Il più grande errore di calcolo della storia

Sbagliare un calcolo di 120 ordini di grandezza

Immaginiamo di dover risolvere un problema che abbiamo affrontato altre volte con successo, tipo calcolare, al meglio che possiamo, l'area di una superficie di un prato, o di un appartamento. Se è un quadrato o un rettangolo, o un poligono regolare è facile, abbiamo tutti gli strumenti di calcolo che ci forniscono un risultato praticamente esatto. Se è una figura un po' più strana, magari con qualche linea curva, possiamo fare una stima usando delle approssimazioni. Non sarà una misura perfetta, ma siamo confidenti che, se teniamo conto di tutto con sufficiente cura, il risultato non sarà poi tanto diverso dal valore vero. E infatti, se proviamo con superfici anche molto diverse fra loro, scopriamo che il nostro metodo è in genere preciso, e in alcuni casi molto preciso.

Adesso supponiamo che ci diano una nuova superficie da misurare. Non è di quelle facili facili, ma concettualmente il problema non sembra diverso dagli altri già affrontati: si tratta di utilizzare quel metodo, che in tanti casi si era dimostrato valido, anche per questo nuovo caso.

E supponiamo però che, alla fine dei nostri calcoli, il risultato venga sbagliato. Ma non sbagliato in modo comunque accettabile: mostruosamente sbagliato! Ben 120 ordini di grandezza di differenza! Il vero valore era - mettiamo - 1, e a noi invece viene, in base ai nostri calcoli, 1000000000 000000000 000000000 000000000 000000000 000000000 000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000.

Sembra impossibile vero? Alla faccia dell'errore di calcolo! Penseremmo che deve esserci per forza qualcosa di strano. Qualcosa, in quella nuova superficie, che fa sì che il metodo che avevamo sempre usato non sia affatto applicabile. Qualcosa di cui non abbiamo tenuto conto che rende assurdamente sbagliato il risultato. Ma non può essere qualcosa da poco, perché per sbagliare di 120 ordini di grandezza vuol dire che quel qualcosa che non abbiamo considerato deve essere talmente importante da farci ritenere che manchi qualcosa di assolutamente fondamentale alle nostre conoscenze. 

Può sembrare un problema assurdo per quanto è esagerato, ma è quello che succede ai fisici quando provano a calcolare l'energia del vuoto. Il risultato viene sbagliato di 120 ordini di grandezza. Il più grande errore di calcolo della storia.

Prima di chiederci cosa significhi il concetto di energia per il vuoto, cioè di qualcosa che, secondo la parola, non dovrebbe contenere niente, diciamo che è possibile determinare questa energia da misure astrofisiche e cosmologiche, e quindi per via sperimentale. Questo perché l'energia del vuoto, ovvero l'energia contenuta nello spazio, qualunque cosa ne sia la causa, entra nella descrizione della dinamica dell'universo, influendo sull'espansione dell'universo stesso. Quindi da misure precise su come si allontanano le galassie e su come lo facevano in passato (ovvero quando guardiamo galassie più distanti, che è il modo che abbiamo per viaggiare indietro nel tempo), riusciamo a stimare quanta energia è associabile al vuoto, allo spazio stesso.

La cosa interessante è che nella relatività generale l'energia associata al vuoto corrisponde a una pressione diretta verso l'esterno, ovvero a una forza repulsiva: una forza che spinge via le galassie. E questo è quello che viene effettivamente osservato: le galassie non solo si allontanano fra loro, ma aumentano la velocità con cui si allontanano. La presenza di spazio vuoto fra le galassie produce una forza che le allontana. Più aumenta questo spazio, più le galassie vengono spinte via una dall'altra. Le misure attuali sulla velocità di espansione dell'universo implicano una densità di energia del vuoto di un milionesimo di erg per centimetro cubo di spazio (più o meno l'energia di un singolo granellino di polline microscopico che si muove a una velocità di qualche metro all'ora). Un'energia molto piccola, ma non nulla, e che sommata su tutto lo spazio che c'è fra le galassie diventa un numero importante. Talmente importante da costituire circa il 70% di tutta l'energia dell'universo. In cosmologia l'energia del vuoto è associata alla cosiddetta "dark energy", o "energia oscura". In questo articolo parlerò a volte di energia del vuoto, a volte di densità di energia del vuoto. In realtà intendo la stessa cosa, e il termine corretto sarebbe densità di energia del vuoto.

Il vuoto quindi ha una densità di energia molto piccola, ma tuttavia ce l'ha. Se l'energia del vuoto fosse significativamente maggiore, le caratteristiche dell'universo stesso sarebbero molto diverse da quelle che osserviamo, e noi non saremmo qui, perché non sarebbe stato possibile in passato formare stelle e galassie a causa dell'espansione "troppo veloce" dell'universo. L'energia del vuoto, o meglio la densità di energia del vuoto, per il semplice fatto che esistiamo, deve essere quindi piccola. E infatti misuriamo qualcosa di piccolo.

Appurato questo, adesso però chiariamo cosa vuol dire che il vuoto ha un'energia, e come è possibile calcolarla, per poi confrontare il calcolo con la misura e vedere se il nostro calcolo torna con quello che osserviamo.

Detto così sembrerebbe comunque un'assurdità: il vuoto è vuoto, non c'è niente, e quindi la sua energia sarà zero, verrebbe da dire. Il problema è che il vuoto in fisica è molto diverso da come intendiamo idealmente il vuoto, che è un concetto che in realtà già anche filosoficamente ci da dei problemi a definirlo. Nel mondo della fisica il vuoto è molto più complesso di quello che il nome lascerebbe supporre. La colpa è della meccanica quantistica, senza la quale il tentativo di descrivere i fenomeni microscopici fallisce miseramente.

Il vuoto in fisica è definito come lo stato di minore energia possibile. Anche se riuscissimo ad eliminare tutta la materia, il vuoto, quando lo si osserva su scale spaziali molto piccole, ci apparirebbe come un continuo pullulare di coppie particella-antiparticella, che nascono e muoiono di continuo. Questo fermento di particelle che si manifestano e scompaiono in tempi brevissimi è possibile, anzi è obbligatorio, grazie al principio di indeterminazione di Heisenberg, una legge fondamentale della meccanica quantistica. Il principio di Heisenberg impone a qualunque sistema fisico di non poter avere un'energia determinata con assoluta precisione. Questo significa che l'energia minima di un sistema come il vuoto non può essere rigorosamente zero, come la parola vuoto lascerebbe supporre, ma deve fluttuare attorno allo zero.  Siccome in fisica esistono campi di vario tipo (elettromagnetico, debole, di Higgs, etc) che permeano lo spazio, ognuno di questi campi, anche in condizioni di vuoto contribuirà all'energia contenuta nello spazio con le fluttuazioni attorno al proprio minimo di energia. Queste fluttuazioni sono possibili per l'appunto grazie al principio di indeterminazione.

La densità di energia del vuoto è quindi la media dei contributi di tutti questi processi quantistici, che possono coinvolgere particelle anche molto pesanti esistenti soltanto per intervalli di tempo via via più infinitesimi.

Questi effetti quantistici del vuoto, bisogna sottolinearlo, non sono una semplice teoria, ma sono ampiamente verificati da molti esperimenti. Esiste un fenomeno, che si chiama effetto Casimir, che consiste nella forza attrattiva che si produce fra due piastre parallele nel vuoto, poste a distanza dell'ordine del micron, dovuta proprio agli effetti quantistici del vuoto. Un effetto che è stato effettivamente misurato.

Più in generale gli effetti quantistici virtuali che sono alla base dell'energia del vuoto sono ingredienti fondamentali nei processi della cosiddetta "elettrodinamica quantistica", cioè la teoria quantistica dell'elettromagnetismo. Questa è la teoria fisica che vanta di gran lunga il maggiore accordo fra previsioni teoriche e misure sperimentali, con precisioni che arrivano a una parte su un milione di miliardi. Nessun calcolo, nessuna previsione teorica di un fenomeno fisico, nemmeno tra quelli più banali, è confermato dagli esperimenti a questo incredibile livello di precisione.

In modo analogo, sebbene con precisioni inferiori, ma comunque molto elevate, i calcoli teorici di fenomeni che hanno a che fare con le interazioni cosiddette "elettrodeboli" sono confermati dai risultati sperimentali. In tutti questi casi, per effettuare calcoli accurati che combacino con le misure molto precise degli esperimenti, si deve tenere conto di questi subdoli effetti quantistici. Senza di essi le previsioni teoriche sarebbero sballate. E tutto questo ci rende confidenti del fatto che questa descrizione apparentemente fantasiosa e stravagante delle proprietà quantistiche del vuoto è quantomeno appropriata.

In sostanza quindi i fisici dispongono di uno strumento di calcolo (la teoria quantistica dei campi) estremamente preciso, e che è stato testato con grande accuratezza in molti problemi di tipo diverso in cui è necessario considerare gli effetti quantistici dell vuoto. E' l'analogo del nostro sistema per calcolare le aree: abbiamo provato ad applicarlo a tante superfici diverse, e l'accordo fra teoria e esperimento è stato sempre elevato, in certi casi estremamente elevato, e questo ci da sicurezza sulla validità del metodo di calcolo.

E quindi i fisici, forti di questi successi, applicano questo strumento di calcolo per determinare matematicamente l'energia del vuoto, cosa che equivale a sommare le energie minime (si chiamano energie di punto zero, in gergo) di tutti i possibili campi esistenti. Il problema però è che più le vibrazioni dei campi hanno lunghezza d'onda piccola (corrispondenti a piccole scale spaziali), più hanno frequenza maggiore, ovvero energia maggiore, e quindi contribuiscono maggiormente al computo totale dell'energia del vuoto. E se si ammette che lo spazio-tempo possa avere dimensioni piccole quanto ci pare, la somma dei contributi di tutto questo pullulare di particelle-antiparticelle con frequenze-energie grandi fino all'infinito diventa un numero infinito. Ovvero il vuoto dovrebbe avere un'energia infinita, in netto contrasto con l'energia piccola, sebbene non nulla, che osserviamo.

Però i fisici suppongono che sotto certe distanze molto piccole, per le quali la forza di gravità diventerebbe essa stessa determinante, la struttura stessa dello spazio tempo perda di significato, e quindi non si possa parlare di dimensioni spazio-temporali infinitamente piccole. Bisogna fermarsi ad un certo punto, ad una scala di distanze minima che si chiama "scala di Planck", oltre la quale il concetto stesso di spazio e tempo smettono di valere. Però questa è una magra soddisfazione, perché anche ammettendo che sotto la distanza d Planck non abbia più senso parlare di distanze, la somma dei contributi di questi campi su scale spaziali così piccole darebbe comunque al vuoto un'energia enorme: 120 ordini di grandezza più grande di quanto misurato. 

Questa differenza spropositata fra l'energia del vuoto misurata e quella calcolata è spesso chiamata il problema della costante cosmologica, oppure la catastrofe del vuoto. Essa si può sintetizzare con il fatto che da un lato constatiamo, con le osservazioni sperimentali sul moto delle galassie e sull'evoluzione passata dell'universo, che la densità di energia del vuoto è molto piccola. E d'altra parte se non fosse così noi non potremmo esistere, perché il fatto che il vuoto abbia una densità di energia non nulla implica una forza repulsiva nei confronti della materia. E quindi l'universo, con una densità di energia troppo grande, si sarebbe espanso troppo velocemente per permettere la formazione di strutture complesse come le stelle e le galassie. D'altra parte, utilizzando la meccanica quantistica, cioè lo strumento di calcolo più efficace e predittivo che abbiamo per studiare il mondo submicroscopico, ci ritroviamo una previsione teorica della densità di energia del vuoto che è 120 ordini di grandezza più grande di ciò che misuriamo. E siccome nella scienza le misure contano sempre più dei calcoli teorici, questo ci induce a pensare che in quel calcolo teorico qualcosa non va. Non abbiamo idea di cosa sia, ma di sicuro c'è qualcosa che non è stato considerato in modo corretto.
 
Una possibilità è che esista in natura qualche meccanismo che cancelli perfettamente questi contributi quantistici all'energia del vuoto, in modo da produrre un'energia del vuoto sostanzialmente nulla. Ad esempio un tipo di particelle (sconosciuto) che dia effetti analoghi all'energia del vuoto, ma con segno opposto. Se un meccanismo del genere esiste, di certo non abbiamo idea di quale sia. Ci aveva provato la teoria della supersimmetria, che comunque nella pratica non riesce a cancellare questo effetto gigantesco, e poi, ancor più nella pratica, alla luce degli ultimi esperimenti, sembra che non esista neanche. Non sempre le cose vanno come piacerebbero ai fisici.

Nella teoria dei campi, tuttavia, non sono determinanti le energie assolute, ma le differenze di energia, come accade ad esempio con il potenziale elettrico o gravitazionale, che è sempre definito rispetto a un valore di riferimento. Tanto per capirci, quando ci cade un piatto di mano, e ci chiediamo se cadendo a terra si può rompere, non ci interessa la sua energia potenziale assoluta, che non si sa bene quale sia, ma la sua differenza di energia potenziale rispetto al pavimento. E' quella che causa i danni, e che ha effetto sulle quantità osservabili (nel nostro caso il destino del piatto). Quindi, in linea di principio, è possibile definire in modo analogo una densità di energia di riferimento per il vuoto, uno zero di energia che sia grande quanto i 120 ordini di grandezza, in modo che il risultato sia una densità di energia del vuoto netta sostanzialmente vicina allo zero. Se a un numero spropositatamente grande ci sottraggo un altro numero spropositamente grande e quasi uguale, il risultato è quasi zero. Questo processo in fisica si chiama "rinormalizzazione". In linea di principio uno potrebbe fare lo stesso anche con l'energia del vuoto. C'è però un problema.

Il problema è che questa scelta dell'energia zero, del riferimento rispetto a cui misurare l'energia, e che deve essere tale da rendere praticamente nulla la densità di energia del vuoto, dipende fortemente da tutti quei fenomeni fisici a noi sostanzialmente sconosciuti che avvengono a qualunque scala spaziale infinitesima, fino ad energie spropositamente grandi - la cosiddetta energia di Planck - alla quale la forza di gravità diventa dominante perfino nel mondo microscopico. 

Questa cosa disturba molto i fisici, perché tutta la nostra conoscenza dei fenomeni naturali si basa sul fatto che ciò che avviene a scale molto diverse da quella a cui stiamo lavorando non ha mai influenza. Per capirci, per descrivere le proprietà chimiche di una molecola d'acqua non ci dobbiamo preoccupare di come si muovono le onde del mare che la contiene, né di come i quark contenuti all'interno dei protoni dei nuclei di idrogeno e ossigeno che compongono la molecola stessa stiano interagendo fra loro. Per costruire un palazzo non dobbiamo tener conto di come si muove la terra attorno al sole, né di cosa succede negli orbitali degli atomi del ferro che utilizziamo. E per studiare il moto dei pianeti attorno al sole non ci interessa sapere come si muove la nostra galassia nel superammasso locale di galassie, né di come gli atomi e le molecole che costituiscono i pianeti si uniscano fra loro in molecole. 

Ogni scala di distanza-energia è disaccoppiata dal resto, per cui per studiare un fenomeno ad una certa scala non dobbiamo preoccuparci di ciò che avviene a scale diverse. La fisica è tutto un insieme di teorie "efficaci", come si usa dire, che sono "protette" dalla nostra eventuale ignoranza su quello che può succedere a scale diverse. E' grazie a questo che siamo riusciti a riempire i libri di fisica con gradualità, e possiamo continuare a farlo, senza dover sapere tutto. E' grazie a questo che Newton ha potuto formulare la sua teoria della gravitazione senza nemmeno avere idea di cos'era un atomo.

Nel caso dell'energia del vuoto questo non sarebbe più vero, perché vorrebbe dire che per descrivere il mondo del quotidiano dovremmo preoccuparci di ciò che avviene a energie che si sono presentate soltanto nel primo istante di vita dell'universo, quando l'universo aveva una densità di energia che era 120 ordini di grandezza più grande di quella di oggi, perché la nostra energia di riferimento, quella rispetto a cui misurare l'energia del vuoto, dipende proprio da quelle condizioni estreme e irripetibili. Un problema non degno di nota per quasi tutti ma non per i fisici.

Non volevo più parlare degli sciachimisti

Eppure non resisto.

Mi ero ripromesso di non scrivere più di scie chimiche. E' una cosa troppo stupida e demenziale, e solo parlarne dà alla tesi di questo complotto un'autorevolezza che non merita. E poi le scie chimiche sono in calo anche presso gli stessi sciachimisti, che ultimamente si sono messi perfino ad accusarsi fra loro, ognuno colpevole di essere servo del potere. La paranoia del complottista all'eccesso, insomma.

Eppure ieri ho visto una cosa che veramente va oltre quello che uno si aspetterebbe dal minimo sindacale per un essere umano. Mi riferisco a un filmato, la cui visione, destinata ad un pubblico adulto, è possibile qui.  Consiglio di leggere anche il testo allegato nel link, riportato sotto il display del video.

In sostanza i nostri hanno dato ad un laboratorio due campioni di carburante "Jet-A1" per farlo analizzare, convinti di trovarci tutte le peggio schifezze necessarie a causare terremoti e inondazioni, farci ammalare, manipolare le menti umane tramite subdole nanoparticelle etc, e non si fidano della risposta, perché ovviamente non coincide con le loro aspettative. Come quegli ipocondriaci che si fanno fare uno screening totale perché sono convinti di avere di tutto, e quando il referto dice loro che, a parte essere dei gran rompicoglioni, non hanno niente di niente, invece di rasserenarsi si incazzano coi medici che sono incompetenti.

I due campioni di liquido mostrati nel filmato sono, a detta del commento, di colore leggermente diverso. Uno è incolore, mentre l'altro è giallognolo. Dal video sembrano identici, ma vuoi dubitare di uno sciachimista? Il  laboratorio scrive comunque testualmente: "L'origine della differenza di colore di ciascuno specimen può essere legata alla presenza di qualsiasi componente specifico rilevabile (tale variazione è comune ed è ammessa dalle specifiche tecniche dei fabbricanti di questo tipo di carburante)". 

Inoltre, precisa il referto di laboratorio, "si tratta di campioni di distillazione del petrolio la cui composizione molecolare è estremamente complessa. Fatte salve le condizioni rigorosamente identiche di separazione cromatografica sulla colonna capillare, i due campioni indicano cromatogrammi quasi perfettamente sovrapponibili, dimostrando composizioni molecolari estremamente simili."

Insomma, i due campioni sono sostanzialmente la stessa cosa, ma hanno colore leggermente diverso, e la cosa turba molto i nostri eroi. Facciamo allora un esempio che anche gli sciachimisti possono capire: se prendo due spremute di arancio, i colori possono essere un po' diversi, eppure se le faccio analizare viene fuori che sono due spremute di arancio, con la composizione chimica sostanzialmente uguale. Non esattamente identica, ma "estremamente simile".

Ma gli sciachimisti non si rassegnano, e fanno una prova che a loro dire taglia la testa al toro, e mostra che i laboratori di analisi, pure loro, sono al soldo del Nuovo Ordine Mondiale (lo stesso che ancora mi deve versare sul mio conto alle Cayman i 500mila euro esentasse che mi aveva promesso per scrivere l'articolo "Perché io Zummo"). E la prova è mostrata nel filmato del link quotato sopra.

Nel video sono mostrati i due campioni di liquido di quantità non precisata in due provette diverse. I due liquidi riempono le due provette fino a una tacca messa con un pennarello sul vetro delle provette. Le provette non hanno alcun tipo di graduazione inciso sul vetro.

La cosa sensazionale, ci dice il filmato, è che il peso dei due campioni non è identico: uno pesa 44 centesimi di grammo più dell'altro! E questo, prosegue sempre la voce su un sottofondo di musica elettronica altamente drammatica (chissà che fior fiore di esperti avranno contattato per scegliere la musica di maggiore impatto!) indica senza alcun dubbio che i campioni sono diversi, e quindi - conclusione ovvia - le analisi non sono attendibili.

Il filmato poi prosegue mostrando senza commento il peso di due ampolle con un fondo di liquido sempre di quantità non precisata, che pesano due grammi di differenza una dall'altra, su quasi un etto totale di peso. Altra prova schiacciante dell'inattendibilità delle analisi.

Che dire? Niente, se non che, affinché i pesi di due quantità di liquido risultino diversi, ci possono essere 3 motivi, e tutti e 3 si studiano attorno alla terza elementare.

1) I pesi sono diversi perché le quantità di liquido sono diverse. Nel test mostrato nel film non c'è nessun controllo su questo, a parte un rigo nero fatto col pennarello su una provetta non graduata. Come dire che riempo più o meno a metà due bicchieri usando l'acqua da una bottiglia, li peso, pesano diversi, e quindi i due bicchieri contengono acqua di tipo diverso! Ovvio no? Tanto per dare qualche numero, assumendo un diametro della provetta di 1.5 cm, e una densità del liquindo pari a 1g /cm3, bastano meno di 2.5 mm di liquido per fare 44 centesimi di grammo. Considerata la precisione della tacca fatta a mano col pennarello e l'assenza di graduazione sulla provetta, direi che è un attimo.

2) I pesi sono diversi perché la tara pesa diversamente. Due provette di vetro possono differire di una frazione di grammo.

3) I pesi sono diversi perché il peso specifico della sostanza può essere diverso. Visto che il colore è diverso, non stupisce che anche il peso specifico possa essere leggermente diverso.

Il testo del link conclude sconsolato "L'unico modo per ottenere dati certi, a questo punto, sarebbe quello di dotarsi di un analizzatore di spettro proprio, ma ciò, dati i costi proibitivi, è impossibile." La domanda che si impone, a questo punto, è la seguente: ma un analizzatore di spettro lo saprebbero usare, visto che non conoscono nemmeno la storia della tara-peso netto-peso lordo?

Orgoglio omeopata: siamo i secondi al mondo!

L'importante è partecipare

Leggo in questo articolo un commento molto piccato da parte di Alberto Magnetti, medico omeopata, relativo a un articolo scritto da Salvo di Grazia sul tema dell'omeopatia. Lo stesso articolo di Di Grazia era stato da me già commentato qui in tutt'altro modo. Non sono certo io a dover difendere Salvo Di Grazia, che essendo medico ha tutte le competenze per farlo. Però l'articolo di Magnetti è a tratti così inconsapevolmente comico che non posso resistere nel fare alcuni commenti personali.

Magnetti apre l'articolo dichiarando trionfante che l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha sancito che l'omeopatia è la seconda medicina al mondo. Come a dire: "scusate se è poco, siamo i secondi!". Mi è venuta subito in mente la scena del film Scusate il ritardo, in cui Troisi, per consolare l'amico Lello Arena, appena lasciato dalla fidanzata per un altro, gli dice che non deve disperarsi, e anzi deve essere orgoglioso, perché lui è il secondo uomo al mondo che lei ama! L'omeopatia uguale, è la seconda medicina al mondo. Perché evidentemente essere secondi, per Magnetti, non è mica male, in campo scientifico! E' un bel successo perché - si sa - l'importante è partecipare. 

Come la teoria della terra piatta, che è la seconda teoria al mondo sulla forma della terra, e la storia di Adamo ed Eva nel paradiso terrestre, che è la seconda teoria al mondo sulla comparsa dell'uomo sulla terra, o la teoria delle scie chimiche, che è la seconda teoria al mondo su cosa sono quelle righe bianche lasciate dagli aerei, o gli extraterrestri, che sono la seconda teoria al mondo su chi ha costruito le piramidi... Tutti secondi posti, mica risultati da poco!

Ma poi mi viene il dubbio che l'autore dell'articolo abbia interpretato l'affermazione dell'OMS come se essa volesse lasciar intendere che l'omeopatia, essendo così comune, vuol dire che funziona. No perché allora proprio non capisco un'altra affermazione, sempre dell'OMS, che evidentemente all'autore deve essere sfuggita (e che riporto riassunta qui), che sembra dire proprio il contrario, visto che si intitola, tradotta dall'inglese, "L'omeopatia non è una cura, dice L'OMS". In particolare l'OMS si riferisce al propagandare l'omeopatia come strumento efficace per trattamenti della tubercolosi, dell'HIV, della malaria e di altre patologie particolarmente gravi nel terzo mondo. Alle proteste da parte della società degli omeopati, il portavoce dell'OMS ha ribadito che "we have found no evidence to date that homeopathy would bring any benefit".

Deve anche essere sfuggito all'autore dell'articolo che nel 2015, in Australia, il National Health and Medical Research Council, in seguito ad un'analisi di tutta la letteratura scientifica internazionale riguardante l'omeopatia, ha rilasciato una dichiarazione nella quale si afferma che non esiste alcuna evidenza a sostegno dell'affermazione che l'omeopatia sia efficace nel trattamento di qualsiasi problema di salute (fonte). Saranno pure secondi, ma ben distanziati, direi!

E in Inghilterra, soltanto qualche mese fa, il sistema sanitario nazionale ha dichiarato (fonte) che "There is no good-quality evidence that homeopathy is effective as a treatment for any health condition." E negli USA la Food and Drug Administration mette i prodotti omeopatici nella lista dei prodotti "fraudolenti" per ciò che concerne il trattamento dell'influenza H1N1 (fonte). Quindi forse - ma è solo una mia illazione - l'OMS intendeva dire che nonostante l'omeopatia non serva a curare la gente, c'è un sacco di gente che ci crede lo stesso, come sempre accade con qualunque minchiata!

E poi, tornando all'articolo, cosa c'è di meglio che quotare il numero di medici omeopati nel mondo per supportare la tesi che l'omeopatia funziona? E quindi Magnetti ci fa sapere che "E' difficile pensare che 350000 medici omeopatici indiani  raggirino quotidianamente milioni di persone senza avere alcun risultato". E quindi avrebbe anche potuto aggiungere (non lo ha fatto ma lo faccio io) che è difficile credere che 160000 maghi e cartomanti solo in Italia, con 30000 prestazioni giornaliere stimate - tali sono i numeri (fonte) - raggirino quotidianamente decine di migliaia di persone senza alcun risultato! Non può essere tutto falso! E allo stesso modo, se la Rai dedica quotidianamente uno spazio all'oroscopo in vari programmi radio e tv, e lo stesso fanno praticamente tutti i giornali e i quotidiani, e in dicembre la tv a reti unificate ci ragguaglia sulle previsioni dei maghi per l'anno successivo, non può essere tutto falso!

Per inciso, credevo si dicesse "medico omeopata", e non "medico omeopatico", essendo omeopatico un aggettivo. Medico omeopatico significa un medico che non contiene traccia di medico. Che sia un lapsus freudiano?

L'autore ci ricorda fin dal titolo (L'inarrestabile avanzata dell'omeopatia) che l'omeopatia è in grande aumento, e sostiene che secondo l'OMS 600 milioni di persone usano l'omeopatia, e che il numero è in crescita del 25% annuo. Non cita la fonte per cui non so se sia vero o no. Però i casi sono due, o i numeri sono veri, e quindi entro 8-10 anni l'intera popolazione della terra userà l'omeopatia (la matematica, contrariamente all'omeopatia, non è un'opinione) oppure, prima di sparare percentuali a caso, l'autore dell'articolo dovrebbe ripassare come funziona una progressione geometrica.

Però è strano, perché i dati, per lo meno in Italia, mostrano che l'uso dell'omeopatia è in netto calo. Ad esempio qui e  qui si cita il fatto che la percentuale degli italiani che nel 2013 ha fatto uso di prodotti omeopatici si è dimezzata dai primi anni 2000, quando aveva raggiunto il massimo, e è ritornata sostanzialmente ai livelli dei primi anni 90. Ovvero, tradotto in parole povere, dopo una breve infatuazione gli italiani stanno velocemente abbandonando l'omeopatia. E anche oltre confine, in Inghilterra, dove è inclusa nel servizio sanitario nazionale, il declino dell'omeopatia in questi ultimi anni non lascia dubbi (vedi fonte), cosa che ha obbligato anche alcuni ospedali specializzati in omeopatia a chiudere (fonte).

E persino google trend, per quanto possa essere opinabile questo dato, riporta che la frequenza con cui il termine omeopatia è cercato in rete in funzione del tempo è in drastico calo ovunque: in Francia, dove l'omeopatia è molto usata (fonte), in India, dove secondo l'articolo l'omeopatia spadroneggia  (fonte), in Italia (fonte) e in generale nel mondo (fonte). In confronto, invece, il termine "sex video" non sembra temere la crisi, sebbene anche lui mostri indizi di una leggera battuta di arresto negli ultimi tempi (fonte).

L'articolo infine conclude con una frase perentoria, non si sa da chi pronunciata, scritta però in inglese e in grassetto, forse per farla apparire più autorevole: "In Last 200 years 1000’s of homeopaths have saved lives of millions of people across the globe, not only saved the lives but they have contributed to create a harmonious, happy, and healthy world."

A questo punto, se gli omeopati salvano così tanta gente, non capisco perché, quando su un treno o un aereo qualcuno sta male e fanno un annuncio del tipo "se c'è un medico a bordo è pregato di recarsi con urgenza..." si dimenticano sempre di specificare "medico omeopata". Forse perché ormai sanno che arrivano sempre per secondi.

Rai2 e Virus: in esclusiva la lista dei futuri esperti

Il pluralismo dell'informazione innanzitutto.

Pochi giorni or sono Rai2, nell'amito del programma Virus: il contagio delle idee, ha mandato in onda un interessante confronto sul tema dei vaccini. Per garantire un corretto contraddittorio, e al fine di permettere ai telespettatori di farsi un'opinione completa su tutti gli aspetti del problema, al virologo Roberto Burioni, specialista in immunologia e docente all’Università Vita Salute San Raffaele di Milano, sono stati anteposti esperti del calibro di Red Ronnie e Eleonora Brigliadori, i quali, forti delle loro competenze maturate da mesi di studio su Youtube, hanno potuto efficacemente opporsi al medico in studio.

Confortati dal grande successo della formula (gli hastag #puttanateinlibertà e #noncapiscouncazzomanonmenerendoconto sono stati ritwittati due milioni di volte in poche ore), e spronati dai numerosi apprezzamenti ricevuti, primi fra tutti quelli provenienti dei sostenitori della teoria della terra piatta e del sistema Tolemaico a epicicli, gli ideatori del programma hanno deciso di continuare sulla strada intrapresa mettendo in cantiere altre puntate che affronteranno temi di rilevanza culturale e sociale, sempre improntate a fornire una corretta e completa informazione, scevra da pregiudizi e ottiche di parte.  In via del tutto straordinaria siamo venuti a conoscenza di interessanti anticipazioni circa i temi trattati, e sugli esperti di alto calibro che verranno invitati in trasmissione.

Dato l'interesse già suscitato con la puntata sui vaccini, ampio spazio verrà riservato anche in futuro a temi legati alla salute pubblica. In particolare un esperto cardiologo sarà presente in studio per parlare di malattie cardiovascolari. Gli faranno da contraltare due ospiti d'eccezione: il Mago Zurlì e Topo Gigio. "Sono due personaggi che sono entrati nel cuore di milioni di italiani", hanno spiegato soddisfatti a Viale Mazzini. "Chi meglio di loro può parlare di questo argomento?" 

Ma la programmazione di Virus toccherà gli argomenti più disparati. Particolare attenzione verrà riservata allo scottante tema della conservazione delle biodiversità e della fauna, in un mondo in cui la presenza umana è sempre più ingombrante. L'argomento sarà affrontato da un esperto naturalista, che dovrà confrontarsi con l'amministratore delegato della Carne Montana. "Avevo una jambonet nella dispensa dalla fine degli anni 70, e quando l'ho aperta un mese fa era ancora freschissima, perfettamente conservata!", ha dichiarato il vicedirettiore di Rai2 per motivare la scelta dell'ospite.

La famiglia è da sempre il cardine principe della società italiana. Soprattutto oggi, che la si tenta di scardinare con leggi che vorrebbero mettere in discussione le naturali propensioni dell'essere umano. In una puntata dedicata interamente all'importanza dei legami e delle dinamiche familiari, saranno contrapposti la famiglia dei Corleonesi con quella degli Scissionisti di Secondigliano.

E' ben noto che alla Rai sono molto sensibili anche al rispetto e alla tutela del nostro immenso patrimonio artistico. Ed è per questo che un'intera puntata di Virus verterà su come affrontare questo delicato problema, così importante per la cultura e l'economia del nostro paese. La discussione vedrà opposti il responsabile dei beni culturali della regione Toscana e Lapo Rossi detto il canna, figlio tredicenne dell'uscere della sede Rai di Firenze. "Il mi' figliolo c'ha la passione per la pittura", ha dichiarato il padre di Lapo per chiarire il motivo della scelta. "Disegna certi cazzi sui muri che Madonna bona pajono vivi! L'altro giorno n'ha fatto uno che faceva tutto il giro di Santa Maria Novella, doveva vedere che meraviglia!"

Il tema dell'educazione è per forza di cose molto caro alla Rai, dato che l'azienda di Viale Mazzini da sempre investe in programmi di qualità dedicati in particolare al pubblico più giovane. E una puntata del programma sarà interamente dedicata proprio a questo scottante tema. A parlarci di questo argomento sarà Annamaria Franzoni, la famosa mamma di Cogne. "Coi bambini bisogna saperci fare", ci ha detto lo sceneggiatore del programma. "Tuttavia un problema oggi sempre più diffuso è la troppa permissività da parte dei genitori", ha continuato. "Per questo riteniamo che ogni tanto sia necessaria un po' di fermezza", ha chiosato l'intervistato ai nostri microfoni per motivare l'azzeccata scelta dell'ospite.

Virus toccherà anche argomenti particolarmente difficili e di non facile fruibilità, come l'evoluzione della lingua italiana nell'era di internet. "Noi in Rai non ci preoccupiamo degli ascolti", ci dice soddisfatto il direttore di Rai2, "ma ci interessa offrire una programmazione di qualità". "Quindi" - prosegue l'alto dirigente - "in questa puntata parleremo di congiuntivo piuttosto che di trapassato prossimo piuttosto che di futuro anteriore". A questo scopo si confronteranno in studio il presidente dell'Accademia della Crusca con i cultori della lingua italiana Alberto Tomba e Giovanni Trappattoni. La puntata sarà sottotitolata.

Ma il programma affronterà anche temi più leggeri, pur tuttavia di grande interesse presso il grande pubblico, in particolare con l'avvicinarsi delle vacanze. Un esempio è come affrontare la montagna in completa sicurezza, dato il gran numero di incidenti che ogni anno coinvolgono gli avventati escursionisti che affrontano le nostre cime senza prendere le dovute precauzioni. In studio parlerà dell'argomento Reinhold Messner, uno dei più grandi alpinisti di tutti i tempi. Al grande scalatore saranno anteposti due romagnoli, i fratelli Iames e Viler Casadei, da 40 anni bagnini allo stabilimento Irma a Igea Marina. "Solo chi in montagna non ci ha mai messo piede, e ha dedicato la vita esclusivamente alla patacca" - spiegano ai vertici Rai - "affronta realmente la montagna in totale sicurezza".

Si ritorna a temi complessi e di grande attualità come il rapporto tra fede e società. "La Rai ha sempre avuto a cuore la laicità dello stato", dichiarano a Via Teulada. E' per questo motivo che su un tema così delicato avremo in studio una vera e propria pletora di religiosi competenti in materia, con nomi del calibro di Don Matteo, Don Backy e Don Johnson.  Nel corso della puntata saranno anche trasmessi spezzoni di filmati di  Don Lurio, Don Diego Della Vega e Don Tano Badalamenti "Con tutti questi don speriamo solo di non apparire troppo faziosi!", ha simpaticamente commentato il produttore del programma al nostro cronista.

E infine non poteva mancare una puntata dedicata al sesso. In studio due preti. "Lo sappiamo, in questo caso non c'è niente di nuovo" - affermano in Rai - "però  agli italiani piace così". 

Ecco a voi il vero volto di Cristo. Forse.

Paccottaglie mediatiche mascherate da scienza

La Bibbia e i Vangeli non ci danno alcun tipo di descrizione fisica di Cristo. Niente, nemmeno un indizio. Né se avesse la barba, i capelli lunghi o corti, alto, basso, nulla di nulla. E nemmeno esistono raffigurazioni di Cristo prima del IV secolo o giù di lì. Prima di allora esistono solo raffigurazioni simboliche, come ad esempio il pesce (fonte). Quindi sappiamo che l'iconografia classica di Cristo, quella con i capelli lunghi, gli occhi magari azzurri, barba a pizzetto diviso in due e baffi, è completamente arbitraria. Il fatto che la Sindone, datata del 1300, ci riporti proprio quelle sembianze che all'epoca andavano per la maggiore nelle raffigurazioni artistiche di Cristo, è un'ingenuità sulla quale il falsario che ha realizzato il famoso telo è scivolato di brutto. E se può significare qualcosa, San Paolo addirittura scriveva che lasciarsi crescere i capelli è indecoroso per un uomo (fonte).

Però di recente uno studio che vorrebbe essere scientifico ha riportato alla luce il "vero" volto di Cristo. Così, per lo meno, la stampa ce lo ha proposto, ad esempio in questo articolo. Sostanzialmente alcuni esperti forensi, coadiuvati da un artista (un medico in pensione) hanno studiato tre (3!) teschi della Palestina di 2000 anni fa, e in base ad essi hanno ricostruito quello che doveva essere l'aspetto tipico degli abitanti della Galilea dell'epoca, e quindi, sentenzia l'articolo, anche quello di Cristo. E allora, già che ci sono, nell'articolo titolano direttamente che quello che è stato ricostruito potrebbe somigliare al volto di Cristo.

Ricostruzione del possibile volto di Cristo. L'espressione di incredulità è quella immediatamente dopo la resurrezione di Lazzaro.

A parte che si potrebbe questionare su quanto tre teschi siano rappresentativi delle sembianze degli abitanti di un'intera area geografica. Tanto per dire, metti che a un esperto forense del futuro capitino sotto mano i teschi di Brunetta, Sallusti e Fassino, che razza di essere riuscirebbe a ricostruire, credendolo rappresentativo di tutti noi? Che figura ci faremmo? A parte questo uno si chiede: ma perché, partendo da tre teschi, fra tutti gli abitanti della Palestina proprio Cristo e non Barabba? O lo storpio miracolato, o magari il gran sacerdote del tempio, quello antipaticissimo?

Il presunto volto di Cristo, nella versione "bald", come era di gran moda in Galilea verso la fine degli anni 20.

E poi soprattutto: ma quello sarebbe il volto del Messia atteso dalle genti? Il volto di uno permeato dello Spirito Santo? Uno che radunava maree oceaniche di seguaci e con il suo sguardo magnetico e l'immenso carisma le convinceva a seguirlo? Ce lo vedete uno così che dice alla folla "Chi mi ama mi segua!". Uno così al massimo può permettersi di dire: "ragazzi, chi viene a farsi un frizzantino da Barabba's prima che chiude?". Quella è la faccia di uno che gli hai appena spiegato una cosa facile facile e non ha capito ma non ha il coraggio di chiedertelo, e ti tocca dirgli: "allora, ti è tutto chiaro? Sicuro? Te lo ripeto un'altra volta per sicurezza: prima si mettono i calzini e poi le scarpe!" Di fronte a un volto simile spacciato per il "vero volto di Cristo" ti viene da pensare che l'autore di tutto questo sia Odifreddi.

L'articolo dice che sono stati usati programmi appositi per determinare come dovevano apparire i muscoli e la pelle, e da questo ricostruire la forma del viso a partire dal cranio. Mi chiedo se queste procedure siano mai testate "in cieco", ovvero, dato un cranio di una persona il cui viso in vita era noto (ma non noto allo sperimentatore, questo è un punto essenziale), quanto realistico è il ritratto ricostruito con tali tecniche? Suppongo che abbiano testato queste procedure in cieco, cosa che è veramente il minimo per verificare l'attendibilità di queste tecniche. Tuttavia mi piacerebbe, per pura curiosità, vedere i risultati di questi test.

Ad esempio in tempi recenti è stato ritrovato lo scheletro di Riccardo III, re di Inghilterra, e dal suo cranio è stato ricostruito il viso, che ricorda in effetti la sua immagine dipinta. Ma il punto è che si conosceva già la sua immagine dipinta, e è veramente poco credibile che questo fatto non abbia in alcun modo influenzato chi ne ha ricostruito il volto. E infatti non si capisce come mai, sebbene si affermi che la ricostruzione sia avvenuta in "cieco" (vedi fonte), il viso abbia lo stesso taglio di capelli e lo stesso copricapo del dipinto. Faccio fatica a pensare che uno addetto alla ricostruzione del volto di Riccardo III fosse all'oscuro di che faccia avesse avuto realmente, quando quella faccia era addirittura un dipinto noto. Dubbi non solo miei, ma confermati anche in questa fonte da esperti del settore. 

Ma se il vero volto di Cristo non vi basta, se vi sembra uno scoop da poco, sappiate che non c'è mai limite al trash: eccovi quindi la ricostruzione sicuramente vera del volto di Gesù Bambino, fatta dalla polizia (ebbene sì!) su esplicita richiesta delle reti Mediaset (fonte). Il volto di Cristo da bambino è stato ricostruito con sofisticate tecniche normalmente usate per gli identikit dagli esperti della polizia di Roma, partendo dal volto della Sindone (fonte). Notare lo sguardo estatico e l'espressione da saputello, di quelli che a scuola non ti passano un'espressione neanche a pagarli, e - naturalmente - i capelli biondi. Nonostante nessuno sia mai stato biondo in Palestina, Gesù lo era per definizione, essendo evidentemente lo Spirito Santo di origine nordica.

Il volto di Gesù bambino estrapolato dalla Sindone. L'espressione degli occhi è sorprendentemente simile a quella dei moderni adolescenti dopo 6 ore di playstation.

Abituato a disegnare i volti dei camorristi e a invecchiare i Corleonesi partendo dalle loro foto nella culla, cioè poco prima di darsi alla latitanza, l'esperto della Polizia ha dovuto compiere un’opera di ringiovanimento del volto sindonico, applicando anche operazioni di lifting tipo la riduzione della mascella, il rialzo del mento e la correzione della gobba al naso, che l'articolo, con grande spirito critico, ci dice essere il risultato di un probabile trauma della passione. Sembra che il tecnico si sia allenato per la difficile impresa con le recenti fotografie di Ornella Vanoni.

Le reti televisive Mediaset hanno dedicato alla ricostruzione del volto di Gesù bambino un intero speciale (fonte) durante le festività natalizie, periodo in cui si è tutti più buoni e si è in grado di tollerare anche cose che in altri momenti richiederebbero l'uso del Napalm. Vano è invece risultato il tentativo, sempre da parte del pool di esperti del nucleo investigativo, di realizzare un identikit del direttore delle reti Mediaset con l'espressione intelligente.

PS: Spero che nessuno si sia sentito offeso nelle sue convinzioni religiose da quello che ho scritto. Se c'è qualcosa di offensivo e blasfemo verso la fede in tutto ciò, è eventualmente in queste pagliacciate mascherate da scienza, che hanno come unico scopo quello di approfittare della fede e dell'ingenuità della gente per scopi mediatici e, in ultima analisi, puramente economici.
PS2: Aggiungo anche, a scanzo di equivoci, che l'articolo non vuole mettere in nessun modo in discussione la fede, né discutere sull'esistenza o meno di Cristo, dato che questi, per definizione, non sono argomenti su cui la scienza possa pronunciarsi.

Quando un fisico va a vedere un film di zombie

Seconda puntata della saga "fisici al cinema".

Un po' di tempo fa avevo scritto un articolo che si intitolava "Quando un fisico va a vedere The Martian", dove raccontavo dei patemi che soffre chi conosce le leggi della fisica quando va a vedere film di fantascienza che si propongono come scientificamente rispettosi e invece non sempre lo sono. Era un articolo chiaramente ironico, soprattutto verso la categoria dei fisici a cui io stesso appartengo, e soprattutto voleva essere un semplice pretesto per parlare di fisica in modo diverso e scherzoso. 

Alcuni non l'hanno capito, e si sono indispettiti, accusandomi addirittura di essere malato di mente, dato che al cinema mi preoccupo di queste cose  invece di godermi il film. Ho imparato a mie spese che se provi a scherzare su scienza e fantascienza in una botta sola, è garantito che scateni "the revenge of the nerds"! Evidentemente l'ironia non è per tutti a questo mondo. Quindi voglio tranquillizzarvi in anticipo, e dirvi che quando vado a vedere un film di zombie non mi lascio angustiare dal fatto che potrebbe non rispettare le leggi della fisica e della biologia, e anzi, mentre lo guardo, magari mi ci appassiono pure.

Dico questo perché adesso voglio parlare di zombie, e del motivo per cui tutti i film su di loro compiono un'imperdonabile errore dal punto di vista scientifico.

I film di zombie hanno la caratteristica di essere sostanzialmente tutti uguali: c'è stata qualche catastrofe, tipo una guerra atomica, un virus del quale le multinazionali hanno perso il controllo, un'epidemia causata da uno sversamento di salumi per vegani negli acquedotti, insomma qualcosa che ha infettato l'umanità trasformando tutti gli umani in zombie. Tutti escluso uno sparuto gruppo di fortunati (si fa per dire), che per tutta la durata del film passano il tempo a nascondersi e scappare per non essere mangiati.

Gli zombie stessi hanno alcune caratteristiche di base comuni in tutti i film.

La prima è quella di essere lentissimi a muoversi. D'altra parte, essendo morti, un po' di ruggine ai legamenti si può anche capire. Suggerimento ai registi di film di zombie: fate un film in cui un gruppo di zombie sfonda le vetrine di una fabbrica di girelli per anziani, e grazie a questa nuova tecnologia imperversa facendo razzie, suscitando contemporaneamente l'invidia presso gli altri zombie, che sono costretti a muoversi in modo tradizionale, fino a scatenare una guerra intestina per il possesso dei girelli. Mettete un po' di pepe a questo genere, che ormai sta battendo la fiacca! Vuoi mettere l'effetto terrificante di un'orda di zombie che compare all'orizzonte bucando la nebbia e il fumo tipici delle città dell'era post-atomica, e avanza inesorabile verso gli umani aiutandosi col girello?

Ma la caratteristica scientificamente acclarata degli zombie è quella di avere una fame irrefrenabile di carne umana, di cui hanno disperatamente bisogno per vivere. Totalmente insensibili alla bellezza di un cielo stellato, refrattari a qualunque forma di cultura, disinteressati persino ai libri di Vespa e Pansa facilmente accaparrabili negli autogrill abbandonati che pullulano nei loro film, l'unico scopo dei morti viventi è quello di trovare qualche umano da mangiare. 

Mangiarsi a vicenda, infatti, fra gli zombie non serve, e non va bene neanche una piadina o una quattro stagioni: ci vuole carne umana. Però non serve neanche prendere un umano, tenerselo in casa e dargli un morsetto ogni tanto, perché è ben noto che se un uomo viene morso da uno zombie dopo un po' diventa zombie anche lui, andando ad alimentare la schiera di chi passa il tempo alla disperata ricerca di umani per mangiarseli.

E' a questo punto che lo spirito critico dello scienziato emerge con prepotenza e lo distrae dalla trama del film obbligandolo a chiedersi: ma come fanno gli zombie a non estinguersi? Come è possibile che esista una terra popolata praticamente da soli zombie? 

Sì perché questo va contro tutto quello che si sa dall'ecologia e dall'evoluzione, e che è ben descritto da equazioni matematiche anche piuttosto semplici. Si chiama ciclo preda-predatore (fonte). Vediamo.

Prendiamo un sistema ecologico semplificato, ad esempio la savana con gli gnu (le prede) e i leoni (i predatori). L'analogia con gli umani (le prede) e gli zombie (i predatori) è chiara. In questo sistema gli gnu per vivere mangiano il loro cibo (l'erba) facendosi gli affari loro, mentre i leoni, insensibili all'etica vegana, per vivere devono mangiare gli gnu.

Supponiamo che all'inizio ci siano solo gnu e niente leoni. Gli gnu vivono tranquilli, mangiano l'erba, nessuno li disturba e prosperano, sempre che ci sia abbastanza erba, ma supponiamo che ci sia. Ad un certo punto compaiono i leoni, che si trovano di fronte un bel po' di gnu, e non gli sembra vero di trovare un buffet così ben fornito. E avendo così tanto cibo a disposizione avranno la vita facile, e aumenteranno velocemente di numero.

Pero' ad un certo punto succede una cosa che i leoni non avevano calcolato, così presi dalla frenesia  del cibo facile: essendo diventati tanti, come ovvia conseguenza gli gnu cominceranno a diminuire fino a scarseggiare, e questo renderà la vita dei felini improvvisamente difficile. E il risultato è che il loro numero, fino a poco prima così abbondante, comincerà a diminuire. E' chiaro, no? C'è molta concorrenza per accaparrarsi il cibo, che è diventato poco, non basta per tutti, e quindi solo i migliori, i più forti, riescono a procacciarselo. Per tutti gli altri, per i leoni più imbranati, non c'è più spazio. E come conseguenza del calo del numero dei leoni, il numero degli gnu ricomincerà a crescere. Però a quel punto gli gnu in crescita faranno crescere anche il numero dei leoni, fino a quando i leoni diventeranno di nuovo troppi, tanto da causare una nuova riduzione del numero di gnu, e così via.

In un ciclo preda-predatore il numero delle prede dipende dal numero dei predatori e viceversa, e una variazione nel numero di una delle due specie influenza il numero dell'altra, e così via in modo reciproco. Le modalità di come questo avviene dipendono da quanto sono voraci e efficaci nella caccia i leoni, e da quanto sono bravi a scappare gli gnu. In ogni caso se i leoni fossero troppo voraci e infallibili nella caccia, o gli gnu fossero troppo tonti (cosa molto simile al vero!), il risultato è che il ciclo si interromperebbe: i predatori si mangerebbero tutte le prede e a quel punto si fotterebbero con le loro stesse zampe. Niente più gnu, niente più cibo e quindi estinzione per tutti.

Andamento teorico del numero di prede e predatori in un sistema ideale, secondo quanto previsto dalla matematica alla base del ciclo preda-predatore (fonte).

 

 

Ecco quindi che impariamo che un predatore troppo vorace e troppo efficiente sarebbe un facile candidato all'auto-estinzione. La selezione naturale ha penalizzato eventuali leoni con queste caratteristiche. Se mai sono esistiti, si sono fatti fuori da soli. Che spettacolo Darwin, eh? Come riesce a spiegare la natura in modo semplice e ovvio! La semplice esistenza di una specie è per forza di cose legata alla sua capacità di procacciarsi cibo, e allo stesso tempo anche di far sì che il cibo di cui ha bisogno resti sempre disponibile. E questo si traduce in un rapporto ottimale tra leoni (predatori) e gnu (prede), numero che, se non intervengono cause esterne (eventi climatici, gli esseri umani...) oscillerà in modo naturale attorno a questo valore ottimale, in base a quanto previsto dal ciclo preda predatore.

Evoluzione nel tempo delle popolazioni della lince americana e della lepre nel parco nazionale di Denali, che mostra l'andamento tipico del ciclo preda-predatore (fonte).

E adesso veniamo ai nostri zombie. Gli zombie arrivano e si trovano gli umani, ovvero una disponibilità di cibo inizialmente illimitata. Ma quando si sono mangiati la maggior parte degli umani, cosa che allo stesso tempo incrementa sempre di più il loro numero, il cibo comincerà a scarseggiare, e per forza di cose i nostri morti viventi cominceranno a essere in difficoltà, rischiando di sparire. E quindi capiamo che un mondo popolato praticamente per intero da zombie, con solo un gruppetto di umani sopravvissuti, non potrebbe mai esistere. Ma su questo aspetto i registi di film di zombie glissano colpevolmente. Suggerisco quindi ai registi di film di zombie, oltre alla storia del girello, di aprire un nuovo filone in cui gli zombie diventano consapevoli del fatto che stanno per estinguersi, e cercano di organizzarsi razionando il cibo, il tutto condito da grandi tensioni e psicodrammi. Così, tanto per variare, perché diciamocelo, questi film di zombie oggi come oggi, oltre a non rispettare il ciclo preda-predatore, sono di una noia mortale. Ne hai visto uno, li hai visti tutti!

Se Galileo avesse avuto il microonde...

Misurare la velocità della luce in cucina

 

Tra le tante cose che ha fatto Galileo Galilei, oltre a inventare la scienza, c'è quella di aver cercato di misurare la velocità della luce. Doveva aver già subodorato che andava veloce (la convinzione comune all'epoca era che la sua velocità fosse infinita) ma ciò nonostante gli venne comunque la curiosità di misurare quanto veloce andasse. Segno che nessuno ci aveva mai provato, come spesso accadeva all'epoca, in cui si fornivano spiegazioni ai fenomeni naturali senza poi prendersi la briga di controllare se fossero vere o magari assurdamente sbagliate. Che è poi la stessa cosa che fanno oggi le pseudoscienze: riempono siti web di teorie su teorie, senza mai controllare se sono vere.

Galileo invece prese un amico, due lanterne, e due teli. L'amico lo scelse tra quelli che avevano i riflessi buoni, vedremo tra poco perché. Si mise su una collina con la lanterna coperta dal telo (stando attento a non prendere fuoco; questo i biografi non lo dicono, ma mi sento di aggiungerlo come contributo personale alla storia del grande scienziato pisano). Spedì l'amico su una collina  distante con l'altra lanterna, posizionandolo in modo che comunque potevano vedersi a vicenda, e gli chiese di tenere la lanterna coperta (stando sempre attento a non prendere fuoco).

Poi ad un certo punto Galileo (vedi nota a piè pagina) scopriva la lanterna, e la luce diventava libera di viaggiare in direzione dell'amico, che essendo stato scelto particolarmente sveglio, non appena vedeva la luce della lanterna che lo scienziato aveva scoperto, doveva, velocissimo, scoprire la sua, la cui luce sarebbe ritornata verso Galileo.

Il quale, con i suoi sofisticatissimi cronometri elettronici, misurava il tempo passato da quando egli aveva scoperto la sua lanterna, a quando la luce del suo amico gli perveniva indietro. Da tutto questo, essendo la velocità uguale allo spazio percorso diviso il tempo impiegto (a quel tempo i libri di fisica finivano più o meno a quel capitolo, e studiare fisica alle superiori era come studiare storia nella preistoria: due paginette in tutto), e essendo lo spazio pari a due volte la distanza dall'amico (distanza che era stata misurata in qualche modo), una semplice divisione e ecco misurata la velocità della luce.

L'esperimento sembra ingenuo ma non lo è affatto, perché ci dice chiaramente che nessuno aveva mai provato a fare questa misura. Altrimenti non si sarebbe tentato un esperimento che ai nostri occhi appare impossibile da realizzare nella pratica. Infatti il punto è che, se non conosciamo la velocità della luce, quando vediamo qualcosa accadere non sappiamo quanto tempo ci ha messo la luce ad arrivare fino a noi. Vediamo lo "stop" dell'esperimento, ovvero l'arrivo della luce ai nostri occhi, ma non sappiamo quando è avvenuto lo "start", cioè quando la luce è partita, ovvero quando è avvenuto l'evento che vediamo.  E dato che niente viaggia più veloce della luce, prima di percepire l'arrivo della luce non abbiamo alcuna informazione sul fatto che quell'evento sia già avvenuto. E quindi l'esperimento di Galileo è solo apparentemente ingenuo, perché rappresenta il primo tentativo di avere il controllo sia sullo "start" che sullo "stop". Un'ovvietà oggi, forse, ma evidentemente un grande salto di ingegno a quell'epoca in cui il metodo scientifico muoveva i primi passi.

In sostanza Galileo sapeva che la luce andava veloce, ma il fatto stesso che non avesse fino in fondo l'idea di quanto veloce andasse, ce la dice lunga su quanto scarsa fosse, fino ad allora, l'attitudine umana a controllare e cercare di capire i fenomeni naturali, anche i più banali. Infatti se la convinzione generale che la velocità della luce era infinita  fosse maturata da una serie di osservazioni, Galileo probabilmente non si sarebbe mai sognato di effettuare un esperimento che, sappiamo oggi, era destinato a fallire miseramente.

I problemi tecnici dell'esperimento infatti erano di non poco conto. Intanto la misura del tempo. All'epoca non c'erano i cronometri, e Galileo misurava il tempo riempiendo un secchio d'acqua, e facendoci un buco, in modo da contare quante gocce cadevano attraverso il buco. Una clessidra, in pratica. Assumendo che l'intervallo di tempo fra una goccia e l'altra fosse lo stesso (ipotesi ragionevole, perché quando i rubinetti gocciano di notte, scassano la minchia con frequenza incredibilmente costante), il numero di gocce cadute era proporzionale al tempo passato. Chiaramente le gocce dovevano cadere frequentemente per misurare la velocità della luce. Addirittura Galileo faceva in genere il buco sufficientemente largo da far cadere l'acqua di continuo, e pesare poi il secchio con l'acqua. Il peso (tolto della tara, altro mio contributo fondamentale alla biografia di Galileo) era proporzionale al tempo passato.

L'altro problema era il tempo di reazione dell'amico nel sollevare il telo sulla sua lanterna, e di Galileo stesso nel percepire l'arrivo della luce di ritorno e fermare il "cronometro". Tutte cose che non sarebbero state un problema se la luce avesse avuto la velocità di una Multipla bipower a metano in fase di sorpasso, ma che diventano un problema sperimentale importante per qualcosa che in un secondo percorre quasi la distanza fra la terra e la luna.

Il risultato è che Galileo non riuscì a misurare la velocità della luce, perché i tempi di reazione erano di gran lunga dominanti sul tempo che la luce impiegava a percorrere il tragitto di andata e ritorno. Se Galileo avesse avuto un laser, o una sorgente di luce molto collimata, avrebbe potuto sbarazzarsi dell'amico e del suo tempo di reazione puntando il raggio di luce su uno specchio, ma in ogni caso non sarebbe cambiato nulla dal punto di vista pratico, perché la luce impiega solo 3 milionesimi di secondo a percorrere la distanza di un chilometro. Decisamente troppo poco rispetto ai tempi di reazione umani. 

Al limite Galileo avrebbe potuto mettere un limite inferiore alla velocità della luce, ovvero dire: "non so quanto va veloce la luce, ma sicuramente va più veloce di tot, perché altrimenti ne avrei misurato la velocità". Che è poi quello che sostanzialmente fece, perché non se la sentì di dire che la luce aveva una velocità infinita, come invece tutti affermavano, manifestando anche in questo caso di aver compreso fino in fondo lo spirito del metodo scientifico (d'altra parte lo aveva inventato lui!), secondo il quale assegnare velocità infinita alla luce in un esperimento che non ha la sensibilità sufficiente per effettuare la misura è un'operazione assolutamente arbitraria e non giustificata.

In pratica, assumendo un'incertezza dovuta al tempo di reazione totale di 0,3 s (0,2 per l'amico, e 0,2 per Galileo, sommati in quadratura, per fare i precisini), e volendo fare una misura precisa al 20% (trascurando tutti i problemi legati alla misura del tempo col secchio), Galileo avrebbe dovuto piazzare l'amico più o meno dalle parti della luna. Un po' scomodo per l'epoca. Peò il solo fatto che egli ci abbia provato rappresenta dal punto di vista concettuale una importante conquista nello studio dei fenomeni naturali.

Ma oggi, nel 2016, ognuno può essere Galileo, e misurare la velocità della luce con un esperimento casalingo che sicuramente non ci farà passare alla storia, ma ci farà sentire scienziati almeno per un giorno. "You can be Galileo, just for one day". Misurare la velocità della luce col forno a microonde di casa!

Tutto quello che ci serve è un forno a microonde (ma va?), un righello, e una tavoletta di cioccolata.

I forni a microonde cucinano emettendo microonde (ma va?), che sono onde elettromagnetiche come la luce visibile usata da Galileo, ma con frequenza di 2.45 GHz, cioè grosso modo 100000 volte inferiore della luce visibile. Le onde elettromagnetiche di questa frequenza pongono in rotazione le molecole d'acqua contenute nei cibi (e non in oscillazione come spesso si dice, perché la frequenza di oscillazione è circa mille volte maggiore). In pratica le molecole d'acqua, che sono assimilabili a piccoli dipoli elettrici, si mettono a ruotare avanti e indietro attorno al loro asse sotto l'effetto del campo elettromagnetico oscillante all'interno del forno, e nel fare questo comunicano calore al cibo per attrito.

L'idea alla base della misura della velocità della luce è molto semplice: bisogna misurare la lunghezza d'onda delle onde nel microonde. Il segreto è fare in modo che il piatto del microonde non ruoti, e di metterci sopra un cibo che cuocendosi si ammorbidisca. Il motivo sarà chiaro fra poco. Per questo scegliamo come cibo la tavoletta di cioccolato. La marca è irrilevante, ma suggerisco di sceglierla buona, perché poi dopo ce la mangeremo, sacrificandola nel nome della scienza. Un raro esempio in cui, finito l'esperimento, uno si può mangiare l'apparato sperimentale.

Le onde prodotte dal microonde sono di tipo stazionario, cioè gli estremi dell'onda sono vincolati agli estremi del forno, dove il campo deve essere quindi nullo. Questo significa in pratica che le dimensioni del microonde non possono essere arbitrarie, ma devono essere un multiplo di metà della lunghezza d'onda. Essendo la frequenza del microonde fissata, l'onda avrà quindi i suoi picchi e valli (ovvero i suoi punti di massima ampiezza e intensità) in punti ben determinati, e in quei punti la cioccolata si ammorbidirà di più scaldata dall'onda (e quindi, sciogliendosi grazie al calore, quei punti saranno ben visibili). Ecco perché il piatto non deve girare. Nel microonde i piatti vengono fatti girare per garantire una più uniforme "illuminazione" del cibo che vogliamo cuocere, che altrimenti cuocerebbe molto nei punti dove l'onda ha la massima intensità, e molto meno dove ha il minimo dell'intensità.

Adesso non ci resta altro che tirare fuori la tavoletta di cioccolata e, trattenendo l'impulso di mangiarcela, misurare prima con un semplice righello la distanza fra i baricentri (stimati più o meno a occhio) dei punti dove la cioccolata si è ammorbidita di più. Quella distanza corrisponde alla distanza fra un massimo e un minimo dell'onda, ovvero mezza lunghezza d'onda. Quindi adesso raddoppiamo quel numero che abbiamo misurato (un'operazione matematica facile persino per uno sciachimista) e quello che abbiamo misurato è la lunghezza d'onda dell'onda elettromagnetica di frequenza 2.45 GHz del nostro microonde.

 
Siccome la frequenza f e la lunghezza d'onda lambda di un'onda sono legate alla velocità dell'onda v (che nel nostro caso è la velocità della luce, in genere indicata con c) dalla formula:

                                                                c = lambda x f, 

mettiamo dentro i numeri e ricaviamo c.

Facciamo la prova sul serio: la distanza fra i baricentri delle due bolle sciolte è di 6 cm, con un'incertezza di grosso modo mezzo centimetro. Quindi la lunghezza d'onda, che vale il doppio, dalla nostra misura viene 12 cm con un'incertezza di +/- 1 cm. Da cui, moltiplicando per 2.45 GHz, viene fuori c(misurata) =  294000000 m/s con un'incertezza dell'8%. Il valore di riferimento della velocità della luce è, al momento, di 299792458 m/s. 

Tutto sommato niente male, alla faccia di Galileo!

Nota: Galileo fa parte di quella ristrettissima cerchia di persone famose che vengono chiamate solo per nome, e pur senza aggiungere il cognome nessuno ha dubbi sulla loro identità.  Gli altri che godono di questa speciale proprietà sono Michelangelo, Raffaello, Napoleone e Belen. 

PS. In rete si trovano decine di siti che in italiano o in inglese, via testo o tramite video, descrivono in dettaglio questo tipo di esperimento molto meglio di quanto abbia fatto io. Cito ad esempio questo bel sito in italiano.