Per un po' di tempo il nostro prof. preferito non sarà presente con la consueta assiduità, pertanto, per non farvi sentire troppo la sua mancanza, ci sembra una buona idea quella di attingere all'immenso archivio cosmico per riproporre articoli che potreste esservi persi, o avere dimenticato, o semplicemente avere il piacere di riscoprire. Visto il periodo, cosa c'è di meglio che iniziare con qualcosa di natalizio?

Sarà anche un'occasione per scambiarci gli auguri di buone feste e dare a Enzo-Natale quell'iniezione di energia che solo chi frequenta questo Circolo sa donargli.

 

"QUANTI" BABBO NATALE? UNO, NESSUNO, CENTOMILA...

(di Vin-Census Zappalà)

Gli adulti, come sempre, si complicano la vita e non riescono a vedere le verità più ovvie che, invece, non sfuggono ai bambini. Siamo vicini a Natale e quindi facciamo un esempio molto calzante: consideriamo l’apparente mistero di Babbo Natale.

Pochi sanno che è stato ormai risolto completamente, anche se, come sempre, non se ne capisce il motivo. Ma è il solito vecchio problema sollevato dal grande Richard Feynman che, sicuramente, aveva già pensato di descrivere il diagramma del dispensatore di doni, ma se l’era tenuto per sé (ne parleremo alla fine), sicuro che la Scienza ufficiale non l’avrebbe accettato: non era ancora pronta e chissà se mai lo sarà.

La verità su Babbo Natale può solo essere descritta, verificata anno dopo anno, ma non capita. Perché? Ovvio, perché non è altro che un fenomeno puramente quantistico! I bambini, hanno sempre saputo come funzionano le cose, ma non sanno ancora scrivere le formule troppo difficili che descrivono il fenomeno e quindi si accontentano di credere senza problemi in una cosa che sembra assurda ai “grandi”, ma che capita con una precisione a dir poco sconcertante. A loro basta e avanza. Purtroppo, quando crescono e potrebbero scrivere le formule, è ormai troppo tardi dato che hanno dimenticato le due componenti principali del fenomeno: la fantasia e l’ingenuità. Due proprietà che, oltretutto, non sono ancora state descritte con vettori, formule, equazioni… Si hanno o non si hanno, non c’è via di mezzo!

Torniamo al nostro fenomeno Babbo Natale che, come ormai avete capito benissimo, si descrive perfettamente con la meccanica quantistica. Andiamo per gradi.

I risvolti più assurdi sono i seguenti:

1) Babbo Natale dovrebbe essere uno e uno solo, eppure si trova in ogni punto del globo all’ora giusta e nel posto giusto.

2) Babbo Natale riesce a superare qualsiasi ostacolo e a giungere nel luogo voluto.

3) Si sa esattamente dov’è in un certo momento ma non si può sapere da dove viene e dove va. Oppure si sa da dove arriva e dove andrà, ma non si può sapere dov’è in un certo momento.

4) Babbo Natale non si riesce a vedere, ma deve esistere per forza dato che si vedono gli effetti.

5) Babbo Natale sembra non avere massa eppure agisce sulla materia, dato che riesce a creare i regali dal nulla.

Basterebbe pensare all’onda di probabilità, all’effetto tunnel, al principio d’indeterminazione, all’effetto fotoelettrico e a quello Compton per rispondere alle varie domande. Tuttavia, come già detto, i bambini non s’interessano di queste cose e i grandi non riescono (o non vogliono?) applicarle al loro sapere.

Passiamo, allora, all’azione e diamone una spiegazione esauriente che accontenti tutti. Quel poco di ingenuità e di fantasia che è rimasta in questo Circolo e che conserviamo come vere reliquie, ci permettono di comprendere la soluzione di un apparente mistero che è, invece, di una semplicità disarmante.

Babbo Natale non ha massa ed è ovviamente una particella elementare dotata di energia. Essa è originata all’interno di un campo che possiamo anche chiamare “campo natalizio” o qualcosa del genere. Non cerchiamolo, però, attraverso le simulazioni del CERN: è impossibile ottenerlo, avendo bisogno di energie ben superiori a quelle che si ottengono (e si otterranno). Per Higgs ci si è riusciti, ma per Babbo Natale siamo ancora troppo lontani.

Come tutte le particelle possiamo solo descriverlo con la meccanica quantistica, sapendo che deve adattarsi alle sue “leggi”. Ovviamente è descritto perfettamente da un’onda di probabilità e, quindi, può trovarsi ovunque senza alcun problema. Pensiamolo, se vogliamo, come un fotone molto particolare. Esso viene emesso solo in condizioni molto particolari, che sulla Terra avvengono con frequenza annuale. Non chiediamoci di più, dato che questo farebbe parte del “perché” e la Meccanica Quantistica non risolve i perché, ma solo i “come”.

Come particella-onda può facilmente trovarsi in tutte le case del mondo in un intervallo di tempo anche molto ristretto. Si dice “durante la notte di Natale”, ma, in realtà, ha una durata ben definita che potrebbe anche scriversi con delle equazioni, che hanno, però, le componenti della fantasia e dell’ingenuità come variabili non conosciute e, di conseguenza, ci servirebbero ben poco.

Ovviamente Babbo Natale viaggia alla velocità della luce ma, per il principio d’indeterminazione, non possiamo sapere che  percorso sta facendo nel momento in cui consegna un regalo e non possiamo sapere dove lo consegna, se si sta muovendo da un luogo all’altro. Tuttavia, stiamo bene attenti! Babbo Natale è una particella quantistica che, quindi, può essere ovunque nello stesso momento. La sua probabilità di essere in un certo luogo e non in un altro è anche quantificabile, ma dipende da molti fattori legati alle condizioni al contorno. Tanto per fare un esempio, la probabilità non è la stessa in un campo profughi della Siria e in una lussuosa casa di Milano o Torino o Los Angeles.

Teoricamente, il primo bambino che scorge il regalo dovrebbe far “collassare” tutti gli altri Babbo Natale “virtuali”, ed è per questo che gli si dice di aspettare la mattina, quando il tutto è già avvenuto. Ormai la particella-onda è arrivata ovunque, con le sue probabilità al guinzaglio, e ha lasciato il segno. Di questo segno parleremo tra poco.

In realtà questo rischio non esiste realmente. E’ solo una paura inventata dagli adulti che si sono fermati agli esperimenti classici delle due fenditure e cose del genere. Gli infiniti Babbo Natale che si aggirano per il mondo sono tutti “allacciati” strettamente tra loro (sono “entangled”, dato che sono un'unica particella-onda), ma hanno una caratteristica che Feynman non ha voluto descrivere e io lo seguo a ruota: in quelle particolari condizioni (notte di Natale) si mandano i soliti segnali, ma non si annullano se uno viene “localizzato” attraverso il suo regalo materializzato. Una caratteristica peculiare del campo natalizio che, come detto, non può essere descritto perché bisognerebbe avere la giusta ingenuità e fantasia. Insomma, una specie di serpente che si morde la coda.

Abbiamo già spiegato alcuni risvolti da cui siamo partiti. Vediamo adesso di rispondere anche agli altri. Innanzitutto, come fa questa particella-onda ad arrivare vicino al camino, all’albero o anche in una sporca capanna del deserto? Facilissimo! Sfrutta l’effetto tunnel. Non sappiamo esattamente come funzioni, ma sappiamo che funziona. Ce lo dimostra il Sole per i protoni e ce lo dimostrano i regali che appaiono ovunque per i Babbo-Natale.

Arriviamo, ora, al fenomeno apparentemente più complicato: la creazione dei regali. Ovviamente, la particella-onda non può portarseli dietro. Questa è una  visione veramente ridicola inventata dagli adulti che sono molto ignoranti in “materia”. I bambini lo sanno benissimo: i regali vengono costruiti sul posto.

Abbiamo detto che, pur non avendo massa, Babbo Natale ha una enorme energia. Non è solo un “pacchetto”, ma un vero e proprio “pacco” con tanto di carta e di fascette colorate. Si verifica una specie di effetto fotoelettrico aggrovigliato con l’effetto Compton e alcuni altri meno conosciuti e studiati. L’energia non solo sposta, muove, scambia, unisce elettroni, protoni e neutroni, ma agisce sulle particelle ancora più piccole. Non esistono forze che riescano a contrastarla. Riesce a cambiare struttura agli atomi che si trova davanti, siano essi di ossigeno, di azoto, di carbonio, di ferro, di silicio o di quello che volete.

La materia cambia forma e assume quella del dono “pensato” dal bambino. Può utilizzare l’aria calda e il profumo di cibi succulenti, ma anche la sabbia o il gelo o la paglia. E non pensate che ci sia una classificazione dei regali. Un cellulare o un videogioco da migliaia di euro e uno straccio che assomiglia a un pupazzo hanno lo stesso valore nel “campo natalizio”. Infatti, l’energia di Babbo Natale si somma all’energia che scaturisce dalle radiazioni emesse dalla mente del bambino. Esse sono costituite soprattutto da fantasia e ingenuità, proprio ciò di cui l’energia di Babbo Natale ha bisogno per eseguire i cambiamenti atomici.

Vedeste come i quark, i gluoni, i leptoni, i bosoni, i mesoni obbediscono immediatamente ai comandi quantistici! A volte, il regalo è addirittura immateriale, ma di una complessità ancora del tutto incompresa dagli scienziati. La sua formula è sconosciuta, ma non il suo nome che tutti conoscono: GIOIA.

Non c’è bisogno che aggiunga altro. Le risposte sono state date e il fenomeno quantistico diventa di estrema semplicità. Talmente semplice che tutti i bambini lo sanno descrivere, anche se senza formule.

L’altra notte ho sognato Feynman, e abbiamo chiacchierato (se non volete credermi, peggio per voi…). Il mio residuo di ingenuità e fantasia ha dato un minimo contributo alle disquisizioni perfette di Richard. Alla fine mi è apparso chiaro e illuminante il diagramma Babbo Natale, forse il più complesso diagramma di Feynman. Mi ha solo chiesto di non divulgarlo dato che nessuno scienziato sarebbe in grado di capirlo e applicarlo.

Abbiamo deciso di regalarlo solo ai bambini e a chi mantiene un briciolo della loro grande energia infantile e creativa. Io ve lo propongo nella figura che segue.

Sì, è proprio vero, la realtà sembra magari assurda, ma è sempre di una semplicità stupefacente.

Se questo racconto ha stimolato la vostra curiosità di approfondire il modo in cui la Scienza ufficiale spiega i temi trattati, potete farlo QUI 

 

BABBO NATALE ESISTE E ORA VE LO DIMOSTRO!!!

(di Vin-Census Zappalà)

E’ indubbio che nessuno di noi sarebbe capace di svolgere il prezioso e fantastico lavoro di Babbo Natale. Almeno per adesso, però… Nel prossimo futuro forse acquisiremo le sue capacità nei vari campi in cui è maestro indiscusso, dall’aerodinamica alla termodinamica, dalla scienza dei materiali alla relatività generale. Un gruppo di scienziati è stato invitato in gran segreto nella sua casa nascosta tra i ghiacci dell’artico e non è quindi difficile cercare adesso di analizzare le sue più straordinarie applicazioni e valutare quali salti dovremo fare nella nostra ricerca di punta per poterlo imitare al più presto.

Iniziamo con il trasporto aereo. La slitta è costruita con una lega di titanio a nido d’ape, estremamente leggera, ma circa venti volte più resistente di qualsiasi materiale odierno. La sua forma è inoltre modificabile in tempo reale per migliorare l’aerodinamica concordemente alla situazione di volo: contrarsi a guisa di “freccia” per meglio tagliare l’aria durante le fasi di massima velocità e allargarsi per permettere una giusta stabilità durante le manovre di atterraggio sui ripidi tetti a spiovente delle case. Abbiamo già l’ottica adattiva…. Chissà!

La slitta, vero punto chiave di tutta l’opera di Babbo Natale, è anche equipaggiata con una strumentazione elettronica ultra sofisticata. Fondamentali sono i sensori laser che riescono a individuare le migliori condizioni della temperatura e del vento per descrivere la traiettoria migliore. L’efficienza della struttura è poi veramente perfetta. E’ necessaria una specie di rivestimento a “nano struttura” porosa e a bassa pressione che permette all’aria che scivola intorno al velivolo di penetrare nel corpo stesso e proseguire senza premere, riducendo l’attrito del 90%.

Un’altra scoperta fondamentale di Babbo Natale è l’utilizzo di un processore termodinamico reversibile. Una specie di nano-costruttore di giocattoli, chiamato “sacco magico”, che deve agire continuamente durante il volo per non influire troppo sul peso della slitta. Il processore deve usare gli scarichi delle ciminiere, insieme ad altri materiali gassosi carichi di composti di carbonio, che circolano nell’aria. Per far ciò, Il sacco magico applica campi elettromagnetici di altissima precisione che invertono processi termodinamici finora considerati irreversibili. Il bruciamento dei giocattoli genera fumi di composti del carbonio ed allora basta trasformare il gas in ciò che era inizialmente. Banale, no?

Particolare attenzione rivestono poi le celebri “renne”. Esse devono indossare speciali tute volanti (“jetpacks”) azionate dalla fusione fredda (l’unica fonte di energia in grado di non occupare troppo spazio e di non causare problemi ai conducenti). Il complesso renne-tuta deve essere un sistema stabilizzato perfettamente. Le briglie delle renne servono a Babbo Natale per indirizzare correttamente l’intero sistema.

Ovviamente la slitta deve anche essere equipaggiata con quella che viene chiamata da noi scienziati “nube relativistica”, una specie di “bolla” in grado di dominare il tessuto spazio-temporale. Babbo Natale deve infatti viaggiare in una sola notte per circa 340 milioni di chilometri quadrati e fermarsi in circa 80 milioni di case (per rimanere limitati agli Stati Uniti, ma il discorso è facilmente estendibile a tutto il mondo). Egli sa benissimo che il tempo può essere allungato come un elastico, che lo spazio può essere spremuto come un’arancia e che la luce può essere piegata. Le nubi relativistiche sono strappi temporali controllabili che permettono all’ingegnoso vecchietto di lavorare per mesi, recapitando i regali, mentre sulla Terra sono passati solo pochi minuti. Ciò che appare a noi è che i doni sono consegnati in un battito di ciglia.

 

P.S.1 Babbo Natale ci ha voluto spiegare gentilmente molte cose, anche se non sono ancora facilmente realizzabili, ma non ha voluto rivelare i segreti della fusione fredda… Nessun problema... per fortuna a questo ho pensato io e ve l'ho raccontato QUI!

P.S.2 Questo scherzoso articolo è stato liberamente tratto da una ricerca fatta negli USA da Larry Silverberg, professore di ingegneria meccanica e spaziale.

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Provo un affetto particolare per questo racconto perché quando Enzo-Natale lo scrisse, la più piccola delle mie figlie frequentava la terza elementare (oggi  frequenta l'università e ricorda ancora con piacere - e un po' di "imbarazzo" - questo episodio) e, ascoltando i discorsi di alcuni compagni di classe, cominciava a dubitare dell'esistenza di Babbo Natale. Allora stampai questo racconto, glielo lessi e glielo spiegai accuratamente... risultato: il giorno dopo entrò in classe sventolando il foglio con la storia, urlando felice "Ve l'avevo detto che esiste!!!".  La leggenda racconta che altri compagni di classe dubbiosi abbiano continuato a crederci; per quanto tempo non lo so, ma sicuramente abbastanza per trascorrere almeno un altro Natale nella felice attesa del Mitico Vecchietto!

Grazie Enzo-Natale, grazie di cuore da parte mia e da parte di tutti loro!

Daniela