Buongiorno, oggi è il 23 settembre.
Il 23 settembre 2011 viene annunciato un risultato sorprendente: i neutrini viaggiano più veloci della luce.
Si parlò di conferma ufficiale: la velocità della luce era stata superata. I neutrini, sostenevano i ricercatori, sono più veloci della luce di circa 60 nanosecondi. Il risultato era stato ottenuto dall'esperimento Cngs (Cern Neutrino to Gran Sasso), nel quale un fascio di neutrini viene lanciato dal Cern verso i Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Il risultato si deve alla collaborazione internazionale Opera, che con i rivelatori che si trovano nei Laboratori del Gran Sasso ha analizzato oltre 15.000 neutrini tra quelli che, una volta prodotti dall'acceleratore del Cern Super Proton Synchrotron, percorrono i 730 chilometri che separano il Cern dal Gran Sasso. I dati dimostravano che i neutrini impiegano 2,4 millisecondi per coprire la distanza, con un anticipo di 60 miliardesimi di secondo rispetto alla velocità attesa. L'analisi dei dati, raccolti in quegli anni, dimostrava che i neutrini battono di circa 20 parti per milione i 300.000 chilometri al secondo ai quali viaggia la luce.
"Il neutrino ci sorprende ancora". "Questo risultato è una completa sorpresa", ha osservato il responsabile del rivelatore Opera, il fisico italiano Antonio Ereditato dell'università di Berna, commentando i dati che dimostrano che è stata superata la velocità della luce. "Dopo molti mesi di studi e di controlli incrociati - ha detto - non abbiamo trovato nessun effetto dovuto alla strumentazione in grado di spiegare il risultato della misura. Continueremo i nostri studi e attendiamo misure indipendenti per valutare pienamente la natura di queste osservazioni". Secondo Ereditato "il potenziale impatto sulla scienza è troppo grande per trarre conclusioni immediate o tentare interpretazioni. La mia prima reazione - ha aggiunto - è che il neutrino ci sorprende ancora una volta con i suoi misteri".
Con Ereditato lavorano circa 160 ricercatori di 30 istituzioni e 11 Paesi. "Sono molto contento e ho la fortuna di condividere questo risultato con tanti colleghi validissimi e non mi sento di dire che si tratta di un mio risultato: è un risultato del mio gruppo. E' il frutto di un lavoro complesso e gratificante". Come avete accolto i dati? "Siamo molto meno eccitati dei media. Certamente ci rendiamo conto che questa scoperta colpisce l'immaginario collettivo, ma per noi è stata una misura di precisione lungo un percorso alla fine del quale eravamo convinti di trovare un risultato negativo. Scoprire che non era così è stata una grossa sorpresa". Napoletano, 56 anni, Ereditato ha studiato a Napoli e poi ha lavorato in molti centri di ricerca all'estero. Da cinque anni dirige l'Istituto di Fisica delle particelle dell'università svizzera di Berna. E' coordinatore della collaborazione internazionale Opera, nell'ambito dell'esperimento Cngs (Cern Neutrino to Gran Sasso), nato dalla collaborazione fra il Cern di Ginevra e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).
La percezione, ha detto il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) Roberto Petronzio, è che "si possa cominciare a ragionare su una nuova scala e che si entri in un territorio sconosciuto della fisica, nel quale si potrebbero incontrare, per esempio nuove dimensioni o addirittura una nuova costante fondamentale dell'universo". Con la possibilità di superare la velocità della luce entrerebbe in crisi uno dei punti di riferimento della fisica contemporanea. Le costanti dell'universo hanno infatti un valore universale e indipendente, veri e propri capisaldi che modellano la visione dell'universo. "E' possibile - ha rilevato Petronzio - che i nuovi dati sulla velocità della luce possano essere la spia dell'esistenza di una nuova costante. E' stata infatti osservata una deviazione rispetto a una scala. Per esempio, la famosa particella di Dio, ossia il bosone di Higgs per il quale esiste la massa, dovrebbe essere rilevabile all'interno di una scala di energia e, se i dati raccolti dal Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra dovessero dimostrare che non si trovi lì si aprirebbe una nuova pagina per la fisica. "Nel caso della velocità della luce, l'anomalia osservata e presentata oggi sarebbe ancora più importante rispetto alla scoperta o meno del bosone di Higgs in quanto - ha concluso - riguarderebbe le proprietà generali dello spazio-tempo".
Meno di 6 mesi più tardi, la doccia fredda: i neutrini NON sono più veloci della luce; i risultati che mettevano in discussione la teoria della relatività erano falsati da un errore nella connessione del cavo tra un rilevatore Gps e un computer usato per calcolare il tempo in cui i neutrini venivano sparati dal Cern a Ginevra ai laboratori del Gran Sasso. La teoria della relatività di Einstein rimane in vigore, almeno fino alle prossime mirabolanti scoperte.
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sabato 23 settembre 2023
martedì 4 luglio 2023
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 4 luglio.
Il 4 luglio 2012 viene annunciata la scoperta del Bosone di Higgs da parte del CERN di Ginevra.
Il bosone di Higgs è una particella elementare, ossia non è composta da altre particelle più piccole. Più tecnicamente appartiene alla famiglia chiamata dei «bosoni di gauge», che comprende anche i fotoni, i cosiddetti «bosoni deboli» W e Z (la cui scoperta valse a Carlo Rubbia il Nobel per la Fisica nell’ ’84), il gluone (che non ha massa, come il fotone) e il gravitone (per il quale non esistono ancora prove sperimentali). Ma come nasce e come “funziona” il bosone di Higgs, chiamato dai media «la particella di Dio»? Al momento del Big Bang, minuscole particelle super-energetiche si stringevano in ogni goccia dello spazio-tempo. Man mano che le gocce si espandevano e si raffreddavano, le particelle perdevano energia. La «massa», non esisteva ancora.
Cento miliardesimi di secondo dopo il Big Bang, quando la temperatura si era abbassata appena un po’, l’intero Universo si ritrovò improvvisamente permeato da un campo, una presenza che si materializzò di colpo proprio come l’acqua che, raffreddandosi, diventa improvvisamente ghiaccio. Questo cambiamento di fase è quello che i fisici chiamano «campo di Higgs», e che ebbe un effetto incredibile sulle particelle elementari che, fino a quel momento, si muovevano alla velocità della luce. Alcune, infatti, lo attraversavano senza nessun impedimento mentre altre si trascinavano con maggiore difficoltà, rallentando la loro velocità. Una parte dell’energia delle particelle veniva riconvertita in qualcos’altro.
Einstein ha dimostrato che è possibile convertire l’energia e la massa l’una nell’altra e il campo di Higgs conferiva massa alle particelle. I fisici quantistici immaginano che il campo di Higgs sia fatto da piccolissime particelle che trasmettono l’effetto del campo e che si chiamano “bosoni di Higgs”. Il campo di Higgs non è per niente immobile, le sue fluttuazioni sono provocate da bosoni di Higgs che compaiono e scompaiono. Il risultato è un mare in ebollizione di particelle che si spintonano a vicenda. Quando un elettrone, per esempio, entra in questo campo, attraversa con facilità il mare di bosoni di Higgs. Altre particelle, invece, vengono rallentate maggiormente dai bosoni e, rallentando, convertono molta della propria energia in massa. Più le particelle vengono rallentate dal campo di Higgs, più la loro energia viene condensata in una forma super-concentrata che chiamiamo massa. Il bosone di Higgs spiega dunque come mai tutte le particelle elementari che compongono la materia abbiano una massa e interagiscono formando la materia, anziché schizzare via alla velocità della luce.
La conferma sperimentale della previsione teorica del bosone del 1964 ha richiesto quasi mezzo secolo e il lavoro di più di un migliaio di fisici, oltre alla costruzione del più grande e costoso strumento scientifico mai realizzato, l’acceleratore Large Hadron Collider (Lhc) del Cern (Centro Europeo Ricerche Nucleari) che si sviluppa in un tunnel sotterraneo lungo 27 chilometri. Il bosone di Higgs è stato osservato per la prima volta nel 2012, negli esperimenti Atlas e Cms dell’Lhc e la sua scoperta è stata ufficialmente confermata il 6 marzo del 2013 nel corso di una conferenza tenuta a La Thile da parte dei fisici del Cern. Basandosi sull’ipotesi che i bosoni di Higgs compaiano e scompaiano, i fisici teorici si erano infatti convinti che fosse possibile con un esperimento scientifico creare e distruggere bosoni. È stato questo uno dei compiti principali svolti dall’Lhc del Cern di Ginevra: i fisici ritenevano che l’energia scambiata da due protoni che si scontrano frontalmente alla velocità della luce avrebbe potuto portare alla creazione di bosoni di Higgs (in realtà, per ogni protone, sono le interazioni dirette di gluoni e quark, che costituiscono i protoni, che possono creare i bosoni di Higgs).
Il bosone di Higgs, una volta prodotto, si disintegra immediatamente in coppie di particelle che però i fisici sanno riconoscere: l’individuazione di queste particelle è stata la prova definitiva che il bosone di Higgs non è solo una supposizione teorica e che è stato aggiunto un altro mattone fondamentale alla nostra conoscenza dell’Universo.
Il 4 luglio 2012 viene annunciata la scoperta del Bosone di Higgs da parte del CERN di Ginevra.
Il bosone di Higgs è una particella elementare, ossia non è composta da altre particelle più piccole. Più tecnicamente appartiene alla famiglia chiamata dei «bosoni di gauge», che comprende anche i fotoni, i cosiddetti «bosoni deboli» W e Z (la cui scoperta valse a Carlo Rubbia il Nobel per la Fisica nell’ ’84), il gluone (che non ha massa, come il fotone) e il gravitone (per il quale non esistono ancora prove sperimentali). Ma come nasce e come “funziona” il bosone di Higgs, chiamato dai media «la particella di Dio»? Al momento del Big Bang, minuscole particelle super-energetiche si stringevano in ogni goccia dello spazio-tempo. Man mano che le gocce si espandevano e si raffreddavano, le particelle perdevano energia. La «massa», non esisteva ancora.
Cento miliardesimi di secondo dopo il Big Bang, quando la temperatura si era abbassata appena un po’, l’intero Universo si ritrovò improvvisamente permeato da un campo, una presenza che si materializzò di colpo proprio come l’acqua che, raffreddandosi, diventa improvvisamente ghiaccio. Questo cambiamento di fase è quello che i fisici chiamano «campo di Higgs», e che ebbe un effetto incredibile sulle particelle elementari che, fino a quel momento, si muovevano alla velocità della luce. Alcune, infatti, lo attraversavano senza nessun impedimento mentre altre si trascinavano con maggiore difficoltà, rallentando la loro velocità. Una parte dell’energia delle particelle veniva riconvertita in qualcos’altro.
Einstein ha dimostrato che è possibile convertire l’energia e la massa l’una nell’altra e il campo di Higgs conferiva massa alle particelle. I fisici quantistici immaginano che il campo di Higgs sia fatto da piccolissime particelle che trasmettono l’effetto del campo e che si chiamano “bosoni di Higgs”. Il campo di Higgs non è per niente immobile, le sue fluttuazioni sono provocate da bosoni di Higgs che compaiono e scompaiono. Il risultato è un mare in ebollizione di particelle che si spintonano a vicenda. Quando un elettrone, per esempio, entra in questo campo, attraversa con facilità il mare di bosoni di Higgs. Altre particelle, invece, vengono rallentate maggiormente dai bosoni e, rallentando, convertono molta della propria energia in massa. Più le particelle vengono rallentate dal campo di Higgs, più la loro energia viene condensata in una forma super-concentrata che chiamiamo massa. Il bosone di Higgs spiega dunque come mai tutte le particelle elementari che compongono la materia abbiano una massa e interagiscono formando la materia, anziché schizzare via alla velocità della luce.
La conferma sperimentale della previsione teorica del bosone del 1964 ha richiesto quasi mezzo secolo e il lavoro di più di un migliaio di fisici, oltre alla costruzione del più grande e costoso strumento scientifico mai realizzato, l’acceleratore Large Hadron Collider (Lhc) del Cern (Centro Europeo Ricerche Nucleari) che si sviluppa in un tunnel sotterraneo lungo 27 chilometri. Il bosone di Higgs è stato osservato per la prima volta nel 2012, negli esperimenti Atlas e Cms dell’Lhc e la sua scoperta è stata ufficialmente confermata il 6 marzo del 2013 nel corso di una conferenza tenuta a La Thile da parte dei fisici del Cern. Basandosi sull’ipotesi che i bosoni di Higgs compaiano e scompaiano, i fisici teorici si erano infatti convinti che fosse possibile con un esperimento scientifico creare e distruggere bosoni. È stato questo uno dei compiti principali svolti dall’Lhc del Cern di Ginevra: i fisici ritenevano che l’energia scambiata da due protoni che si scontrano frontalmente alla velocità della luce avrebbe potuto portare alla creazione di bosoni di Higgs (in realtà, per ogni protone, sono le interazioni dirette di gluoni e quark, che costituiscono i protoni, che possono creare i bosoni di Higgs).
Il bosone di Higgs, una volta prodotto, si disintegra immediatamente in coppie di particelle che però i fisici sanno riconoscere: l’individuazione di queste particelle è stata la prova definitiva che il bosone di Higgs non è solo una supposizione teorica e che è stato aggiunto un altro mattone fondamentale alla nostra conoscenza dell’Universo.
giovedì 27 gennaio 2022
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 27 gennaio.
Il 27 gennaio 1897 il fisico britannico Joseph Thompson scopre l'esistenza dell'elettrone.
Oggi parlare di elettroni è quasi una cosa scontata. Nelle scuole superiori gli studenti li disegnano sulla lavagna e ne studiano la carica e la massa. Nel frattempo, nei laboratori di mezzo mondo gli scienziati sono al lavoro per spaccarli in due e studiare le quasiparticelle risultanti. Ma 120 anni fa, quando il fisico inglese Joseph John Thomson annunciò di aver trovato un corpuscolo subatomico, la comunità scientifica lo guardò come se fosse un folle. Già, perché scoprire una particella che nessuno aveva mai visto prima ti mette addosso una certa tensione.
Il giovane JJ era nato nel 1856 a Cheetham Hill, vicino Manchester, e come tutti i grandi della scienza dimostrò fin da subito di avere una mente brillante. Accantonata l’idea di diventare un ingegnere, Thomson si laureò in matematica nel 1883 e bruciò le tappe diventando professore a Cambridge nel 1884. Con una carriera così, non sorprende che la comunità scientifica gli abbia assegnato il premio Nobel nel 1906. Il motivo? I suoi grandi meriti nello studio teorico e sperimentale delle correnti elettriche nei gas.
È il caso di fare un passo indietro per capire come abbia fatto JJ a dimostrare l’esistenza degli elettroni. Lo scienziato era rimasto folgorato dagli esperimenti condotti sui raggi catodici generati all’interno dei tubi di Crookes. Questi ultimi sono dei cilindri di vetro quasi sottovuoto dove la corrente elettrica circola generando fasci di luce visibile. Applicando dei campi magnetici, gli scienziati potevano deviare i raggi e dedurre la natura delle particelle, ma dai primi calcoli diffusi dal fisico Arthur Schuster risultava che la loro massa era mille volte inferiore rispetto a quella dell’ atomo di idrogeno.
I calcoli di Schuster vennero considerati errati dato che, alla fine del XIX secolo, la scienza pensava ancora che gli atomi fossero particelle indivisibili alla base di tutta la materia. L’esistenza di un’entità mille volte più leggera era un vero paradosso. Ma non per Thomson, che il 30 aprile 1897 si decise a presentare la propria teoria sui raggi catodici in occasione di una discussione pubblica presso la Royal Institution.
Secondo il fisico inglese, i risultati di Schuster non erano affatto errati: riproducendo l’esperimento del tubo catodico, Thomson fu in grado di dimostrare che effettivamente esistevano delle particelle con così poca massa che generavano una corrente di carica negativa. Per di più, la natura della corrente catodica restava inalterata a prescindere dal tipo di atomi utilizzati nel tubo.
In un primo momento, l’insistenza di Thomson su quell’argomento venne considerata quasi come un capriccio intorno a un fenomeno che la maggior parte degli scienziati considerava di scarso interesse. Per fortuna il fisico inglese – che nel frattempo si era costruito una fama solida e inattaccabile – riuscì a fare breccia nello scetticismo e dimostrare che l’atomo non era affatto indivisibile e che esistevano dei corpuscoli ben più piccoli in grado di generare una corrente elettrica. Il premio Nobel se lo è davvero meritato.
Joseph Thomson muore il 30 agosto 1940. Il suo corpo riposa nell'abbazia di Westminster, accanto a quello di Isaac Newton.
Oggi sappiamo che l'atomo è composto principalmente da tre tipologie di particelle subatomiche (cioè di dimensioni minori dell'atomo): i protoni, i neutroni e gli elettroni.
i protoni (carichi positivamente) e i neutroni (privi di carica) formano il "nucleo" (carico positivamente); protoni e neutroni sono detti quindi "nucleoni";
gli elettroni (carichi negativamente) sono presenti nello stesso numero dei protoni e ruotano attorno al nucleo senza seguire un'orbita precisa (l'elettrone si dice quindi "delocalizzato"), rimanendo confinati all'interno degli orbitali (o "livelli energetici").
In proporzione, se il nucleo atomico fosse grande quanto una mela, gli elettroni gli ruoterebbero attorno ad una distanza pari a circa un chilometro; un nucleone ha massa quasi 1800 volte superiore a quella di un elettrone.
Il 27 gennaio 1897 il fisico britannico Joseph Thompson scopre l'esistenza dell'elettrone.
Oggi parlare di elettroni è quasi una cosa scontata. Nelle scuole superiori gli studenti li disegnano sulla lavagna e ne studiano la carica e la massa. Nel frattempo, nei laboratori di mezzo mondo gli scienziati sono al lavoro per spaccarli in due e studiare le quasiparticelle risultanti. Ma 120 anni fa, quando il fisico inglese Joseph John Thomson annunciò di aver trovato un corpuscolo subatomico, la comunità scientifica lo guardò come se fosse un folle. Già, perché scoprire una particella che nessuno aveva mai visto prima ti mette addosso una certa tensione.
Il giovane JJ era nato nel 1856 a Cheetham Hill, vicino Manchester, e come tutti i grandi della scienza dimostrò fin da subito di avere una mente brillante. Accantonata l’idea di diventare un ingegnere, Thomson si laureò in matematica nel 1883 e bruciò le tappe diventando professore a Cambridge nel 1884. Con una carriera così, non sorprende che la comunità scientifica gli abbia assegnato il premio Nobel nel 1906. Il motivo? I suoi grandi meriti nello studio teorico e sperimentale delle correnti elettriche nei gas.
È il caso di fare un passo indietro per capire come abbia fatto JJ a dimostrare l’esistenza degli elettroni. Lo scienziato era rimasto folgorato dagli esperimenti condotti sui raggi catodici generati all’interno dei tubi di Crookes. Questi ultimi sono dei cilindri di vetro quasi sottovuoto dove la corrente elettrica circola generando fasci di luce visibile. Applicando dei campi magnetici, gli scienziati potevano deviare i raggi e dedurre la natura delle particelle, ma dai primi calcoli diffusi dal fisico Arthur Schuster risultava che la loro massa era mille volte inferiore rispetto a quella dell’ atomo di idrogeno.
I calcoli di Schuster vennero considerati errati dato che, alla fine del XIX secolo, la scienza pensava ancora che gli atomi fossero particelle indivisibili alla base di tutta la materia. L’esistenza di un’entità mille volte più leggera era un vero paradosso. Ma non per Thomson, che il 30 aprile 1897 si decise a presentare la propria teoria sui raggi catodici in occasione di una discussione pubblica presso la Royal Institution.
Secondo il fisico inglese, i risultati di Schuster non erano affatto errati: riproducendo l’esperimento del tubo catodico, Thomson fu in grado di dimostrare che effettivamente esistevano delle particelle con così poca massa che generavano una corrente di carica negativa. Per di più, la natura della corrente catodica restava inalterata a prescindere dal tipo di atomi utilizzati nel tubo.
In un primo momento, l’insistenza di Thomson su quell’argomento venne considerata quasi come un capriccio intorno a un fenomeno che la maggior parte degli scienziati considerava di scarso interesse. Per fortuna il fisico inglese – che nel frattempo si era costruito una fama solida e inattaccabile – riuscì a fare breccia nello scetticismo e dimostrare che l’atomo non era affatto indivisibile e che esistevano dei corpuscoli ben più piccoli in grado di generare una corrente elettrica. Il premio Nobel se lo è davvero meritato.
Joseph Thomson muore il 30 agosto 1940. Il suo corpo riposa nell'abbazia di Westminster, accanto a quello di Isaac Newton.
Oggi sappiamo che l'atomo è composto principalmente da tre tipologie di particelle subatomiche (cioè di dimensioni minori dell'atomo): i protoni, i neutroni e gli elettroni.
i protoni (carichi positivamente) e i neutroni (privi di carica) formano il "nucleo" (carico positivamente); protoni e neutroni sono detti quindi "nucleoni";
gli elettroni (carichi negativamente) sono presenti nello stesso numero dei protoni e ruotano attorno al nucleo senza seguire un'orbita precisa (l'elettrone si dice quindi "delocalizzato"), rimanendo confinati all'interno degli orbitali (o "livelli energetici").
In proporzione, se il nucleo atomico fosse grande quanto una mela, gli elettroni gli ruoterebbero attorno ad una distanza pari a circa un chilometro; un nucleone ha massa quasi 1800 volte superiore a quella di un elettrone.
giovedì 7 gennaio 2021
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 7 gennaio.
Il 7 gennaio 1943 è la presunta data di morte di Nikola Tesla.
Nikola Tesla nasce il 10 Luglio 1856 a Smilijan (nell'allora Dalmazia ungherese, odierna Croazia). Il padre, Milutin Tesla di origine serba, è un ministro del culto ortodosso, sua madre, Duka Mandic, è una donna non istruita, ma dotata di memoria prodigiosa.
Dopo aver terminato gli studi di fisica e matematica al Politecnico di Graz, in Austria (mentre studia filosofia all'Università di Praga), studiando 19 ore al giorno e dormendone solo due, lo scienziato prova sempre di più strani fenomeni: nel buio può infatti "sentire" l'esistenza di oggetti; inoltre fin dall'infanzia vede lampi di luce che interferiscono con la sua visione degli oggetti reali.
È proprio in questo periodo in cui Nikola Tesla affronta queste singolari esperienze, che inizia ad avere brillanti idee nel campo della fisica e inizia a dedicarsi anima e corpo al principio della corrente alternata. Nel 1881, mentre lavora come disegnatore e progettista all'Engineering Department del Central Telegraph Office, inizia ad elaborare il concetto della rotazione del campo magnetico che rende la corrente alternata, quale è tutt'oggi, uno strumento indispensabile per la fornitura di corrente elettrica.
L'anno successivo, sempre più interessato al principio della corrente alternata, Tesla si trasferisce a Parigi, in quanto dipendente della "Continental Edison Company"; nel 1883 realizza il primo motore a induzione di corrente alternata, che consiste in pratica a un generatore (di corrente alternata); durante la creazione del suo motore, Tesla realizza e modifica questo progetto senza provvedere alcuna bozza o progetto su carta, basandosi solo sulle immagini nella sua mente.
Nel 1884, desideroso di far conoscere le proprie scoperte, si reca negli Stati Uniti, sempre per lavorare alla corte di Edison, con il quale però - in seguito ai diversi punti di vista sulla corrente alternata e ad un mancato pagamento per la realizzazione delle modifiche del progetto "Dinamo" - non riesce a portare a compimento la collaborazione.
Nel maggio dell'anno successivo, George Westinghouse acquista i brevetti di Tesla relativi soprattutto al motore a corrente alternata e alla bobina, creando così la "Westinghouse Electric Company".
Tesla sostiene inoltre l'esistenza in natura, di campi energetici, di "energia gratuita" cui da il nome di etere. E attraverso l'etere, si possono - stando alle sue affermazioni - trasmettere, ad esempio, altre forme di energia. Nel maggio del 1899 si reca a Colorado Springs dove installa un laboratorio; ritiene possibile grazie all'etere trasmettere energia elettrica a località lontane senza la necessità di ricorrere ai fili di conduzione elettrica, e quindi agli elettrodotti.
In particolare scopre che la Terra, o meglio la crosta terrestre, è un ottimo conduttore di energia elettrica, dal momento che un fulmine che colpisce il suolo, crea delle onde di energia che si muovono da un lato della terra all'altro.
Installa così nel proprio laboratorio un'enorme bobina che ha lo scopo di mandare impulsi elettrici nel sottosuolo, così da permettere il trasferimento di energia elettrica a lampadine poste a una notevole distanza. Ritornando a New York, Tesla scrive un articolo di respiro futuristico sul Century Magazine, affermando la possibilità di catturare l'energia sprigionata dal sole e proponendo un "sistema mondiale di comunicazione" utile per comunicare telefonicamente, trasmettere notizie, musica, andamento dei titoli azionari, informazioni di carattere militare o privato senza la necessità, ancora una volta, di ricorrere ai fili.
L'articolo cattura l'attenzione di un altro magnate dell'epoca, J. P. Morgan che offre un finanziamento di 150 mila dollari per costruire tale stazione trasmittente. Tesla si mette subito al lavoro, procedendo alla costruzione di una torre altissima sulle scogliere di Wanderclyffe, Long Island, New York. La Wanderclyffe Tower non è altro che uno sviluppo delle idee maturate da Tesla a Colorado Springs.
Il 12 dicembre 1901 il mondo viene sconvolto da una notizia sensazionale: Guglielmo Marconi trasmette la lettera "S" oltreoceano, da una località in Cornovaglia; tale informazione viene trasmessa a Newfoundland, in America. Morgan, contrariato, ritira l'appoggio finanziario a Tesla.
All'inizio della Prima guerra mondiale, Tesla ipotizza un congegno per individuare delle navi inviando segnali che consistono in onde radio ad alta frequenza. Il concetto che sta dietro a questa idea è il dispositivo radar. Sarà Guglielmo Marconi a sviluppare questo concetto, attuando questa idea, lavorando per la costruzione del radar. Nel 1934 l'italiano realizza il collegamento radiotelegrafico fra l'Elettra (il suo laboratorio situato su un veicolo natante) ed il radiofaro di Sestri Levante. Successivamente, nel 1935, compie esperienze di avvistamento sulla Via Aurelia.
Tesla nel suo percorso di vita avrebbe incontrato molte volte Guglielmo Marconi.
Nel 1912 il nome di Tesla viene candidato al Premio Nobel per la Fisica: lo rifiuta per non averlo ricevuto nel 1909, al posto di Marconi. Accade di nuovo nel 1915: Tesla rifiuta il premio Nobel, venendo a conoscenza del fatto che lo deve condividere con Edison. Nel 1917 gli viene concessa, per il suo contributo al sapere scientifico, un'onorificenza intitolata a Edison, la "Edison Medal", che accetta.
Tesla viveva solo, in una camera d'albergo a New York - dove il suo corpo senza vita venne trovato - e per questo fatto non vi è certezza riguardo la data della morte, che si suppone tuttavia essere il 7 gennaio 1943. Nel mese di giugno successivo la Corte Suprema degli Stati Uniti in una sua decisione (caso 369, 21 Giugno 1943) riconoscerà Tesla come primo inventore della radio.
Il 7 gennaio 1943 è la presunta data di morte di Nikola Tesla.
Nikola Tesla nasce il 10 Luglio 1856 a Smilijan (nell'allora Dalmazia ungherese, odierna Croazia). Il padre, Milutin Tesla di origine serba, è un ministro del culto ortodosso, sua madre, Duka Mandic, è una donna non istruita, ma dotata di memoria prodigiosa.
Dopo aver terminato gli studi di fisica e matematica al Politecnico di Graz, in Austria (mentre studia filosofia all'Università di Praga), studiando 19 ore al giorno e dormendone solo due, lo scienziato prova sempre di più strani fenomeni: nel buio può infatti "sentire" l'esistenza di oggetti; inoltre fin dall'infanzia vede lampi di luce che interferiscono con la sua visione degli oggetti reali.
È proprio in questo periodo in cui Nikola Tesla affronta queste singolari esperienze, che inizia ad avere brillanti idee nel campo della fisica e inizia a dedicarsi anima e corpo al principio della corrente alternata. Nel 1881, mentre lavora come disegnatore e progettista all'Engineering Department del Central Telegraph Office, inizia ad elaborare il concetto della rotazione del campo magnetico che rende la corrente alternata, quale è tutt'oggi, uno strumento indispensabile per la fornitura di corrente elettrica.
L'anno successivo, sempre più interessato al principio della corrente alternata, Tesla si trasferisce a Parigi, in quanto dipendente della "Continental Edison Company"; nel 1883 realizza il primo motore a induzione di corrente alternata, che consiste in pratica a un generatore (di corrente alternata); durante la creazione del suo motore, Tesla realizza e modifica questo progetto senza provvedere alcuna bozza o progetto su carta, basandosi solo sulle immagini nella sua mente.
Nel 1884, desideroso di far conoscere le proprie scoperte, si reca negli Stati Uniti, sempre per lavorare alla corte di Edison, con il quale però - in seguito ai diversi punti di vista sulla corrente alternata e ad un mancato pagamento per la realizzazione delle modifiche del progetto "Dinamo" - non riesce a portare a compimento la collaborazione.
Nel maggio dell'anno successivo, George Westinghouse acquista i brevetti di Tesla relativi soprattutto al motore a corrente alternata e alla bobina, creando così la "Westinghouse Electric Company".
Tesla sostiene inoltre l'esistenza in natura, di campi energetici, di "energia gratuita" cui da il nome di etere. E attraverso l'etere, si possono - stando alle sue affermazioni - trasmettere, ad esempio, altre forme di energia. Nel maggio del 1899 si reca a Colorado Springs dove installa un laboratorio; ritiene possibile grazie all'etere trasmettere energia elettrica a località lontane senza la necessità di ricorrere ai fili di conduzione elettrica, e quindi agli elettrodotti.
In particolare scopre che la Terra, o meglio la crosta terrestre, è un ottimo conduttore di energia elettrica, dal momento che un fulmine che colpisce il suolo, crea delle onde di energia che si muovono da un lato della terra all'altro.
Installa così nel proprio laboratorio un'enorme bobina che ha lo scopo di mandare impulsi elettrici nel sottosuolo, così da permettere il trasferimento di energia elettrica a lampadine poste a una notevole distanza. Ritornando a New York, Tesla scrive un articolo di respiro futuristico sul Century Magazine, affermando la possibilità di catturare l'energia sprigionata dal sole e proponendo un "sistema mondiale di comunicazione" utile per comunicare telefonicamente, trasmettere notizie, musica, andamento dei titoli azionari, informazioni di carattere militare o privato senza la necessità, ancora una volta, di ricorrere ai fili.
L'articolo cattura l'attenzione di un altro magnate dell'epoca, J. P. Morgan che offre un finanziamento di 150 mila dollari per costruire tale stazione trasmittente. Tesla si mette subito al lavoro, procedendo alla costruzione di una torre altissima sulle scogliere di Wanderclyffe, Long Island, New York. La Wanderclyffe Tower non è altro che uno sviluppo delle idee maturate da Tesla a Colorado Springs.
Il 12 dicembre 1901 il mondo viene sconvolto da una notizia sensazionale: Guglielmo Marconi trasmette la lettera "S" oltreoceano, da una località in Cornovaglia; tale informazione viene trasmessa a Newfoundland, in America. Morgan, contrariato, ritira l'appoggio finanziario a Tesla.
All'inizio della Prima guerra mondiale, Tesla ipotizza un congegno per individuare delle navi inviando segnali che consistono in onde radio ad alta frequenza. Il concetto che sta dietro a questa idea è il dispositivo radar. Sarà Guglielmo Marconi a sviluppare questo concetto, attuando questa idea, lavorando per la costruzione del radar. Nel 1934 l'italiano realizza il collegamento radiotelegrafico fra l'Elettra (il suo laboratorio situato su un veicolo natante) ed il radiofaro di Sestri Levante. Successivamente, nel 1935, compie esperienze di avvistamento sulla Via Aurelia.
Tesla nel suo percorso di vita avrebbe incontrato molte volte Guglielmo Marconi.
Nel 1912 il nome di Tesla viene candidato al Premio Nobel per la Fisica: lo rifiuta per non averlo ricevuto nel 1909, al posto di Marconi. Accade di nuovo nel 1915: Tesla rifiuta il premio Nobel, venendo a conoscenza del fatto che lo deve condividere con Edison. Nel 1917 gli viene concessa, per il suo contributo al sapere scientifico, un'onorificenza intitolata a Edison, la "Edison Medal", che accetta.
Tesla viveva solo, in una camera d'albergo a New York - dove il suo corpo senza vita venne trovato - e per questo fatto non vi è certezza riguardo la data della morte, che si suppone tuttavia essere il 7 gennaio 1943. Nel mese di giugno successivo la Corte Suprema degli Stati Uniti in una sua decisione (caso 369, 21 Giugno 1943) riconoscerà Tesla come primo inventore della radio.
lunedì 21 dicembre 2020
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 21 dicembre.
Il 21 dicembre 1898 Marie Curie insieme al marito Pierre, scopre l'elemento del radio.
La scienziata nasce a Varsavia nel 1867, e già alle scuole di base si distingue per una forte passione per le scienze e un’ottima memoria. In quegli anni in Polonia le donne non possono accedere agli studi universitari e Marie Sklodowka decide di trasferirsi con una delle sorelle a Parigi per studiare alla Sorbona.
All’università conosce il futuro marito e “compagno di laboratorio” Pierre che sposa nel 1895. I due novelli sposi, invece delle fedi, si scambiano due biciclette che useranno per il loro viaggio di nozze, un tour dalle coste della Bretagna alle montagne dell’Auvergne.
Nel laboratorio improvvisato di Rue Lohmond, con pochi mezzi e senza collaboratori, i coniugi Curie iniziano a studiare la “radiazione”, il fenomeno da poco scoperto dal fisico Henri Becquerel. Alla capacità di emettere energia che hanno solo alcuni atomi i due scienziati danno un nome: radioattività.
Durante i loro esperimenti si trovano davanti a un mistero: alcuni minerali hanno una radioattività più forte di altri. Decidono di concentrarsi su due minerali in particolare, la torbernite e la pechblenda, entrambi ricchi di uranio. I campioni studiati risultano più radioattivi di quanto dovrebbero essere sulla base della quantità di uranio presente. Ipotizzano che oltre l’uranio in questi minerali debba esserci un altro elemento più radioattivo dell’uranio stesso e iniziano un lungo lavoro per tentare di isolarlo.
Marie e Pierre ci riescono nel 1898 e lo annunciano in una pubblicazione: «Crediamo che la sostanza che abbiamo tratto dalla pechblenda contenga un metallo non ancora segnalato, vicino al bismuto. Se l’esistenza di questo metallo verrà confermata noi proponiamo di chiamarlo Polonio».
Però qualche cosa non torna: i campioni sono ancora troppo radioattivi, e la sola presenza del polonio e dell’uranio non spiega il fenomeno. C’è soltanto una possibilità: l’esistenza di un altro elemento. Il 28 marzo del 1902 Marie Curie annota nel suo quaderno «RA = 225,93. Peso atomico di Radio».
La scoperta del polonio e del radio vale ai Curie e al fisico Henri Becquerel il Nobel per la fisica nel 1903.
La fama e la notorietà acquisita non intaccano l’etica dei coniugi Curie che intenzionalmente non depositano il brevetto del processo di isolamento del radio. Così facendo vogliono permettere alla comunità scientifica di effettuare liberamente ricerche nel campo della radioattività.
Dopo la tragica morte di Pierre, investito nel 1906 da un carro, Marie lo sostituisce nell’insegnamento universitario di fisica generale e diventa la prima donna a occupare una cattedra alla Sorbona.
La scienziata, ormai considerata una vera autorità della fisica in un ambiente scientifico dove le donne erano, e rimarranno ancora per molto tempo, mal tollerate, nel 1909 fonda a Parigi l’Institut du Radium. Più tardi la struttura è diretta dalla figlia che nel 1935 vincerà il Nobel per la chimica con il marito Fedéric Joliot per la scoperta della radioattività artificiale.
Nel 1910 Marie Curie ha una breve relazione con un uomo già sposato e padre di quattro figli, il fisico Paul Langevin. Lo scandalo, amplificato dalla stampa sessuofoba, scatena una forma di odio nei confronti della donna. Quella che fino a otto anni prima era stata descritta come una madre devota e un’aiutante solerte, era diventata per l’opinione pubblica “la polacca”, “la ladra di mariti”.
Il minuzioso lavoro della studiosa non si ferma: riesce a isolare il polonio e il radio puro e nel 1911 viene insignita del Nobel per la chimica.
Durante la Prima Guerra Mondiale decide di attrezzare con apparecchiature a raggi X delle automobili, le Petit Curie. Insieme alla figlia Irène si reca sul fronte di battaglia della Marna per insegnare personalmente ai medici e agli infermieri come usare i nuovi strumenti che permettono di individuare le pallottole nei corpi dei soldati feriti.
Provata da un’anemia perniciosa, dovuta alle lunghe esposizioni alle sostanze radioattive, Marie Sklodowka Curie muore il 4 luglio 1934. Sulla tomba, come ultimo saluto, i fratelli depongono una manciata di terra della sua amata Polonia.
Il 21 dicembre 1898 Marie Curie insieme al marito Pierre, scopre l'elemento del radio.
La scienziata nasce a Varsavia nel 1867, e già alle scuole di base si distingue per una forte passione per le scienze e un’ottima memoria. In quegli anni in Polonia le donne non possono accedere agli studi universitari e Marie Sklodowka decide di trasferirsi con una delle sorelle a Parigi per studiare alla Sorbona.
All’università conosce il futuro marito e “compagno di laboratorio” Pierre che sposa nel 1895. I due novelli sposi, invece delle fedi, si scambiano due biciclette che useranno per il loro viaggio di nozze, un tour dalle coste della Bretagna alle montagne dell’Auvergne.
Nel laboratorio improvvisato di Rue Lohmond, con pochi mezzi e senza collaboratori, i coniugi Curie iniziano a studiare la “radiazione”, il fenomeno da poco scoperto dal fisico Henri Becquerel. Alla capacità di emettere energia che hanno solo alcuni atomi i due scienziati danno un nome: radioattività.
Durante i loro esperimenti si trovano davanti a un mistero: alcuni minerali hanno una radioattività più forte di altri. Decidono di concentrarsi su due minerali in particolare, la torbernite e la pechblenda, entrambi ricchi di uranio. I campioni studiati risultano più radioattivi di quanto dovrebbero essere sulla base della quantità di uranio presente. Ipotizzano che oltre l’uranio in questi minerali debba esserci un altro elemento più radioattivo dell’uranio stesso e iniziano un lungo lavoro per tentare di isolarlo.
Marie e Pierre ci riescono nel 1898 e lo annunciano in una pubblicazione: «Crediamo che la sostanza che abbiamo tratto dalla pechblenda contenga un metallo non ancora segnalato, vicino al bismuto. Se l’esistenza di questo metallo verrà confermata noi proponiamo di chiamarlo Polonio».
Però qualche cosa non torna: i campioni sono ancora troppo radioattivi, e la sola presenza del polonio e dell’uranio non spiega il fenomeno. C’è soltanto una possibilità: l’esistenza di un altro elemento. Il 28 marzo del 1902 Marie Curie annota nel suo quaderno «RA = 225,93. Peso atomico di Radio».
La fama e la notorietà acquisita non intaccano l’etica dei coniugi Curie che intenzionalmente non depositano il brevetto del processo di isolamento del radio. Così facendo vogliono permettere alla comunità scientifica di effettuare liberamente ricerche nel campo della radioattività.
Dopo la tragica morte di Pierre, investito nel 1906 da un carro, Marie lo sostituisce nell’insegnamento universitario di fisica generale e diventa la prima donna a occupare una cattedra alla Sorbona.
La scienziata, ormai considerata una vera autorità della fisica in un ambiente scientifico dove le donne erano, e rimarranno ancora per molto tempo, mal tollerate, nel 1909 fonda a Parigi l’Institut du Radium. Più tardi la struttura è diretta dalla figlia che nel 1935 vincerà il Nobel per la chimica con il marito Fedéric Joliot per la scoperta della radioattività artificiale.
Nel 1910 Marie Curie ha una breve relazione con un uomo già sposato e padre di quattro figli, il fisico Paul Langevin. Lo scandalo, amplificato dalla stampa sessuofoba, scatena una forma di odio nei confronti della donna. Quella che fino a otto anni prima era stata descritta come una madre devota e un’aiutante solerte, era diventata per l’opinione pubblica “la polacca”, “la ladra di mariti”.
Il minuzioso lavoro della studiosa non si ferma: riesce a isolare il polonio e il radio puro e nel 1911 viene insignita del Nobel per la chimica.
Durante la Prima Guerra Mondiale decide di attrezzare con apparecchiature a raggi X delle automobili, le Petit Curie. Insieme alla figlia Irène si reca sul fronte di battaglia della Marna per insegnare personalmente ai medici e agli infermieri come usare i nuovi strumenti che permettono di individuare le pallottole nei corpi dei soldati feriti.
Provata da un’anemia perniciosa, dovuta alle lunghe esposizioni alle sostanze radioattive, Marie Sklodowka Curie muore il 4 luglio 1934. Sulla tomba, come ultimo saluto, i fratelli depongono una manciata di terra della sua amata Polonia.
sabato 21 novembre 2020
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 21 novembre.
Il 21 novembre 1905 Albert Einstein pubblica su "Annalen der Physik" la teoria della relatività ristretta, rielaborando e perfezionando alcune sue memorie già pubblicate il 30 giugno dello stesso anno. Questa teoria, e più tardi la elaborazione della relatività generale, rivoluzionò il modo di vedere il mondo.
Già nella seconda metà dell'800 il mondo della fisica era in fermento: le leggi della fisica classica ad opera di Newton, universalmente accettate da tempo, cominciavano a scricchiolare da quando le teorie su Maxwell sulle onde elettromagnetiche, anch'esse ormai stabilmente accettate, ponevano problemi nei sistemi con moti relativi prossimi alla velocità della luce.
Il problema può essere semplificato con alcuni esempi: la fisica classica dice che un osservatore in movimento rispetto all'oggetto osservato, ne misurerà una velocità che è la somma algebrica delle due velocità: se una persona cammina ad una velocità di 2 km/h su un treno che viaggia a 100 km/h, un osservatore a terra misurerà la velocità della persona rispetto a lui di 102 km/h (fisica classica); tuttavia, se quel treno accende i fari, la velocità con cui si propaga la luce non diventa 300.000 km/s + 100 km/h orari del treno, ma resta 300.000 km/s. Questo fatto non è in alcun modo spiegabile con le leggi della fisica newtoniana, per cui fu postulata l'esistenza dell'etere, una materia impalpabile che dovrebbe permeare l'universo e "frenare" la luce e le onde elettromagnetiche nel loro propagarsi.
Einstein si sbarazza di tutto ciò ed esprime due postulati, poi verificati sperimentalmente:
1) Le leggi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziali;
2) La luce ha una velocità finita sempre uguale in tutti i sistemi di riferimento inerziali.
Questa teoria mette tutte le cose a posto: in sostanza con le formule della relatività ristretta, i fenomeni osservati in sistemi in movimento che siano molto al di sotto della velocità della luce (la quasi totalità delle situazioni della vita di tutti i giorni) possono essere studiati con le formule della fisica classica perchè le differenze che la relatività introduce sono talmente infinitesimali che possono essere ignorate; quando invece ci si approssima alla velocità della luce, queste differenze diventano apprezzabili e vanno calcolate opportunamente.
Tra tutti gli effetti che la relatività comporta, diventano apprezzabili il concetto di dilatazione dei tempi e contrazione delle distanze: per un osservatore che viaggi a velocità prossime alla luce, il tempo trascorre più lentamente e le distanze appaiono più corte; questo fatto, che sembra paradossale, è tuttavia stato dimostrato scientificamente calcolando la vita media di alcune particelle subatomiche, dunque è una realtà comunemente accettata.
Unitamente a queste verifiche sulla dilatazione del tempo, quando una particella viene accelerata sempre più affinché raggiunga una velocità prossima a quella della luce, l’energia spesa per tale accelerazione si trasforma in massa, cioè aumenta la massa della particella in questione. Al limite, una particella che raggiunga la velocità della luce (e non sia un fotone, cioè un quanto di luce), dovrebbe avere una massa infinita.
La relazione che lega queste grandezze è la ben nota:
E = mc^2
dove E è l’energia, m è la massa e c è la velocità della luce moltiplicata per se stessa.
Molti altri esperimenti simili hanno sempre dimostrato la totale validità di questa teoria. Altro concetto di grande importanza nella relatività ristretta è lo “spaziotempo”: in relatività ristretta, dato che il tempo non è più assoluto, non è possibile slegare il concetto di spazio da quello di tempo. Il tempo diventa quindi un’altra coordinata da aggiungere alle tre spaziali che già conosciamo.
Dal concetto di tempo relativo si passa poi alla conseguenza che la simultaneità degli eventi viene a cadere quando abbiamo sistemi di riferimento in moto relativo. Due eventi si dicono simultanei quando accadono nel medesimo istante. Nella relatività ristretta, eventi che sono simultanei se misurati in un determinato sistema di riferimento inerziale senz’altro non lo saranno più se osservati da un altro sistema di riferimento inerziale in moto uniforme.
La relatività ristretta ed ancor di più la relatività generale, che è il miglioramento di questa teoria, hanno cambiato completamente il modo di porsi davanti alla natura.
Il 21 novembre 1905 Albert Einstein pubblica su "Annalen der Physik" la teoria della relatività ristretta, rielaborando e perfezionando alcune sue memorie già pubblicate il 30 giugno dello stesso anno. Questa teoria, e più tardi la elaborazione della relatività generale, rivoluzionò il modo di vedere il mondo.
Già nella seconda metà dell'800 il mondo della fisica era in fermento: le leggi della fisica classica ad opera di Newton, universalmente accettate da tempo, cominciavano a scricchiolare da quando le teorie su Maxwell sulle onde elettromagnetiche, anch'esse ormai stabilmente accettate, ponevano problemi nei sistemi con moti relativi prossimi alla velocità della luce.
Il problema può essere semplificato con alcuni esempi: la fisica classica dice che un osservatore in movimento rispetto all'oggetto osservato, ne misurerà una velocità che è la somma algebrica delle due velocità: se una persona cammina ad una velocità di 2 km/h su un treno che viaggia a 100 km/h, un osservatore a terra misurerà la velocità della persona rispetto a lui di 102 km/h (fisica classica); tuttavia, se quel treno accende i fari, la velocità con cui si propaga la luce non diventa 300.000 km/s + 100 km/h orari del treno, ma resta 300.000 km/s. Questo fatto non è in alcun modo spiegabile con le leggi della fisica newtoniana, per cui fu postulata l'esistenza dell'etere, una materia impalpabile che dovrebbe permeare l'universo e "frenare" la luce e le onde elettromagnetiche nel loro propagarsi.
Einstein si sbarazza di tutto ciò ed esprime due postulati, poi verificati sperimentalmente:
1) Le leggi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziali;
2) La luce ha una velocità finita sempre uguale in tutti i sistemi di riferimento inerziali.
Questa teoria mette tutte le cose a posto: in sostanza con le formule della relatività ristretta, i fenomeni osservati in sistemi in movimento che siano molto al di sotto della velocità della luce (la quasi totalità delle situazioni della vita di tutti i giorni) possono essere studiati con le formule della fisica classica perchè le differenze che la relatività introduce sono talmente infinitesimali che possono essere ignorate; quando invece ci si approssima alla velocità della luce, queste differenze diventano apprezzabili e vanno calcolate opportunamente.
Tra tutti gli effetti che la relatività comporta, diventano apprezzabili il concetto di dilatazione dei tempi e contrazione delle distanze: per un osservatore che viaggi a velocità prossime alla luce, il tempo trascorre più lentamente e le distanze appaiono più corte; questo fatto, che sembra paradossale, è tuttavia stato dimostrato scientificamente calcolando la vita media di alcune particelle subatomiche, dunque è una realtà comunemente accettata.
Unitamente a queste verifiche sulla dilatazione del tempo, quando una particella viene accelerata sempre più affinché raggiunga una velocità prossima a quella della luce, l’energia spesa per tale accelerazione si trasforma in massa, cioè aumenta la massa della particella in questione. Al limite, una particella che raggiunga la velocità della luce (e non sia un fotone, cioè un quanto di luce), dovrebbe avere una massa infinita.
La relazione che lega queste grandezze è la ben nota:
E = mc^2
dove E è l’energia, m è la massa e c è la velocità della luce moltiplicata per se stessa.
Molti altri esperimenti simili hanno sempre dimostrato la totale validità di questa teoria. Altro concetto di grande importanza nella relatività ristretta è lo “spaziotempo”: in relatività ristretta, dato che il tempo non è più assoluto, non è possibile slegare il concetto di spazio da quello di tempo. Il tempo diventa quindi un’altra coordinata da aggiungere alle tre spaziali che già conosciamo.
Dal concetto di tempo relativo si passa poi alla conseguenza che la simultaneità degli eventi viene a cadere quando abbiamo sistemi di riferimento in moto relativo. Due eventi si dicono simultanei quando accadono nel medesimo istante. Nella relatività ristretta, eventi che sono simultanei se misurati in un determinato sistema di riferimento inerziale senz’altro non lo saranno più se osservati da un altro sistema di riferimento inerziale in moto uniforme.
La relatività ristretta ed ancor di più la relatività generale, che è il miglioramento di questa teoria, hanno cambiato completamente il modo di porsi davanti alla natura.
sabato 7 novembre 2020
#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi
Buongiorno, oggi è il 7 novembre.
La mattina del 7 novembre 1940 il Tacoma Narrows Bridge crollò abbattuto dal vento sostenuto che soffiava attraverso Puget Sound (Washington) ad una cinquantina di chilometri a sud di Seattle, negli Stati Uniti; era aperto da soli quattro mesi. Il disastro fu documentato da fotografie e video di grande impatto drammatico.
All'inaugurazione il ponte ondulava già tanto, ma senza conseguenze fatali: gli amanti del brivido lo cercavano per provare l'esperienza di una attraversata da ottovolante, altri deviavano di diversi chilometri dal percorso prestabilito per evitare il galloping gertie, il ponte galoppante.
In seguito si era cercato di rimediare con smorzatori (dissipatori di energia) che contrastassero lo sviluppo delle oscillazioni, evidentemente con scarsi risultati.
All'epoca nessuno si preoccupò di studiare in modo approfondito le interazioni delle forze aerodinamiche sul ponte, tanto disastrose in passato per ponti sospesi flessibili assai più leggeri e corti; semplicemente si riteneva che tali azioni non avrebbero intaccato una struttura di dimensioni imponenti come il Tacoma Narrows Bridge, campata centrale 853 metri, all'epoca il terzo ponte sospeso più lungo al mondo, progettato da Leon Solomon Moisseiff (1872-1943).
L'unico a dissentire con il progetto fu Theodore Condron, un ingegnere civile, che raccomandando di rinforzare la struttura, rimase inascoltato…
Dopo il crollo la Federal Works Agency stabilì una commissione d'indagine con tecnici quali Othmar Hermann Ammann (1879-1965) e Theodore von Kármán (1881-1963) che scagionò il progettista, osservando che, se le pecche del ponte erano ovvie a uno sguardo retrospettivo, il progetto rispondeva a ogni criterio accettabile nella pratica.
Il mondo accademico e professionale si macchiò nel suo operato di totale ignoranza e presunzione.
Il crollo fu immortalato da fotografie scattate da James Bashford (1887-1949) e da vari filmati ripresi da Frederick Burt Farquharson (1895-1970), docente di ingegneria civile, che studiava i movimenti del ponte e dai cameraman professionisti Barney Elliott (Bob Elliot) e Harbine Monroe.
Poco prima del crollo, un giornalista, Leonard Coatsworth, cercando di attraversare il ponte, dovette fermare la macchina a circa un quarto della lunghezza poiché le oscillazioni gli impedivano di proseguire oltre. Al violento beccheggio del ponte, la macchina si spostava sull'asfalto e Coatsworth, saltandone fuori, fu scagliato a terra. Egli provò ad alzarsi e correre verso l'estremità del ponte più vicina, ma fu costretto a camminare a quattro zampe, cercando di non venire lanciato in acqua dalle imprevedibili torsioni della struttura. Improvvisamente, Coatsworth si ricordò di avere lasciato in macchina il cocker spaniel (Tubby) della figlia e provò a tornare indietro; ma oramai i movimenti erano così violenti che non vi riuscì. Quando fu finalmente in salvo, aveva le mani e le ginocchia sbucciate e sanguinanti.
In un momento di relativa calma nel corso della violenza delle oscillazioni, il professor Farquharson aveva provato a guidare la macchina di Coatsworth verso un punto sicuro, ma aveva dovuto rinunciare all'impresa quando la macchina «cominciò a sbandare qua e là in modo allarmante».
Anche Arthur Hagen e Rudy Jacox avevano appena imboccato il ponte quando questo aveva iniziato a dondolare. Saltarono giù dal loro camion e si trascinarono fino a una delle torri, dove furono aiutati da alcuni operai, proprio nello stesso momento in cui (con le parole del professor Farquharson) il ponte si sgretolava sotto di loro «con pezzi enormi di cemento che volavano in aria come pop corn». Fu stimato che l'ampiezza delle oscillazioni torsionali raggiunse i 7.5 metri tra il punto massimo e il minimo. Il ponte si stava strappando, i cavi di sospensione volavano nel vento, lacerando una sezione dell'impalcato a circa un quarto della lunghezza e facendo volare la macchina di Coatsworth e il camion di Hagen nelle acque di Puget Sound, 52 metri più sotto.
A distruggere il ponte furono le oscillazioni torsionali amplificate, non da un fenomeno di risonanza, come erroneamente descritto su alcuni testi (obsoleti) di fisica e universalmente accettato, nella realtà si instaurò una oscillazione aeroelastica autoeccitata, ovvero si verificò una instabilità aeroelastica.
La risonanza è un fenomeno fisico che si manifesta quando la frequenza della forza eccitante è uguale a una delle frequenze naturali* del sistema meccanico oscillante (*un sistema meccanico ha infinite frequenze proprie di oscillazione), in altri termini il fenomeno della risonanza è tale per cui una forza periodica anche debole (detta forzante) può produrre sollecitazioni e vibrazioni notevolissime su un corpo che oscilli con la medesima frequenza della forzante, allo stesso modo in cui imprimendo al momento opportuno una piccola spinta ad un'altalena riusciamo ad aumentarne di molto l'ampiezza delle oscillazioni.
Il crollo del ponte avvenne alcune ore dopo che il processo vibrazionale si era instaurato, indotto da un vento praticamente costante dell'ordine di 65-68 Km/h e in assenza di raffiche forti ed improvvise, dunque viene a mancare la periodicità della forza eccitante, ovvero viene meno una condizione necessaria per l'instaurarsi della risonanza, d'altronde è inverosimile immaginare le raffiche di vento come una forza perfettamente periodica nel tempo e per lo più con una frequenza esattamente uguale a una delle frequenze proprie del ponte!
Nel caso in oggetto il vento può essere modellato matematicamente come un fluido avente velocità media costante e con piccole fluttuazioni nel tempo.
A causare il crollo del ponte, come dimostrano diversi studi, fu l'instabilità aeroelastica dovuta al fenomeno del flutter, più precisamente si verificò uno stall flutter (flutter di stallo) causato dalla separazione della corrente fluida, questo fenomeno è noto anche come flutter non classico, così chiamato perché in esso il ruolo della viscosità del fluido (vento) non è trascurabile e inoltre l'accoppiamento dinamico di più gradi di libertà della struttura non è una condizione necessaria al verificarsi dell'instabilità.
L'instabilità aeroelastica determinò il crollo del ponte Tacoma Narrows: il vento di velocità ragguardevole, i cui effetti statici erano tuttavia ampiamente previsti e tollerabili, ha soffiato per alcune ore, inducendo nella campata centrale oscillazioni torsionali di ampiezza inesorabilmente crescente. La rotazione torsionale dell'impalcato ha raggiunto angoli superiori ai 45° rispetto all'orizzontale, causando a un certo punto la rottura di uno dei cavi di sostegno che modificò istantaneamente la configurazione dinamica della struttura stessa, provocandone il collasso.
Nel drammatico crollo non ci furono per fortuna danni a persone o feriti, l'unica vittima fu il cane Tubby bloccato nell'auto destinata a precipitare nel fiume.
Per i successivi venticinque anni non si costruirono più ponti sospesi puri ovvero senza travate di rinforzo irrigidenti. L'effetto che tale crollo ebbe nel mondo accademico e professionale fu enorme, grazie al fatto che l'intero evento fu filmato fin dal suo inizio, l'interpretazione delle cause innescanti il crollo si è arricchita negli anni grazie agli innumerevoli studi svolti.
La mattina del 7 novembre 1940 il Tacoma Narrows Bridge crollò abbattuto dal vento sostenuto che soffiava attraverso Puget Sound (Washington) ad una cinquantina di chilometri a sud di Seattle, negli Stati Uniti; era aperto da soli quattro mesi. Il disastro fu documentato da fotografie e video di grande impatto drammatico.
All'inaugurazione il ponte ondulava già tanto, ma senza conseguenze fatali: gli amanti del brivido lo cercavano per provare l'esperienza di una attraversata da ottovolante, altri deviavano di diversi chilometri dal percorso prestabilito per evitare il galloping gertie, il ponte galoppante.
In seguito si era cercato di rimediare con smorzatori (dissipatori di energia) che contrastassero lo sviluppo delle oscillazioni, evidentemente con scarsi risultati.
All'epoca nessuno si preoccupò di studiare in modo approfondito le interazioni delle forze aerodinamiche sul ponte, tanto disastrose in passato per ponti sospesi flessibili assai più leggeri e corti; semplicemente si riteneva che tali azioni non avrebbero intaccato una struttura di dimensioni imponenti come il Tacoma Narrows Bridge, campata centrale 853 metri, all'epoca il terzo ponte sospeso più lungo al mondo, progettato da Leon Solomon Moisseiff (1872-1943).
L'unico a dissentire con il progetto fu Theodore Condron, un ingegnere civile, che raccomandando di rinforzare la struttura, rimase inascoltato…
Dopo il crollo la Federal Works Agency stabilì una commissione d'indagine con tecnici quali Othmar Hermann Ammann (1879-1965) e Theodore von Kármán (1881-1963) che scagionò il progettista, osservando che, se le pecche del ponte erano ovvie a uno sguardo retrospettivo, il progetto rispondeva a ogni criterio accettabile nella pratica.
Il mondo accademico e professionale si macchiò nel suo operato di totale ignoranza e presunzione.
Il crollo fu immortalato da fotografie scattate da James Bashford (1887-1949) e da vari filmati ripresi da Frederick Burt Farquharson (1895-1970), docente di ingegneria civile, che studiava i movimenti del ponte e dai cameraman professionisti Barney Elliott (Bob Elliot) e Harbine Monroe.
Poco prima del crollo, un giornalista, Leonard Coatsworth, cercando di attraversare il ponte, dovette fermare la macchina a circa un quarto della lunghezza poiché le oscillazioni gli impedivano di proseguire oltre. Al violento beccheggio del ponte, la macchina si spostava sull'asfalto e Coatsworth, saltandone fuori, fu scagliato a terra. Egli provò ad alzarsi e correre verso l'estremità del ponte più vicina, ma fu costretto a camminare a quattro zampe, cercando di non venire lanciato in acqua dalle imprevedibili torsioni della struttura. Improvvisamente, Coatsworth si ricordò di avere lasciato in macchina il cocker spaniel (Tubby) della figlia e provò a tornare indietro; ma oramai i movimenti erano così violenti che non vi riuscì. Quando fu finalmente in salvo, aveva le mani e le ginocchia sbucciate e sanguinanti.
In un momento di relativa calma nel corso della violenza delle oscillazioni, il professor Farquharson aveva provato a guidare la macchina di Coatsworth verso un punto sicuro, ma aveva dovuto rinunciare all'impresa quando la macchina «cominciò a sbandare qua e là in modo allarmante».
Anche Arthur Hagen e Rudy Jacox avevano appena imboccato il ponte quando questo aveva iniziato a dondolare. Saltarono giù dal loro camion e si trascinarono fino a una delle torri, dove furono aiutati da alcuni operai, proprio nello stesso momento in cui (con le parole del professor Farquharson) il ponte si sgretolava sotto di loro «con pezzi enormi di cemento che volavano in aria come pop corn». Fu stimato che l'ampiezza delle oscillazioni torsionali raggiunse i 7.5 metri tra il punto massimo e il minimo. Il ponte si stava strappando, i cavi di sospensione volavano nel vento, lacerando una sezione dell'impalcato a circa un quarto della lunghezza e facendo volare la macchina di Coatsworth e il camion di Hagen nelle acque di Puget Sound, 52 metri più sotto.
A distruggere il ponte furono le oscillazioni torsionali amplificate, non da un fenomeno di risonanza, come erroneamente descritto su alcuni testi (obsoleti) di fisica e universalmente accettato, nella realtà si instaurò una oscillazione aeroelastica autoeccitata, ovvero si verificò una instabilità aeroelastica.
La risonanza è un fenomeno fisico che si manifesta quando la frequenza della forza eccitante è uguale a una delle frequenze naturali* del sistema meccanico oscillante (*un sistema meccanico ha infinite frequenze proprie di oscillazione), in altri termini il fenomeno della risonanza è tale per cui una forza periodica anche debole (detta forzante) può produrre sollecitazioni e vibrazioni notevolissime su un corpo che oscilli con la medesima frequenza della forzante, allo stesso modo in cui imprimendo al momento opportuno una piccola spinta ad un'altalena riusciamo ad aumentarne di molto l'ampiezza delle oscillazioni.
Il crollo del ponte avvenne alcune ore dopo che il processo vibrazionale si era instaurato, indotto da un vento praticamente costante dell'ordine di 65-68 Km/h e in assenza di raffiche forti ed improvvise, dunque viene a mancare la periodicità della forza eccitante, ovvero viene meno una condizione necessaria per l'instaurarsi della risonanza, d'altronde è inverosimile immaginare le raffiche di vento come una forza perfettamente periodica nel tempo e per lo più con una frequenza esattamente uguale a una delle frequenze proprie del ponte!
Nel caso in oggetto il vento può essere modellato matematicamente come un fluido avente velocità media costante e con piccole fluttuazioni nel tempo.
A causare il crollo del ponte, come dimostrano diversi studi, fu l'instabilità aeroelastica dovuta al fenomeno del flutter, più precisamente si verificò uno stall flutter (flutter di stallo) causato dalla separazione della corrente fluida, questo fenomeno è noto anche come flutter non classico, così chiamato perché in esso il ruolo della viscosità del fluido (vento) non è trascurabile e inoltre l'accoppiamento dinamico di più gradi di libertà della struttura non è una condizione necessaria al verificarsi dell'instabilità.
L'instabilità aeroelastica determinò il crollo del ponte Tacoma Narrows: il vento di velocità ragguardevole, i cui effetti statici erano tuttavia ampiamente previsti e tollerabili, ha soffiato per alcune ore, inducendo nella campata centrale oscillazioni torsionali di ampiezza inesorabilmente crescente. La rotazione torsionale dell'impalcato ha raggiunto angoli superiori ai 45° rispetto all'orizzontale, causando a un certo punto la rottura di uno dei cavi di sostegno che modificò istantaneamente la configurazione dinamica della struttura stessa, provocandone il collasso.
Nel drammatico crollo non ci furono per fortuna danni a persone o feriti, l'unica vittima fu il cane Tubby bloccato nell'auto destinata a precipitare nel fiume.
Per i successivi venticinque anni non si costruirono più ponti sospesi puri ovvero senza travate di rinforzo irrigidenti. L'effetto che tale crollo ebbe nel mondo accademico e professionale fu enorme, grazie al fatto che l'intero evento fu filmato fin dal suo inizio, l'interpretazione delle cause innescanti il crollo si è arricchita negli anni grazie agli innumerevoli studi svolti.
martedì 14 maggio 2013
L'amore è: #felicità #ammirazione #fusione fisica
| spazio.libero.it |
L'amore è slancio di vita, è desiderio di felicità, è rivelazione, è ammirazione, è adorazione, è fusione fisica con la persona che amiamo, l'unica che ci può dare una felicità misteriosa, meravigliosa e divina.
Francesco Alberoni
domenica 30 settembre 2012
#Matrimonio #Maternità #PurezzaFisica
| http://www.pask.it/vis_dettaglio.php?id_livello=3140 |
Il matrimonio, cancello che si apre su un giardino fiorito della maternità, deve essere varcato in completa purezza fisica e spirituale, poiché i figli hanno diritto di essere concepiti in una atmosfera limpida e intatta.
Lea Schiavi, Galateo moderno
tratto da: "Le donne hanno detto" un libro di citazioni pag. 164 - Laura Bolgeri - Rizzoli
venerdì 23 settembre 2011
Cantami, o Diva, del lapìde Alberto...
| http://www.shakespeareinitaly.it |
Dopo 15.000 tentativi in tre anni di salvarla, sembra che "Cernini" e "Inafinini" siano piuttosto riusciti ad infrangere la rocciosa teoria della relatività. Teoria di "Una Pietra", come abusivamente abbiamo voluto tradurre "Einstein".
Forse sulla soglia di un evento storico, vorremmo sapere cosa ne pensano i nostri amici poeti con i loro versi, che vogliano decantarci i fasti della moderna fisica, piuttosto che gareggiare con i neutrini alpino-appenninici in un più che balenante epitaffio.
Orsù: rimateci a commento in questa pagina di come, una volta, "una pietra" dettava legge relativa fino a quando fu battuta in velocità da un Gran Sasso...
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