giovedì 24 settembre 2015

Pianeti extra-solari da guardare

La cosa che distrugge spesso molti sogni riguardo i pianeti extra-solari è il fatto che sono lontani e non riusciamo ad avere immagini ben definite.
Ebbene, un team di astrofisici, capitanato da Maxwell Millar-Blanchaer, studente PhD del Dunlop Institute for Astronomy and Astrophysics dell'Università di Toronto, è riuscito ad ottenere quella che, al momento, è la migliore visualizzazione del movimento di un pianeta attorno ad una stella che non sia il Sole. Qui trovate l'articolo scientifico, mentre qui c'è il comunicato stampa (sono entrambi in inglese, ma è per questo che è ho scritto un post su Quantizzando!).
Il pianeta in questione si chiama Beta Pictoris b (dove Beta Pictoris è il nome della stella) e tale sistema extra-solare è noto sin dal 2008. Beta Pictoris b è un pianeta molto grande, circa dodici volte la massa di Giove (il quale ha una mass circa 300 volte quella della Terra!).
Quello che state per vedere è il risultato di immagini riprese nell'arco di tempo tra Novembre 2013 e Aprile 2015 dallo strumento Gemini Planet Imager montato sul Gemini South Telescope in Cile. Dunque, ecco qua:



venerdì 18 settembre 2015

Una mappa del Sistema Solare nel deserto

Se siete abituali lettori di Quantizzando, non dovrebbe meravigliarvi la mia consueta voglia di puntualizzare il concetto secondo cui, a mio avviso, uno dei problemi principali del raccontare l'universo è la capacità di permettere la visualizzazione delle enormi distanze in gioco tra i vari corpi celesti.
Certo, ci sono le galassie e gli ammassi di galassie che sono lontanissimi e separati da distanze inconcepibili alle nostre menti. Tuttavia non c'è bisogno di spingersi così oltre.
Per esempio, in passato avevo già condiviso con tutti voi una meravigliosa mappa del Sistema Solare che io stesso avevo definita seria. E infatti lo era; per chi volesse rivederla, basta cliccare qui.

Ma oggi ho visto qualcosa che, senza nulla togliere alla mappa seria di cui ho appena parlato, mi ha davvero entusiasmato. Si tratta di un video (che potete trovare su Vimeo) ideato da Wylie Overstreet e Alex Gorosh dove i due ragazzi si sono trovati a ragionare proprio sul problema che citavo prima: rendere accessibile la visualizzazione delle distanze in gioco nell'universo.

giovedì 17 settembre 2015

Quanto ne sai di Astronomia?

Il titolo di questo post è volutamente provocatorio. Nel senso che ho deciso di istituire, senza alcuna pretesa di sostituirmi a ben noti istituti di statistica, un piccolo sondaggio tra tutti coloro che avessero un quarto d'ora libero a disposizione. Il quiz, se così vogliamo chiamarlo, consiste di 15 domande molto tranquille su nozioni di base dell'astronomia. Ovviamente, volendo uno potrebbe anche barare nel rispondere alle domande; ma il punto non è prendere 10 e lode (anche perché il quiz è totalmente anonimo), piuttosto guardarci tutti in faccia e, una volta che un congruo numero di persone avranno provato a rispondere alle domande, capire com'è la situazione in Italia (più o meno, eh). Naturalmente, ho fatto una selezione di domande di astronomia di base fidandomi soltanto del mio modesto, insindacabile e autoritario (sto scherzando) parere.
Insomma, vediamo come vanno le cose. Sono sicuro che non rimarrò deluso dalla vostra attenta e onesta (statisticamente parlando) partecipazione.

martedì 15 settembre 2015

Punti Lagrangiani

Quasi ogni volta che si parla si missioni spaziali e, in particolare, di satelliti, viene fuori la magica coppia di parole "punto lagrangiano".
Però non è che si brilli in chiarezza quando si parla di punti lagrangiani. Cosa sono? Perché ci sono? Soprattutto, perché spuntano come funghi negli articoli in cui si parla di satelliti che sono in orbita.
E allora, ci voleva un post, insomma, per cercare di fare chiarezza così la prossima volta che leggeremo che un satellite si trova in L1, L2, L3, L4, L5 (cioè in uno dei punti lagrangiani) sapremo bene di cosa si tratta.

Dunque, tutto inizia con lo studio del problema dei tre corpi. Cioè lo studio di come tre corpi si muovono sotto l'azione della reciproca gravità.
Per parlare dei punti lagrangiani, però, dobbiamo fare un'ulteriore ipotesi. Dobbiamo assumere che uno dei tre corpi abbia una massa molto ma molto minore della massa degli altri due.

Inoltre, come sempre quando si cerca di risolvere un problema in fisica, dobbiamo scegliere un sistema di riferimento; ovvero, dobbiamo scegliere da quale punto di vista osservare la situazione. La scelta, in questo caso, cade su un sistema di riferimento tale per cui i due corpi più grandi stanno fermi. Lo so, ci vuole un esempio.

domenica 13 settembre 2015

Come funziona un frigorifero

Estate o inverno che sia, il frigorifero risulta sempre essenziale in ogni casa. Una bibita fresca? Un po' di gelato che ci sta sempre bene magari davanti una bella serie TV? 
Tranquilli, non c'è d'aver paura. Il frigorifero è lì, pronto a darci una mano. 
Pronto a contrastare tutti i batteri che si insinuano nel cibo e a permettere una conservazione più duratura di ciò che riponiamo nel magico elettrodomestico. 
Perché, ammettiamolo. Anzi, lo ammetto: per me il frigo è stato sempre un oggetto magico, roba da spada nella roccia insomma. Ma questi erano i miei sogni da piccolo, quindi lasciamo perdere.

Crescendo poi, oltre a capirne il funzionamento, ho anche apprezzato l'ingegno di un qualcosa che, apparentemente (tra poco capirete perché apparentemente) sembra opporsi ad una legge fondamentale della natura. Il principio di cui parlo è la seconda legge della termodinamica. Infatti tale principio è legato alla per-alcuni-mistica entropia (di cui abbiamo parlato qui) ma che, in sostanza, si riferisce all'irreversibilità di alcuni processi termodinamici; ad esempio, il semplice fatto che il calore passa dal corpo più caldo a quello più freddo. Forse un fatto scontato, ma di una profondità fisica entusiasmante a mio avviso.

E allora come si fa ad invertire la situazione, cioè a raffreddare? Ecco, prima cosa da capire sennò non possiamo proprio andare avanti: nel frigorifero non avviene il contrario della seconda legge della termodinamica, ma avviene esattamente ciò che dice la seconda legge della termodinamica. Ovvero, nel frigorifero, il calore passa dal corpo più caldo a quello più freddo. 

Ma come? Che razza di frigorifero è allora? Calma, calma e sangue...freddo, appunto.
Cerchiamo di capire un attimo.

Quali sarebbero, in questo caso, il corpo caldo che riscalda e il corpo freddo che viene riscaldato?
Ebbene, il corpo caldo sarebbe un qualunque oggetto che riponete in frigo mentre il corpo freddo é un certo gas refrigerante che scorre nelle "viscere" del nostro elettrodomestico preferito (ovviamente dopo la lavastoviglie, è chiaro).

Questo fatto del corpo caldo e freddo va affrontato ancora più in dettaglio. Prendiamo un minestrone. 
Buono sì, ma che c'entra? Ecco, quando lo mettiamo sul fornello il minestrone é il corpo freddo che riceve calore (dal fornello, appunto). Quando invece lo mettiamo nel frigo (o meglio nel congelatore), in quel caso il minestrone é il corpo caldo che riscalda il gas refrigerante. 
Guardando le cose in questo modo non c'è nulla di sorprendente e l'unica cosa da capire realmente è cosa accade nel frigorifero.

Se volete, un piccolo schema della situazione é il seguente (e ora andremo a vedere i vari passaggi):


Fonte: http://www.ior.org.uk/
Beh, prima di tutto attacchiamo la spina elettrica, altrimenti il nostro frigo non vedrà la luce (letteralmente!) e il ciclo che stiamo per raccontare non potrà andare avanti.
Partiamo dall'esterno per iniziare il nostro racconto. Il gas passa per il compressore (Compressor, in figura) dove viene, appunto, compresso, cioè sottoposto ad una maggiore pressione e viene dunque riscaldato. Si tratta della stessa cosa che avviene se provate ad usare una pompa per bici e ostruite il foro di uscita mentre spingete la pompa: praticamente l'aria all'interno si riscalda. E lo stesso accade al gas refrigerante.

A questo punto il gas riscaldato viene fatto passare in un tubo-serpentina (Condenser, in figura) attraverso il quale si raffredda cedendo calore all'ambiente esterno. Raffreddandosi, il gas condensa diventando liquido.

Successivamente, il liquido passa attraverso una valvola di espansione (Expansion device, in figura) dove in pratica la pressione viene diminuita e il liquido torna parzialmente gas.
Inoltre questa abbassamento di pressione comporta un raffreddamento del liquido: si va da circa 30 °C a -25°C.

In conclusione, questa miscela di liquido e gas a circa -25°C finisce dentro il nostro frigo, solitamente in una serpentina situata dietro la parete di fondo del frigo (Evaporator, in figura). E cosa accade qui? Succede che il cibo presente nel frigo cede calore alla miscela liquido-gas riscaldandola e quindi facendo evaporare il rimanente liquido della miscela. E via, di nuovo il gas ricomincia il ciclo del frigorifero e ancora e ancora.

Bene, direi che abbiamo finito. Suggerirei di andare in cucina, aprire il frigo e prendere una bella bibita fresca e gustarla con la consapevolezza che tale freschezza é tutto merito della fisica.


venerdì 11 settembre 2015

Ma l'antimateria cade all'ingiù o all'insù?

Per come la vedo io, questo dovrebbe essere un post del tipo "io ve la butto là, magari la cosa vi incuriosisce". Anche se, dopotutto, questo è proprio lo scopo di tutti i post di questo blog. Vabbè, comunque.
Dunque, un post come questo, con una domanda all'apparenza così bizzarra come titolo, deve per forza di cose iniziare con un paio di parole sull'antimateria, diciamo una piccola nota storica, ecco.

Una piccola nota storica

Direi che possiamo cominciare con il buon Paul Dirac che nel 1928 scrisse un articolo in cui faceva un po' di conti con una versione relativistica dell'equazione di Schrodinger per un elettrone e, sostanzialmente, trovò che anche l'anti-elettrone é soluzione dell'equazione. Per anti-elettrone si intende una particella uguale all'elettrone ma con carica opposta (e altre proprietà opposte ma che per ora lasciamo perdere).
Tutto qui, soluzione di un'equazione. Il punto è che le equazioni erano giuste e infatti qualche anno dopo l'anti-elettrone, poi rinominato positrone fu scoperto da Carl D. Anderson nel 1932 (e Anderson vinse il premio Nobel per la fisica nel 1936: meritato, direi).
Un altro premio Nobel meritato fu dato all'italiano Emilio Segrè il quale trovò invece l'anti-protone, ovvero quella particella che ha la stessa massa del protone ma carica elettrica di segno opposto. E siamo nel 1955: il Nobel, assegnato qualche anno dopo nel 1959, fu vinto quell'anno anche da Owen Chamberlain, collega di Segrè a Berkeley in California.
L'anno successivo (1956) fu trovato anche l'anti-neutrone da Bruce Cork (tra l'altro di nuovo a Berkeley).

lunedì 7 settembre 2015

Eclissi di super-Luna, 28 Settembre 2015

Ore 2:11 del mattino, giorno 28 settembre 2015. Ecco, queste sono le coordinate temporali per poter osservare, tempo meteorologico permettendo naturalmente, la prossima eclissi di Luna.
Nel titolo (e probabilmente anche da qualche altra parte in rete) avrete sicuramente letto che si tratta di eclissi super. In questo post proverò a raccontare il perché del super.

Iniziamo con il dire perché c'è, in generale, un'eclissi di Luna. La faccenda è molto semplice: praticamente, la Terra si trova tra Luna e Sole e crea una zona d'ombra tale per cui la Luna non viene più illuminata dalla luce del Sole e quindi la vediamo oscurata (perché la Luna non brilla di luce propria ma riflette quella del Sole).

Schema di un'eclissi lunare
Nell'immagine qui sopra la Luna è colorata in rosso. Già, perché la Luna diventa rossa? I lettori più attenti di Quantizzando ricorderanno sicuramente che ne abbiamo già parlato su questo blog e quindi rimando al post in cui questo argomento viene trattato -> cliccate qui (è un post davvero breve!).

martedì 1 settembre 2015

Come si forma l'arcobaleno

Ecco, mi sembrava giusto ricominciare la "stagione" su Quantizzando con un post tranquillo e un'immagine rasserenante:


E poi l'arcobaleno è uno spettacolo. Ed è anche un sollievo, in quanto solitamente si forma dopo una pioggia. Vedere l'arcobaleno può essere una visione abbastanza rilassante oltre che piacevole.
Ma passiamo alla fisica. Come si forma un arcobaleno?
Per capirlo dobbiamo parlare dell'ingrediente fondamentale: la luce.