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Un post quantistico

Una battaglia che da tempo porto avanti è quella sul disuso del termine quantistico. Fortunatamente al giono d’oggi questa tendenza sembra essere molto diminuita, per lo meno nei film e nelle serie tv, dove sempre più spesso accade che a registi e sceneggiatori si affianchino esperti scienziati per evitare minchiate. In passato, invece, ogni volta che succedeva qualcosa di inspiegabile, ci si metteva una pezza quantica.
Circa due anni fa vidi una puntata del testimone di Pif, quella sui corsi motivazionali, ed andai fuori di testa per quante persone dissero una cosa sulla linea di “la fisica quantistica ci dice che c’è un’uguaglianza fra la massa e l’energia” o “ormai anche la fisica quantistica ha dimostrato che le filosofie orientali sono vere”.
No.
Semplicemente, no.
Apparte il fatto che è la relatività a mettere in relazione la massa e l’energia, ma tale uguaglianza ha un preciso significato fisico. Della seconda affermazione rimasi sorpreso, chi l’ha dimostrato? Quando? Che poi “ormai”, la fisica quantistica c’ha 100 anni.
Ricerca su internet.
Viene fuori un libro, scritto nel 1975 da un certo Fritjof Capra, che però tanto capra non è, visto che è un fisico. Il libro s’intitola “Il tao della fisica” ed è rimasto lì sul mio comodino per due anni aspettando di essere letto e finalmente è arrivato il suo turno.
Il libro è un excursus sulla storia della fisica dei primi del novecento e sulle filosofie orientali, sottolineando ogni tanto quanto alcune teorie sembrino assomigliare a concetti derivati dalle suddette filosofie. Punto.
È come quelle menate che si trovano su facebook riguardo la legge di Dirac e il legame di due persone o come quei post che mi piace fare a me nel trovare analogie tra fisica e vita reale. Ma è questo il punto, sono analogie, similitudini, non dimostrazioni. Detto questo, ho trovato il libro pure abbastanza noioso, nonostante mi piaccia sia la fisica che le filosofie orientali. Scorre male ed è un po’ pesante.
La merda per certi versi assomiglia alla cioccolata, ma dubito qualcuno ci farebbe una torta.
A meno che sia il compleanno di qualcuno che odia.

[questa cosa volevo scriverla due anni. meglio tardi che mai, suppongo]

[EDIT 30/10/2016: l’episodio de “Il testimone” citato è questo]

Il paradosso di Braess

[tratto da futilitycloset]

2016-03-08-braess-paradox

Il diagramma sopra indica schematicamente una rete di strade dove T è il numero di viaggiatori. Il tratto di strada dall’inizio (START) ad A si percorre in un tempo t = T/100 minuti, maggiore quindi i viaggiatori, maggiore il tempo. Stesso cosa per il tratto che va da B alla fine (END). I due rimanenti tratti vengono percorsi con un tempo costante di 45 minuti. Immaginiamo ora 4000 automobilisti che vogliono viaggiare da START fino ad END. Il percorso superiore e quello inferiore sono praticamente identici, quindi i viaggiatori si divideranno in due gruppi e ciascuno impiegherà 2000/100 + 45 = 65 minuti. Supponiamo ora che venga creata una scorciatoia fra A e B che può essere fatta con un paio di minuti. A questo punto ogni automobilista prenderà la strada superiore da START ad A perchè nel peggiore dei casi impiegherà 4000/100 = 40 minuti che è minore dell’altro tratto, per poi passare da B fino ad END nel tratto inferiore per le stesse ragioni. Come risultato, ora ogni viaggiatore impiegherà 4000/100 + 4000/100 = 80 minuti per percorrere l’intero tratto, 15 minuti in più di quanto ne impiegava prima. Nessuno singolo viaggiatore è intenzionato a fare il percorso precedente perchè ora impiegherebbe 4000/100 + 45 = 85 minuti. Se tutti i viaggiatori agissero come un’unica entità non prendendo la scorciatoia tutti ne gioverebbero, ma al singolo non conviene. Questo è conosciuto come paradosso di Braess.

Ora, perchè vi parlo di matematica nonostante io non sia un matematico (anche se ci sono miei parenti che giurerebbero il contrario)? Cosa ci insegna tutto questo? Diverse cose. Innanzitutto che non riesco a ricordarmi quello che ho fatto la settimana scorsa, ma riesco a ricordarmi di una cosa letta mesi fa in un blog. Il cervello è strano. La seconda è che non riesco mai a prendere sonno la domenica sera, quindi mi ritrovo spesso a scrivere, musica nelle orecchie, genere dipendente dall’umore, oppure a rincorrere i miei pensieri. Tornando seri, penso ci sia una lezione nascosta qui dentro e non c’è niente che io ami di più del trarre conclusioni spicciole e generalizzate da teoremi matematici o leggi fisiche.

Il problema è che come essere umani siamo molto limitati alla nostra realtà. Siamo egoisti per natura e ci curiamo soltanto dei nostri interessi, come i personaggi di Dark Souls. Non è che ci sia qualcosa di intrinsicamente sbagliato in questo, ma se poi stiamo impiegando più tempo per percorrere la strada? Fermiamoci ogni tanto a pensarci. Dovremmo muoverci come un’umanità e non come un gruppo di umani, ma temo siamo ancora parecchio lontani.

Ho dei mattoni nelle scarpe.

Ok, ora mi sono un po' calmato, ma ieri ero abbastanza su di giri. Mi succede ogni volta che arriva una notizia scientifica abbastanza importante da essere divulgata un po' ovunque e subito la gente si riempe la bocca, senza neanche pulirsela, perchè ormai lo sport nazionale su internet è parlare senza sapere di quello di cui si sta parlando [cit.]. Successe con il caso nucleare, dopo il terremoto in Giappone, ed è successo due giorni fa con la storia dei neutrini più veloci della luce. Nonostante io studi fisica, mi sono trattenuto dal commentare la notizia, perchè la fisica delle particelle non è il mio campo, piuttosto sono andato un po' in giro a leggere ed ho seguito la conferenza del CERN (purtroppo non molto bene, causa lag estremo dello stream). Vi rimando a questo articolo (che riporta anche il colossale /facepalm della Gelmini) e copio incollo la frase finale della conferenza del CERN: "We do not attempt any theoretical or phenomenological interpration of our results"; e se non ci provano loro, non capisco perchè devono farlo giornaliwhatever. Ah, aspetta, lo so il perchè, la storia di far cadere Einstein dal piedistallo fa gola e tutte le menate. Certo, perchè un singolo esperimento negherebbe tutti gli esperimenti a favore e tutte le applicazioni che vengono usate? Mi sembra che la meccanica di Galileo venga ancora insegnata. Ma va bene, fra un paio di giorni tutti si saranno dimenticati di tutto, mentre gli scienziati continueranno a lavorare per vedere se i loro risultati sono attendibili. E siccome rischio di agitarmi di nuovo, passiamo ad un altro argomento.
E' di nuovo stagione di serie televisive. Community: il primo episodio non è nulla di straordinario, ma comunque godibile e credo sia servito più da introduzione che altro. E' una serie che finora non ha deluso e sono sicuro che non lo farà nemmeno quest'anno. The Big Bang Theory: ok, diciamolo pure, questa non è più la serie che era quando è cominciata, ma è diventata più mainstream. Non ci sono quasi più battute di nicchia e comicità per un gruppo di persone ristrette, ma humor basato principalmente sulle relazioni sentimentali dei vari personaggi. Non dico che non faccia più ridere, ma è una cosa diversa dall'idea da cui era partita. L'unica cosa che mi fa continuare a guardarla è Sheldon. E ieri, mentre guardavo la serie, pensavo: ormai questa serie rispecchia la realtà, piena di finti nerd che pretendono di essere tali.

Probabilmente interesserà pochi, ma voglio dire la mia riguardo il terremoto in Giappone. O meglio, riguardo la centrale di Fukushima.
Partiamo da un presupposto: i giornalisti non sono scienziati, il loro compito è riportare notizie che l'uomo medio possa comprendere, ma questo potrebbe essere un problema se non si conosce bene l'argomento di cui si sta parlando. Per questo devono informarsi, chiedere e tradurre, ma, diciamo, sono in pochi a farlo. Io non sono nessuno, sono solo un semplice studente di fisica che ha la buona abitudine di informarsi bene prima di parlare, altrimenti preferisce stare zitto riguardo cose che non conosce.
Finita questa premessa, sono abbastanza perplesso sui titoli dei giornali degli ultimi giorni. Parlano di disastri nucleari, esplosioni, terrore. Ma quanti danni ha provocato e quante persone ha ucciso questo "disastro nucleare"? Per ora nulla. E' vero, sono state immesse nell'aria sostanze radioattive, ma si trattano di materiali non così pericolosi. Difatti, questi vapori sono stati volontariamente rilasciati per far diminuire la pressione interna dei reattori. Per maggiori dettagli vi rimando a questi articoli (1 e 2) di Lega Nerd, che a sua volta rimanda ad altri articoli e fonti da cui vi potete informare maggiormente, senza che sto qui a ripetere. Quello che mi fa più arrabbiare è che nessuno sottolinea quanto le centrali fossero preparate alle emergenze e con quanta prontezza ed efficienza sia stata ed è affrontata la situazione. Molti si limitano a dire "non si dovevano costruire centrali nucleare in una zona ad alto rischio sismico", ma il problema è stato lo tsunami e non il terremoto direttamente.
Da una parte sono contento però di questo inutile allarmismo se servirà a diminuire i consensi verso il nucleare. Io sono contrario al nucleare, non perchè non lo ritengo sicuro, quanto perchè non lo considero una soluzione efficace. Magari avrebbe funzionato 20 anni fa, ma ormai è tardi.
Concludo dicendo che sostanzialmente non avverrà un secondo Chernobyl, l'ignoranza sta facendo molte più vittime, ma solo gli eretici se ne accorgono.

Mettiamo caso che io abbia un mazzo di carte in ordine e inizi a mischiarlo. Qualcuno di voi scommetterebbe che una volta mischiato esso sia ancora in ordine? Naturalmente no. Perche’ no? E’ molto semplice: la configurazione per cui un mazzo di carte e’ in ordine e’ quella in cui le carte sono ordinate dall’asse al re e teniamo conto che non importi l’ordine del seme. In questo caso sono ben 4! = 24 le configurazioni per cui le carte risultano ordinate. Peccato che le configurazioni totali che un mazzo puo’ assumere sono 52! ovvero 8,0658175 * 10^67, circa. In termini meno matematici, questo significa che il disordine e’ molto piu’ probabile dell’ordine, poiche’ per un sistema la configurazione di ordine e’ una, tutte le altre sono disordine. Se al vostro ritorno trovate la camera in disordine, non vi stupite piu’ di tanto, ma se la trovate in ordine siete sicuri che ci e’ passata vostra madre che ha speso energia per rimetterla in ordine.

"Lo stato attuale del sistema della natura consegue evidentemente da quello che esso era all’istante precedente e se noi immaginassimo un’intelligenza  che ad un istante dato comprendesse tutte le relazioni fra le entità di questo universo, esso potrebbe conoscere le rispettive posizioni, i moti e le disposizioni generali di tutte quelle entità in qualunque istante del passato o del futuro. […] Ma l’ignoranza delle diverse cause che concorrono alla formazione degli eventi come pure la loro complessità, insieme coll’imperfezione dell’analisi, ci impediscono di conseguire la stessa certezza rispetto alla grande maggioranza dei fenomeni. Vi sono quindi cose che per noi sono incerte, cose più o meni probabili, e noi cerchiamo di rimediare all’impossibilità di conoscerle determinando i loro diversi gradi di verosomiglianza. Accade così che alla debolezza della mente umana si debba una delle più fini e ingegnose fra le teorie matematiche, la scienza del caso o della probabilità."
Pierre-Simon de Laplace, 1776