Tenetevi pronti, LHC si sta svegliando

LHC_Cryo_Status_2015-03-20

Quand'è l'ultima volta che ho postato una schermata di controllo di LHC? Quelli che un paio di anni fa frequentavano già queste pagine forse ricordano, era il 17 dicembre 2012: "Arriverderci, e grazie per tutto il pesce", salutavano sornioni gli operatori dell'acceleratore, dopo i tre anni di collisioni che avevano portato, tra le altre cose, alla scoperta del bosone di Higgs.

Da qualche settimana, quegli schermi hanno ripreso vita. Sì, perché le attività di riparazione e consolidamento di LHC sono terminate, e il tempo è finalmente arrivato per rimettere i protoni in carreggiata, e questa volta accelerarli a un'energia prossima a quella per cui LHC è stato progettato: 6.5 TeV per fascio, per un totale di 13 TeV di energia nel centro di massa.

In questi giorni, come già tre anni fa, i macchinisti stanno verificando che i protoni siano in grado di viaggiare senza problemi lungo gli archi della macchina. Una buona parte dell'acceleratore è fredda e pronta: se le cose vanno come previsto, la prima rivoluzione completa dovrebbe avvenire nel corso della settimana prossima. Il programma ufficiale dice il 23 di marzo, lunedì, ma le voci di corridoio suggeriscono che potrebbero volerci almeno un paio di giorni in più.

LHC_schedule_2014-03-12_crop

Per le collision vere e proprie, invece, ci vorrà invece ancora un po'. Qui le previsioni diventano un po' più difficili: diciamo che potrebbero arrivare, con calma e cautela, tra fine maggio e inizio giugno. Siccome nessuno ha mai fatto circolare e collidere protoni a quelle energie, e visti i precedenti anche disastrosi, la parola d'ordine è ovviamente "prudenza".

Per permettere a LHC di mantenere in orbita i fasci a 6.5 TeV, i magneti dell'acceleratore sono stati "allenati". Ogni settore dell'acceleratore è stato forzato a subire una serie di quench, ovvero i suoi magneti sono stati obbligati a uscire dalla loro condizione di superconduttività. Questo esercizio è necessario perché i magneti siano in grado di sopportare le correnti che servono a generare il campo che curverà l'orbita dei protoni alla massima energia. Questo allenamento sta andando più a rilento del previsto: c'è infatti un settore dell'acceleratore che, nonostante la sequenza di quench, non ha ancora raggiunto le condizioni ottimali. Nei prossimi giorni dovremmo capire meglio se le cose si risolveranno in tempo, e saremo in grado di ripartire come previsto. Vi tengo aggiornati!

LHC_Quenches_2015-03-20

Pubblicato in Fisica | Etichette: , , , , , , , , | 10 Repliche

I parametri del Modello Standard. Terza puntata: le unità di misura sono irrilevanti

Metro campione a Parigi (Wikimedi)

Metro campione a Parigi (Wikimedia)

Prima di imbarcarci nel nostro viaggio alla scoperta del ruolo dei vari parametri del Modello Standard (e di che cosa succederebbe se assumessero una valore diverso), è importante che ci soffermiamo prima sulla questione dei valore che assumono le quantità fisiche, e che proviamo di distinguere cosa è importante e cosa invece non lo è.

Le unità di misura sono irrilevanti. Siamo abituati a misurare le quantità che descrivono il nostro mondo con unità di misura che ci sono così familiari, che le diamo per scontate e le consideriamo come "assolute". Se riflettiamo, però, ci accorgiamo velocemente che queste unità non sono altro che accidente storici, legati alla cultura che le ha pensate, e, in certi casi, al particolare pianeta su cui ci siamo ritrovati a vivere. Pensate a quanto poco sia "naturale" l'unità di misura delle lunghezze che usiamo di più: il metro nasce come una frazione della circonferenza terrestre (1/10.000.000 della metà di un meridiano), se l'umanità si fosse evoluta su un altro pianeta avrebbe certamente un valore diverso! Per non parlare della scelta della "decimilionesima parte": una frazione forse "naturale" per noi che siamo abituati a pensare ai numeri in base dieci (dieci... come le nostre dita!). E ovviamente il metro è solo una delle unità misura che abbiamo utilizzato nel corso dei secoli: pollici, piedi, cubiti, miglia non sono certo più fondamentali, se le guardate dal punto di vista dell'universo. Un discorso analogo si più fare per le unità di misure della massa (il chilogrammo è intimamente legato al metro, e alla scelta dell'acqua, ovviamente importantissima per gli esseri umani, ma non più fondamentale di altre sostante) o per il tempo (il secondo nasce come frazione del giorno, una durata ancora una volta legata alle caratteristiche del nostro pianeta). Capite dunque che ha veramente poca importanza che la costante di gravitazione universale di Newton, di cui parlavamo nella prima puntata, valga 6.67 \times 10^{-11} {\rm m}^3 / {\rm kg}\,{\rm s}^2: avrebbe un valore numerico diverso se misurassimo, per dire, la massa in once e le distanze in pollici. Non affezionatevi dunque a quel 6.67 \times 10^{-11}, cercando di farci sopra della numerologia.

Proprio per via della relatività delle unità di misura inventate dagli uomini, i fisici hanno spesso deciso di disfarsene. Per esempio, la velocità della luce, che misurata in unità tradizionale vale circa 300000 km/s, viene semplicemente utilizzata come unità di misura universale di tutte le velocità, senza unità di misura alcuna. La cosa ha senso, perché la relatività di Einstein ci ha insegnato che nessun corpo dotato di massa può muoversi a velocità superiori a quella della luce: se usate quella velocità come unità di misura, allora tutte le velocità possono essere espresse come frazioni della velocità della luce, e possono assumere unicamente valori tra 0 e 1. Analogamente, poco importa che la carica elettrica dell'elettrone valga tradizionalmente -1.602176565 \times 10^{-19} Coulomb, perché il Coulomb è un'unità di misura innaturale quanto il metro o il chilogrammo. come per la velocità della luce, i fisici preferiscono dire che la carica dell'elettrone è l'unità di misura fondamentale, e misurare ogni altra carica elettrica come un suo multiplo (o sottomultiplo).

Perché particelle simili hanno masse diverse?

Questa immagine viene da questo talk TEDx, lo hai visto?

Essendoci disfatti delle unità di misura, che cosa resta dei parametri liberi di una teoria, quelli che esprimerebbero la nostra ignoranza su una aspetto descritto dal nostro modello? Non tanto il loro valore numerico (che dipende - e può variare - dall'unità di misura scelta), ma il loro valore relativo. Non è importante chiedersi perché la carica dell'elettrone valga proprio  -1.602176565 \times 10^{-19} C: assumendo che si tratti di un parametro immutabile (torneremo su questo aspetto più tardi), è invece molto più interessante chiedersi perché la carica dell'elettrone sia uguale (e di segno opposto) a quella del protone, o perché la carica elettrica del quark up sia esattamente 1/3 di quella dell'elettrone. È veramente poco importante discutere del valore numerico della massa delle particelle, sia esse misurata in grammi o invece in elettronvolt.

Quello che invece è interessante, e nasconde l'ignoranza a cui ho più volte accennato, è per esempio il rapporto tra le masse delle particelle: a prescindere dall'unità di misura utilizzata per misurarla, la massa dell'elettrone è sempre circa 200 volte più piccola di quella del muone. Perché questi rapporti assumono quei valori numerici (assoluti, ovvero indipendenti dalle unità di misura)? E che conseguenze hanno quei rapporti sulle caratteristiche del mondo in cui viviamo? E infine, esistono forse una massa, un tempo, una lunghezza veramente elementari, rispetto ai quelli calcolare tutti i rapporti?

(continua)

Pubblicato in Fisica | Etichette: , , , , , , | 6 Repliche

E se domani chiudesse Facebook?

FriendFeed_shutdown_2015-03-16

In questi giorni c'è un certo fermento in un angolino della rete. Il fatto è che tra qualche settimana chiuderà Friendfeed, uno dei social network più anziani, da qualche anno di proprietà di Facebook, che alla fine ha deciso di spegnerlo definitivamente. Gli utenti che ancora popolano quella landa ovviamente non sono molto contenti.

Non voglio scrivere un articolo su Friendfeed, né un coccodrillo, né un'elegia, né una critica di quello che quel posto è diventato negli anni. Ne trovate di ottimi (e contrastanti) in giro per la rete, scritti da gente che sul quel sito ci ha passato molto più tempo di me, costruite molte più relazioni, pubblicato, commentato, litigato più spesso di quanto non lo abbia fatto io. Io di Friendfeed posso solo dire che, sì, mi sono iscritto quasi subito, ma esattamente come mi sono iscritto subito a praticamente tutti i nuovi social network che hanno aperto negli anni (ehi, ho persino un account polveroso su Ello!), più per curiosità da nerd che per vera intenzione di utilizzo. Ci importavo i tweet e il feed RSS di Borborigmi, e poco più. Quando ho deciso di mettermi a dieta da social, a un certo punto ho persino chiuso l'account, anche se l'ho riaperto poco tempo dopo per una ragione banale: le alternative erano decisamente peggiori, su Facebook c'è spesso troppa cagnara, e fare una discussione su Twitter non è esattamente facile. Invece su Friendfeed (o meglio, nella fetta di Friendfeed che vedevo e frequentavo io) c'era (c'è) della bella gente, si discute(va) con piacere (a patto di schermare i rumorosi, ma questo è facile, come - e forse più che - su Facebook e Twitter). Nella mia esperienza, su Friendfeed ci si sceglie(va) in base a affinità e compatibilità, e non invece per conoscenza più o meno diretta (come, almeno inizialmente, su Facebook) o per visibilità (come spesso su Twitter). Il che mi porta a quello che volevo dire.

"Ognuno ha la timeline che si merita" (cit. Andrea Beggi). Mi capita spesso di sentire amici e conoscenti lamentarsi di Facebook, perché "è caotico", "la gente posta roba inguardabile", "c'è troppo rumore e non si può veramente discutere". Mi sembrano affermazioni magari anche fondate (Facebook incita all'oversharing, che per definizione è superficiale) ma in fondo ingiustificate: nessuno ci obbliga a mantenere connessioni con qualcuno i cui contenuti non ci interessano, o troviamo offensivi, fastidiosi o inutili. E, nel caso di Facebook,  se la trappola semantica del legame di "amicizia" ci fa esitare a rescindere la relazione virtuale, basta semplicemente silenziarne il flusso, pur mantenendone formalmente i rapporti. Io ho una certa quantità di "amici" su Facebook che ho veramente conosciuto di persona in un certo periodo della mia vita, ma le cui scorribande attuali mi interessano veramente poco. Senza molte esitazioni, li ho schermati tutti al primo post insulso, e la mia timeline è oggi (relativamente) pulita. D'altro canto, su Facebook intrattengo anche relazioni amabili e persino costruttive con persone che conosco solo virtualmente, o che ho incontrato poco più di una volta dal vivo. È una questione di scelte, ma i mezzi per depurare ci sono.

E se chiudessero Facebook? L'altro aspetto che mi ha interpellato, nella questione della chiusura di Friendfeed, è quanto deleghiamo della nostra presenza online a strutture sulle quali non abbiamo nessun controllo. Provate a chiedervi: e se chiudessero domani Facebook, o Twitter, o Tumblr, o Instagram, che impatto avrebbe la cosa sulla vostra vita? Io me lo sono chiesto, e sono per esempio giunto alla conclusione che potrei sopravvivere senza problemi senza Twitter (lo uso principalmente per condividere dei contenuti e per accedere a contenuti condivisi da altri: prima di Twitter usavo la condivisione del defunto Google Reader, oggi ci sarebbero alternative dovessero venire a mancare i cinguettii). Per Facebook le cose sono un po' più complesse: al di là dei contenuti condivisi (io non posto foto su Facebook, e tutti i miei contenuti sono ospitati altrove) e delle discussioni, resta la questione dei contatti puri e semplici. Di troppe persone non ho più (o non ho mai avuto) l'email, e con loro la messaggeria di Facebook è il modo di connessione preferenziale. Se dovessero chiuderlo, dovrei passare un bel po' di tempo a ricostruire la mia rubrica. La cosa non mi piace affatto, e forse varrebbe la pena di fare qualcosa per ovviare al problema.

Possiedi la tua identità. Quante foto hai pubblicato su Facebook (o Friendfeed, o Tumblr, o Instagram, o quello che preferisci)? Quante riflessioni? Quanti testi? Sei disposto in cambio della gratuità (e semplicità, certo!) di questi servizi ad barattare il controllo sia formale (hai letto per davvero le clausole sul copyright dei contenuti postati su Facebook?) che tecnico (che succede alle tuo foto, i tuoi testi, le tue riflessioni, se i server di Facebook/Friendfeed/Tumblr/Instagram muoiono domani?) dei contenuti che produci e condividi, che, a dirla tutta, sono pezzi di te e della tua vita? Io no (che, tra l'altro, è la ragione per cui tengo in piedi questo sito). E mi chiedo dunque: esiste la possibilità di costruire una comunità virtuale degna di questo nome (per esempio simile a quella che che conosciuto su Friendfeed) in un ambiente non proprietario, forse degno dei primi giorni di internetC'è chi ci sta provando, ma penso bisognerebbe discutere anche (e soprattutto!) di business model e fattibilità economica (quanti utenti? Chi paga? Come? Crowdfunding? Donazioni? Quota annuale? Kickstarter?), e non solo degli aspetti tecnici.

Pubblicato in Geek attitude, Mezzi e messaggi | Etichette: , , , , , , | 14 Repliche

Cartelloni, mesoni e barioni

20150314_001.800px

C'è stato un periodo della mia vita nel quale i pomeriggi del sabato erano dedicati a fare cartelloni. Ieri pomeriggio, a distanza di anni, mi sono ritrovato con un pennarello nero in mano e un rotolo di carta, nuovamente  a scrivere a caratteri cubitali preparando un'attività. Niente che riguardasse direttamente lo scoutismo, ma è chiaro che anni di allenamento a preparare attività in formati adatti a bambini e ragazzi non si dimenticano facilmente. Giulia ha voluto aiutare, la parte di colorazione dei cartelloni è subito diventata di sua responsabilità.

Il punto è che mercoledì pomeriggio vado a trovare la classe della scuola di italiano di Giulia, e a fare un'attività "sulle particelle elementari". L'idea (ambiziosa) è quella di giocare col modello a quark, e di costruire mesoni e barioni con i mattoncini di LEGO. I fanciulli hanno in media 7 anni, ma, da quello che ho potuto vedere ieri pomeriggio con la mia cavia personale, le idee di simmetria e di costruzione per analogia e sostituzione sono concetti che afferrano già molto velocemente. Vi farò sapere come è andata.

Pubblicato in Famiglia, Fisica, Intenzioni educative, Scienza e dintorni | Etichette: , , , , , | 6 Repliche

Le maree di Kithrup

startide_rising_coverCi ho messo un po', ma sono finalmente arrivato al capolinea di Startide rising (in italiano Le maree di Kithrup) di David Brin, con cui ho rimesso mano al progetto di leggere tutti i romanzi fantascienza che hanno vinto sia il Premio Hugo che il Premio Nebula (o meglio, quei romanzi che non ho ancora letto).

Ci ho messo un po', dicevo, certamente perché leggo sempre altre cose in parallelo (tipicamente a un romanzo affianco uno o due saggi), ma soprattutto perché il libro di Brin mi ha richiesto un certo sforzo per prendere dimestichezza con la scrittura e la lingua.

Ormai da anni leggo in inglese tutto quello che in inglese è stato scritto, la fantascienza in particolare. In certi casi l'inglese mi scorre leggero e fluido, a volte più claudicante e farraginoso. Nel caso di Startide risisig il problema era che i personaggi del libro non sono tutti umani: l'equipaggio dell'astronave, attorno al quale ruota la storia, è in maggioranza composto da... delfini. Sono delfini speciali, evoluti e capaci di comunicare con qual poco personale umano che li accompagna, ma sempre cetacei sono. Il che implica che l'inglese che parlano (o meglio, l'anglico, a dirla con le parole del libro) è spesso sibilante, fischiato, approssimato. In effetti rende bene l'idea di come potrebbe parlare un delfino mutato ed evoluto, ma l'ho trovato faticoso da digerire. Come se non bastasse, i delfini in questione nel romanzo comunicano anche in trinario, una forma di comunicazione cantilenante e poetica fondata su brevi haiku di tre strofe, e il primario, la lingua ancestrale dei delfini. Brin prova a rendere con le parole le peculiarità di queste forme di comunicazione molto diverse (anche nel loro uso sociale), e ci riesce pure molto bene (il tema della comunicazione tra specie aliene è molto interessante e ben esplorato). Semplicemente, per me a tarda notte i gorgheggi dei delfini erano talvolta un po' troppo complessi da digerire.

Cosa ci fa un'equipaggio di delfini evoluti su un'astronave? Questa è l'asse portante del romanzo di Brin, che fa in realtà parte di una serie di diversi libri, il Ciclo dell'Uplift (che in italiano si chiama Il Ciclo delle Cinque Galassie, se ho capito bene). L'universo di Brin è abitato da diverse specie intelligenti, che popolano e colonizzano alcune galassie contigue (per quanto possano essere contigue delle galassie). In questa società galattica vige una tradizione di padrinaggio: se una specie dotata di tecnologia che le permette di viaggiare tra le stelle ne incontra un'altra sufficientemente matura, può reclamarne il controllo, mutazioni genetiche incluse. La specie vassalla viene allevata, naturalmente su tempi lunghissimi, e aiutata a sviluppare intelligenza e capacità sociali avanzate, viene dotata di tecnologia, e in cambio obbligata a servire la specie padrina (o padrona) per un certo periodo di tempo. Nel caso degli umani, sono stati delfini e scimpanzé ad venire "migliorati", fino a diventare compagni (quasi) alla pari nella vita all'interno della società galattica.

Le_mareee_di_KithrupDella trama vera e propria del romanzo non vi racconto molto: vi rovinerei la lettura. Diciamo soltanto che questa astronave terrestre con equipaggio cetaceo è la prima ad avere un delfino al comando, e si ritrova nel mezzo di uno scontro tra popolazioni aliene, dopo aver fatto scoperto una scoperta misteriosa ed essere precipitata su un pianeta non del tutto ospitale. Pur avendo sullo sfondo questa società galattica complessissima e variegata, la storia si concentra in realtà  sulle relazioni a bordo durante gli sforzi di lasciare il pianeta senza farsi disintegrare dai galattici, lasciando appena intuire le ramificazioni di quello che sta succedendo su una scala più grande. Proprio questo aspetto è stato per me un po' deludente: essendo Startide rising il secondo romanzo di una saga di sei, molto è messo in scena per essere (probabilmente) risolto o svelato altrove. Il libro si legge bene e si gode di per sé, ma ci sono troppe sottotrame lasciate aperte per i miei gusti.

L'universo dell'Uplift presenta alcuni temi molto stimolanti. All'interno di questa dinamica galattica di padrinaggio e evoluzione forzata, per esempio, il caso degli umani è molto interessante: a differenza delle altre specie che popolano la galassia pretendono di essere evoluti per conto loro, senza l'intervento di nessun padrino. La cosa è vista con largo scetticismo dalle specie più potenti nella società galattica, tutti sembrano infatti convinti che esista una sola specie di primogenitori ancestrali ad essere evoluta autonomamente (come? Dove? Quando? Nessuno lo sa bene, è uno dei misteri appena accennati nel romanzo, e forse sviscerati altrove), tutte le altre sarebbero arrivate dove sono grazie all'intervento deliberato di qualche specie superiore. L'idea stessa dell'evoluzione darwiniana, casuale e non eterodiretta, è considerata dai galattici come una superstizione pericolosa. Mi è sembrata un'idea interessante su cui costruire un'intreccio tra società.

C'è poi evidente la questione di che cosa voglia dire essere intelligenti, o "senzienti", e di quali debbano e possano essere le relazioni tra specie diverse che condividono uno stesso ecosistema, riconoscendosi un stato di (quasi) parità. Mi ha fatto pensare molto alle relazioni con gli animali, ai loro diritti (ammesso che ne abbiano), e a come sarebbe la nostra società se ci fosse sul nostro pianeta un'altra specie senziente con cui relazionarsi in maniera egualitaria.

Certe altre cose, invece, mi sono sembrate un po' forzate. Se gli umani hanno "allevato" e "migliorato" specie animali del loro pianeta d'origine, praticamente tutti gli altri abitanti della galassia sembrano invece essere andati a zonzo un po' tra le stelle, ed essere intervenuti sulle specie trovate su pianeti di altri sistemi. Tralasciando la probabilità che questi incontri avvengano (immaginiamo pure che queste galassie siano molto feconde) e che queste società possano effettivamente prosperare per i tempi lunghissimi necessari a trovare dei feudatari e a farli evolvere, mi resta un dubbio più basilare. Nessuna specie occupa un habitat da sola, è sempre parte di un ecosistema. Perché dunque non migliorare in prima battuta qualche elemento del proprio sistema natale? Pare che Brin ignori o sottostimi la varietà locale dei vari pianeti, e anche la sua necessità se non allo sviluppo e all'evoluzione, certamente al sostentamento e sopravvivenza delle specie dominanti. Mi sembra un caso evidente di luogo comune del pianeta a singolo biotipo (quelli di Guerre Stellari, per capirci), esteso in questo caso agli stessi organismi.

Leggerò gli altri libri della serie? Non ne sono certo, sicuramente non subito. I punti misteriosi lasciati aperti mi hanno più infastidito che incuriosito, e la pila degli altri romanzi vincitori da leggere non fa che aumentare! Alla prossima recensione, dunque.

Pubblicato in Letture e scritture | Etichette: , , , , , , , , | 2 Repliche
  • Notifiche via email

    Non perderti neanche un aggiornamento! Inserisci il tuo indirizzo email per ricevere un messaggio ogni volta che un nuovo articolo viene pubblicato:

  • feed RSS articoli
  • feed RSS commenti
  • Categorie

  • Chiacchiere in corso