Lenti gravitazionali

 

Nello spazio vuoto un raggio luminoso si propaga in linea retta. La teoria della Relatività Generale, elaborata da Einstein nel 1916, prevede che i raggi luminosi siano deflessi dalla presenza delle masse. Questo effetto di deviazione dei raggi luminosi fu verificato già nel 1919. In tempi più recenti ci si è accorti che in alcuni massicci ammassi di galassie appaiono ampi archi luminosi che non sono altro che immensi effetti ottici chiamati “lenti gravitazionali”.

Questi archi luminosi sono dovuti al fatto che esiste qualche galassia che si trova prospetticamente “dietro” ad un’altra galassia. Quest’ultima, con la sua massa, deflette i raggi luminosi come se fosse una “lente” ottica. Si tratta appunto di una “lente gravitazionale”, perché la deflessione dei raggi luminosi avviene a causa della forza gravitazionale delle masse che si trovano nella direzione di propagazione dei raggi luminosi stessi.

In questo filmato (in inglese, durata 2 minuti e 37 secondi), possiamo vedere delle animazioni grafiche che spiegano in maniera semplice e chiara il fenomeno delle lenti gravitazionali.

Buona visione.

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Aggiornamento del Pagerank di Google

 

Nella giornata di ieri è avvenuto un aggiornamento del pagerank di Google. Nel caso del Potere della Fantasia questo è passato da un ottimo 4 ad un mediocre 2. La cosa non mi sconvolge più di tanto perché in giro si legge sempre più spesso che il pagerank è solo uno dei tantissimi parametri che determinano l’autorevolezza di un sito o di un blog e non è nemmeno il più importante. A questa diminuzione di pagerank non è seguita alcuna diminuzione del numero di visite, com’era prevedibile, se non una leggera flessione stagionale dovuta al fatto che gli argomenti scientifici sono meno cercati in estate.

Per quanto riguarda gli altri blog che gestisco non ci sono variazioni apparenti tranne che per Solare Eolico (il mio blog dedicato alle energie alternative) che passa da 0 a 3. Anche in questo caso non ci sono variazioni apprezzabili del numero di visitatori; forse solo un leggero aumento, ma il blog è recente, quindi gli aumenti di traffico sono normali in questo caso.

A quanto pare è proprio vero che il pagerank non è più molto importante

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Il moto browniano

 

Nel 1827, il botanico Robert Brown osservò con un microscopio che un granello di polvere sospeso nell’acqua si muove velocemente a zig-zag, con un moto incessante e irregolare. Dal suo nome questo fenomeno è detto moto browniano.

Anche un granello di polvere nell’acqua, visto al microscopio, si muove in modo casuale e disordinato.

 

Secondo Albert Einstein i granelli si muovono così, perché sono continuamente bombardati dalle molecole d’acqua.

 

L’acqua è costituita da tantissime molecole che si trovano in uno stato continuo di agitazione: ogni molecola si muove qua e là in modo disordinato.

Nel modello che Einstein ha proposto nel 1905 le molecole d’acqua colpiscono molto spesso il granello di polline (10²¹ volte al secondo) e gli urti avvengono, in media, con la stessa frequenza e la stessa forza da tutte le direzioni. Però può succedere che, a un certo istante, siano più forti e più numerosi gli urti che provengono, per esempio, dall’alto: ciò spingerà il granello verso il basso. Ma subito dopo, potrà accadere la stessa cosa verso un’altra direzione. Così il granello è spinto ora da una parte e ora dall’altra e segue una traiettoria molto irregolare.

Le molecole d’acqua hanno un diametro di circa 10^-10 m e sono quindi invisibili al microscopio ottico. Invece un granello di polline, che è circa 10000 volte più grande, può essere osservato al microscopio.

Il movimento del granello di polline (o di polvere) testimonia che l’acqua è composta da un numero enorme di “grani” invisibili dotati di un movimento continuo, veloce e disordinato.

Il moto browniano è responsabile di fenomeni che osserviamo comunemente.

Le particelle di fumo di una sigaretta si disperdono a causa degli urti con le molecole delle sostanze che costituiscono l’aria.

 

Nella diffusione dell’inchiostro nell’acqua sono bombardate dalle molecole d’acqua.

 

Sentiamo i profumi e gli odori perché le molecole che stimolano il nostro naso sono diffuse dai “grani” d’aria.

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Fare il bagno dopo mangiato: un mito da sfatare

 

Fare il bagno dopo mangiato fa male davvero? In realtà potrebbe fare male, ma solo nel caso in cui l’acqua abbia una temperatura troppo bassa rispetto a quella corporea o a quella ambiente, oppure che in acqua si facciano degli esercizi fisici molto pesanti. Le nuotate “folli” e la pallanuoto subito dopo mangiato quindi sono da evitare. Per quanto riguarda lo sbalzo di temperatura tra corpo e acqua basta entrare in acqua gradualmente, senza “tuffarsi”. Abituare piano piano il corpo alla bassa temperatura dell’acqua quindi aiuta a non incorrere in pericolose congestioni (blocco della digestione).

Questo perché, secondo la spiegazione scientifica, il sangue si distribuisce nel corpo umano in modo diverso secondo le esigenze. Il sangue necessario agli organi addominali durante la digestione, perciò, se si nuota viene dirottato ai muscoli in movimento e al tessuto sottocutaneo. La digestione verrebbe messa, così, in crisi. In ogni caso non è prudente farsi il bagno se sentite una immediata e fastidiosa sensazione di freddo a contatto con l’acqua, la cautela è sempre la migliore strategia.

Una cosa però è sicura: non c’è affatto bisogno di aspettare le leggendarie tre ore per farsi il bagno dopo mangiato Questo è un vero e proprio “mito” che non ha motivo di esistere. Buon bagno a tutti .

P.S. L’importante è non fare il bagno a mare o nei laghi se vedete che si avvicina un temporale, quello sì che è pericoloso!

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Il test di Turing e la stanza del cinese

In un saggio del 1950 Alan Turing si chiedeva se i computer potessero pensare. Turing sosteneva che la domanda era priva di senso a meno che non si riuscisse a indicare qualcosa che un agente pensante è in grado di fare e un agente non pensante no. Quale sarebbe questa differenza? I computer facevano già dei calcoli che precedentemente avevano richiesto l'opera di esseri umani intelligenti e impegnati. Turing capì che il test sarebbe dovuto essere qualcosa di più sottile che, diciamo, giocare una buona partita a scacchi. I computer l'avrebbero fatto presto, molto prima di avvicinarsi alla capacità di "pensare". Turing proposte come test ciò che chiamò il "gioco dell'imitazione".

Una persona è seduta al terminale di un computer e rivolge domande a due esseri, A e B, nascosti in altre stanze. Uno dei due è una persona, l'altro un sofisticato programma per computer che si presume in grado di pensare. L'obiettivo dell'interrogante è dire quale dei due sia l'essere umano e quale il computer. Frattanto, sia l'essere umano che il computer fanno del loro meglio per convincere l'interrogante che sono umani. È come un gioco a quiz televisivo in cui lo scopo sia distinguere una persona sconosciuta da un impostore.

Il fatto che l'interrogante comunichi soltanto tramite il terminale del computer gli impedisce di usare qualcosa di diverso dall'effettivo testo delle risposte. Non può aspettarsi di riconoscere una voce sintetizzata per via del suono metallico o da altri indizi non pertinenti. L'essere umano nascosto può dire cose come "Ehi, sono umano!" Questo forse non servirebbe a molto, perché il computer può dire la stessa cosa. Il computer non è tenuto a confessare di essere il computer, nemmeno se gli viene chiesto direttamente. Entrambi sono autorizzati a mentire se e quando pensano che serva allo scopo. Se l'interrogante chiede dati "personali" come il cognome da nubile della madre di A o il numero di scarpe di B, il computer può inventarseli di sana pianta.

Per "superare" il test, un programma di computer deve essere in grado di fornire risposte umane tali da essere ritenuto un essere umano per circa la metà della durata del gioco. Se un computer passasse questo test, diceva Turing, dimostrerebbe davvero intelligenza, nella misura in cui l'intelligenza sia definibile mediante azioni e reazioni esterne. Non è un'affermazione di poco conto.
Detto questo, un computer sarebbe in grado di pensare? Turing concluse che l'interrogativo originario, se i computer siano in grado di pensare, sia "troppo privo di senso da meritare una discussione. Nondimeno, ritengo che alla fine del secolo l'uso delle parole e le opinioni generali della gente colta saranno mutati al punto che si potrà parlare di macchine che pensano senza aspettarsi di essere contraddetti."

Negli anni trascorsi dal saggio di Turing, è diventato comune nelle scienze cognitive associare i processi mentali ad algoritmi. Se eseguite un certo algoritmo per calcolare le cifre del pi greco, una piccola parte del vostro processo di pensiero è direttamente paragonabile all'azione di un computer che calcoli il pi greco per mezzo dello stesso algoritmo. Un'opinione diffusa e ben nota è che l'intelligenza e perfino la coscienza siano come programmi per computer che possono "girare" su diversi tipi di "hardware", compreso quello biologico del cervello. Le funzioni dei neuroni cerebrali e le loro condizioni e interconnessioni potrebbero in linea di principio essere ricreate esattamente da un programma per computer incredibilmente complesso. Se tale programma fosse fatto girare, anche su un computer composto da microchip e cavi, dimostrerebbe forse la nostra stessa intelligenza e perfino coscienza.
Per lungo tempo si è pensato alla mente come anima, o slancio vitale, o parte del dualismo cartesiano. Gran parte della comunità intellettuale ha abbandonato questi modelli in favore di un'immagine meccanicistica della coscienza. L'esperimento mentale di John Searle, del 1980, presenta una caricatura della mente ridotta a un gioco delle tre carte. Se la coscienza non è che un algoritmo, dove sta la mente? Searle scopre l'ultima carta e mostra che l'asso non c'è più.

La stanza del cinese

Immaginate di trovarvi segregati in una stanza chiusa. La stanza è praticamente vuota. Vi è un grosso libro dal titolo poco promettente: Che cosa fare se infilano sotto la porta un foglio scritto in cinese.
Un giorno un foglio di carta con dei caratteri cinesi viene infilato sotto la porta chiusa. Per voi, che non sapete niente di cinese, contiene simboli privi di senso, nient'altro. Ormai cercate disperatamente un modo per passare il tempo. Pertanto consultate Che cosa fare se infilano sotto la porta un foglio scritto in cinese. Descrive un tedioso ed elaborato passatempo solitario che potete "giocare" con i caratteri cinesi del foglio. Dovete cercare nel testo certi caratteri cinesi e registrare la loro frequenza secondo complicate regole descritte nel libro. Sembra tutto privo di senso ma, non avendo niente da fare, seguite le istruzioni.
Il giorno seguente ricevete un altro foglio di carta con altri caratteri cinesi. Anche questa eventualità è prevista nel libro. Il libro ha ulteriori istruzioni per correlare e manipolare i simboli cinesi del secondo foglio, e abbinare queste informazioni al lavoro eseguito con il primo foglio. Il libro si conclude con le istruzioni per copiare certi simboli cinesi (alcuni tratti dai fogli, altri dal libro) su un nuovo foglio di carta. I simboli che copiate dipendono, in modo molto complicato, dal vostro lavoro precedente. Poi il libro dice di infilare il nuovo foglio sotto la porta della stanza chiusa. Così fate.

A vostra insaputa, il primo foglio di caratteri cinesi era un racconto cinese, e il secondo foglio conteneva domande sul racconto, come in una prova di lettura. Il foglio di caratteri che avete copiato seguendo le istruzioni conteneva (sempre a vostra insaputa!) le risposte alle domande. Avete manipolato i caratteri attraverso un algoritmo molto complesso scritto in italiano. L'algoritmo simula il modo in cui pensa una persona di madrelingua cinese, o almeno il modo in cui una persona di madrelingua cinese legge qualcosa, lo capisce e risponde a domande su ciò che ha letto. L'algoritmo è talmente buono che le "risposte" che avete dato sono indistinguibili da quelle che avrebbe dato una persona di madrelingua cinese, che avesse letto lo stesso racconto e a cui fossero state poste le stesse domande.
Coloro che hanno costruito la stanza affermano che contiene un maiale addestrato che capisce il cinese. Portano la stanza alle fiere di paese e dicono alla gente di sottoporre racconti in cinese e porre domande basate sui racconti. La gente all'esterno è scettica riguardo alla storia del maiale. Le risposte sono così coerentemente "umane" che tutti immaginano che in realtà li dentro vi sia una persona che capisce il cinese. Fintanto che la stanza rimane chiusa, niente dissuaderà le persone all'esterno da questa ipotesi.

Il ragionamento di Searle è questo: voi capite il cinese? Naturalmente no! Essere in grado di seguire complesse istruzioni in italiano non è la stessa cosa che sapere il cinese. Voi non sapete, e non avete dedotto, il significato di nessun carattere cinese. Il libro di istruzioni non è assolutamente un corso accelerato di cinese. Non vi ha insegnato niente. È un'operazione puramente meccanica, e non vi rivela mai perché facciate una data cosa o che cosa significhi un dato carattere.
Per voi, tutto ciò non è che un passatempo. Prendete i simboli dai fogli in cinese e li copiate su fogli bianchi seguendo le regole. È come se faceste un solitario spostando un fante rosso sopra una donna nera seguendo le regole del gioco di carte. Se, nel solitario, qualcuno vi chiedesse che cosa "significa" una carta, direste che non significa niente. Oh, certo, il gioco delle carte un tempo aveva un significato simbolico, ma voi insistereste nel dire che niente di tale simbolismo fa parte del contesto del gioco. Una carta è chiamata sette di quadri solo per distinguerla dalle altre carte e semplificare l'applicazione delle regole del gioco.
Se voi, essere umano, potete eseguire l'algoritmo del cinese e continuare a non capire il cinese (tanto meno avere esperienza della coscienza di una persona che parla cinese), sembra tanto più ridicolo pensare che una macchina possa eseguire un algoritmo e avere esperienza della coscienza.

Pertanto, afferma Searle, la coscienza non è un algoritmo.

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Bibliografia: “Labirinti della ragione”, di William Poundstone. Edizione Club, 1991.

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Il rasoio di Occam

Anche la scienza ha la sua estetica. La "bellezza" di una teoria è data in gran parte dalla sua semplicità. Una teoria semplice che spiega molte cose è preferita a una complicata che ne spiega poche, anche se, a prima vista, potrebbe non esserci alcuna ragione particolare per ritenere che la teoria complicata sia meno esatta di quella semplice.
Questo importante principio è chiamato "rasoio di Occam" . Il nome viene da Guglielmo di Occam, un frate francescano nato intorno al 1285. (Dottrine molto simili erano state proposte in precedenza da Duns Scoto e da Oddone di Rigaud.) Figura controversa coinvolta in dispute con papi e antipapi, Occam fu uno dei più influenti pensatori medievali. Morì, probabilmente di peste, nel 1349. Occam è noto soprattutto per qualcosa che forse non ha mai detto: Entia non sunt multiplicanda sine necessitate, ovvero "gli enti non vanno moltiplicati senza necessità". Lo spirito, se non la lettera, è suo. Egli intendeva dire che non bisogna fare ricorso a nuove supposizioni o ipotesi (enti) tranne quando è necessario. Se un'impronta sulla neve può essere spiegata con la presenza di un orso oppure con la presenza di una creatura antropomorfa mai scoperta prima d'ora, viene favorita l'ipotesi dell'orso.

Il principio può essere male interpretato. Non si tratta di scegliere la spiegazione meno sensazionale. Si favorisce l'orso rispetto all'abominevole uomo delle nevi solo quando le prove (come un'impronta mezza sciolta) sono così scarse che tanto la teoria dell'orso quanto quella dello Yeti danno una spiegazione valida.
Il rasoio di Occam è fallibile. Ha spesso favorito un'ipotesi errata. La Terra è rotonda? Le malattie sono causate da minuscole creature viventi? Sappiamo ora che queste ipotesi spiegano molto bene le osservazioni, ma in un certo momento il principio del rasoio di Occam le fece accantonare. Un noto caso di scetticismo mal riposto (spesso citato dai sostenitori di fantasmi, UFO e altre credenze attualmente non accettate) è il prolungato rifiuto dell'Académie Française di accettare la realtà delle meteoriti. In conseguenza delle più raffinate opinioni scientifiche, decine di meteoriti furono gettate via dai musei europei perché vestigia di superstizioni.

E qui arriviamo a uno dei punti più controversi della teoria della dimostrazione. In ogni scoperta scientifica vi è una fase in cui due teorie opposte danno una spiegazione altrettanto accurata delle osservazioni. Vi è spesso un'ipotesi più semplice, A, che tutti ritengono corretta da tempo, e un'ipotesi nuova, B, che postula qualche nuovo "ente", per dirla con Occam. La teoria A potrebbe essere la credenza che la Terra sia il centro dell'universo, e B potrebbe essere la teoria eliocentrica di Copernico. O, per fare un esempio meno palesemente a favore di B, A potrebbe essere che gli UFO non esistono e B che esistono. Quando le prove giustificano il nuovo ente?

È difficile dare una risposta assoluta, poiché tutti noi crediamo in molte cose sulla base di poche prove a favore. Se date un'occhiata alla copertina di una rivista scandalistica e leggete che una famosa attrice è fuggita, probabilmente lo riterrete un fatto accertato. Se la stessa rivista la settimana dopo dice a caratteri altrettanto vistosi che gli UFO hanno rapito una donna in Arizona, probabilmente non ci crederete. Come fa notare l'astronomo Carl Sagan, interviene qui un'importante ma solitamente inconscia regola di dimostrazione: più l'ipotesi è strampalata, più prove sono necessarie per dimostrarla.

La ragione fondamentale è che un'ipotesi banale è parzialmente confermata da tutte le nostre conoscenze precedenti riguardo a eventi simili. Un'ipotesi incredibile no. Questo però fa nascere la possibilità di essere portati a credere erroneamente a una serie di ipotesi banali errate piuttosto che a una verità meno banale (come nel rifiuto delle meteoriti da parte dell'Académie Française). Vi sono per esempio molte prove a favore dell'esistenza dei fantasmi. Molte migliaia di persone hanno detto di averli visti, e non si tratta solo di pazzoidi; vi sono perfino alcune fotografie sfocate. Non vi è una spiegazione categorica delle visioni di fantasmi (se non che i fantasmi esistono). Si sostiene che vi è sempre una "spiegazione logica", ma questa spiegazione è in un caso un ramo che batte contro una finestra, in un altro un'allucinazione, in un altro i topi in soffitta, in un altro ancora uno scherzo. In altri casi ancora non si può offrire nessuna di queste spiegazioni, ma si sostiene comunque che esiste una qualche causa che non riguarda il paranormale.
In termini di pura quantità, le prove a favore dei fantasmi sono probabilmente maggiori di quelle dell'esistenza dei fuochi fatui, quelle strane luci che si vedono sopra le paludi. Tuttavia la scienza crede nei fuochi fatui e non nei fantasmi. In ultima analisi, vi sono più teorie confutate dalla scarsa qualità delle loro prove che non da prove contrarie. Di solito c'è qualcosa che non va in una teoria che ha molte "prove" a sostegno, e tutte dubbie. Questo sembra essere il caso della teoria secondo cui i fantasmi esistono. Invece, alcuni fuochi fatui sono visibili da tutti.

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Bibliografia: “Labirinti della ragione”, di William Poundstone. Edizione Club, 1991.

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Origini della geografia

 

Ecco una brevissima cronistoria delle origini della geografia.

15000 anni fa. Primo reperto cartografico conosciuto: un’antica mappa rinvenuta in Ucraina in cui sono raffigurati un accampamento e un fiume.

II millennio a.C.. Primi tentativi di rappresentare la superficie terrestre (Mesopotamia).

VI secolo a.C.. Nascita della geografia.

VI secolo a.C.. Ecateo di Mileto realizza la prima rappresentazione della Terra, come un disco piatto al centro del quale si trovava la Grecia.

III secolo a.C.. Eratostene misura la circonferenza della Terra e realizza la prima rappresentazione sferica della Terra con meridiani e paralleli.

275 – 195 a.C.. Prime indagini geodetiche e prima misura astronomica dell’arco di meridiano terrestre, fra Alessandria e Siene (Assuan).

II – I secolo a.C.. Descrizioni dei rilievi e delle acque continentali, delle risorse naturali e delle caratteristiche dei popoli (Polibio e Strabone).

150 d.C.. Pubblicazione della Geografia di Tolomeo (regole per costruire globi terrestri e carte terrestri piane per mezzo di diversi sistemi di proiezione; elenco di posizioni geografiche delle città più importanti e dei punti costieri).

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Superquark, puntata del 23 giugno 2011

 

Anche la puntata di Superquark del 23 giugno 2011 è stata molto interessante. In questo caso sono riuscito a trovare filmati relativi ad alcuni servizi, ma si tratta comunque di parti della puntata molto importanti. Il servizio che più mi ha stupito ve lo mostro per primo, perché è davvero straordinario. Si tratta dello sviluppo di un’architettura viva e sostenibile: ponti vivi costituiti da radici aggrovigliate di fichi che si estendono da una sponda all'altra del ruscello in India nord orientale nel Megalaja, il luogo più piovoso della Terra, durante i monsoni estivi. Da guardare assolutamente, perché si tratta di qualcosa che può farci riflettere moltissimo.

 

Il secondo servizio che ho trovato di questa puntata del 23 giugno 2011 tratta della possibilità di creare un menisco artificiale a partire dalle ragnatele! Infatti un giovane ricercatore, uscito dalla prestigiosa Università di Oxford, lavora a un progetto che mira alla realizzazione di protesi artificiali per il menisco. Le articolazioni artificiali saranno realizzate con un polimero biocompatibile che ha una composizione simile a quella delle ragnatele dei ragni. Buona visione.

 

Nel terzo servizio che ho trovato si parla di alimentazione del bambino. I primi due o tre anni della vita di un bambino sono fondamentali per il suo sviluppo fisico e mentale. Il bambino, in questo periodo, cresce in misura maggiore che in tutte le altre fasi della vita e, se non si alimenta in modo corretto, può ammalarsi più facilmente o in generale non svilupparsi nel modo giusto. Nel filmato possiamo ascoltare alcuni buoni consigli per una corretta alimentazione nell’età dello sviluppo. Buona visione.

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Cosa mangiare in estate

 

Negli ultimi giorni il caldo estivo ha conquistato tutta l’Italia. Di solito l’estate porta ad un cambiamento dell’alimentazione. Ma quali sono gli alimenti più consigliati con il caldo estivo? Quelle che vi propongo sono alcune regole alimentari da seguire durante la stagione calda. Ecco 10 regole utili su cosa mangiare (o evitare di mangiare) in estate:

1) Innanzitutto bisogna bere molto, almeno due litri d’acqua al giorno. La disidratazione è sempre in agguato quando le temperature superano i 35 °C (a volte anche meno), soprattutto nei bambini e negli anziani.

2) Evitare di bere succhi di frutta. Nonostante l’apparente sollievo iniziale di un bel succo di frutta fresco, in realtà questo tipo di bevande hanno un alto contenuto calorico, quindi una volta assimilati “portano caldo”.

3) Le bevande gasate vanno evitate come la peste, nonostante siano ampiamente pubblicizzare nel periodo estivo.

4) Contrariamente a quanto si crede, le bevande ghiacciate non rinfrescano il corpo. Inoltre possono portare a gravi rischi di congestione.

5) Niente bevande alcoliche, ma questa è una regola che vale per tutte le stagioni . Anche queste portano ad una reazione di sudorazione e di sensazione di caldo.

6) Non bisogna esagerare con il consumo di caffè, infatti il caffè è un’eccitante e l’eccitazione “porta caldo” .

7) Vale la regola d’oro di consumare molta frutta e verdura, che tra l’altro aiutano ad assumere la giusta quantità d’acqua per evitare la disidratazione.

8) E’ meglio fare pasti leggeri. Meglio la pasta o il pesce piuttosto che la carne. Il pasto deve essere leggero perché il caldo rende la digestione più complicata.

9) Molto meglio evitare cibi piccanti e molto elaborati. Questa è una conseguenza diretta del punto 8).

10) I gelati possono essere consumati (senza esagerare), ma è meglio orientarsi su quelli al gusto di frutta. Anche in questo caso la digeribilità è facilitata.

Voi li seguite già tutti questi consigli? Devo dire la verità, io non sempre. Tranne che per gli alcolici e il caffè (che non bevo mai) le altre regole di tanto in tanto le infrango . Soprattutto per quanto riguarda i gelati: sono goloso di cioccolato.

Buona alimentazione estiva a tutti

Prima di lasciarvi andare a tavola, dedicate 1 minuto e 34 secondi a vedere questo filmato in cui viene intervistata la dottoressa Maria Papapithagora che ci dà alcuni utili consigli dietologici su cosa mangiare in estate. In buona sostanza non fa altro che confermare quanto scritto prima.

Buona visione.

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Come costruire una nave

 

La costruzione di una nave inizia con la realizzazione dello scafo, la struttura che fa galleggiare l’imbarcazione. Il progetto viene approntato nell’ufficio studi del cantiere e può richiedere parecchi mesi o addirittura anni di lavoro. In questa fase vengono studiati tutti gli sforzi a cui la nave sarà sottoposta durante la navigazione. Per determinare le dimensioni delle varie parti dell’imbarcazione, sono necessari calcoli molto complessi e analisi dettagliate di ogni elemento della nave.

In diversi casi si preparano modelli da testare nelle cosiddette vasche navali. Contemporaneamente , viene analizzata la struttura del motore. La fase successiva è quella della costruzione vera e propria, nelle officine del cantiere. Si provvede all’approvvigionamento e alla sistemazione di tutti i materiali necessari, poi si passa alla fabbricazione della chiglia e delle fiancate. Dopo il varo, si sistema a bordo tutta l’apparecchiatura necessaria (radio, radar, computer) e i vari arredi. Lo scafo viene impermeabilizzato (calafatato) e si dà inizio alle prove con cui si rilevano le caratteristiche della nave e le prestazioni del motore. Nel seguente filmato possiamo vedere una nave costruita in 30 secondi, ripresa con la classica tecnica del time-lapse.

 

Un cantiere navale egizio

La costruzione di navi in legno nell’antico Egitto iniziò contemporaneamente alle grandi opere architettoniche, a partire dalla III dinastia (2700-2630 a.C.). Le assi di legno che formavano l’imbarcazione erano tenute insieme da corde di fibra vegetale. Le navi erano di forma larga e panciuta e fino al Nuovo Regno (1543-1069 a.C.) erano prive di chiglia, per poter attraversare anche acque molto basse. Si governavano grazie a un grosso timone a remo fissato sulla poppa. I rilievi (immagine sotto) che decorano la parete meridionale della rampa d’accesso alla piramide del faraone della V dinastia Unas a Saqqara, descrivono il lavoro svolto dai carpentieri nel cantiere navale.

 

I maestri d’ascia

Un tempo l’attività di costruzione delle navi era affidata alle abili mani dei maestri d’ascia, nome che deriva dall’abilità con cui adoperavano l’ascia per tagliare il legno. Questi esperti artigiani, oltre ad occuparsi del progetto, si dedicavano alla sua realizzazione. Oggi purtroppo le conoscenze accumulate nei secoli rischiano di scomparire per mancanza di manodopera qualificata.

 

Lo sai che…?

la nave da crociera più grande del mondo è la Oasis of the Seas (immagine sotto) con una stazza di ben 225000 tonnellate. La Oasis of the Seas può trasportare 5400 passeggeri, è lunga 360 metri, alta 72 metri (quanto un palazzo di 24 piani) e larga 60,5. Questa immensa nave è entrata in servizio nel mese di dicembre 2009 ed è dotata anche di una pista di pattinaggio sul ghiaccio e di un parco giochi acquatico.

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Lo scandaglio

 

Lo scandaglio è uno strumento per la misurazione della profondità delle acque. Il tipo più semplice è lo scandaglio comune, consistente in un peso di piombo o di ferro attaccato ad una funicella (sagola) graduata in metri; il peso viene calato dalla nave fino a toccare il fondo.

Nello scandaglio a mulinello il peso è fissato a un filo di acciaio avvolto su un mulinello e la profondità si può leggere direttamente su un contagiri. Spesso gli scandagli sono realizzati in modo da poter prelevare campioni di flora e fauna da utilizzare per ricerche idrografiche (scandaglio a presa di fondo e d’acqua).

Gli strumenti più moderni per misurare le profondità subacquee sono quelli acustici, detti sonar o ecoscandagli, che si basano sulla riflessione di ultrasuoni da parte del fondale marino. Sono formati da un generatore di ultrasuoni e da un ricevitore di eco (idrofono); la profondità viene ricavata misurando il tempo che intercorre dall’emissione del suono alla ricezione dell’eco.

Lo scandaglio ecografico ultrasonoro consente di rilevare perfino il profilo del fondo marino mentre la nave è in movimento, emettendo un fascio di ultrasuoni e registrando su un apparecchio scrivente la ricezione degli echi.

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Cos’è la polena?

 

La polena è una figura scolpita in legno che anticamente ornava la prua di un veliero. La polena ha spesso significato simbolico o scaramantico e generalmente allude al nome della nave. Nelle galee era una testa di cinghiale, di serpente o di drago, mentre successivamente ebbe spesso forma umana, soprattutto di donna o di sirena.

Durante il medioevo i Vichinghi foggiarono le prue delle loro imbarcazioni in forma di animali feroci e serpenti marini, facendo assomigliare le loro navi a terribili draghi di legno che corrono veloci sulle onde. L’età dell’oro delle polene è il XVII secolo, quando galeoni e vascelli inglesi, spagnoli, olandesi, francesi e portoghesi mostravano figure sospese a prua sempre più grandi e vistosamente colorate realizzate da artisti specializzati.

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Rimedi contro le zanzare

 

Quanto sono fastidiose le zanzare? Pensate a quel sibilo che si avvicina all’orecchio svegliandovi alle 4 del mattino di una nottata in bianco a causa del caldo estivo. Vi eravate appena addormentati, ma la zanzara purtroppo se n’è accorta…

Questi sono i casi in cui vi vorreste alzare dal letto e cominciare a pensare un metodo scientifico per provocare l’estinzione totale delle zanzare! Per fortuna non c’è bisogno di fare una cosa del genere, perché le zanzare si possono tenere lontane in vari modi e alcuni di questi modi non prevedono nemmeno il zanzaricidio! Comunque per difendere il proprio sonno e la propria pelle da fastidiose punture, penso che siamo disposti a questo ed altro

Dopo una breve ricerca su internet ho trovato tantissimi rimedi contro le zanzare e di seguito ve li elenco (non si assicura niente riguardo alla reale efficacia ).

• Spray alla citronella.
• Zanzariera elettrica, come ad esempio queste.
• Racchetta antizanzare, come ad esempio queste.
• Zanzariere da applicare alle finestre.
• Eliminare, dove possibile, i ristagni d'acqua presso la tua abitazione come pozzanghere, sottovasi, lavandini intasati, fontane. Bisogna sapere che ovunque ci sia acqua ferma è un ambiente favorevolissimo per la proliferazione delle larve di zanzara!
• Candele alla citronella, come queste. Ovviamente non sono adatte per gli interni.
• Evitate i prodotti omeopatici, tanto non hanno nessuna efficacia, come viene chiaramente spiegato qui.
• Riempirsi la casa di pipistrelli… Ovviamente scherzo, ma sappiate che i pipistrelli sono efficacissimi predatori delle zanzare. Comunque se per caso vi piace avere la casa come quella della famiglia Addams non vi resta che provare anche questo drastico rimedio. Secondo alcuni invece i pipistrelli non sarebbero particolarmente efficaci nella lotta contro le zanzare.
• Il classico zampirone (la spirale che si brucia ed emette un fumo repellente) dovrebbe essere efficace. Anche questo è adatto per ambienti esterni, l’odore prodotto è davvero molto intenso.
• Gli insetticidi spray sono molto efficaci, ma sono anche piuttosto tossici, quindi dovrebbero essere usati con parsimonia.
• Da qualche parte ho letto questa: “legane una (zanzara) alla zampetta e portala appesa alla cintura: servirà da monito per tutte le altre…”. Questa è davvero geniale!
• I dissuasori elettronici ad ultrasuoni non funzionano con le zanzare.
• Una ciabatta, mano ferma, freddezza e riflessi da Jedi non possono fallire!
• Ho letto che qualcuno usa l’aspirapolvere per risucchiare le zanzare ferme su un muro. Comunque non accendete l’aspirapolvere tra le dieci di sera e le sei del mattino , altrimenti oltre alle zanzare vi ritroverete anche i vicini di casa infuriati.
• Perché Noè ha fatto salire sull’Arca quelle due zanzare? Questo sì che è un mistero che bisognerebbe approfondire a Voyager, altro che UFO, alieni, Templari e Rennes Le Chateau!
• Le zanzare sono sopravvissute ai dinosauri, potrebbero sopravvivere anche all’umanità! Non bisogna mai sottovalutare l’avversario, quindi sappiate che ogni vostro tentativo di allontanarle potrebbe essere vano. Spostatevi voi in luoghi dove non ci sono zanzare, oppure passate la notte a pungerle ripetutamente… e a ronzare vicino alle loro orecchie (ma ce le hanno le orecchie? ).

Nel seguente filmato possiamo vedere un altro rimedio contro le zanzare (ora torniamo seri) che sembra avere una certa efficacia. Si tratta di realizzare una trappola per zanzare riempendo una bacinella nera di acqua e aggiungendo alcune gocce di un liquido vischioso. Il colore della bacinella è dettato dal fatto che le zanzare sono attratte dai colori scuri (questa affermazione non è però dimostrata). Il liquido vischioso può essere nafta (come nell’esperimento originale) o olio di vaselina. Lo scopo è quello di imprigionare le zanzare che si posano su pelo dell'acqua per la deposizione delle uova. Guardiamo il filmato.

Apparentemente funziona realmente, ma in questi casi è ovvio che la riproducibilità dell’esperimento è essenziale per verificarne l’efficacia in modo sicuro. Provatelo a casa vostra e, mi raccomando, se funziona riferitelo in un commento .

Se amate i filmati contro le zanzare (sono sicuro che molti di voi che in questo momento avete la casa infestata li preferite ai film di fantascienza), ve ne propongo un altro che soddisferà il nostro inesauribile rancore contro questi insetti alati.

Arriva l’estate e con la bella stagione anche le zanzare che, ci dicono gli esperti, anche quest’anno saranno numerose… Questo è l’incipit del filmato, degno di un film catastrofico tipo fine del mondo del 2012. Immergetevi per due minuti e 7 secondi in queste scene inquietanti.

Capito? In ogni caso sappiate che molti di questi rimedi contro le zanzare in realtà sono i classici “rimedi della nonna” che si diffondono “di bocca in bocca” ma che non hanno una reale efficacia.

Purtroppo il problema di solito non è eliminare una grande quantità di zanzare, bensì eliminare L’UNICA che è riuscita ad intrufolarsi in camera da letto dopo l’una di notte (pare che le zanzare abbiano l’orologio…). Cosa fare in questi casi? Secondo me la pantofola è il rimedio più efficace per numeri di zanzare che tendono a uno .

A questo punto spero di avere detto tutto e vi auguro buone notti estive prive di zanzare e di punture di zanzare.

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La propagazione del calore

 

L’esperienza ci insegna che se mettiamo sul fornello un recipiente con il manico di metallo, dopo un po’ di tempo anch’esso scotta. Evidentemente in qualche maniera il calore si diffonde e la temperatura degli oggetti che lo assorbono cresce.

I processi secondo cui il calore si propaga sono:

• conduzione;
• convezione;
• irraggiamento.

 

CONDUZIONE

Se prendiamo uno scalpello con l’impugnatura metallica e mettiamo la sua punta sopra una fiamma, nel giro di poco tempo sicuramente dobbiamo mollarlo.

Per spiegare come mai si riscalda l’intero scalpello e non solo la parte a contatto con la fiamma, dobbiamo ricorrere al modello molecolare. Nei metalli, e in generale nei solidi, le molecole possono solo vibrare attorno alla loro posizione, in quanto non hanno molta libertà di movimento. Con l’assorbimento di calore, le molecole della punta dello scalpello a diretto contatto con il fuoco aumentano la loro energia cinetica e, poiché vibrano con maggiore energia, hanno più urti con le molecole vicine e cedono loro una parte dell’energia.

Questo processo è la conduzione, che consente la trasmissione del calore attraverso il metallo, per cui alla fine anche l’impugnatura dello scalpello dalla parte opposta della fiamma diventa rovente.

Possiamo quindi affermare che:

la conduzione è un fenomeno di propagazione del calore, quindi di energia, dentro una sostanza senza che si abbia spostamento di materia.

Immaginiamo di riscaldare una sbarra metallica omogenea di sezione S e lunghezza L all’estremo A, che raggiunge la temperatura t₂. Ci domandiamo: dopo quanto tempo l’estremo B, che inizialmente è a temperatura t₁ (con t₁ < t₂), si riscalda raggiungendo la temperatura t₂? Da quali fattori dipende tale processo?

Si può trovare per via sperimentale che la quantità di calore Q trasmessa in un tempo Δτ, cioè la rapidità di trasmissione del calore individuata dal rapporto Q/Δτ:

• è direttamente proporzionale alla superficie S di propagazione;
• è direttamente proporzionale alla differenza di temperatura Δt = t₂ – t₁;
• diminuisce in modo inversamente proporzionale all’aumentare della lunghezza L (o spessore) secondo la quale avviene la propagazione:
• dipende dal tipo di materiale.

(per l’intervallo di tempo abbiamo usato Δτ per non confonderlo con la variazione di temperatura; τ è una lettera greca che si legge “tau”).

Si perviene così alla legge della conduzione termica:

Q/Δτ è il calore trasmesso nell’unità di tempo, S è la superficie attraverso la quale avviene la trasmissione, Δt = t₂ – t₁, la differenza di temperatura fra i due estremi, L la distanza fra essi e λ (“lambda”) la costante, che dipende dal tipo di sostanza, chiamata coefficiente di conducibilità termica, che ha come unità di misura:

I buoni conduttori termici (in cui si ha una propagazione veloce del calore) hanno un elevato coefficiente di conducibilità termica. Gli isolanti termici (in cui la propagazione del calore è lenta), invece, hanno un basso coefficiente di conducibilità.

Di seguito riporto una tabella con alcuni coefficienti di conducibilità termica (per la maggior parte delle sostanze si tratta di valori medi). Per avere una interpretazione della tabella bisogna ricordare che più λ è grande, tanto più è grande la quantità di calore trasmessa per unità di tempo, a parità di superficie, di lunghezza (o spessore) e di intervallo di temperatura.

Sostanza	λ   (W/m·K)
acqua	0,58
alluminio	203
aria	0,02
calcare	2,20
calcestruzzo	0,69
ferro e ghisa	63,8
ghiaccio	1,63
lana	0,05
legno	0,20
marmo bianco	3,23
mattoni	0,81
mercurio	7,55
piombo	34,7
rame	383
ottone	102
sughero	0,23
tessuti isolanti	0,09
vetro	0,94
zinco	117

 

CONVEZIONE

L’acqua ha un basso coefficiente di conducibilità termica e la si può classificare tra gli isolanti. Quando mettiamo una pentola d’acqua sul fuoco, la conduzione all’interno dell’acqua avviene con molta lentezza e quindi gli strati d’acqua lontani dalla fiamma dovrebbero rimanere freddi a lungo. Tuttavia, sappiamo che non è così. Il motivo è che esiste un’altra modalità di propagazione del calore, detta convezione.

Gli strati più vicini alla fiamma si riscaldano e perciò si dilatano. Dato che a parità di massa aumenta il volume, si ha una diminuzione della loro densità. Per il principio di Archimede gli strati meno densi vengono sospinti verso la superficie, costringendo quelli più freddi a scendere. In questo modo si producono nel liquido delle correnti convettive che favoriscono il suo riscaldamento uniforme.

Possiamo quindi dire che:

la convezione è un fenomeno di propagazione del calore in una sostanza, che avviene tramite lo spostamento di materia.

Quanto visto per l’acqua vale anche nel caso dell’aria, che è un fluido. E’ questo il motivo per il quale i termosifoni vengono collocati nelle pareti in basso e non vicino al soffitto.

 

IRRAGGIAMENTO

Finora abbiamo visto due processi di propagazione del calore che richiedono la presenza di materia. Ma esiste anche un processo in cui il calore si propaga anche nel vuoto.

Una bibita in bottiglia abbandonata al Sole in poco tempo diventa imbevibile. Possiamo dedurre che il calore proveniente dal Sole giunga in qualche modo fino alla Terra, attraversando uno spazio interplanetario praticamente vuoto. Si tratta in effetti di onde elettromagnetiche che, investendo la bottiglia, determinano la trasformazione dell’energia che trasportano in energia cinetica delle molecole colpite, fatto che provoca l’aumento di temperatura della bibita. Il calore vero e proprio, pertanto, entra in gioco solo nella fase in cui il liquido assorbe l’energia dalla radiazione elettromagnetica. Questo processo di trasmissione del calore si chiama irraggiamento.

Quindi possiamo dire che:

l’irraggiamento è un fenomeno di propagazione di energia che avviene anche nel vuoto per mezzo di onde elettromagnetiche. Si manifesta come calore solo nella fase di assorbimento delle radiazioni da parte dei corpi.

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Chi crede alla fine del mondo del 2012?

Se ne parla da anni, si fanno film, seminari, documentari, trasmissioni tv sulla fine del mondo del 2012. Ma c’è ancora qualcuno che ci crede? In effetti non ci sarebbe niente di strano se fossero in molti a crederci, vista l’enorme pubblicità che si è fatta riguardo a questo evento. Si sono scritti anche molti libri, ma nessuno si sbilancia fino in fondo. Quanti sono quelli che hanno realmente “cambiato modo di vivere” nell’attesa della fine? Coloro che professano la venuta della fine del mondo sono i primi a continuare a vivere esattamente come vivevano prima, dimostrando anche di essere i primi a non crederci.

Una delle tante previsioni di fine del mondo o di “giorno del giudizio” è già fallita il 21 maggio 2012. La notizia del fallimento non ha avuto lo stesso spazio nei media della previsione stessa in ogni caso se non c’è stato il giorno del giudizio non ci sarà, presumibilmente, nemmeno la fine del mondo da qualcuno prevista per il 21 ottobre 2011.

In fondo è facile prevedere una fine del mondo. Basta sparare una data qualsiasi, giustificandola con qualche astruso ragionamento numerologico preso dalla Bibbia, creare l’aspettativa, vendere un sacco di libri in cui si spiega perché ci sarà la fine del mondo, aspettare il giorno prefissato e quando la fine del mondo non ci sarà basta dire che nel frattempo “qualcosa è cambiato” nel tessuto dello spazio-tempo o nelle “altre dimensioni” spirituali. Facile, no? Lo potrei fare anche io, lo potrebbe fare chiunque.

Ma adesso io mi chiedo, c’è ancora qualcuno che si ostina a credere nella fine del mondo prevista per il 21 dicembre 2012? Oppure forse c’è qualcuno che crede che avverrà “una evoluzione spirituale di tutta l’umanità”, o semplicemente ci sarà un’invasione aliena? Fatemi sapere se ci credete e, soprattutto, perché ci credete. Vi attendo numerosi. Buona giornata.

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L'astronave LEGO di Dart Fener esce il primo settembre 2011

Il primo di settembre 2011 la Lego comincerà a vendere uno speciale set che rappresenta l'astronave di Dart Fener. Il set avrà un prezzo di 400 dollari e sarà il modello più lungo che sia mai stato venduto dalla Lego. L'astronave è lunga 1,27 metri ed è costituita da 3152 pezzi per un peso totale di 3,6 chilogrammi. Davvero un gigante per essere un set di costruzioni!

L'altra caratteristica saliente è che è presente un "ponte di comando" removibile nella parte bassa dell'astronave dove possono prendere posto cinque personaggi di Guerre Stellari (ovviamente c'è Dart Fener).

 Un'altra visuale dell'astronave Lego di Dart Fener.

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La collezione di conchiglie di Francesco Settepassi

 

In questo filmato (a cura dell’Istituto Luce) possiamo vedere un documento raro, cioè delle immagini che mostrano parti della immensa collezione di conchiglie di Francesco Settepassi (1886 – 1982), uno dei massimi malacologi italiani.

La passione della raccolta delle conchiglie di Francesco Settepassi cominciò quando aveva solo 6 anni. Con una pazienza da certosino e con non pochi sacrifici, da ragazzo esplorava le valli e le montagne armato di lente di ingrandimento, paletta e subiello alla ricerca di conchiglie fossili. Con il passare degli anni la sua collezione si arricchì di esemplari anche molto rari.

Negli anni che seguirono la raccolta arrivò a superare il milione di esemplari. Il Settepassi li ordinava in appositi casellari e li classificava. Oggi questa collezione è considerata una delle più complete che riguardano le conchiglie del Mediterraneo.

Egli scrisse anche un’opera monografica sui molluschi del Mediterraneo in tre volumi dove si possono annoverare ben 2500 raffigurazioni in bianco e nero e a colori di conchiglie. Il titolo è ATLANTE MALACOLOGICO MOLLUSCHI MARINI VIVENTI NEL MEDITERRANEO.

Buona visione del filmato.

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Solstizio d’estate 21 giugno 2011

 

Domani 21 giugno 2011 alle ore 17:17 (ora locale) cade il solstizio d’estate. Si tratta dell’inizio dell’estate astronomica e non solo, il 21 giugno è anche il giorno più lungo dell’anno. Infatti il sole sorgerà alle ore 05:35 e tramonterà alle 20:49. In definitiva il Sole resterà sopra l’orizzonte per 15 ore e 14 minuti. Questi ultimi orari variano a seconda della latitudine del luogo e quelli riportati si riferiscono alla città Roma.

Nel filmato (in inglese) che vi propongo in questo post c’è una spiegazione delle stagioni. Il titolo è “Cosa causa le stagioni?”. Il video spiega con immagini e schemi per quale motivo durante i 12 mesi dell’anno l’altezza del Sole sull’orizzonte cambia, causando le variazioni climatiche che ben conosciamo.

Buona visione.

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Superquark, puntata del 16 giugno 2011

 

I buoni programmi televisivi meritano di essere divulgati il più possibile. E’ il caso di Superquark, programma di divulgazione scientifica condotto da Piero Angela ormai da moltissimi anni. In questo blog ogni settimana, da questo momento in poi, pubblicherò le puntate di questa nuova stagione 2011 di Superquark nel formato di filmati di YouTube.

So che molti altri blog diffondono le varie puntate di Superquark e questa è sicuramente una buona abitudine .

Buona visione di Superquark, puntata del 16 giugno 2011.

Sommario:

• Nepal e India.
• Visita al Museo di Antropologia Criminale Cesare Lombroso di Torino.
• Animazioni in 3D dell’interno delle cellule create dalla collaborazione tra Hollywood e università di Harvard.
• Le stampanti laser 3D che stampano “oggetti”.
• La storia del MIT.
• Dietro le quinte della Storia, dedicato ai 4 grandi personaggi del nostro Risorgimento: Garibaldi, Cavour, Mazzini e Vittorio Emanuele II.
• Scienza in Cucina, i falsi miti dell’alimentazione.

 

Superquark 16 giugno 2011 prima parte

 

Superquark 16 giugno 2011 seconda parte

 

Superquark 16 giugno 2011 terza parte

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Il calcolo quantistico

 

In questo video possiamo vedere una interessante lezione che riguarda il calcolo quantistico. Si tratta di una rivoluzione informatica molto attesa e che si ritiene imminente. In breve posso dire che l'informatica quantistica è l'insieme delle tecniche di calcolo e del loro studio che utilizzano i quanti per memorizzare e elaborare le informazioni. Molte sono le differenze con l'informatica classica, soprattutto nei principi fondamentali.
La macchina di Turing ad esempio utilizza gli assiomi della fisica classica, ossia lo stato del nastro e della testina sono sempre univocamente identificabili, gli spostamenti sono sempre regolati dalle leggi del moto, ecc… Quindi la macchina di Turing è totalmente deterministica. Una sua variante, che si dimostra equivalente ma più veloce, è la macchina di Turing probabilistica. Essa può risolvere ogni problema che è possibile risolvere tramite la macchina di Turing deterministica, ma di solito lo fa più velocemente (nel senso della teoria della complessità algoritmica). Anch'essa, però, è soggetta agli assiomi della fisica classica, e soprattutto nessuna delle due è reversibile, per il secondo principio della termodinamica. Dato che la meccanica quantistica è reversibile, una macchina di Turing quantistica deve essere reversibile. Inoltre deve rispettare i vincoli della meccanica quantistica, tra cui il principio di indeterminazione di Heisenberg e l'equazione di Schrödinger.

Insomma, ma alla fine un computer basato su una macchina di Turing quantistica (o probabilistica) cosa riesce a fare rispetto ai moderni computer? Riesce a fare esattamente le stesse cose, ma ad una velocità molto superiore e questo è importante nel campo dell’informatica in cui c’è sempre bisogno di velocità di calcolo sempre più alte.

In ogni caso prima di ottenere un dispositivo di questo tipo bisognerà superare alcune difficoltà tecniche per cui molti scienziati stimano che il primo computer quantistico vero e proprio non vedrà la luce prima di un decennio.

Nel frattempo cerchiamo di capirci qualcosa in più riguardo al calcolo quantistico seguendo questa interessante lezione sull’argomento tenuta dal professore Mario Rasetti del Politecnico di Torino.

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