La velocità della luce

Ho appena risposto a una domanda in un gruppo di Fisica: avendo scritto un discreto papiro in risposta, ho deciso di farne un post 😎

Una domanda da semiprofano… forse un argomento già trattato, nel qual caso spero mi scuserete.
Ho letto tanti post sulla velocità della luce, sui fenomeni ad essa legati, sul fatto che sia la massima velocità possibile… ma non ho mai sentito una spiegazione sul PERCHÉ la velocità sia proprio quella.

Mi chiedo se si conosca il “meccanismo” che fa sì che le particelle prive di massa si muovano proprio a quella velocità.

Grazie

Di seguito la risposta (con alcune migliorie).


La domanda in sé non è stupida; però non è neanche corretta: non è insomma una domanda a cui dare risposta, ma una domanda da dissolvere.

Perché un metro è proprio quella lunghezza lì? Lo è per motivi storici: corrisponde a (circa) un decimilionesimo di quarto di meridiano terrestre.
Ma in realtà è un’unità di misura come un’altra: del tutto umana. I pollici sono peggio dei centimetri solo perché le usano quattro stupidi paesi al mondo e fare conversioni di unità di misura è un’operazione tediosa e prona ad errori: ma non è che siano intrinsecamente sbagliate.
Un pollice sono 2,54 centimetri, ma questo valore è dovuto unicamente a come abbiamo scelto le due unità di misura pollice e centimetro.

E il secondo, l’unità di misura del tempo? Stesso discorso.

Ora, il valore numerico di c è noto essere: 299’792’458 m/s.
Ma se usiamo unità di misura diverse dal metro al secondo (che so: le pertiche al quarto d’ora😄) si ha un valore numerico diverso: questo evidenzia che non è il valore numerico in sé ad essere importante, ma la quantità fisica che esso rappresenta.

Cosa rappresenta c? Di nome, si chiama “velocità della luce nel vuoto”, ma in realtà non è direttamente legata alla luce: rappresenta la velocità di propagazione massima di qualunque segnale; il fatto che la luce si propaghi (nel vuoto) sempre a questa velocità, è dovuto unicamente al fatto che il campo elettromagnetico, di cui la luce è una manifestazione, è mediato da particelle prive di massa (fotoni).

Una del tutto lecita obiezione sarebbe: “Sì, ma perché è proprio tot? Non mi hai mica risposto!”
È vero, non ho (ancora) risposto. Si potrebbe rispondere “perché la Natura ha scelto così”: ma non è che sia una risposta soddisfacente.
E qui veniamo al punto, la dissoluzione della domanda: quanto letto finora era solo propedeutico al vero discorso (manca poco, giuro).

Oltre a rappresentare la velocità di propagazione massima di qualunque segnale, c è proprio una parte essenziale delle trasformazioni di Lorentz: queste sono le trasformazioni che permettono di passare da un sistema di riferimento all’altro.
Avrete sentito parlare dei fenomeni di contrazione delle lunghezze e dilatazioni dei tempi, in Relatività Speciale; questi fenomeni si possono inquadrare nel più generale concetto che spazio e tempo non sono entità distinte: passando da un sistema di riferimento all’altro, lo spazio diventa (in parte) tempo e il tempo diventa (in parte) spazio.
Detta così pare fuffa newage -purtroppo è d’uso tra fuffari storpiare la Fisica, Relatività Speciale e Meccanica Quantistica sono i bersagli preferiti- ma le trasformazioni di Lorentz sono leggi precise che quantificano esattamente questo (e non è neanche pura speculazione teorica, come un profano potrebbe pensare: il riscontro sperimentale è enorme).

Quindi: cos’è c? Se la esprimiamo in metri al secondo, essa è, numericamente… la costante di conversione tra metri e secondi: proprio come 2,54 è la costante di conversione tra centimetri e pollici! Se la esprimessimo in pertiche al quarto d’ora, sarebbe la constante di conversione tra pertiche e quarti d’ora: perché spazio e tempo sono concetti separati -talmente separati da meritare diverse unità di misura- solo nella nostra umana testa.

Questa potrà sembrare una risposta a presa per il culo… ma in realtà i fisici ci sguazzano sul serio; e non ci si mette neanche troppo ad abituarvisi, anzi: una volta fatta l’abitudine, non se ne fa più a meno!
È diffusissima in Fisica la convenzione di non usare metri e secondi per indicare lunghezze e tempi, ma solo uno dei due, e porre direttamente c=1. Non 1 metro al secondo o altre unità di misura: un 1 secco, adimensionale. Monsieur de La Palice direbbe che un metro è uguale a un metro, così come un secondo è uguale a un secondo: uno uguale uno, le unità di misura identiche si elidono ad ambo i membri.
Sono le cosiddette unità di misura naturali: naturali proprio perché non dipendono dagli accidenti storici -aneddoticamente interessanti ma scientificamente irrilevanti- come la lunghezza del pollice del defunto re d’Inghilterra o la circonferenza del pianeta su cui ci siamo guarda caso evoluti.

In tale convenzione, appunto, tempo e spazio sono due facce della stessa medaglia: di conseguenza è assolutamente naturale usare la stessa unità di misura, e 299’792’458 diventa solo uno stupido numero privo di importanza fisica, proprio come 2,54.
Chiedersi perché c vale tot è del tutto equivalente a chiedersi perché il rapporto tra centimetri e pollici vale tot: perché noi abbiamo scelto così le unità di misura di partenza (metro e secondo: per meri accidenti storici); e non, come si sarebbe tentati a rispondere, “perché la Natura ha scelto così”.¹

Questo dovrebbe aver… non risposto alla domanda ma, appunto, averla dissolta 😎


¹ Se proprio vogliamo che la Natura abbia “scelto” qualcosa, allora essa ha scelto che tempo e spazio siano due facce della stessa medaglia: ma più che una scelta della Natura, direi che questo rivela una limitatezza del nostro intuito a volerli considerare distinti in primo luogo. Quindi forse sarebbe ancor meglio dire che la Natura abbia “scelto” di darci un intuito fallato.
Intuito che, non dobbiamo mai dimenticare, è il risultato dell’evoluzione; e lo “scopo” dell’evoluzione non era darci cervelli in grado di “giungere al vero”: lo scopo era darci cervelli in grado di farci sopravvivere nell’ambiente ancestrale in cui ci siamo evoluti!
In tale contesto, le velocità tipiche sono talmente basse che tempo e spazio possono essere considerati separati all’atto pratico: d’altra parte, le “obsolete” e ben più antiche trasformazioni di Galilei (in cui spazio e tempo non si mischiano mai), oltre che essere straordinariamente più intuitive, sono un’egregia approssimazione per basse velocità delle più generali trasformazioni di Lorentz!
Evidentemente questa separazione mentale aveva dei vantaggi computazionali che hanno favorito un tale intuito sì “sbagliato”, ma probabilmente più rapido (e/o neurologicamente meno oneroso) per decidere efficacemente come lanciare il sasso in modo da colpire la preda e non morire di fame.
Qui entriamo nella psicologia evoluzionistica: ho solo accennato l’argomento ma, non essendo il mio campo, non mi addentro in spiegazioni più approfondite perché potrei dire sonore minchiate (già che ho parlato di “scopo” dell’evoluzione, ho semplificato troppo: l’evoluzione non ha scopo); sicché mi fermo qua. Di buona letteratura sull’argomento ce n’è tanta 😎

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Stime alla cazzo

La capacità di fare stime alla cazzo, più elegantemente note come stime alla Fermi (anche se nella corretta accezione del termine si tratta di qualcosa di un po’ diverso), è fondamentale per un fisico. Ma anche per un ingegnere. Ma in generale per chiunque debba prima o poi avere a che fare con i numeri nella vita. Ossia per tutti.

Purtroppo è una pratica che non viene quasi mai insegnata a scuola. Non solo: è una pratica che anzi farebbe inorridire gli studenti più “bravi” in Matematica (leggasi quelli più pignoli: perché la pignoleria è quasi l’unica cosa a cui viene data importanza a scuola, e se cresci a formule e pignoleria è facile finire nel giro).
Con questo non voglio assolutamente dire che la precisione sia sopravvalutata: se una differenza dello 0,023% produce degli effetti visibili e non trascurabili, per Giove, bisognerà tenerne conto, a un certo punto delle fasi di sviluppo (qualunque cosa si stia sviluppando)!
Il problema è che, prima ancora di fare il calcolo esatto, bisogna almeno avere una vaga idea di dove si andrà a parare: perché puoi anche fare conti con formule esatte e complete che occupano mezza pagina portandoti dietro settordici cifre significative; ma se poi lungo la strada ti perdi un fattore 2\pi (e con formule grosse è facilissimo!) ottieni un risultato sbagliato di un ordine di grandezza: e la cosa grave è che, dopo aver macinato numeri per mezz’ora, di aver fatto un errore talmente marchiano non te ne accorgi manco per sogno, perché non hai nemmeno idea di quale doveva essere il risultato, circa.
Nella vita reale, non c’è la pagina con le soluzioni a fine capitolo, e accorgersi di aver basato lo sviluppo di qualcosa su un numero sbagliato di un ordine di grandezza non è un’esperienza piacevole: significa anni, soldi e risorse buttati nel cesso (oltre a una clamorosa figura di merda).engineering-fail-640x499

Quindi, torniamo al punto: cosa sono le stime alla Fermi? In un certo senso sono l’equivalente della prova del 9; solo che si fanno prima del calcolo, e non dopo, di modo che, prima ancora di arrivare al risultato, sai già (più o meno) cosa aspettarti: e se, alla fine del calcolo, trovi qualcosa di palesemente sbagliato, la stima che avevi fatto all’inizio ti può anche aiutare a capire velocemente dove sta l’errore.

Ma l’altra grande utilità delle stime alla Fermi è che permettono di farsi un’idea della grandezza in gioco in pochissimo tempo, usando solo i dati essenziali, e spesso senza neanche bisogno di carta e penna. Addirittura Fermi era in grado di fare le sue stime senza nemmeno disporre di tutti i dati essenziali: quelli che gli mancavano, se li ricavava a partire da altro, o facendo ipotesi ragionevoli, o una commistione delle due.
L’idea per questo post mi è venuta in seguito a un commento in una discussione partita dalla domanda: di quanto diminuisce la forza gravitazionale terrestre a (diciamo) 1000 km di altitudine? 1) Diventa quasi nulla? 2) Diminuisce visibilmente? 3) Diminuisce impercettibilmente? In 30 secondi, senza carta né penna, ho sparato che diminuisce intorno al 30%: quindi siamo inequivocabilmente nel secondo caso.
A un’analisi più approfondita e mettendo i numeri giusti dentro le formule esatte, si ottiene che la diminuzione è invece intorno al 24% circa: ma sempre nel secondo caso siamo! E per sapere in che caso si cascava, bastava un conto mentale di 30 secondi (e non è che io sia uno particolarmente veloce, eh), senza dover scomodare carta e penna (o un calcolatore) e, soprattutto, senza avere a portata di mano una fonte con i dati rilevanti alla terza o quarta cifra significativa (nessuno ricorda a memoria tutti i numeri di interesse fisico, come ad esempio le masse dei pianeti; e i professori che lo pretendono a scuola sono, diciamolo chiaramente, completi imbecilli che non fanno altro che creare frustrazione e odio verso materie meravigliose: fortunatamente, a scuola non ho avuto solo professori imbecilli che guardavano solo a ste cazzate, altrimenti temo che non avrei scelto Fisica).

Ora. L’arte (sì, è anche un’arte) delle stime alla Fermi purtroppo non si impara in cinque minuti: perché prima ancora di una procedura da seguire, essa è un modo di pensare. E quindi, come tutte le arti: quale modo migliore per insegnarla, se non tramite un esempio?
Prenderò in esame proprio il caso in questione: prima mostrerò i passaggi mentali, senza spiegazioni, proprio a mostrare come ho fatto a trovare una stima in 30 secondi (e, ripeto, non sono un genio, ci ho messo anche troppo); poi, spiegherò ogni passaggio.

Procediamo!

  1. Domanda: di quanto diminuisce la forza gravitazionale a h=1000 km di altitudine, rispetto a quella al livello del mare?
  2. La forza gravitazionale decresce come l’inverso del quadrato della distanza.
  3. Il raggio della Terra è circa R=6500 km.
  4. Quindi, proporzione: la forza gravitazionale al livello del mare sta all’inverso di R² come quella richiesta (quella a 1000 km di altitudine) sta all’inverso di (R+h)². Ossia:
    F_0 : \frac{1}{R^2} = F_x : \frac{1}{{\left(R+h\right)}^2}
  5. Risolvendo la proporzione e dividendo numeratore e denominatore per R² si trova che:
    F_x = F_0 \cdot \frac{1}{{\left(1+h/R\right)}^2}
  6. Espandendo il quadrato al denominatore e troncando al primo ordine non banale, si trova che il rapporto è:
    \frac{1}{1 + 2\cdot\left(h/R\right)}
  7. 2·h/R=2000/6500 è poco meno di un terzo (che è 0,33…): facciamo quindi 0,3 che è anche più comodo.
  8. \frac{1}{1+ 0,3} è circa 1 – 0,3 ossia 0,7 ossia il 30% in meno di 1.
  9. Quindi la forza gravitazionale a 1000 km di altitudine è il 30% in meno di quella al livello del mare.
  10. Fine.

Ho fatto delle approssimazioni brutali (la peggiore al punto 8) e ciononostante il risultato che ho tirato fuori non era neanche male, confrontato a quanto sarebbe dovuto venire. E l’ho fatto a mente, in 30 secondi, e non mi ritengo particolarmente brillante. E dopo la stima brutale, ci si può prendere tutto il tempo che si vuole per fare un conto più sofisticato. Dopo.
Come ci sono riuscito? Per i miei colleghi universitari sarà banale; ma per qualcuno appena uscito da scuola, come potevo essere io alcuni anni fa, un po’ meno. Veniamo alla spiegazione, punto per punto.

  1. Domanda: di quanto diminuisce la forza gravitazionale a h=1000 km di altitudine, rispetto a quella al livello del mare?
  2. La forza gravitazionale decresce come l’inverso del quadrato della distanza.
    Questo, si sa. Non lo ricordi? Nessun problema: vediamo perché deve essere così.
    Ricorda allora che il flusso del campo gravitazionale attraverso una superficie chiusa dipende solo dalla massa totale contenuta all’interno e non dalla forma o dimensione della superficie. Non ricordi nemmeno questo? Bene: fai finta che la Terra dica ai gravi che forza devono sentire mandandogli contro “palline di attrazione gravitazionale”; queste palline si conservano: quindi se vai a vedere quante di queste attraversano una superficie sferica di raggio X (centrata intorno alla Terra), e quante una superficie di raggio 2X, o 3X o quel che ti pare, il numero dovrà essere lo stesso.
    La forza del campo gravitazionale è proporzionale a quante palline arrivano per unità di superficie: d’altro canto, a un grave non glie ne frega niente di quante palline sono arrivate in totale dappertutto, ma gli interessa solo quante ne arrivano da lui. Quindi: se campo è il rapporto tra numero di palline (totali, che si conservano) e superficie (totale, che dipende dalla distanza, ossia dal raggio della superficie sferica che consideri); e se la superficie scala come il quadrato del raggio; allora il campo deve scalare come l’inverso del quadrato del raggio. Se proprio volevamo partire dai principi primi senza ricordare assolutamente niente, ecco fatto. E una volta compreso questo ragionamento, ricordare diventa automatico.
  3. Il raggio della Terra è circa R=6500 km.
    Anche questo si ricorda. Non lo ricordi? Nessun problema: ricorda allora che l’equatore misura 40 mila km (è più facile da ricordare) e dividi per 2\pi . Non ricordi neanche questo? Bene: ricorda allora che un quarto di circonferenza terrestre misura proprio 10 mila km. Proprio 10 mila km per motivi storici, conoscendo i quali è ancora più facile ricordare. L’unità di misura “metro”, infatti, fu inizialmente definita proprio così: dieci milioni di metri (10⁷) fanno un quarto di circonferenza terrestre o, ancora meglio, la distanza tra un polo e l’equatore. (poi il metro s’è ridefinito, perché “un quarto di circonferenza terrestre” fa schifo come definizione: la Terra non è una sfera perfetta e sto quarto di circonferenza dipende da dove lo vai a misurare; ma l’idea rimane quella). E se hai paura di confonderti tra mille chilometri e 10 mila chilometri, ricorda che mille chilometri è solo la lunghezza dell’Italia: troppo piccola. Questi sono solo alcuni esempi di trucchi che uno smemorato come me usa per ricordare meglio le cose: mettendole in relazione con altre cose.
  4. Quindi, proporzione: la forza gravitazionale al livello del mare sta all’inverso di R² come quella richiesta (quella a 1000 km di altitudine) sta all’inverso di (R+h)². Ossia:
    \bf{F_0 : \frac{1}{R^2} = F_x : \frac{1}{{\left(R+h\right)}^2}}
    Se la forza gravitazionale è proporzionale all’inverso del quadrato della distanza… gnamo, si farà la proporzione?
    Notare che con questa proporzione ce ne stiamo sbattendo alla grande della costante di gravitazione universale e della massa della Terra: e chi cazzo se le ricorda? Ma tanto ci importa solo il rapporto con la forza (di riferimento) al livello del mare, e quindi fregacazzi di quei numeracci orrendi, che si elidono allegramente.
    Me ne sto anche fregando delle unità di misura, perché pure quelle alla fine si elidono e quindi tenerle a mente, in questo caso, era solo uno spreco di risorse mentali; ma non è quasi mai una buona idea fare conti senza unità di misura: soprattutto conti complessi, da fare con carta e penna, di cose che non s’è mai visto, è la ricetta migliore per fare atroci pasticci. Non fatelo a casa!
  5. Risolvendo la proporzione e dividendo numeratore e denominatore per R² si trova che:
    \bf{F_x = F_0 \cdot \frac{1}{{\left(1+h/R\right)}^2}}
    Ok, fare questo a mente richiede un pelo di agilità mentale, che a volte molti di noi danno per scontato. Partiamo dal risultato del punto precedente:
    F_0 : \frac{1}{R^2} = F_x : \frac{1}{{\left(R+h\right)}^2} da cui:
    F_x = F_0 \cdot \frac{R^2}{{\left(R+h\right)}^2} = F_0 \cdot \frac{{\left(R\right)}^2/{\left(R\right)}^2}{{\left(R + h\right)}^2/{\left(R\right)}^2} = F_0 \cdot \frac{{\left(R/R\right)}^2}{{\left(R/R + h/R\right)}^2} = F_0 \cdot \frac{1}{{\left(1+h/R\right)}^2}
  6. Espandendo il quadrato al denominatore e troncando al primo ordine non banale, si trova che il rapporto è:
    \bf{\frac{1}{1 + 2\cdot\left(h/R\right)}}
    Chi ricorda un minimo di Analisi, alle parole “espansione di Taylor” dovrebbe vedere una lampadina o sentire un campanello. Chi non ricorda, nessun problema: si fa a mano.
    Consideriamo solo il denominatore. È il quadrato di un binomio, ossia:
    {\left(1+x\right)}^2 = 1 + 2x + x^2 (con x intendo il rapporto h/R). Ora è importante considerare che x è piccolo: idealmente, “piccolo” significa che è molto minore di 1. Nel nostro caso non è molto minore di 1, ma ricordiamo che stiamo approssimando; e se x è piccolo, ancor più piccolo sarà x², che quindi possiamo ritenere trascurabile rispetto a 2x e a maggior ragione rispetto a 1+2x. Risultato: il denominatore è circa 1+2x.
    Allora ci si potrebbe chiedere: perché non trascurare 2x rispetto a 1? Beh, se lo si fa, si trova come risultato 1 secco, un risultato che non dipende da x: c’è evidentemente qualcosa che non va, perché la forza gravitazionale deve dipendere dalla distanza! Forse abbiamo approssimato un po’ troppo. Troncare al primo ordine non banale significa proprio che non vogliamo fare questo: significa che ci fermiamo non appena vediamo una qualche dipendenza. Non dopo, perché non vogliamo complicare troppo i conti; ma nemmeno prima, perché non vogliamo girare in tondo senza concludere niente.
  7. 2·h/R=2000/6500 è poco meno di un terzo (che è 0,33…): facciamo quindi 0,3 che è anche più comodo.
    Vabbé, queste sono approssimazioni un po’ brutali ma ovvie. La cosa bella è che la prima approssimazione, che è per eccesso, si va a compensare quasi completamente con la seconda, che è per difetto, portando a un risultato strepitosamente buono! Se con un pezzetto di mente che avanza tieni anche conto della direzione in cui approssimi, e ti accorgi che alcune approssimazioni si vanno a compensare tra loro perché di segno opposto, puoi anche essere relativamente confidente che troverai una stima più accurata del previsto.
  8. \bf{\frac{1}{1+ 0,3}} è circa 1 – 0,3 ossia 0,7 ossia il 30% in meno di 1.
    Qui si può tirare in ballo ancora una volta l’espansione di Taylor. Ma se non vogliamo farlo, nessun problema: Si fa a mano. Abbiamo:
    \frac{1}{1+x}
    Moltiplichiamo numeratore e denominatore per (1-x): svolgendo abbiamo
    \frac{1-x}{(1-x)(1+x)} = \frac{1-x}{1-x^2} (prodotto notevole al denominatore)
    Ancora una volta, x² è piccolo (più piccolo di x, di 1, etc.), e lo buttiamo dalla finestra: restiamo col solo numeratore 1-x.
  9. Quindi la forza gravitazionale a 1000 km di altitudine è il 30% in meno di quella al livello del mare.
    1-0,3 = 0,7 è il rapporto tra la forza gravitazionale richiesta (a 1000 km di altitudine) e quella al livello del mare:
    F_x = F_0 \cdot 0,7
    Ossia il 30% in meno.
  10. Fine.

Ora. Mi si potrà obiettare che ho usato parecchie formule e fatto numerosi passaggi, tirando in ballo nozioni di Algebra e Analisi per ottenere un risultato, peraltro approssimato, che si sarebbe potuto ottenere con maggior precisione macinando direttamente i numeri con carta e penna “in meno tempo” della mezz’ora che mi c’è voluta per spiegare “tutti questi passaggi complicati”. Il fatto è che questi passaggi, per chi è abituato all’arte delle stime alla Fermi, non sono affatto lunghi e complicati: sono il pane quotidiano, e si fanno giusto nei 30 secondi necessari a leggere la prima versione (quella senza le spiegazioni). Anche meno, se si è allenati.

E qui veniamo a un punto fondamentale: la padronanza della Matematica non è, come purtroppo spesso si è indotti a pensare, l’abilità di maneggiare numeri a ventordici cifre, combinata a una memoria fotografica di tutte le formule possibili e immaginabili; al contrario! La padronanza della Matematica è la comprensione profonda non solo delle formule, ma anche e soprattutto del loro significato, della loro provenienza e della loro connessione con le altre formule. Nella mia vita (e penso di parlare a nome di tutti i fisici) ho usato il fatto che \frac{1}{1+x} \simeq 1-x talmente tante volte che ormai mi viene automatico; ma, se ho bisogno di un risultato più preciso, sono anche in grado di recuperare tutto l’armamentario che ha portato a questa approssimazione (ossia lo sviluppo in serie di Taylor) per fare un’approssimazione meno brutale: riprendo i concetti di analisi e mi fermo qualche ordine dopo, a seconda di quanto preciso mi serve che sia il risultato.
E per molti problemi (la maggior parte dei problemi realmente interessanti, in verità), calcolare le soluzioni esatte è impraticabile, se non addirittura impossibile (tanto per sparare sulla Croce Rossa: basta tirare in ballo le equazioni polinomiali di grado superiore al quarto, le cui soluzioni non possono in generale essere espresse algebricamente in maniera esatta, ma solo in forma numerica; ma c’è anche di molto peggio).
Ci sarebbe anche da aggiungere che i calcoli vanno sempre confrontati a delle misure (facciamo Fisica, non metafisica!); misure che hanno inevitabilmente delle incertezze sperimentali: quindi è proprio da pazzi pretendere calcoli esatti (“esatto”, in buona sostanza, significa con infinite cifre significative) se tanto le misure con cui vanno confrontati avranno, inevitabilmente, un numero finito di cifre significative. Ma non voglio mettere altra carne al fuoco e questo post è già lungo così per aggiungere considerazioni anche su questo aspetto.

In definitiva, si è quindi quasi sempre costretti a trovare soluzioni approssimate, per un motivo o per l’altro: e quindi diventa fondamentale saper distinguere tra vari livelli di approssimazione, partendo da rapide (ma attendibili) stime grossolane per poi raffinare sempre più il risultato con calcoli via via più complessi (ma immensamente più insidiosi: è per questo che serve avere una stima grossolana come guida!)

We cannot define anything precisely. If we attempt to, we get into that paralysis of thought that comes to philosophers, who sit opposite each other, one saying to the other, “You don’t know what you are talking about!”. The second one says, “What do you mean by know? What do you mean by talking? What do you mean by you?”

— Richard P. Feynman

Questa è la più grande lezione che, purtroppo, ho appreso solo all’università: bisogna sempre cominciare dalle stime quick and dirt; perché tanto, per raffinare l’analisi, c’è sempre tempo; e raffinare un conto approssimato richiederà sempre meno tempo di quello necessario a trovare la soluzione (e individuare gli inevitabili errori) con un conto che si è voluto testardamente fare in modo “esatto” fin dall’inizio.

NO-TAP

My two cents sulla questione NO-TAP. Che alla fine si è trasformato in uno sfogo.

Ulivo

Da pugliese, dico che si sta facendo tanto rumore per nulla, quando il vero problema è altrove.

Sono stati espiantati un paio di centinaia di alberi, che verranno ripiantati al termine dei lavori: gli stessi alberi, non alberi di rimpiazzo. L’espianto è una cosa del tutto temporanea, quindi, e gli alberi non moriranno nel processo.

Oltretutto gli alberi sono già stati espiantati, quindi le proteste “per salvare gli alberi” li stanno invece mettendo a rischio: questi alberi saranno ripiantati solo al termine dei lavori, proprio quei lavori che questi geni stanno ritardando. Sono alberi, hanno dei cazzo di cicli stagionali, e se sono stati espiantati in un certo periodo dell’anno è perché si è calcolato che al termine dei lavori sarebbero stati ripiantati nel periodo giusto per non risentirne. Questi difensori degli alberi della domenica li stanno solo mettendo in pericolo.

Per evitare che vengano fatti quali lavori, poi?

Si tratta di installare un tubo di meno di un metro di diametro, che passerà a dieci metri di profondità, trasportante gas metano, quindi niente di tossico. Il metano è quello che si brucia nei fornelli delle cucine e viene anche prodotto naturalmente nel nostro corpo: contrariamente al credere comune, non è affatto tossico.
Quel che è tossico, spiegava sempre mio padre nei corsi di formazione quando lavorava nella distribuzione gas, è il monossido di carbonio, che si potrebbe produrre nelle caldaia durante la combustione del metano: e si produrrebbe solo in particolari circostanze, ossia in carenza di ossigeno; infatti se il metano viene bruciato in condizioni normali, ossia con un adeguato apporto di ossigeno, i soli prodotti di combustione sono biossido di carbonio e vapor acqueo, che non sono tossici. Questo è il motivo per cui è importante fare periodicamente i controlli alle caldaie. Chiusa parentesi. Ma tanto sottoterra mica ci devono andare le caldaie: ci deve passare solo un cazzo di tubo, in cui non verrà bruciato un beneamato… tubo.

E benché una parte (ho detto una parte, non tutto!) del metano che arriverà da quel tubo, almeno per i primi tempi, sarà probabilmente ancora di provenienza russa, si tratterebbe comunque di una via d’accesso alternativa posta più a sud a cui, nel lungo termine, potrebbero allacciarsi nuovi fornitori, diversificando quindi le nostre fonti e parandoci il culo nel caso in cui la Russia decidesse di chiuderci i rubinetti (cosa molto probabile, a un certo punto, visto come si stanno mettendo le cose).

Quindi, ricapitolando: per difendere duecento alberi da un pericolo che non avrebbero corso, si sta impedendo la costruzione di un impianto di importanza strategica nazionale, se non continentale, mettendo pure a rischio gli alberi che si volevano “difendere” in primo luogo. Se non fosse vero, penserei a una barzelletta.


E fin qui, ci si potrebbe anche fare una risata, se non altro isterica.

Poi però ricordi che, quando gli scienziati hanno detto di abbattere alcuni alberi per evitare che la Xylella ne distruggesse milioni, ecco che i magistrati complottisti di ‘stocazzo hanno aperto la caccia agli untori accusando gli scienziati di aver introdotto loro la Xylella (quando il ceppo studiato nei laboratori è palesemente diverso da quello dell’epidemia: dopo un anno l’hanno dovuto ammettere persino i magistrati).
Nel frattempo però è passato un anno e la malattia si è diffusa: come previsto, ci sono milioni di alberi infettati. E non è che adesso si stia facendo qualcosa, eh: ormai gli alberi infetti sono troppi e costerebbe troppo prendere provvedimenti.
genius-meme

Ma il primo posto nella classifica dell’idiozia va agli agricoltori salentini, che per primi hanno dato addosso agli scienziati, gridando al lupo con la stampa e la magistratura: per non accettare che venissero abbattuti alcuni alberi malati, ora se li ritrovano tutti condannati a morte da una malattia non più eradicabile.
Come spararsi nei coglioni ai tempi del complottismo: solo che così hanno condannato a morte anche gli agricoltori del barese, che non c’entravano nulla.


Quindi, qual’è la morale che si può trarre da questa storia? Vaffanculo ai salentini, vaffanculo ai giornalisti, vaffanculo ai magistrati, vaffanculo ai manifestanti e vaffanculo ai politici: quando gli scienziati, gli unici che possano risolvere la situazione perché sono gli unici che sanno di cosa cazzo stanno parlando, vengono ripetutamente presi a pesci in faccia, ecco che il mondo va a rotoli.

Non è bello dire “ve l’avevo detto”, ma…

v’era stracazzo stato detto.

Ora piangete. Io ho già pianto, sapendo che tra un paio d’anni mi toccherà comprare l’olio toscano: perché l’olio di Bitonto, che ho sempre consumato dacché sono nato, presto non esisterà più per colpa di voi imbecilli.

Apologia dell’astrologia

astrologyproject

Aha: fregati! Sì, perché “apologia dell’astrologia” era chiaramente un clickbait. Potrei mai riabilitarla seriamente?
Beh… in qualche modo, potrei. In qualche modo. Ma andiamo con ordine.

Proprio pochi minuti fa [diverse ore fa, al momento in cui ho ultimato questo post] mi è passata sotto il naso su Facebook, per l’ennesima volta, l’emmesima immagine di questo tipo:14691009_1397710036923118_6516697839594562624_nChe è palesemente una stronzata. Cioè, anche il più idiota degli idioti che credono agli oroscopi e alle scie chimiche e hanno paura che la bambina di The Ring li ammazzi nel sonno se non inoltrano le catene di sant’Antonio, di fronte a una cosa del genere, capisce che si tratta solo di un gioco: un pretesto per sapere quali libri hanno sottomano i propri amici nelle altre città, una scusa per riflettere su cosa potrà mai significare quella frase presa totalmente fuori contesto e ri-contestualizzata a cazzo di cane, ma niente di più.

Eppure agli oroscopi c’è gente che, invece, ci crede seriamente.
Ora. Premesso che il valore predittivo degli oroscopi, dei segni zodiacali e di tutta sta robaccia qui è esattamente lo stesso dell’immagine mostrata poc’anzi (esattamente zero); e assumendo che i miei quattro lettori non abbiano bisogno di essere persuasi di ciò; passiamo al punto: l’utilità di oroscopi, segni zodiacali, improbabili-previsioni-di-futura-vita-sessuale-in-base-ad-arbitrari-libri-adiacenti e tutta sta robaccia qua, è totalmente, completamente, irrimediabilmente nulla? O qualche briciolina di utilità ce la potrebbero anche avere?

Considerando che dal letame nascono i fior, magari si può cavare qualcosa di buono pure da cagate come i segni zodiacali¹.
Ebbene: si può! Ma per spiegarlo prenderò in prestito le parole dell’astrologa Gail Andrews, immaginario personaggio di Praticamente innocuo (quinto libro della trilogia della Guida Galattica per gli autostoppisti, di Douglas Adams) mentre cerca di spiegare a una tanto infervorata quanto malinconica astrofisica (che le ha appena dimostrato come l’astrologia non sia scienza) che il suo scopo non è neanche lontanamente quello di imitare la scienza²:

Lo so che l’astrologia non è una scienza. Certo che non lo è. È solo un insieme arbitrario di regole, come gli scacchi, il tennis e quello strano gioco che fate voi inglesi, come si chiama… la democrazia parlamentare. Semplicemente, le regole in qualche modo sono finite là. L’unico senso che hanno è quello da esse stesse determinate.
Ma quando si cominciano ad applicare queste regole, si verificano i più disparati processi e si scoprono le più disparate cose sulla gente. In astrologia le regole riguardano solo casualmente stelle e pianeti: per quel che importa, potrebbero riguardare benissimo anatre e anatroccoli. È una tecnica che serve, semplicemente, a riflettere su un problema in maniera tale da farne affiorare i termini e le sfaccettature. Più numerose, piccole e arbitrarie sono le regole, meglio funzionano.
È come gettare un pugno di fine grafite su un pezzo di carta per scoprire dove si trovano i piccoli solchi nascosti. Questo permette di vedere le parole che furono scritte sul foglietto e ora sono state eliminate e cancellate. La grafite non è importante: è solo il mezzo per ritrovare i solchi. Sicché, capisci, l’astrologia non ha nulla a che vedere con l’astronomia. È solo una tecnica che consente alle persone di riflettere su altre persone.

Che in pratica è quello che ho detto io all’inizio, ma detto meglio.

Ossia: se chiedere il segno zodiacale di una persona che non si conosce è un pretesto per conoscerla, tentando descrizioni caratteriali completamente campate in aria il cui unico scopo è precisamente quello di essere confermate o smentite dalla persona direttamente interessata, ok³; ma se ci si aspetta che forniscano descrizioni accurate e che che abbiano un qualche valore predittivo… allora è fuffa. E se ci sono soldi di mezzo, è truffa.

Quindi: l’astrologia e i segni zodiacali possono pure essere ok, ma solo nei bar e alle feste e con la consapevolezza che si tratta di niente di più di un gioco⁴.
Ma in TV o sui giornali non ha alcun senso: mancando completamente di interattività, viene totalmente privata di quell’unica condizione che potrebbe darle un senso, e la si ammanta di un’autorevolezza che non possiede.

P.S.: se vi interessava saperlo, la terza riga della 69esima pagina del libro più a mia portata di mano recita:

Lepton number (L) violating modes

[PDG Particle Physics Booklet, July 2014]

Io, in ottemperanza allo spirito del gioco, ci ho anche provato a dargli un senso così ri-contestualizzata, ma poi a un certo punto ho rinunciato. Se qualcuno ha qualche (tanto bizzarra quanto infondata) idea su cosa potrebbe significare, me lo faccia sapere… Magari dopo la terza birra potrebbe anche sembrare che abbia un senso.


¹ Che possibilmente vada oltre la vendita di anelli con diamanti colorati in base al segno zodiacale, altrimenti per il paradosso De André si rivolta nella tomba tanto forte che al gatto con la tartina imburrata gli fa un baffo.

² Questo modo di vedere l’astrologia, in realtà, collide completamente con la sua genesi storica: è nata proprio per predire il futuro (fallendo miseramente)! Ma a volte alle cose si può trovare un’utilità ben diversa da quella per le quali sono nate. Come al letame.

³ E il gioco può comunque funzionare soltanto se l’altra persona è disposta a giocare, ed ha senso solo se tutte le persone coinvolte sanno che si tratta solo di un gioco.

⁴ Per quel che vale, fare il gioco dell’oca alcolico avrebbe probabilmente la stessa utilità sociale, se non maggiore: arcinote sono le proprietà di lubrificante sociale dell’alcol. Chissà che non si possa fare astrologia alcolica…

How can I help scientific research?

Question:
What can I do to help modern scientific challenges? Do I need to have a degree?

Answer:
No, you don’t need a degree! Your computer’s idle time is enough: you know, sometimes you leave your computer on but you’re not using it, or maybe you have a brand-new multi-core computer but you actually use only one core.
Well, why waste those precious but unused computational resources? Donate them to research! How? It’s easy!
BOINC is a program that lets you donate your idle computer time to the science projects of your choice: you just have to install it and select those which you deem most valuable (you will be showed a list of the available projects with a brief description). Then BOINC will do all the work: it will download the calculations that need to be done, it will let your computer do those calculations (only when there are unused resources), and then it will send back the results. All this won’t need your interaction: you only have to chose which science projects you want to donate your computer’s idle time to, that’s all!
Download and install it now!

Come posso aiutare la ricerca?

Domanda:
Cosa posso fare per aiutare a risolvere i grandi problemi della scienza moderna? Devo per forza avere una laurea?

Risposta:
No, non serve! Il tempo morto del tuo computer è sufficiente: ad esempio, a volte lasci il computer acceso anche quando non lo stai usando, o magari hai un computer multi-core ma di fatto ne usi solo uno.
Beh, perché sprecare quelle preziose ma inutilizzate risorse computazionali? Donale alla scienza! Come? Ma è facile!
BOINC è un programma che ti permette di donare le tue risorse computazionali inutilizzate ai progetti scientifici di tua scelta: serve solo installarlo e scegliere quelli che più ti sembrano importanti (ti verrà mostrata una lista di tutti i progetti disponibili, ciascuno corredato di una breve descrizione). A quel punto BOINC farà tutto il lavoro: scaricherà i calcoli che è necessario fare, li farà eseguire al tuo computer (solo quando e nella misura in cui ci sono risorse inutilizzate) e rimanderà indietro i risultati. Tutto senza che serva la tua interazione: devi solo scegliere a quali progetti scientifici donare il tempo inutilizzato del tuo computer, questo è tutto!
Scaricalo e installalo ora!

Come affrontare la depressione (altrui)

Dopo più di due mesi di silenzio stampa (eccezion fatta per un recente reblog), un post che tratta di un argomento serio: la depressione.
Non sono un medico, quindi quanto scriverò non ha la pretesa di essere clinicamente accurato; piuttosto, è l’opinione che mi sono fatto nel corso degli anni.

Ci sono vari tipi di persone cosiddette “depresse”:

  • C’è quello semplicemente ipocondriaco, la cui unica vera malattia è la convinzione di avere tutte le altre.
  • C’è la persona in cerca di attenzione: tipicamente si lamenta del fatto che il mondo congiura contro la propria felicità, spesso minaccia atti autolesionistici che non compierà mai, per il puro gusto di far sentire in colpa le persone intorno a sé.
  • Infine, c’è quello che non fiata una parola sui suoi problemi e se li tiene tutti per se, spesso si fa carico persino dei problemi altrui, e accumula, accumula, accumula… finché poi scoppia.

Non so se le persone nelle prime due categorie possano definirsi realmente depresse; hanno certamente la tendenza ad auto-definirvisi, ma questo non vuol dire niente: io posso auto-definirmi figlio di Zeus, questo non significa che sono un semidio, significa molto più probabilmente che sono un coglione. L’atteggiamento di queste persone mi ricorda piuttosto quei bambini capricciosi che piangono strillando e controllano con la coda dell’occhio, durante fugaci pause, se il genitore lo sta guardando o no.
Con le dovute eccezioni, credo che molti di loro non possano definirsi realmente depressi; o quantomeno il loro reale bisogno di aiuto è inferiore al prurito di mani che provocano negli altri, che vorrebbero prenderli a schiaffoni per fargli ridimensionare il loro atteggiamento egoista ed egocentrico di chi cerca di catalizzare continuamente l’attenzione su di sé e non è in grado di vedere né ammettere che i propri “problemi” sono nulla a confronto dei problemi reali che affliggono il mondo e le altre persone.
Le persone nella terza categoria, invece, sono quelle che mi preoccupano di più, sono quelle che più facilmente mi sento di definire realmente “depresse”; di sicuro, è con una persona di questo tipo che bisogna stare più attenti: perché potresti scoprire da un giorno all’altro che si è tolta la vita, senza neanche darti un preavviso.

Che poi un preavviso c’è sempre, ma non viene visto.
A volte non viene visto perché la persona, prima di compiere questo gesto estremo, si isola dagli altri e non gli da la possibilità di cogliere i messaggi non verbali che inevitabilmente lancia. A volte invece perché chi dovrebbe cogliere questi messaggi non verbali appartiene a una delle prime due categorie e non riesce a vedere al di là del proprio ego.

Ecco, potrei concludere qui questo post, con una mezza frecciatina rivolta a tutti e a nessuno, senza alcuna proposta concreta per risolvere il problema, o quantomeno migliorare la situazione; ma benché il cinismo sia molto di moda e vesta particolarmente bene addosso a me, voglio provare ad essere costruttivo e dare quelli che io penso possano essere ragionevoli consigli.

  1. Non dare per scontato che chi non parla dei propri problemi non ne abbia: chi appare neutrale potrebbe nascondere una voragine di solitudine, sofferenza e incomprensione;
  2. (segue) questo non significa che devi fare l’interrogatorio a chi appare neutrale per capire se è depresso: perché se lo è, così gli metti solo inutile pressione;
  3. (segue) significa, piuttosto: evita di caricarlo di altri problemi, perché magari da fuori ti appare abbastanza forte da reggere il mondo, ma in realtà dentro sta crollando.
  4. Non dare corda a chi si lamenta in continuazione: spesso cerca solo di catalizzare l’attenzione su di sé e lontano da chi ha realmente bisogno di aiuto;
  5. (segue) a volte però una persona che attira l’attenzione potrebbe davvero essere depressa: come riconoscerlo? Se non sei psicologo/psichiatra, rinuncia: capire questa cosa non è il tuo mestiere;
  6. (segue) perciò la cosa migliore da fare con queste persone è invitarle a parlare con un professionista: se evitano o rimandano, probabilmente sono solo ipocondriaci/egocentrici, inconsciamente sanno di non avere un cazzo e temono che un professionista li smascheri; in questi casi, prendili pure a schiaffoni;
  7. [EDIT] (segue) se poi dallo psichiatra/psicologo ci vanno davvero, beh, lascia che faccia il suo lavoro; e al limite, se non sai come comportarti, chiedigli consiglio;
  8. Se pensi di essere depresso, non andare in giro a lamentartene con le persone, ma vai piuttosto da uno psicologo/psichiatra: perché se non sei realmente depresso, faresti meglio a non rompere il cazzo in giro; e se sei realmente depresso, solo un professionista può aiutarti a uscirne, quindi VACCI ORA prima che la cosa peggiori.

Il progettista di cerniere

60 anni fa, James D. Watson e Francis Crick scoprirono la struttura a doppia elica della molecola di DNA. Fu una scoperta epocale, perché permise di capire come è codificata nelle cellule l’informazione genetica che si trasmette dai genitori ai figli, ponendo le basi dell’attuale genetica. Visto che in questi giorni non si fa che parlarne, sono andato su Wikipedia a farmi un ripasso di biologia, ed è così che ho scoperto un grosso difetto di “progettazione”, di cui parlerò in questo post. Ma prima, per quelli più arrugginiti, farò un breve ripasso al livello di scuola media; chi non ne avesse bisogno, può saltare direttamente al paragrafo successivo.

Doppia elica

Il DNA è composto da due filamenti, ciascuno costituito da una serie di nucleotidi (Adenina, Citosina, Guanina, Timina, brevemente: A, C, G, T);¹ è la sequenza di questi nucleotidi, diversa da individuo a individuo, a determinare il patrimonio genetico, cioè l’insieme di tutte quelle caratteristiche ereditarie che si trasmettono di generazione in generazione.
I nucleotidi possono essere visti semplicisticamente come dei pezzi meccanici quasi identici, ciascuno con tre attacchi: due laterali, un “maschio” e una “femmina”, e uno frontale (qui maschio e femmina non hanno nulla a che vedere col sesso, è un termine del gergo ingegneristico che indica due connessioni complementari che si incastrano tra loro: se la spina elettrica è un maschio, la presa è una femmina).
I ganci laterali maschi sono uguali per tutti i nucleotidi, così come quelli femmina, e questo permette di unire i nucleotidi in una catena, con una serie di connessioni maschio-femmina²: questa catena costituisce un filamento. E quelli frontali? Ora ci arriviamo.
La doppia elica di DNA è costituita da due di questi filamenti attorcigliati l’uno intorno all’altro e uniti tra loro, nucleotide per nucleotide, tramite gli attacchi frontali dei nucleotidi di cui sono costituiti.

struttura chimica DNA

Come si vede in questa immagine, i vari nucleotidi sono composti da uno zucchero (il pentagono giallo-arancio), un gruppo fosfato (il pallino giallo brillante) e una base azotata (le strutture colorate rispettivamente in verde, rosso blu e viola). La parte zucchero-fosfato, come si vede, è uguale per tutti i nucleotidi e permette il collegamento di più nucleotidi “a catena”; mentre di basi azotate ce ne sono 4 diverse, che possono connettersi solo a coppie A-T e C-G.

Gli attacchi frontali sono diversi da nucleotide a nucleotide e complementari a coppie: A si lega solo a T (e viceversa), mentre C si lega solo a G (e viceversa). A non si può legare né a C né a G, così come T non si può legare né a C né a G, eccetera eccetera. In questa maniera i due filamenti contengono praticamente la stessa informazione, solo rappresentata in maniera complementare: partendo da una doppia elica, separando i due filamenti, e ricostruendo per ciascun filamento una nuova catena ad esso complementare, si ottengono due doppie eliche identiche a quella iniziale. È così che avviene la riproduzione.

Dna duplicazione

E qui viene il problema.
La comune rappresentazione che si da del meccanismo di replicazione del DNA è quella di una cerniera che si apre e alle cui due metà, complementari tra loro, si riattaccano nuovi filamenti complementari ricostruiti a partire da nucleotidi singole.
Tuttavia, i due filamenti che costituiscono la doppia elica hanno un “verso”, determinato dall’orientamento degli attacchi maschio-femmina: la catena

<A< <C< <T< <G< <T< <A< <G<

è distinta dalla catena

>A> >C> >T> >G> >T> >A> >G>

La connessione frontale tra A e T (e anche quella tra C e G) funziona solo se A e T sono orientati in modo opposto. Cioè, è possibile che una catena di A si leghi a una catena di T in questa maniera:

<A< <A< <A< <A< <A< <A<
>T> >T> >T> >T> >T> >T>

ma non non in questa:

<A< <A< <A< <A< <A< <A<
<T< <T< <T< <T< <T< <T<

A causa di ciò, i due filamenti che compongono la doppia elica non sono orientati nello stesso verso, ma in verso opposto: cioè, procedendo nel verso maschio-femmina lungo un filamento, l’altro filamento è collegato femmina-maschio.

Il problema è che l’enzima che ricostruisce il filamento complementare attaccando nuovi nucleotidi complementari ai filamenti “nudi” procede solo in un verso, diciamo quello maschio-femmina: perciò, quando “la cerniera si apre”, una metà può essere replicata in maniera diretta (quella orientata maschio-femmina), mentre l’altra (orientata femmina-maschio) viene replicata “all’indietro” a pezzettini di qualche centinaio/migliaio di nucleotidi, e sono poi necessari tutta una serie di altri enzimi che raccordano tutti questi pezzettini tra loro con un meccanismo complicato suggerito da Reiji Okazaki.

DNA_replication_it

In questa immagine si vede come il filamento “guida” (quello in basso) si replica in maniera diretta (da sinistra verso destra), mentre il cosiddetto filamento “lento” (quello in alto) si replica in verso opposto (da destra verso sinistra) a pezzetti che vengono poi raccordati grazie ad altri enzimi (come la DNA ligasi)

Per quanto il funzionamento del DNA sia straordinariamente affascinante e mi evochi sentimenti di meraviglia quasi sacra ogni volta che ci penso, un qualunque progettista intelligente sano di mente avrebbe fatto le cose in maniera molto diversa. Avrebbe per esempio usato nucleotidi diversi che permettessero ai filamenti di legarsi tra loro nello stesso verso; oppure enzimi che lavorano in entrambi i versi. Queste sono solo le prime due cose che mi sono venute in mente, ma una mente creativa è in grado di tirar fuori in 5 minuti decine di proposte valide.

Questa del DNA è solo una delle migliaia di evidenze sperimentali del fatto che che non c’è nessun disegno intelligente dietro alla Vita: non solo nessuna mente che abbia progettato tutto, ma nanche una che abbia anche solo “guidato” l’evoluzione. L’evoluzione è solo uno stupido meccanismo incrementale senza alcun senso di prospettiva.² Nelle nostre cellule l’informazione genetica è codificata dal DNA non perché questo sia un buon sistema progettato con intelligenza: ma perché prima del DNA le forme di vita meno evolute usavano l’RNA, di cui il DNA è solo una versione più efficiente (sotto certi punti di vista).³
Parafrasando Cynthia Kenyon: lo studente meno brillante del corso è in grado di fare in un’ora cose più complicate di quel che l’evoluzione è stata capace di fare in miliardi di anni. Degli insulsi e goffi mammiferi bipedi con un chilo e mezzo di gelatina nella testa, che in un lotta contro una tigre non verrebbero dati un soldo falso, hanno inventato il fucile e la tigre se la arrostiscono per cena.
Abbiamo iniziato a fare seriamente Scienza da solo 400 anni, e siamo in grado di costruire sistemi di pannelli solari + batteria che convertono l’energia del Sole in energia chimica più efficientemente delle piante, macchine elettriche che convertono energia chimica in energia meccanica più efficientemente dei muscoli. Abbiamo costruito razzi e mandato gente sulla Luna, oggi sveliamo un segreto dell’Universo all’anno, in questo secolo avvieremo la colonizzazione del Sistema Solare e nel giro di qualche centinaio d’anni partiranno le prime navi a colonizzare altri sistemi stellari. Grazie a noi la vita terrestre (forse l’unica Vita, forse no, ma sicuramente qualcosa di raro e prezioso) si diffonderà al di fuori di questo pianeta su migliaia, milioni, miliardi di altri mondi, e le galline e tutti gli animali che ci porteremo con noi, se potessero capirne la portata, ringrazierebbero.

I risultati dell’evoluzione biologica ci sono superiori ancora in alcuni campi, come la nanotecnologia, ma è solo questione di pochi anni prima di sorpassarla anche lì. E abbiamo iniziato da 400 anni.

Dateci un milione di anni, e vi costruiamo Dio in persona.

(le immagini sono prese da Wikimedia commons; ci tengo a precisare che sono un fisico, non un biologo, quindi chiedo scusa in anticipo per eventuali imprecisioni o inesattezze e invito chi è più competente di me a correggermi nei commenti)

¹ Le lettere A, C, G, T, per essere pignoli, non si riferiscono ai nucleotidi, ma alle basi azotate: per i nucleotidi si usa una nomenclatura leggermente più complessa. Tuttavia, per gli scopi di questo post, questa è una sottigliezza secondaria, e ho preferito indicare ogni nucleotide direttamente con la lettera associata alla base che lo contraddistingue.

² Per chi avesse già le basi di biochimica: si tratta del ponte diesterico tra il gruppo acido del fosforo e il gruppo alcolico dello zucchero.

² Molte persone non sono in grado di reggere il peso di questa consapevolezza, sapere che non c’è un fine stabilito “dall’alto” dietro alla nostra esistenza, ma solo una serie di cause casuali; è perfettamente normale, e anche gli atei, talvolta, patiscono il senso di solitudine che ne consegue; ma questo non è un buon motivo per negare o minimizzare i fatti e cercare conforto nelle rassicuranti “certezze” di una religione che in cuor tuo sai esser falsa, perché:

«Ciò che è vero, è già in atto.
Ammetterlo non lo rende peggiore.
Non averne la mente aperta, non lo fa andare via.
E siccome è vero, è ciò con cui ci è dato avere a che fare.
Qualunque cosa non vera, non è disponibile per esser vissuta.
Le persone hanno la forza di sopportare ciò che è vero,
perché di fatto ci stanno già vivendo dentro.»
Eugene Gendlin

E poi: ma dove sta scritto che il fine della nostra esistenza ce lo deve dare qualcun altro? Io, onestamente, il fine della mia esistenza preferisco darmelo da solo! Noi umano siamo qualcosa di più che pupazzetti animati di un bambinone che non teneva niente da fare.

³ Perché le forme di vita meno evolute usassero l’RNA in primo luogo, è una questione estremamente interessante, di cui magari parlerò in un altro post: se state smaniando dalla voglia di saperlo, in questo altro blog si parla di un recente esperimento che avvalorerebbe l’ipotesi del mondo a RNA.

Trollare gli spammer

Recentemente mi sono iscritto su Friendster; così, tanto per provare.
Ora, se come una certa mia amica (che per la privacy chiamerò d’ora in poi Barbiegirl) vi state già chiedendo “ma cos’eeè questo Friendsteeer?” e sperate che sia io a dirvelo, debbo deludervi: piuttosto che aspettare che ve ne faccia una recensione la cui attendibilità è prossima a ε, fate prima a cercarvelo da soli su Google e a cliccare sul secondo risultato. Sì, ho detto bene, il secondo: perché il primo è prevedibilmente lui stesso, quindi ci troverete solo una greeting page piena zeppa di foto ammiccanti; mentre il secondo è, ancor più prevedibilmente, la relativa voce in Wikipedia. Comunque, in breve, sto Friendster è l’ennesimo social network, probabilmente è una cacata e mi cancellerò, anche perché qui in Europa è piuttosto sconosciuto e non credo che ci troverò proto-conoscenti di livello inferiore al sesto. Ma sto divagando.

Dicevo, recentemente mi sono iscritto su Friendster e, ovviamente, ho scelto la mia foto migliore: quella mossa, col volto deformato dalla distanza ravvicinata, il collo storto per entrare nell’inquadratura e le narici bene in vista. L’impressione al primo sguardo è di vedere un fungo Cretinus Dementis che spunta da una tazza marcescente lasciata lì da giorni.
E così, dopo aver mandato un po’ di richieste di amicizia a gente totalmente sconosciuta, come è oggigiorno d’uso sui social network, udite udite!, ho ricevuto a mia volta una richiesta di amicizia piuttosto particolare da un’utente con una foto ancor più particolare: un tre quarti posteriore di femmina, appoggiata con le mani al muro e il culo bene in vista.

friendster_peculiar_friendship

Ed è qui, cari signori, che si vede la differenza tra l’uomo comune e lo Scienziato: perché l’uomo comune, dopo aver asciugato la saliva nel frattempo colata sulla tastiera e aver acceso un cero a santa Maria Egiziaca, si sarebbe limitato ad accettare la richiesta di amicizia e a scrivere qualche commento arrapato nella (vana) speranza che la tipa in questione volesse dargliela; ma lo Scienziato, no! Nel cuore dello Scienziato alberga una fiamma che si attiva e divampa ancor prima della reazione Pavloviana dell’apparato riprod digerente, una fiamma ben più potente di qualunque istinto animale, una fiamma una e trina: la fiamma dello Scetticismo, della Curiosità e della Scoperta Scientifica!
«Una femmina col culo bene in vista che manda di sua sponte una richiesta di amicizia a un nerd con le narici bene in vista? Un fenomeno troppo raro per passare inosservato al mio attento occhio indagatore di Scienziato! Altro che raro: questo fenomeno sarebbe impossibile secondo le attuali teorie, contraddice del tutto il Principio di Accoppiamento Minimale! Urge la raccolta di ulteriori informazioni, potrebbe essere un indizio utile alla scoperta di nuova Fi(si)ca! Finalmente l’Ig Nobel sarà mio! Muahahahaha!»

Ed è così che, armato di una buona dose di scetticismo, ho iniziato la prima parte della mia avventura, buttandomi a capofitto nell’indagine alla febbrile ricerca di maggiori informazioni: come si sa, il primo passo di un’indagine scientifica su un fenomeno che apparentemente contraddice la teoria comunemente accreditata è cercare innanzitutto di inquadrarlo nella teoria attuale, eventualmente immaginando che ci sia sotto un “trucco” o inganno di qualche genere e cercando di svelarlo. Solo se non si riesce a trovare l’inghippo, si è autorizzati a mettere in dubbio la teoria consolidata e a ipotizzare che forse possa essere davvero un fenomeno autentico.

Perciò come prima cosa ho accettato la richiesta di amicizia.
“Ahahahahahah!”
Sì, lo so che finalmente state ridendo per la fantastica battuta, del tipo:
“Dopo tanti paroloni, alla fine ha ceduto subito proprio come tutti, che spasso, ahahah!”
Però un momento, proprio adesso non era una bat
“Che comicità degna del più nobile dei cinepanettoni, sottile e del tutto non prevedibile, ahahah!”.
Ma no, stavo dicendo che non era una bat
“Mi sto scompisciando dalle ri”
AO’ TE VO’ STA ZITTO SÌ O NO? Dicevo, proprio questa non era una battuta: l’amicizia l’ho accettata sul serio, così da poter accedere al profilo. Sennò le maggiori informazioni per la mia indagine come le raccolgo? Ovviamente è quello il motivo, mica altro. Che andate a pensare! Ora aspettate un attimo, che se non asciugo subito la bava mi va in corto circuito la tastiekfae felfhjkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

Dicevo, ho accettato l’amicizia e mi sono quindi subito comparsi tutti i suoi ultimi aggiornamenti! Succose informazioni, tutte per me! Il potere della ricerca è mio! Buahahahahah!

ratman_arrapato

Rat man — Leo Ortolani

Il seguito nella prossima puntata.

Sincronizzazione spontanea

32 metronomi, calibrati alla stessa frequenza, ma fatti partire ciascuno con una diversa fase casuale: alla fine si sincronizzeranno spontaneamente?
Se sono debolmente accoppiati, sì 🙂 (dopo aver visto il video, sapreste dirmi cos’è che garantisce l’accoppiamento?)

La cosa interessante è che la sincronizzazione spontanea di cui sopra non è quella effimera assicurata dal Teorema di Ricorrenza (e dal fatto che le frequenze dei vari metronomi non sono mai perfettamente identiche e quindi le fasi relative cambiano col tempo): si tratta invece, come si può notare chiaramente nel video, di una autentica sincronizzazione persistente!

«Ma quindi… siamo passati dal disordine all’ordine! Non era vietato dal secondo principio della termodinamica? Miracolo! Free Energy! Alla facciaccia vostra, fisici pessimisti che non siete altro!»

No, un momento: questo passaggio dall’ordine al disordine è stato possibile solo grazie allo smorzamento di tutti gli altri 32 modi normali (il 33esimo grado di libertà è quello del piano mobile che garantisce l’accoppiamento). Smorzamento = attrito = calore = entropia. Che è come dire che, per far sembrare la camera più ordinata, ho fatto un troiaio dentro l’armadio, e alla fine la camera è complessivamente più disordinata. Coerentemente col secondo principio della termodinamica.

Curioso, come un banale aumento dell’entropia totale possa produrre un’apparente passaggio dal disordine all’ordine 🙂

Ah, la fisica! ♥