Carnevale della Fisica #40, i risultati

Con questo post ci accingiamo a tirare le fila della quarantesima edizione del Carnevale della Fisica. E’ la seconda volta che il nostro sito ha l’onore e sopratutto il piacere di poter ospitare il Carnevale: la prima volta è stato per la ventisettesima edizione, con il tema Fisica e Letteratura, mentre in questa occasione ci siamo dilettati con un tema affine, Fisica ed Arte.

Abbiamo il piacere di listare dei contributi di indubbio interesse, così preferiamo non rubare altro spazio in discorsi introduttivi e scegliamo di buttarci senza indugio nella lista dei post pervenuti. Nonostante il tema  scelto sia da intendersi come suggerimento e non come obbligo, quasi tutti i contributi si sono attenuti all’argomento da noi indicato. E’ dunque con un piacere ancora più vivo che procediamo alla rassegna, ringraziando in anticipo i partecipanti, e rimandandovi al Carnevale #41che si sta aprendo sulle pagine dell’eccellente blog dell’amico Umberto Genovese, Il Poliedrico (sì, anche se siamo in tempo di Quaresima, possiamo ben dire che – grazie a questa manifestazione – per la fisica è sempre carnevale…). Siamo certi che sarà un’altra edizione eccellente, non mancate di consultare il suo sito!

Apriamo la nostra rassegna… in musica, con il post Helmohltz e la dissonanza redatto da Leonardo PetrilloSeguendo il suo contributo veniamo condotti nell’affascinante analisi della dissonanza in ambito musicale, con tanto di abbondanti esempi presi dalla storia della musica e corredati di una spiegazione fisica approfondita. Lo stesso autore ci fornisce una illuminante sintesi del suo esteso intervento: 

Il post va ad analizzare il rapporto sussistente tra Fisica e Musica. In particolare, l’attenzione è rivolta al concetto di dissonanzaDopo un’introduzione in cui spicca la figura di Keplero, che aveva proposto nell’opera Harmonices Mundi un modello cosmologico di tipo musicale, l’articolo si focalizza appunto sulla descrizione della nozione di dissonanza. Viene illustrata anche la cosiddetta dissonanza sensoriale o tonale, dovuta soprattutto al fenomeno acustico dei battimenti, analizzato nello specifico attraverso un rigoroso formalismo matematico. La narrazione procede con la presentazione delle cosiddette armoniche, cioè frequenze che sono multipli interi di una frequenza fondamentale. Da qui in poi entra in scena il fisico Hermann von Helmholtz, di cui viene delineata la biografia e presentata la sua ricerca in merito alle dissonanze sensoriali, approfondita nel 1965 dai ricercatori di psicoacustica Plomp e LeveltIl post volge al suo termine con l’adagio-allegro dal quartetto n.19 di Mozart, denominato “Quartetto delle dissonanze”.

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz

Dalla musica ci spostiamo poi all’arte più in generale, con il post Fisica o Arte redatto da Annarita Ruberto. Ecco come l’autrice stessa ci porta nel mondo magico che si trova all’incrocio tra queste due discipline…

Il titolo non deve stupirvi più di tanto perché, procedendo nella lettura del post, la domanda “Fisica o Arte?” sorgerà spontanea. Fidatevi! Per i più scettici, che non credono alle connessioni tra l’Arte e la Fisica, e più in generale la Scienza, basti pensare che l’Arte può essere considerata come la scienza che rivela la creatività umana e la sua capacità di materializzare la Bellezza. Molti artisti hanno fatto ricorso alla Fisica nelle loro opere. Picasso, ad esempio, ricorre al concetto di relatività einsteniana, superando la geometria euclidea che viene letteralmente “frantumata” in nuovi modi di interpretare lo spazio e la prospettiva. L’introduzione della quarta dimensione, il tempo, rende le sue opere multiprospettiche e calate pertanto in una realtà più completa e complessa. L’opera “Les demoiselles d’Avignon”, il suo capolavoro, introduce il cubismo nella storia dell’Arte.

Les demoiselles d’Avignon- Fonte
Les demoiselles d’Avignon

Ed è soltanto l’inizio di un articolo che ci porta dentro una intrigante carrellata di esempi in cui la fisica si colora di arte e appaga tanto il senso estetico quanto il ragionamento astratto. Arrivati in fondo davvero ci chiediamo, con l’autrice… la domanda Fisica o Arte è giustificata ? Giustificatissima, diremmo noi… 😉

Annarita partecipa poi con altri due articoli, La teoria della Luce di Newton e Mescolanza di colori puri da raggi laser. Nel primo si delinea un interessante approccio alla Teoria della luce di Newton anche per quanto concerne l’avvicendamento storico degli eventi scientifici ad essa connessi. Decisamente da leggere per capire come la ricerca scientifica non procede quasi mai in linea retta, ma è risultato di percorsi a volte tortuosi e anche di accanite dispute tra addetti ai lavoro.

Schizzo di Newton del suo esperimento cruciale (experimentum crucis), in cui la luce del sole è rifratta attraverso un prisma. Un colore viene rifratto attraverso un secondo prisma per dimostrare che non viene ulteriormente modificato. Viene poi  mostrato che la luce è composta dai colori rifratti attraverso i secondi prismi. Fonte dell'immagine: Warden and Fellows, New College, Oxford
Schizzo di Newton del suo esperimento cruciale (experimentum crucis), in cui la luce del sole è rifratta attraverso un prisma. Un colore viene rifratto attraverso un secondo prisma per dimostrare che non viene ulteriormente modificato. Viene poi mostrato che la luce è composta dai colori rifratti attraverso i secondi prismi.
Fonte dell’immagine: Warden and Fellows, New College, Oxford

Nel secondo, si tratteggia un esperimento in cui si osservano tre getti di liquidi di tre diversi colori rosso, verde e blu che vanno a cadere in una bacinella, dove essi si mescolano dando un liquido di colore bianco! Non lasciarsi ingannare dall’apparenza – avverte l’autrice! – perché i colori provengono da un laser rosso, uno verde e il terzo blu posti dietro i tre bicchieri.

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(Image: Alexander R. Albrecht, University of New Mexico)

La scienza comunque non è solo arte, anche se come abbiamo visto con essa ha diversi punti di contatto. C’è un altro aspetto che vale la pena di approfondire: la scienza può mettersi – lei stessa  – al servizio dell’arte. Proprio questo ci insegna il post di Orfeo Morello, La scienza a servizio dell’arte, i sistemi a scansione laser per creare copie di opere da preservare.

Arte e scienza, cosa mai possono avere a che fare tra di loro due mondi apparentemente così distanti? La scienza ha innumerevoli campi di attuazione e anche l’arte non è esente da questa contaminazione. In particolare in questo breve articolo voglio presentarvi un processo che basandosi sulla costruzione di un modello virtuale di opere d’arte, ne permette la duplicazione.

Interessante seguire l’esempio citato nel testo, che si riferisce alla realizzazione di copie di “due preziosi e fragili rilievi” provenienti dalla necropoli di Saqqara e attualmente conservati presso Museo Civico Archeologico di Bologna.

Dettaglio della copia del rilievo del maggiordomo regale Ptahemwia
Dettaglio della copia del rilievo del maggiordomo regale Ptahemwia

La fisica è dappertutto: e come potrebbe essere altrimenti? Ma è interessante esplorare come si possa vedere dal punto di vista fisico un’arte che sembra spesso ignorare le leggi fisiche – o almeno ce ne restituisce sovente l’impressione. dance

Parliamo qui della danzaFisica e arte della danza di Paolo Pascucci ci porta a comprendere – anche attraverso un video – come arte della danza e fisica sono, in realtà, una cosa sola. La premessa è un valido ingresso ad un mondo intrigante… “nonostante il movimento e il ballo siano manifestazioni di giubilo e attività che pratichiamo nei momenti di allegria e benessere, e quindi apparentemente eseguibili da quasi tutti a piacimento in ogni istante, non sono affatto un esercizio semplice.” La cosa sorprendente è quanta parte la fisica e le sue leggi possano avere in una attività apparentemente libera come la danza!

Claudio Pasqua ci conduce ad un viaggio affascinante all’interno dello studio di un artista la cui opera esplicitamente si ispira alla fisica e alla cosmologia in particolare. Vittorio Varré: Big Bang d’artista ci porta dentro l’attività di un artista peculiare e molto interessante. Estraiamo una domanda dall’intervista presente nell’articolo, rimandandovi al post di Claudio per una lettura integrale.

Il Big Bang è un modello cosmologico riguardante lo sviluppo e l’espansione dell’universo. Cosa ha spinto un artista ad occuparsi di questo tema? 

“L’idea di ciò che si avvicina a quella dell’infinito, di uno spazio in continua espansione, una idea che spaventa se pensiamo alle grandezze in gioco. E’ questo che ha ispirato il filo conduttore che lega tra loro queste opere.”

LAMPI DI LUCE 100X80 2010 ciclo big bang  tecnica acrilico su doppi pannelli (particolare)
LAMPI DI LUCE 100X80 2010 ciclo big bang,
tecnica acrilico su doppi pannelli (particolare)

Arriviamo adesso al contributo di Andrea Mameli, che è significativamente titolato Fisica + arte = stupore e piacere. Ecco come l’autore stesso ci presenta il suo interessante lavoro: Il piacere e lo stupore nel momento della contemplazione e della comprensione, in Arte e in Fisica, si possono accomunare e nel caso dell’attività creativa la loro intensità è moltiplicata per 10, forse anche 100 volte. Questo accostamento tra le sensazioni del fisico e dell’artista è qualcosa di profondo e a tratti indescrivibile. Mentre altri tentativi di avvicinamento tra le due manifestazioni del pensiero e della creatività possono risultare meno fondate, più che altro frutto di esercizi effettuati a posteriori, ma non per questo meno interessanti.

"Dinamismo di un cane al guinzaglio" (Giacomo Bella, 1912)
“Dinamismo di un cane al guinzaglio” (Giacomo Bella, 1912)
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Evidenze di strutture frattali sono diffuse ovunque nel corpo umano, polmoni, cervello, sistema circolatorio…

Cambiamo ambito (ma rimaniamo sempre nella fisica) con il post di Felice Russo, Considerazioni allomertriche sembrano indicare un piccolo errore nella formula del BMI proposta dal professore Trefthen. Può essere sorprendente scoprire che nella trattazione accurata dell’Indice di Massa Corporea (in breve, “BMI”) possano entrare anche … i frattali! Un altro esempio di come nozioni matematiche e fisiche possano trovare spazio anche in ambiti apparentemente lontani.

Leggiamo infatti ad un certo punto della trattazione: “L’assunzione che nella formula del BMI vada considerato un esponente 2.5 (o meglio 2.33?) anziche’ 2 significa assumere che il volume del corpo umano scala come un frattale di dimensione pari a ~2.5. L’esponente 2.5 indica che il corpo umano non e’ assimilabile ne ad un piano ne ad un cubo, ma sta nel mezzo. Questo non ci deve sorprendere in quanto sappiamo che tutti noi siamo dei frattali. I nostri polmoni, il nostro sistema circolatorio, il nostro cervello sono tutte strutture frattali. La geometria frattale permette di avere figure geometriche con area finita e perimetro infinito, volume finito e superficie infinita. La maggior parte degli oggetti naturali sono composti da molti differenti tipi di frattali intrecciati uno nell’altro, ed ognuno con una sua dimensione frattale.”

That’s all, folks! Per questa edizione è tutto. Vi invitiamo a seguire i link e leggere per esteso gli articoli che più vi interessano: scoprirete probabilmente dei tesori, come è successo per noi in redazione. Anche questa è la bellezza del Carnevale della Fisica 🙂

Tre domande a… FISICAST

FISICAST è un interessante podcast di fisica scaricabile in forma completamente gratuita, del quale abbiamo parlato qualche tempo fa. Dal sito web radioscienza.it si legge “FISICAST è un podcast pensato per tutti coloro che vogliano capire meglio il mondo che li circonda. La spiegazione dei concetti generali si alterna a quella delle tecnologie piu’ moderne, con un’esposizione semplice che tiene sempre in mente le leggi fondamentali della fisica. L’assoluto rigore in ogni affermazione non è né nello scopo, né nelle potenzialità di questo strumento di divulgazione.”

In effetti l’idea di un podcast di fisica, che unisca il rigore espositivo alla comprensibilità dei contenuti è decisamente attraente e di indubbia comodità (si può ascoltare in macchina, mentre si stira… mentre si corre!). Riteniamo che sia anche  una sfida di una certa rilevanza. Come e quanto si presta la fisica ad essere narrata? Che sembianze adotta nella forma del racconto?

Jogging with our iPhones...
“Ahh! Ecco cosa vuol dire effetto fotoelettrico…” (beh può succedere se si corre ascoltando FISICAST!)

 

Abbiamo girato tre domande ai curatori (Riccardo Faccini e Giovanni Organtini, Universita’ di Roma “La Sapienza”, Gianluca Licausi, INAF-OAR), e le presentiamo qui con le risposte che gentilmente ci hanno voluto accordare.

1) La prima domanda è d’obbligo: come nasce l’idea di un podcast per la fisica?

Dalla passione per la storia di uno di noi (Riccardo Faccini)! Durante un viaggio in auto e’ capitato che sentisse un’intervista su Historycast (www.historycast.org), un podcast di storia in italiano. Ha cominciato a seguirlo, e ben presto si e’ reso conto che una simile iniziativa mancava su argomenti di fisica. Tra ricercatori constatiamo spesso l’assenza di cultura scientifica in Italia. Abbiamo percio’ pensato che un modo per cominciare a crearla consistesse nel produrre qualcosa che parlasse di fisica all'”italiano qualunque”, per contribuire ad aumentare la curiosità su questi temi e, in definitiva, allo sviluppo della cultura scientifica.

Con questo spirito ci siamo lanciati in questa impresa, puntando a parlare a studenti delle superiori, alla ricerca di spunti per tesine o approfondimenti, a studenti universitari con conoscenze diverse dalla matematica e ad adulti curiosi. Per raggiungere queste categorie abbiamo deciso di produrre brani esclusivamente audio, cioe’ da ascoltare quando si fa altro, in particolare quando si fa jogging, si fanno le pulizie, si sta sdraiati sulla spiaggia a prendere il sole…

2) Qual è la sfida più grande (tecnica o scientifica) che avete incontrato sulla strada della sua effettiva realizzazione?

La sfida principale e’ riuscire ad essere comprensibili, evitando di partire per la tangente con discussioni troppo specialistiche e trovando gli esempi giusti e l’ordine corretto in cui presentare gli argomenti. Il punto cruciale e’ che noi siamo “esperti” della materia che si sforzano di parlare a non esperti, ma non siamo divulgatori professionisti. Crediamo pero’ che questo sia un contributo importante a completamento della divulgazione fatta dai professionisti del ramo.

Realizzarlo e’ pero’ una grande sfida, soprattutto per il nostro formato puramente audio, poiché parlare di fisica senza l’ausilio di una lavagna, o comunque di un supporto visivo, e’ molto difficile, anche se e’ vantaggioso per l’ascoltatore, oltre che per la praticità, perche’ lo stimola a pensare.

 3) La “fame” di scienza sul web sembra considerevole, almeno a giudicare dai numeri di iscritti, ad esempio, degli account ufficiali NASA su Facebook e Twitter. Per citare un caso recente, l’account Twitter della sonda Curiosity ha guadagnato più di 250.000 iscritti, nelle poche ore intorno al momento dell’arrivo su Marte. D’altra parte Internet è un contenitore dove prospera anche molta (deleteria) pseudoscienza, con tutti i fraintendimenti che può generare. Cosa avete imparato (e state imparando) dalla vostra esperienza, che magari sia utile anche ad altri esposti sulla rete, che condividono la vostra preoccupazione di una informazione scientifica rigorosa ma accessibile?

Proprio perche’ sulla rete circola molta spazzatura e’ bene che le persone competenti contrastino il fenomeno con gli stessi mezzi. La fame di scienza e’ talmente elevata che pur senza alcuna forma di pubblicita’ in questo primo periodo “di rodaggio” abbiamo gia’ un migliaio di downloads per puntata.

La cosa piu’ importante che stiamo imparando e’ farci domande che non ci saremmo mai fatti, ma che la gente si fa: FISICAST infatti e’ esplicitamente orientato all’ascoltatore, secondo noi per spiegare la fisica alla gente bisogna partire dalla “fisica della gente”, cioe’ dalle percezioni che abbiamo in quanto esseri umani e dalle opinioni che ci provengono dalla cultura comune, usare il linguaggio della gente e soprattutto ascoltare i commenti della gente.

Una particolarità dei nostri podcast e’ che la validazione del testo non viene fatta solo da noi fisici: prima di pubblicare una nuova puntata facciamo leggere il testo a dei veri ascoltatori che ci dicono cosa non hanno capito, il testo viene quindi modificato in più iterazioni. Un’altra cosa che abbiamo imparato e’ che la disponibilita’ di attrezzature e di competenze specifiche e’ fondamentale per la buona riuscita dei prodotti e su questo dobbiamo ancora imparare molto, come sul fare marketing per attrarre quante più persone possibili.

FISICAST, il podcast per capire la fisica

Quali aspetti della vita quotidiana che sono evidenti ad un fisico potrebbero incuriosire una persona non esperta? Come si potrebbe far capire al vicino di tavolo in pizzeria concetti di fisica profondi, che magari spiegheresti per ore davanti alla lavagna?

Un gruppo di docenti universitari e ricercatori si e’ posto simili domande nell’ideare e realizzare questo podcast con la duplice finalità di  stimolare la curiosità nella scienza e l’interesse nella ricerca spiegandone i concetti a partire da esempi presi dal quotidiano.

Così è nato FISICAST, un podcast pensato per tutti coloro che vogliano capire meglio il mondo che li circonda. La spiegazione dei concetti generali si alterna a quella delle tecnologie più moderne, con un’esposizione semplice ma rigorosa che tiene sempre in mente le leggi fondamentali della fisica.

FISICAST è il primo programma pubblicato su radioscienza.it, la web radio realizzata da Frascati Scienza.

Le puntate si possono ascoltare in streaming su http://www.fisicast.it, ricevute abbonandosi al feed rsshttp://www.radioscienza.it/category/fisicast/feed/ e sono anche disponibili su iTunes(Gianluca Li Causi)

Il bosone di Higgs e la fede

Iniziamo a proporre – di tanto in tanto – degli “editoriali”: in questa prima occasione, prendiamo spunto dal bosone di Higgs, la cosiddetta “particella di Dio”, per parlare di scienza e fede. Sperando di fare cosa gradita: al proposito, attendiamo i vostri commenti. (MC)

Chiamato impropriamente “La particella di Dio” (per chi crede tutte le particelle potrebbero fregiarsi di tal nome…), il bosone di Higgs ha portato più persone ad interrogarsi sulle relazioni, sugli incroci, tra la ricerca scientifica e la fede.

Al proposito un articolo breve ma interessante è quello apparso su ilsussidiario.net a firma di Lorenzo Albacete.

Mi pare significativo in particolare un brano dell’intervista, laddove si dice che “La fede cattolica della creazione non parla di cosa è successo nel Big Bang, ma di ciò che sta accadendo ora, come siamo creati dal nulla in ogni momento della nostra vita.”

In questo senso, la scoperta di una particella di per sè non ci dice niente sull’esistenza di realtà “extrascientifiche”. La scienza non si sostituisce all’atto di libertà e onestà intellettuale che può portare alla fede. Dio rispetta la nostra libertà e non ci “obbliga” con risultati scientifici.

La scienza è il mio lavoro, e negli anni ho avuto anche  l’immeritato privilegio di incontrare scienziati piuttosto noti. E ne ho visti – ne vedo – di credenti e non credenti. Insomma gli scienziati “mappano” all’interno della loro comunità le stesse opzioni di libertà dell’umano sentire, che si trovano nella più vasta assemblea umana. La scienza non forza nessuno: ciò non toglie che per il credente questa sua fede possa essere uno stimolo alla ricerca. Continua infatti l’intervista “ci meravigliamo con timore reverenziale del mistero di Cristo. Egli è il centro dell’universo. Il timore suscitato in noi da questa convinzione di fede risveglia e sostiene la nostra esplorazione scientifica della bellezza che ci circonda.”

Altresì mi pare che alcuni scienziati dichiaratamente (e talvolta veementemente) agnostici, al di là del loro valore di scienziati, non facciano un buon servizio alla scienza cercando di supportare la propria visione del mondo con questo o quel risultato cosmologico (penso ad esempio a certe prese di posizione di Stephen Hawking, o di Margherita Hack, tanto per rimanere in ambito astronomico).

Con buona pace di tutti, credenti e non credenti, la scienza e la fede corrono su binari diversi. La scienza non mi dice perché è importante vivere e perché la mia vita è unica. Non mi dice se sono nel mondo per un compito. Mi dice come è fatto e come funziona l’universo che mi circonda. Forzarla a rispondere a domande per le quali non è nata, è semplicemente un errore e come tale non aggiunge niente alla vera conoscenza. Sarebbe come – dall’altra parte – pretendere che la Bibbia fornisse una descrizione fisica precisa del mondo – non è quello il suo intento.

Eppure all’incrocio tra scienza e fede c’è tanto da imparare. Basta attraversarlo con atteggiamento umile e senza pregiudizi, con tanta voglia di capire. E tanto stupore per il mondo, così come è, per il fatto stesso che esiste. E che esistiamo noi, che lo possiamo comprendere.


Marco Castellani  
(INAF – Osservatorio Astronomico di Roma)