte si salterebbe leggeri come Vispe Terese, ma un po' meno che sulla Luna.

Più o meno la stessa cosa succederebbe su Mercurio, mentre su Venere l'accelerazione di gravità sarebbe solo il 10% inferiore a quella sulla Terra. Su Giove invece, il pianeta più grande, peseremmo quasi 2 volte e mezzo che sulla Terra. Ma il fatto che sia più grande di per se non vuol dire molto, perché Saturno, che è il secondo pianeta più grande del nostro Sistema Solare, un gigante rispetto alla Terra, ha un grande volume ma poca massa, tanto che la sua densità media è inferiore a quella dell'acqua. Messo in un'ipotetica vasca da bagno, Saturno galleggerebbe come una paperella. Il risultato è che sulla sua ipotetica superficie, (Saturno non ha una superficie ben definita, essendo esternamente gassoso) l'accelerazione di gravità sarebbe più o meno come su Venere, un po' meno che sulla Terra.

Insomma, il messaggio dietro questi esempi è che capitare su pianeti con la stessa accelerazione di gravità che sperimentiamo sulla superficie terrestre non è per niente facile, e anzi è generalmente molto improbabile, sebbene nei film di fantascienza l'ultimo problema che si incontra quando si atterra su un pianeta sconosciuto è la forza di gravità in superficie. Ci possono essere mostri incazzosissimi, alieni fetenti o aria irrespirabile, ma quasi sempre ci si muove come se fossimo nel nostro giardino.

L'altro aspetto controverso nei film di fantascienza è la forza di gravità che sperimentano gli abitanti di un'astronave o di una stazione spaziale durante i viaggi interstellari. Nei film di fantascienza normalmente la forza di gravità dentro le astronavi è la stessa che sulla Terra, e tutti si muovono come se fossero a casa loro. E le leggi fisiche conosciute ci dicono che questo non va bene...

Intanto chiariamo subito che non si può creare un campo gravitazionale nello spazio senza una massa che lo generi, e quindi senza un bel po' di materia, tipo un pianeta. Non è che essere tecnologicamente avanzati ci permetterebbe di modificare a piacimento la forza di gravità producendola senza avere materia a disposizione, perché qui è una questione di leggi della natura e non di tecnologia. E se la natura vuole o impedisce una cosa, non sarà la tecnologia a far avvenire il contrario.

Quindi vediamo cosa succede a un astronauta dentro un'astronave che viaggia nello spazio.

Se l'astronave si muove a motore spento, sospinta dalla sua velocità inizialmente acquisita con la spinta dei suoi motori, o grazia all'accelerazione gravitazionale terrestre o di qualunque altro corpo celeste, il risultato al suo interno è che gli astronauti "galleggiano", come siamo abituati a vedere nei vari filmati di astronauti veri nello spazio. Il motivo, descritto ad esempio qui, è legato a un perfetto bilanciamento degli effetti gravitazionali e inerziali nel sistema di riferimento dell'astronauta. Il risultato è che ci si sente "senza peso", perché sia l'astronauta che tutto il resto nell'astronave sta "cadendo" verso il pianeta che li attrae. Che questo pianeta sia la Terra, la Luna, o l'azione combinata di vari pianeti del sistema solare, o magari di una ammasso di galassie distante, è del tutto irrilevante.

In generale in un viaggio spaziale (sia quello degli astronauti verso la Luna, sia quello delle sonde verso gli altri pianeti del sistema solare) i motori dell'astronave sono sempre tenuti spenti, salvo che per effettuare piccole variazioni di direzione (altrimenti implicherebbe un uso di carburante spropositato) e quindi durante il viaggio valgono le condizioni di "assenza di gravità". Assenza di gravità tra virgolette, perché la forza di gravità c'è sempre, e anzi è responsabile del movimento dell'astronave e della "mancanza di gravità" al suo interno.

Quindi come si può fare a far sentire gli abitanti di un'astronave come se fossero sulla Terra? Attratti al pavimento come sulla Terra? Risposta: bisogna imprimere all'astronave un'accelerazione pari a 1 g, ovvero 9,8 m/s^2. Il risultato non sarà però proprio come stare sulla terra, e vediamo perché.

Per fare questo ci sono teoricamente due possibilità. La prima è in pratica irrealizzabile, e consiste nel tenere i motori sempre accesi in modo da far accelerare continuamente l'astronave con accelerazione di 1 g. Il problema è l'uso smodato di carburante che sarebbe necessario. Ammettendo che questo sia possibile, percepiremmo una spinta del pavimento dell'astronave sotto i nostri piedi che ci simulerebbe un campo gravitazionale simile a quello terrestre. Con alcune differenze importanti che vedremo nel prossimo esempio.

Il secondo modo è quello di costruire un'astronave a forma di circonferenza, e far ruotare l'astronave attorno al proprio asse di moto circolare uniforme, come avveniva in 2001 Odissea nello Spazio o in altri film del genere. In questo modo gli astronauti sperimenterebbero una "spinta" del pavimento sotto i loro piedi, pari all'accelerazione centrifuga, che vale omega^2/R, dove omega è la velocità angolare di rotazione, e R è il raggio della circonferenza lungo la quale ruoterebbe il pavimento dell'astronave. Scegliendo una velocità di rotazione e un raggio appropriati, si riuscirebbe ad avere localmente, dove si trova l'astronauta, un'accelerazione pari a g, proprio come nell'esempio precedente, ma con il vantaggio di non dover tenere motori accesi.

Immagine correlata
Un'astronave rotante. Regolando opportunamente la sua velocità di rotazione è possibile simulare (ma solo per certi aspetti), nelle sue parti esterne un'accelerazione come quella gravitazionale presente sulla terra.


Ad esempio se il raggio della circonferenza fosse 10 metri, la sua velocità dovrebbe essere tale da fare un giro completo in 6 secondi circa. Se il suo raggio fosse di 100 metri (una bella sberla di astronave!) la sua velocità dovrebbe corrispondere a 1 giro ogni 20 secondi circa. Dal punto di vista tecnico, non c'è bisogno di usare carburante per far ruotare un'astronave su se stessa, perché una volta fatta ruotare nel modo giusto (con un utilizzo appropriato dei motori) la conservazione del momento angolare, una delle leggi fondamentali della fisica, garantirebbe la perpetua rotazione dell'astronave stessa.

Ci sono però vari aspetti che renderebbero quell'accelerazione simile all'accelerazione di gravità, ma in pratica significativamente diversa dalle condizioni che si sperimentano sulla superficie terrestre, e che i film in genere ignorano.

Il primo motivo è che sulla superficie terrestre l'accelerazione di gravità è uguale in ogni punto attorno a noi. In particolare i nostri piedi e la nostra testa sperimentano in pratica la stessa accelerazione di gravità, anche se siamo alti due metri, e quindi la nostra testa è due metri più distante dei piedi rispetto al centro della Terra. Ma cosa volete che siano 2 metri rispetto al raggio della Terra, cioè più di 6000 Km! In pratica una differenza irrisoria in termini di g, pari a qualche parte su 10 milioni fra testa e piedi.

Invece su un'astronave di 10 metri di raggio la nostra testa sarà posta a poco più di 8 metri di distanza dal centro di rotazione, mentre i piedi saranno a una distanza di 10 metri. Il risultato è che mentre i nostri piedi sperimenteranno una accelerazione gravitazionale pari a g, la nostra testa sperimenterà un'accelerazione gravitazionale inferiore di quasi il 20%.

Questo implica è che il nostro corpo verrebbe stirato da testa a piedi, con seri problemi legati alla circolazione sanguigna e al funzionamento dei vari organi. Insomma, una situazione non proprio ottimale per la vita. E invece non si sentono mai gli abitanti delle astronavi dell'Impero lamentarsi per i piedi gonfi o per il sangue alla testa. Per minimizzare questo effetto sarebbe necessario costruire astronavi enormi, in modo da rendere piccola la differenza di accelerazione di gravità fra testa e piedi, diciamo inferiore all'1%, supponendo che l'1% sia sufficiente a evitare problemi fisici, cosa che francamente non so. Per rendere la differenza di accelerazione testa-piedi inferiore all'1%, assumendo la distanza testa-piedi pari a 2 metri, ci vorrebbe un'astronave di raggio almeno pari a 200 metri. Insomma, un oggettino non da poco, e tecnicamente diventerebbe un problema costruire astronavi così grandi, anche perché a quel punto l'intera struttura della stessa astronave rotante sarebbe continuamente sottoposta a stress diversi da punto a punto, con tensioni continue e rischio per le strutture.

Ma a quel punto stare in un'astronave rotante del genere ci farebbe sentire come a casa? Come si vede nei film, dove chiacchierano, bevono e cazzeggiano come se fossero in salotto? Non proprio!

Intanto il problema sorge se ci stacchiamo dal pavimento. Tipo se dobbiamo prendere i cucchiaini del servizio buono, che abbiamo messo nel ripiano alto della credenza, e facciamo un saltino per prenderli. Infatti la rotazione dell'astronave non produce affatto un campo gravitazionale, ma solo una spinta del pavimento sotto i nostri piedi pari a g. Questa spinta si propaga nel nostro corpo, e quindi, entro quell'1% che dicevamo prima, anche la nostra testa si sentirà come nel campo gravitazionale terrestre. Però se facciamo un salto, potremmo pentircene. Infatti a quel punto non ci sarà nessun campo gravitazionale a ritirarci giù verso il pavimento, e fluttueremmo nell'aria fino a sbattere sul soffitto, oppure fino a ricadere da qualche altra parte lungo la circonferenza della stazione spaziale.

Vediamo di capire perché.

Immaginiamo di lanciare una palla, o semplicemente di lasciarla cadere verso il nostro pavimento fittizio come lasceremmo cadere un vaso Ming.  Quando si lancia una palla in aria dentro un'astronave rotante come la nostra, questa non sente nessuna forza, non essendo a contatto con il pavimento, e quindi si muove in linea retta se vista da un osservatore esterno (su di lei non agisce nessuna forza, e quindi lei rispetterà il primo principio della dinamica), muovendosi con la velocità che aveva un attimo prima di essere lasciata libera. Però l'astronauta, mentre la palla è in volo, continua a ruotare ancorato al pavimento dell'astronave come se fosse in piedi, e quindi la traiettoria della palla rispetto all'astronauta potrà essere estremamente complicata e controintuitiva. Ad esempio una palla lanciata direttamente sopra la propria testa  non cadrebbe mai rispetto al pavimento, perché su di essa non agisce alcuna forza di gravità, ma arriverebbe comunque al suolo dell'astronave che nel frattempo ruota, perché andrebbe a sbattere sul bordo della circonferenza da qualche altra parte.

E se lasciamo cadere la palla? Beh, la palla non sa che deve cadere verso il pavimento, perché non ci sarà nessuna forza di gravità ad attrarla. La palla, vista da un osservatore esterno all'astronave, continuerà a muoversi con la velocità con cui si muoveva un attimo prima di essere lasciata, proseguendo in linea retta. Quindi toccherà prima o poi il pavimento in un punto che in generale sarà completamente diverso da quello sottostante a dove è stata lasciata. Come se ci sfuggisse di mano una forchetta mentre siamo in cucina, e questa ci andasse a cadere in salotto.

Qundi giocare a pallavolo in un'astronave rotante sarebbe un delirio! Per non parlare dei trapezisti da circo e dei giocolieri con le tre palline. E fare salti sarebbe ovviamente un terno al lotto, perché l'atterraggio potrebbe essere ovunque! Esempi di questi effetti strani possono essere trovati in questo link. Più in generale la discussione di questi aspetti la si può trovare qui, qui oppure qui.

C'è poi anche un altro problema. Sulla superficie terrestre, a causa del fatto che il raggio terrestre è molto maggiore delle dimensioni dei nostri ambienti, la direzione dell'accelerazione di gravità è parallela in ogni punto attorno a noi, e diretta verso il pavimento. In realtà questo non è rigorosamente vero, perché essa è sempre diretta verso il centro della Terra, e non verso il pavimento, ma per punti vicini la differenza, su un raggio terrestre di più di 6000 Km, è trascurabile. Per cui, tanto per capirci, se stiamo sdraiati a letto l'accelerazione di gravità che sperimenta la nostra testa è, ai fini pratici, assolutamente uguale e parallela a quella che sperimentano i nostri piedi, e diretta perpendicolare al pavimento.

Se invece ci troviamo in un'astronave che sta ruotando, questo non è più vero. L'accelerazione che sperimenta la nostra testa e quella che sperimentano i nostri piedi saranno entrambe dirette verso il centro di rotazione, che in questo caso è però distante solo un centinaio di metri e non 6000 e passa chilometri. Quindi le loro direzioni non saranno più parallele come sulla terra. Il risultato è che anche cercare di dormire ci provocherebbe sensazioni strane, con la forza di gravità (fittizia, perché generata dalla rotazione dell'astronave) che punterebbe in direzioni diverse a seconda dei vari punti del corpo.

Insomma, alla luce di tutte queste complicazioni nel tentare di ricreare un campo gravitazionale simile a quello della terra, si capisce perché alla fine è meglio fregarsene di tutti questi aspetti e far finta che nelle astronavi ci sia la stessa forza di gravità che sulla Terra grazie a misteriosi meccanismi che nella realtà non esistono e che non esisteranno mai.


domenica 9 luglio 2017

Ma in pratica a cosa serve?

La domanda che può trasformare un tranquillo scienziato in un assassino psicopatico.


Mi piace parlare di scienza, e forse si era capito. Parlare di scienza con i non addetti ai lavori è interessante, perché ti obbliga ad essere consapevole di cosa interessa alla gente, e a sforzarti di conoscere le modalità con cui comunicare al pubblico in modo efficace. Parlare di scienza è interessante anche perché poi ti fanno le domande, e le domande danno il polso della percezione che ha il pubblico della scienza stessa. Certe volte, anche se mal poste, comunicano l'entusiasmo, a volte insospettato, che tanti hanno per la scienza, anche non conoscendo quasi nulla di questa disciplina.

Ma c'è una domanda che temo più di tutte. Una domanda che voglio evitare come la peste, e che cerco di anticipare io, perché non voglio che me la chiedano.

E' una domanda che arriva in genere dopo che hai raccontato per un'ora come si fa a studiare le particelle elementari, o le caratteristiche dell'universo primordiale, e dopo che hai cercato di affascinare il pubblico con qualche grande enigma della natura, tipo la ricerca della materia oscura. Tipicamente a questo punto qualcuno alza la mano e ti chiede: "ma in pratica questa ricerca cosa porterà di utile?".

A quel punto senti la botta di adrenalina che ti arriva al cervello e ti fa perdere lucidità, e il senso di impotenza che ti prende al collo, come quando sei vittima di qualche palese sopruso, tipo quando, mentre sei fermo in colonna in autostrada, arriva il furbo col Porsc Cojon che supera tutti nella corsia di emergenza. E a quel punto, non avendo purtroppo per le mani un fucile mitragliatore, il primo istinto è quello di andarmene gridando alla platea "andatevene tutti af-fan-cu-lo!".

Ma siccome io fuori della mia mente sono più mansueto del lupo di Gubbio, quando mi fanno questa domanda (e succede spesso) faccio finta di niente, sorrido all'interlocutore con lo stesso sorriso di Jack Nicholson a Wendy-tesoro, e spiego con la calma di un monaco tibetano che tutta la ricerca di base serve, anche se non sempre è prevedibile come potrà essere applicata, e che nessuna delle invenzioni che hanno sconvolto il mondo sarebbe mai stata possibile senza la ricerca di base. E quindi parlo del web, inventato per facilitare gli esperimenti di fisica senza avere la minima idea di come sarebbe stato utilizzato in seguito, e spiego che la ricerca di base produce anche competenze, che sono importanti in una società moderna, e che la ricerca di base produce anche lavoro, etc etc, sciorinando tutto il campionario di esempi. Se vi interessano questi esempi, e se avete dubbi sull'importanza della ricerca di base, o sul fatto che prima o poi qualcosa di utile lo produce, potete leggere ad esempio quiqui, qui o qui.

Ma a parte questo, la cosa che veramente mi lascia depresso ogni volta che sento questa domanda, è che ci sia gente che si pone questa domanda! Che nel 2017 gente che ha il tablet in mano, la prenotazione per la risonanza magnetica in tasca, la connessione veloce con "la fibra" in casa, il gps in macchina, il laser per il compact disc e il microchip sotto pelle (...) si chieda a cosa potrà mai servire in pratica la ricerca di base. Come se tutte queste cose siano nate per caso: uno si è svegliato la mattina, ha cominciato a pistolare con del gas e tutto d'un tratto è venuto fuori un raggio laser.



E stiamo parlando di gente che è istruita, che ha studiato, laureata, mica semianalfabeti! Qualche giorno fa questa identica domanda me l'ha posta un amico laureato in legge. Una volta me l'ha posta un ingegnere elettronico. E era sinceramente stupito di apprendere che lo scopo di tanti esperimenti comunemente chiamati "scientifici" non sia quello di scoprire la cura del cancro o un cellulare che non si scarica mai, ma semplicemente quello di capire come funziona la natura. Lui non lo sapeva, e proprio non riusciva a crederci che esistessero esperimenti scientifici che non avevano un fine pratico immediato! Un ingegnere elettronico, capito?! Uno che se certa gente non avesse perso tempo per decenni con la meccanica quantistica e le funzioni d'onda, sarebbe disoccupato! Anzi, non sarebbe nemmeno esistito il suo corso di laurea! Un ingegnere elettronico, che si è fatto un mazzo tanto per anni e anni sui libri, che si chiede candidamente a cosa può servire la ricerca di base, e che si stupisce perfino che possa esistere questo tipo di ricerca! Mio padre, che era arrivato all'avviamento in un periodo in cui l'Italia veniva bombardata e non c'erano soldi per mangiare, posso testimoniare che non è mai stato lontanamente sfiorato da dubbi di questo tipo. Un ingegnere elettronico di oggi, invece, questi dubbi ce li ha.

C'è qualcosa che non va. Qualcosa che non va nel profondo.

Io penso che l'indice di ignoranza scientifica di un paese si misuri da quanto frequentemente venga posta questa domanda: "ma a cosa potrà mai servire in pratica". L'ignoranza scientifica di un popolo è tutta qui, in questa domanda. Nel fatto che così tanti si pongano questa domanda. Non servono le statistiche Ocse, gli indicatori, etc etc. Basta chiedere alla gente se ritiene che nella pratica studiare una galassia o una particella possa prima o poi tornare utile. Se ha dei dubbi, se tentenna, se ti dice che "boh... forse, ma la ricerca dovrebbe innanzitutto occuparsi di altro", c'è qualcosa che non va.

Se ancora oggi, nel 2017, c'è così tanta gente che di fronte a un seminario su una scoperta scientifica si pone questa domanda, vuol dire innanzitutto che la scuola ha fallito completamente.  

A cosa serve far studiare per anni la matematica, la fisica, le scienze, la biologia, a cosa serve far studiare le derivate al Liceo Artistico o le equazioni di Maxwell a Scienze Umane, a cosa servono i problemi con la bicicletta a ruote quadrate, se poi, diventato adulto, al cospetto di una scoperta scientifica la prima domanda che ti sgorga spontanea è "ma in pratica....". 

A cosa serve tutta questa "istruzione scientifica" impartita a colpi di verifiche scritte, prove invalsi, ore aggiuntive di scienze, test di velocità, simulazioni di prove di esame che sembrano ideate da extraterrestri, se poi, una volta preso il pezzo di carta, così tanta gente ha questo dubbio di base sulla scienza: a cosa potrà mai servire in pratica"? 

La cultura scientifica non è sapere di scienza. Certo, la cosa può aiutare, ma avere cultura scientifica è un'altra cosa. Avere cultura scientifica è comprendere i meccanismi della scienza, il suo modo di procedere e di affrontare i problemi, e avere piena consapevolezza dell'importanza del suo impatto culturale e sociale. Si può non avere idea su come si risolve un esercizio con la bicicletta a ruote quadrate e non sapere cos'è una forza elettromotrice indotta e avere comunque una profonda cultura scientifica, e soprattutto avere piena consapevolezza dell'importanza della scienza, tutta la scienza, nella società. Si può avere fatto anche solo l'avviamento e non sognarsi neanche di chiedersi "ma a cosa potrà mai servire in pratica".


domenica 2 luglio 2017

Ha senso che Federer giochi con una scimmia?

Qual è il modo più efficace perché un messaggio arrivi a segno?

 

Il Prof. Roberto Burioni è un virologo recentemente balzato alle cronache per la sua battaglia (sacrosanta) contro le voci incontrollate sulla presunta inutilità o addirittura pericolosità delle vaccinazioni, e per il suo lavoro di corretta informazione su questo argomento di assoluta importanza per la salute pubblica.

Recentemente mi è capitato di leggere in rete una discussione sull'argomento, in cui  Burioni veniva invitato a confrontarsi sul tema con Stefano Montanari, un laureato in farmacia che viene spacciato come esperto dell'argomento, noto per essere un convinto sostenitore dell'inutilità dei vaccini e dell'efficacia di strampalate terapie alternative, e per questo uno degli idoli del popolo anti-vax.

La risposta del Prof. Burioni a questa richiesta, più volte ripetuta nella discussione, è stata: "Ha senso che Federer giochi con una scimmia?". La frase sottintende il fatto che non è possibile un confronto che abbia senso fra un esperto di vaccinazioni (Burioni) e chi (Montanari) non ha sostanzialmente alcuna competenza professionale in materia.

La posizione di Burioni è senza dubbio sensata e condivisibile: che senso ha discutere di un argomento estremamente specialistico (le vaccinazioni lo sono) con uno che dell'argomento non sa niente, nonostante ostenti competenze? Che tipo di confronto può venirne fuori? Non solo, ma il solo fatto di discuterne potrebbe implicare in qualche modo dare un'autorevolezza non meritata a tesi che non hanno alcun fondamento. Io Burioni da questo punto di vista lo capisco in pieno. E' come se mi invitassero ad avere un confronto con quelli che credono che gli esperimenti al Cern abbiano causato il terremoto di Amatrice (c'è chi lo ha scritto). Che gli dici a gente del genere? Su che base puoi aprire un qualunque tipo di confronto? Anche solo parlarci per dire che sbagliano in qualche modo eleva i loro deliri a opinioni degne di essere discusse, e non è proprio il caso!

Ma a parte il fatto che Burioni ha tutte le ragioni di questo mondo, mi chiedo: dal punto di vista strettamente comunicativo questo atteggiamento paga? Perché il punto è che, informando sui vaccini, non ci si rivolge a chi è già convinto dell'importanza delle vaccinazioni, e nemmeno a chi è antivaccinista duro e puro. Quelli hanno già fatto una scelta, che non verrà minimamente scalfita dagli interventi di Burioni o di nessun altro.

Ci si rivolge invece a tutto il mare magnum di gente che ha "sentito dire" ma che è disorientata dai tanti punti di vista che i media propinano loro. Quella gente che a volte non comprende nemmeno che il parere di Burioni sulle vaccinazioni è immensamente più rilevante di quello di Montanari. Qual è il modo più efficace per rivolgersi a questo pubblico, che è una percentuale tutt'altro che trascurabile, affinché recepisca l'assoluta importanza delle vaccinazioni?

E quindi mi chiedo: verso il grande pubblico quanto paga presentarsi con frasi del tipo: "tu sei ignorante con te non ci parlo?". Dal punto di vista dell'efficacia comunicativa quello di Burioni è un approccio vincente? Perché è quello che ci interessa, no? L'effetto sul grande pubblico. Altrimenti che ci frega di cantarcela fra di noi? Adesso che il problema è sul tavolo, e l'argomento è sulla bocca di tutti, qual è il modo più efficace per raggiungere "la gente"? 

Io onestamente non ho risposte certe. Penso, come Burioni, che sia certamente meglio ignorare il confronto con gli incompetenti che ostentano competenza, sia perché il confronto con un incompetente non ha ragione di esistere in assoluto, ma anche perché implicitamente un confronto con un incompetente dà autorevolezza all'incompetente.  Rende, anche se involontariamente, il suo punto di vista un punto di vista possibile, anche se totalmente campato in aria. 

Però allo stesso tempo credo che sia inopportuno sottolineare l'ignoranza dell'altro, anche se questa ignoranza è abissale. Piuttosto è meglio tacere. Meglio scegliere altri canali di comunicazione - anche se mi rendo conto che a volte è difficile - e fare finta che quel somaro ragliante, per usare un'espressione di Burioni, non esista.

Altrimenti il rischio è quello di far credere al grande pubblico che si stia usando il principio di autorità per avere ragione: io ho studiato, io sono un professore, e quindi capisco. Tu non hai studiato, non hai la laurea, non partecipi ai congressi, quindi il tuo parere vale zero. Che è assolutamente vero, intendiamoci! Ma non è, secondo me, il modo vincente con cui apparire al popolo dei dubbiosi. 

Non dimentichiamoci che sul popolo dei dubbiosi, che è poi molto rappresentativo dell'italiano medio, fa più presa un Vannoni di una Cattaneo, un Di Bella di un Veronesi. Il successo del metodo Di Bella è anche dovuto alla figura dell'umile vecchietto "osteggiato dai professoroni". Il grande pubblico ama istintivamente  le vittime dell'establishment, e santifica uno come Giuliani, che ignorato (giustamente) dalla scienza ufficiale dispensa ai suoi followers banalità sui terremoti spacciandosi per esperto del campo. Il fatto che questa gente sia tacciata di ignoranza e incompetenza dalla scienza ufficiale, paradossalmente è la loro forza.

Il punto è che il grande pubblico ragiona in modo diverso da chi vive nella scienza, e le decisioni, le scelte su chi meriti fiducia non sono basate sul numero di articoli pubblicati in peer review, ma sono spesso prese più con la pancia che con la ragione. E in virtù di questo, dire "con te non ci parlo perché sei ignorante" può essere più controproducente che convincente. Meglio ignorarla, certa gente, e far finta che non esista, continuando a fare corretta informazione in modo deciso ma pacato, piuttosto che cadere nel tranello di contrapporsi a loro, anche solo con l'intento di sottolineare di non volersi contrapporre.

Sono quindi assolutamente convinto che gli esperti come Burioni debbano continuare il loro lavoro di informazione. Tra l'altro Burioni, nonostante alcuni aspetti che io, personalmente, valuto come errori di comunicazione, ha avuto il grande merito di tirar fuori il problema presso il grande pubblico, e di riuscire a scuotere in primis la comunità dei medici, che è stata per lungo tempo incomprensibilmente sonnolenta di fronte ai deliri di certa gente. Però senza cadere nel tranello di sottolineare continuamente l'ignoranza (certe volte abissale) di chi a loro si contrappone.Ci farà sentire a posto con la pancia, ma può essere controproducente.

martedì 20 giugno 2017

Sui vaccini voglio scegliere informato! Ma ne sono capace?


Lo spunto è un interessante articolo sul blog di Salvo Di Grazia, alias Medbunker, un medico e divulgatore scientifico molto attivo nell'offrire una corretta informazione in campo medico. L'articolo si riferisce a un intervento della Dott.ssa Gabriella Lesmo, pediatra e anestesista, che in una lettera diretta a Paolo Mieli del Corriere della Sera elenca tutti i motivi per diffidare delle vaccinazioni. Anzi, per usare le sue parole, "la profonda disinformazione" in fatto di vaccinazioni.

La Lesmo, nella sua lettera, elenca tutta una serie di "certezze" sulla pericolosità e sull'inutilità delle vaccinazioni, citando studi scientifici, casistica clinica e evidenze ad ampio spettro, servendosi di un linguaggio tecnico ma comprensibile, che appare a chi legge decisamente autorevole. A parte l'uso omeopatico degli spazi (una cattiveria ce la dovevo mettere) che fa apparire l'articolo come un monolite di parole peggio della Stele di Hammurabi, l'articolo per un lettore qualunque non competente in materia (come me) sembra scritto da una persona che sa il fatto suo. La dottoressa menziona altri medici, fa riferimento a numerosi studi scientifici, cita decreti ministeriali, e usa termini tecnici mostrando una apparente confidenza e conoscenza dell'argomento.

Per lo meno questo è quello che a me appare, io che non sono un medico, e che nella vita faccio tutt'altro.  E infatti in tanti, in calce all'articolo, commentano soddisfatti, ringraziano per la chiarezza, e si complimentano con l'autrice.

Per cui mi immagino che un genitore qualunque, che cercando informazioni in rete sul tema dei vaccini legga questo scritto, resti positivamente colpito dalla chiarezza e dalle conoscenze della dottoressa. E se questo genitore è titubante nei confronti delle vaccinazioni, se ha dei dubbi, se qualcun altro gli ha detto che sembra... si dice... beh, qui trova le conferme dei suoi dubbi scritte in modo chiaro e comprensibile, e soprattutto convincente.

Poi arriva Salvo Di Grazia, anche lui medico, che elenca invece le falsità contenute nell'articolo della Lesmo, e gli errori - a suo dire molto numerosi - commessi dalla dottoressa.

La maggior parte sono però errori apprezzabili come tali solo da un esperto del settore, cioè un medico. In particolare uno mi colpisce: è quando la Lesmo afferma che l'epatite B si trasmette solo per via parenterale e venerea, dimenticando che l'epatite B si trasmette anche attraverso il sangue, e quindi tramite la presenza di tagli o piccole escoriazioni, a cui peraltro proprio i bambini sono facilmente soggetti. E' una svista? Un lapsus? Oppure, dato che si tratta di una pediatra, c'è la malafede? Questa cosa dell'Epatite, che si contagia anche tramite il sangue, mi rendo conto che la sapevo anche io, ma leggendo la Lesmo mi era sfuggita. Se fossi stato un medico, un esperto, avrei probabilmente cominciato a ululare come la sirena del Titanic, ma non essendo un medico non l'avevo nemmeno notata.

Questo esempio ci mostra chiaramente un punto fondamentale: quanto sia presuntuosa la pretesa, da parte di certi comitati o di gruppi di genitori, di "informarsi autonomamente" sul tema delle vaccinazioni. E' presuntuosa perché se non si hanno le competenze tecniche necessarie, anche un articolo come quello della Lesmo, pieno zeppo di falsità, può apparire estremamente convincente. E' scritto da un medico, usa un linguaggio comprensibile, cita lavori scientifici e studi del settore, appare scritto con competenza: con quale strumento un genitore che non è un medico, che ha una conoscenza nulla o nella migliore delle ipotesi comunque superficiale dell'argomento, che non sa cercare i lavori scientifici in rete e che soprattutto, anche se lo sapesse fare, non sarebbe assolutamente in grado di valutarne la correttezza, può giudicare se quello che sta leggendo è vero o falso? 

Avete mai provato a leggere un articolo su una rivista scientifica? Scegliete voi l'argomento, dall'arteriosclerosi ai semiconduttori, dalla fusione nucleare alla separazione fra Cretaceo e Terziario, avete carta bianca. Aprite una rivista scientifica e iniziate a leggere, e poi vedete se arrivate alla fine dell'Abstract, cioè quella parte che viene prima dell'inizio dell'articolo vero e proprio, avendoci capito qualcosa tanto da poter valutare se quello che avete letto è corretto dal punto di vista scientifico oppure no. Leggetevi un articolo di Nature sull'utilizzo di una certa molecola che dovrebbe servire a produrre enzimi responsabili etc etc... e vediamo se siete capaci di dire se quello che c'è scritto ha un senso o se sono parole inventate a caso con lo scopo di prendervi per il culo.



Perché il succo alla base di tutte queste chiacchiere è che nel campo delle vaccinazioni, per giudicare ciò che è vero da quello che potrebbe essere vero, e separarlo da quello che è in dubbio o dalla frottola grossolana, ci vogliono le COMPETENZE. Le competenze, cazzo! Scusate se mi scaldo, ma è veramente una bella pretesa, da parte di certa gente che nella vita fa l'elettrotecnico o l'architetto o il fisico nucleare, di pensare di poter giudicare quello che è vero da quello che è falso in un campo che richiede conoscenze approfondite in virologia, epidemiologia, medicina, chimica, fisiologia, biologia, genetica, e tutta una serie di discipline a loro per lo più sconosciute.

Leggevo proprio ieri, in calce a un articolo sulle vaccinazioni, un commento, uno fra i tanti dei genitori indignati per l'obbligo vaccinale introdotto, che diceva: "io non sono contrario alle vaccinazioni, ma vorrei solo che fossero fatte cum grano salis!".  

Ma che cazzo ne sai tu se sono fatte cum grano salis! Come fai a dire se sono fatte cum grano salis, tu che nella vita fai il cassiere al supermercato, o l'arredatore, o il tecnico informatico. Che strumenti hai per dire che non lo sono! Che cazzo ne sai tu più della comunità mondiale degli esperti del settore, che ha deciso quali sono le vaccinazioni importanti e il loro calendario!


Questi antivaccinisti che all'improvviso diventano espertissimi di epidemiologia e di tutti gli annessi e connessi, e che ti dicono quali vaccini servono e quali no, quante dosi devi dare, a che età dovresti fare il richiamo, e quanto tempo deve passare tra una dose e l'altra, sono come quei condomini che quando c'è da decidere di rifare la coibentazione dei tetti, o lo scolo delle acque, o l'impianto elettrico, loro sanno sempre tutto, e qualunque tecnico esperto interpelli stai tranquillo che l'esperto per loro è un incapace totale e devi dar retta a loro. Che ti viene da alzarti su, mettere le dita di entrambe le mani in modo che si tocchino le punte, e muovendo gli avambracci ritmicamente avanti e dietro verso la tua faccia, dirgli: "ma mi spieghi che cazzo ne sai tu di impiantistica dei sistemi di riscaldamento, che facevi l'usciere!"

Qualcuno adesso però potrà obbiettare dicendomi: e tu perché credi a Salvo Di Grazia e non alla Dott.ssa Lesmo? Che competenze hai tu, che nella vita fai proprio tutt'altro, per dire che Salvo di Grazia ha ragione, e la Lesmo no?

Giustissimo. E infatti è proprio perché non ho competenze e ne sono perfettamente consapevole che scelgo Salvo Di Grazia e non la Lesmo. Scelgo Di Grazia non perché abbia le competenze per controllare quello che egli dice, ma perché il suo parere è in linea con il parere di chi certamente è esperto del settore. Perché il suo parere coincide con quello del pediatra di mia figlia, e della stragrande maggioranza dei pediatri, nonché dei medici. E scelgo Di Grazia soprattutto perché il suo parere coincide con quello degli specialisti in immunologia e virologia, i veri esperti del campo, e con le linee guida dell'organizzazione Mondiale della Sanità. Scelgo Di Grazia perché il suo parere coincide con il parere di chi è il più titolato in termini di competenze. 

E' l'unica cosa che posso fare, io che in questo campo, per quanto mi sbatta, legga, mi informi, resto profondamente ignorante nei confronti di chi invece ci lavora da una vita.

E poi scelgo Di Grazia perché una dottoressa che si spaccia per esperta e poi si "dimentica" di dirmi che l'epatite B si prende anche tramite il contatto con le ferite, cosa che so persino io, genitore qualunque, mi puzza tanto, ma veramente tanto di incompetente. O di persona in malafede, e non so cosa sia peggio.

giovedì 15 giugno 2017

Il Principio di Indeterminazione di Heisenberg in piena azione

Il principio di indeterminazione di Heisenberg è una delle stranezze della meccanica quantistica. Einstein stesso, sebbene sia stato fra quelli che posero le basi della descrizione quantistica del mondo microscopico, si ingegnò per anni con lo scopo di trovare un esperimento ideale che lo rendesse violabile. Ma non ci riuscì.

Il principio di Heisenberg afferma sostanzialmente che non possiamo conoscere contemporaneamente, con precisione arbitrariamente alta, la posizione e la quantità di moto di una particella (la quantità di moto, o impulso, è il prodotto della massa per la velocità della particella). Per qualche congiura della natura il prodotto dell'incertezza sulla posizione della particella moltiplicato per l'incertezza con cui conosciamo la sua quantità di moto sarà sempre maggiore di un certo valore minimo, che numericamente corrisponde alla costante di Planck diviso quattro pi greco (h-tagliato mezzi).

Oppure, in alternativa e in modo del tutto equivalente, la precisione con cui conosciamo l'energia di una particella moltiplicato l'intervallo temporale in cui questa misura è stata effettuata, è sempre maggiore della solita costante di Planck diviso 4 pi greco.



Quindi se misuriamo con estrema precisione la posizione di una particella, allora la sua velocità (il suo impulso) risulterà altamente indeterminata, in modo da garantire il rispetto della disuguaglianza.

Allo stesso modo una misura molto precisa dell'energia della particella si tradurrà in una grande indeterminazione dell'intervallo temporale durante il quale la particella aveva l'energia che abbiamo determinato. Oppure, in alternativa, una collocazione temporale molto precisa di una particella si traduce in un'alta incertezza della sua energia.

Potrebbe sembrare strano, ma le verifiche sperimentali del principio di indeterminazione sono sorprendentemente poche (fonte), nonostante esso rappresenti una delle leggi fondamentali della fisica.

Ma esiste un modo per vederlo direttamente al lavoro. Un modo comprensibile a tutti: un semplice grafico, il risultato di un esperimento, per vederne i suoi effetti pratici.

Alcuni anni or sono i fisici delle particelle al Cern hanno effettuato un esperimento per studiare una particella che si chiama Z-zero. La particella Z-zero è un ingrediente fondamentale di quello che viene comunemente chiamato Modello Standard delle Particelle Elementari, e è co-responsabile della cosiddetta Interazione debole. E' stata scoperta nel 1983 da Carlo Rubbia e collaboratori, e verso la fine degli anni 80 è stato costruito un acceleratore per studiarne le proprietà in dettaglio. L'acceleratore si chiamava Large Electron-Positron collider, comunemente chiamato Lep.

Il Lep accelerava ad alte energie elettroni e le antiparticelle degli elettroni, chiamati positroni in direzioni opposte, e poi li faceva scontrare fra loro (collidere, dicono i fisici). In questi urti venivano prodotte le particelle Z-zero.

Il trucco alla base del funzionamento del Lep stava nel poter decidere con grande precisione l'energia a cui far collidere gli elettroni e i positroni. In particolare si regolava l'energia di collisione in modo da renderla uguale alla massa della particella Z-zero, con un'incertezza di una parte su centomila. In questo modo la coppia elettrone-positrone, quando si trovava a contatto nell'urto, veniva ad assumere esattamente le proprietà della Z-zero, sia come massa che come tutte le altre sue proprietà (si chiamano numeri quantici, in gergo). E quindi, di fatto, elettrone e positrone, negli urti prodotti al Lep, si trasformavano direttamente in particelle Z-zero. Ogni urto una Z-zero.

La Z-zero, tuttavia, è una particella altamente instabile, e appena prodotta svanisce immediatamente. Decade - si dice in gergo - trasformandosi in altre particelle. Il tempo che intercorre tra l'urto e il decadimento della Z-zero, cioè il tempo in cui la Z-zero resta tale, è incredibilmente breve, qualcosa come 10 alla meno 25 secondi. Un decimilionesimo di miliardesimo di miliardesimo di secondo. Questo tempo è così incredibilmente breve che non c'è di fatto alcuna speranza di poter osservare direttamente la Z-zero "da viva", e tutto quello che possiamo studiare sono i suoi prodotti di decadimento, il modo in cui essa muore.

Quindi in sostanza abbiamo una coppia di elettrone-positrone che si scontra con un'energia ben definita, e da quel punto in cui avviene lo scontro vediamo saltar fuori altre particelle che sono il risultato del decadimento della Z-zero. Lo studio di come decade la Z-zero ci fornisce molte informazioni inerenti alla fisica di questa particella, ed è per questo che il Lep produceva collisioni con una frequenza di circa 1 al secondo, tanto da produrre in tutto svariati milioni di Z-zero.

Ma dove sta il principio di indeterminazione di Heisenberg in tutto questo? Beh, se avete notato, abbiamo detto che la Z-zero vive per un tempo brevissimo, circa dieci alla meno 25 secondi. Questo rappresenta un intervallo temporale brevissimo entro il quale la Z-zero può esistere, e che la natura ci fornisce gratis: in pratica quando osserviamo la produzione con successivo decadimento di una Z-zero stiamo osservando un fenomeno che in media dura dieci alla meno 25 secondi.

E queste deve farci drizzare le orecchie, perché un tempo così incredibilmente piccolo deve tradursi, secondo il principio di indeterminazione, in una corrispondente indeterminazione dell'energia della particella, ovvero della sua massa. In questo caso infatti energia e massa coincidono, perché la Z-zero è prodotta ferma (elettroni e positroni hanno infatti energie uguali e direzioni opposte, e quindi il loro centro di massa è fermo nel laboratorio). Quindi, se Heisenberg ha ragione, noi dovremmo osservare una indeterminazione nella massa della Z-zero.

Ma come si manifesta una eventuale indeterminazione della massa di una particella?

Per vedere questa cosa possiamo fare così. Possiamo decidere un certo valore dell'energia di collisione degli elettroni e positroni, l'energia del centro di massa a cui li facciamo scontrare, e far funzionare l'acceleratore per un po' in queste condizioni, e contare quante volte osserviamo la produzione di una Z-zero e il suo immediato decadimento. Poi possiamo cambiare di poco l'energia nel centro di massa a cui facciamo avvenire l'urto fra elettroni e positroni, e contare di nuovo quante Z-zero vengono prodotte.  E poi cambiarla di nuovo, e ripetere la stessa operazione. Ovvero fare uno "scan" in energia. E cosa osserveremo alla fine? Il grafico qua sotto.

In questo grafico è riportato sostanzialmente il numero di Z-zero prodotte,  (in termini di una quantità un po' più complicata che si chiama sezione d'urto, sigma-had, la quale tiene conto di tutte le complicazioni di cui bisogna preoccuparsi nel fare questa misura, ma per i nostri scopi possiamo pensare che sia il numero di Z-zero prodotte) in funzione dell'energia di collisione degli elettroni-positroni.  I punti rossi, molto piccoli, sono i dati sperimentali dei 4 esperimenti che hanno raccolto questi dati: si chiamavano Aleph, Opal, Delphi e L3. La curva verde è quella che "fitta" i dati (interpola, in italiano) secondo la forma della curva prevista dalla teoria. In ascissa c'è l'energia del centro di massa, l'energia a cui facciamo scontrare elettroni e positroni.


Cosa impariamo da questo grafico? Impariamo che c'è un valore dell'energia di collisione in cui è massima la probabilità di produrre Z-zero, che è tra 91 e 92 GeV. Se però cambiamo di poco l'energia di collisione a destra e a sinistra di quel valore in corrispondenza del quale si ha il massimo della curva (il massimo delle Z-zero prodotte), osserviamo che produciamo ancora delle Z-zero, ma un po' di meno. E più ci allontaniamo da quel valore, meno ne produciamo.

Cosa significa questo? Ricordiamoci che noi stiamo regolando accuratamente l'energia di collisione tra elettroni e positroni in modo da renderla pari alla massa della Z-zero. E' questo che ci permette di produrla. 

Beh, questo grafico ci dice che non esiste una massa definita della Z-zero. Ne esiste un valore più probabile, e altri meno probabili, in modo sostanzialmente simmetrico attorno ad esso. Se regoliamo l'energia di collisione entro i valori di questa curva a campana, possiamo sempre parlare di produzione della Z-zero. Il valore nominale della massa della Z-zero viene assunto essere quello dove si ha il massimo della produzione, ma poi esiste tutto un intervallo di valori di massa in cui la Z-zero continua a essere tale. Ovvero la sua massa è indeterminata, con un'incertezza corrispondente alla larghezza di questa curva. Il principio di indeterminazione di Heisenberg, appunto.