Differenza tra massa e peso - LEGGE DI HOOKE

La principale differenza tra la massa e il peso è che la massa corrisponde alla quantità di materia da cui un oggetto è composto. 

Il peso (o forza peso) è, invece, il valore della massa influenzato dal campo gravitazionale.

P = m x g

Differenza tra massa e peso - LEGGE DI HOOKE

La massa si rappresenta con il simbolo m e si misura in Kg, il peso si rappresenta con il simbolo P e si misura in N, l'accelerazione di gravità si rappresenta con il simbolo g e si misura in N/Kg e varia al variare del corpo celeste.

Fig.1

Robert Hooke (chimico, matematico e fisico inglese) fu uno dei più grandi scienziati del Seicento una delle figure chiave della rivoluzione scientifica. 

Suo il merito di aver anticipato alcune delle principali invenzioni e scoperte dell'epoca, anche se non gli riuscì di portarne a termine molte. 

Tra i suoi studi si annovera la teoria del moto planetario e l'intuizione di una legge relativa la gravitazione dei corpi celesti, che però non sviluppò matematicamente e che fu punto di partenza per la ben nota legge di gravitazione universale, formulata dal matematico inglese Isaac Newton.

Utilizzò inoltre per primo il meccanismo della molla a bilanciere per la regolazione degli orologi.

La legge di Hooke descrive quantitativamente le deformazioni elastiche subite da un solido al quale sia applicata una forza meccanica.

L’esperienza mostra che, quando si applica a un corpo solido una forza che ne modifichi la forma in modo non irreversibile, l’entità della deformazione è proporzionale alla forza applicata.

Se l'intensità della forza è minore di un certo valore critico, l'allungamento prodotto è a essa proporzionale e il grafico che rappresenta la legge è una retta (Proporzionalità Diretta).

Al di sopra del limite elastico, specifico di ogni corpo e dipendente dalla sua forma e composizione, si producono deformazioni irreversibili;

Fe= -k x a

Riportiamo in figura una molla elicoidale a riposo e sottoposta ad allungamento, e viene riportato il grafico dell’allungamento della molla sottoposta a pesi:

Fig.2

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Come sono divise le grandezze fisiche

Le grandezze fisiche si dividono in grandezze scalari e grandezze vettoriali.

Per definire una grandezza scalare è sufficiente dare un numero e la sua unità di misura:

Come sono divise le grandezze fisiche 

Per definire una grandezza vettoriale non è sufficiente dare un numero e la sua unità di misura ma occorre fornire altre informazioni.

Se ordino ad una persona di spostarsi di 3 metri non saprà dove spostarsi.

Infatti vi sono infiniti spostamenti della lunghezza di 3 metri che potrà compiere, occorre quindi definire:

Direzione: retta su cui deve muoversi
Verso: senso di percorrenza della retta
Modulo: 3 metri

Fig.1

VETTORE: segmento orientato che descrive la grandezza derivata.

In figura il vettore rappresenta la forza esercitata sul tappo.

Fig.3

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Grandezza Fisica - Definizione

Si definisce grandezza fisica tutto ciò che si può misurare.

La grandezza fisica è definita da nome (massa), simbolo (m), unità di misura (chilogrammo),e da lo strumento che la misura (bilancia).

Le grandezze fisiche si dividono in: 

• GRANDEZZE FONDAMENTALI

 

• GRANDEZZE DERIVATE: tutte le altre grandezze fisiche

Ogni grandezza fisica è definita da unità di misura stabilite dal SISTEMA INTERNAZIONALE (S.I.) e ogni unità di misura ha multipli e sottomultipli riportati in tabella:

Gli strumenti di misura come il termometro, il cronometro, possono essere analogici se presentano una scala graduata, digitale se presentano un display.

Gli strumenti di misura sono definiti da una portata, la misura massima che si può eseguire, e una sensibilità, la più piccola misura che si può eseguire.

Un diagramma di flusso riassume quanto detto:

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Cosa è la Fisica

La fisica è una disciplina scientifica che studia i fenomeni che avvengono in natura tramite indagine scientifica.

Ma la fisica non sta solo nel chiuso dei libri di testo, è anche qualcosa di vivo, un qualcosa che è intorno a noi:

Cosa è la Fisica 

Basta porsi alcune domande banali per capire come la Fisica appartiene ad ogni singola azione che compiamo quotidianamente!

• Perché, dal momento in cui l'acqua comincia a bollire, non importa l'istante in cui buttiamo dentro la pasta?
• Perché il forno a microonde cucina in poco tempo i cibi?
• Perché le macchine di formula 1 cambiano gli pneumatici quando piove?
• Perché la pentola a pressione cuoce in minor tempo i cibi?
• Perché il coltello deve essere affilato per tagliare bene? 
• Perché, se laviamo nel lavandino due cristalli piani, quando vengono a contatto (superficie grande con superficie piccola), incontriamo una grande difficoltà a separarli?
• Perché se si mette nel freezer del frigorifero una bottiglia d'acqua, dopo un certo tempo la troviamo rotta?
• Perché non ci possiamo fidare dei nostri sensi ?
• Perché il tema energia è diventato importante per l’umanità ?

La fisica si può dividere in quattro moduli :

Modulo 1 - Meccanica :

Fig.1

• Cinematica : studia il movimento dei corpi
• Dinamica : studia le cause del movimento
• Statica : studia l’ equilibrio dei corpi.

Modulo 2 - Termologia :

Fig.2

• studia la temperatura , il calore e i fenomeni a loro connessi.

Modulo 3 - Onde, luce e suono :

Fig.3

• studia i fenomeni ondulatori

Modulo 4 - Elettromagnetismo :

Fig.4

• studia i fenomeni elettrici e magnetici

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Formula matematica spiega deformazione universo tramite buchi neri

 - Fonte: media.inaf - Un giovane studente danese, Albert Sneppen, è riuscito a trovare una formula matematica che spiegherebbe come i buchi neri deformano l'universo!

Sappiamo che nella zona più prossima di un buco nero (orizzonte degli eventi), lo spazio subisce una tale deformazione che i raggi di luce possono ruotare molteplici volte, dando vita ad immagini multiple, divise nello spazio e ritardate nel tempo.

Si tratta di un fenomeno che è conosciuto da tempo nell'ambito astronomico, ma soltanto adesso si è riusciti a trovare una formula matematica che ne spiegherebbe i motivi.

- Fonte web - Formula matematica spiega deformazione universo tramite buchi neri

Sono decenni che gli astronomi sono alla ricerca di dati ed immagini riguardo le distorsioni spazio-temporali provocate da un buco nero e di come esse siano in grado di modificare la luce di oggetti lontani, creando immagini multiple a diverse distanze dall’orizzonte degli eventi. 

Grazie dunque alla formula matematica che un giovane studente danese del Cosmic Dawn Center dell’università di Copenhagen, Albert Sneppen, i cui risultati sono pubblicati su Scientific reports si è potuto concludere che definire i buchi neri delle specie di macchine del tempo non è affatto fantascienza! 

I buchi neri non consentono di viaggiare attraverso diverse epoche, ma sono in grado di deformare il tempo stesso, rallentandolo enormemente man mano che la gravità diventa più forte vicino all’orizzonte degli eventi e lo spazio contraendolo. 

- Fonte web - 

Lo spazio in prossimità di un buco nero è talmente curvo che i raggi di luce vengono deflessi, e la luce che passa molto vicina all’orizzonte degli eventi può essere deviata al punto tale da viaggiare più volte intorno al buco nero prima di uscire. 

Perciò, quando osserviamo una galassia lontana o qualche altro corpo celeste che in prospettiva si trova esattamente alle spalle del buco nero, se siamo fortunati si può vedere la stessa immagine della galassia più volte, anche se sempre più distorta. 

La luce di una galassia lontana, emessa in tutte le direzioni, che si avvicina solo marginalmente al buco nero viene solo leggermente deviata; 

- Fonte web - 

altri raggi che si avvicinano un po’ di più circumnavigano il buco una sola volta prima di sfuggire fino a noi, altri che passano più vicino ancora compiono molti più giri e così via. 

A mano a mano che avviciniamo lo sguardo al buco nero, quindi, vediamo sempre più versioni della stessa galassia. 

Ma fino dove si deve arrivare vicino al buco nero per guardare passare da un’immagine all'altra? 

La risposta a livello empirico che da oltre 40 anni regna in ambito astronomico è circa 500 volte (per gli amanti della matematica, la risposta precisa è “la funzione esponenziale di due pi-greco”). 

Calcolarlo matematicamente, però, è così complicato che finora non si era riusciti a comprendere come mai fosse proprio questo il fattore. 

«C’è qualcosa di fantasticamente bello nel capire perché le immagini si ripetono in modo così elegante.» commenta Sneppen, unico autore dello studio. 

«Oltre a questo, la nuova descrizione matematica fornisce nuove opportunità per testare la nostra comprensione della gravità e dei buchi neri» 

Dimostrare matematicamente qualcosa di così estremo, infatti, non è solo soddisfacente di per sé, ma ci avvicina alla comprensione fisica di questo meraviglioso fenomeno. 

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Teoria Big Bang nuova ricerca mette dubbio origini universo

La teoria del Big Bang è la teoria più accreditata dal mondo scientifico riguardo le origini dell'universo, ma teniamo sempre in conto che si tratta di una teoria e come tale può essere messa in discussione, proprio come sta accadendo grazie a recenti nuove ricerche.

Sono trascorsi circa 14 miliardi per la precisione 13,8 quando una circostanza non ben identificata diede origine ad una immensa esplosione:

Teoria Big Bang nuova ricerca mette dubbio origini universo

una autentica marea di materia estremamente calda e densa di neutroni ed elettroni che combinandosi tra loro diedero vita al primo prototipo di atomo di idrogeno!

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In seguito, l'idrogeno iniziò a combinarsi ed addensarsi dando vita pian piano alle stelle e le galassie dell'universo primordiale.

Con il lento ed incessante trascorrere del tempo, la marea di materia calda iniziò a raffreddarsi diventando  quella immensa vastità che è l'universo che oggi osserviamo e conosciamo.

Questo in breve la storia delle origini dell'universo secondo la teoria del Big Bang, ma come detto all'inizio si tratta di una teoria, e come tale può a giusta ragione essere messa in discussione:

non esiste alcuna prova scientifica che possa provare che l'universo sia nato esattamente cosi come viene teorizzato dal Big Bang ed una nuova ricerca condotta dall'astronomo Eric Lerner prova a mettere in dubbio quanto afferma la teoria stessa.

Il Big Bang nel corso dei decenni ha inevitabilmente subito molteplici contestazioni, sia dal mondo scientifico quanto da quello religioso:

visto che la teoria non può essere studiata in tempo reale!

Gli scienziati, come è noto, basano tutto su modelli strettamente matematici e su nuove teorie, compresa quella di Einstein per sostenere la storia sulle origini dell'universo.

Proprio la teoria di Lerner condotta recentemente, apre brecce in uno dei punti cardine del Big Bang, ovvero sia che nell'universo ci siano una moltitudine di elementi chimici leggeri.

L'astronomo durante la 235a riunione della American Astronomical Society a Honolulu, nelle Hawaii, ha potuto sfatare questo punto, dimostrando come nell'universo di elementi chimici leggeri come il deuterio, l'elio ed il litio, hanno avuto inizio istantaneamente alla gigantesca esplosione, mentre gli altri elementi più pesanti sono comparsi nelle stelle ben più tardi del Big Bang.

Sempre secondo lo studio condotto da Lerner, pare che le stelle che sono nate nell'universo primordiale, siano dotate di elio meno del 25% di quanto si afferma nella teoria del Big Bang e addirittura meno di un decimo il litio!

Allora nasce naturale la domanda di come abbia avuto origine l'universo se non come affermato nella teoria del Big Bang?

L'astronomo prova a rispondere con una teoria alternativa al Big Bang:

L'ipotesi sull'origine galattica degli elementi leggeri.

Ma Lerner è soltanto uno dei tanti critici del Big Bang ed è altrettanto chiaro che lui cosi come il resto della comunità scientifica, non possono avere una forza preponderante in quanto non si è in grado ad oggi di provare con assoluta certezza come abbia avuto origine l'universo cosi come lo conosciamo.

Fonte: reccom magazine

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Viaggio nella realtà deformata del buco nero

Fonte: inaf - Viaggiare all'interno della realtà deformata di un buco nero è la nuova frontiera che i fisici di tutto il mondo si sognano di raggiungere: la NASA ci regala una animazione incredibile!

Viaggiare ed esplorare la realtà del mondo deformato di un buco nero è il sogno che i fisici di tutto il pianeta aspira di raggiungere:

Viaggio nella realtà deformata del buco nero

Grazie ad una nuova animazione prodotta dalla NASA dal Goddard Space Flight Center ci illustra in maniera affascinante come la gravità estrema del buco nero sia capace di distorcere ogni cosa si riesca ad osservare nell'ambiente circostante al buco nero!

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Scoperta incredibile: buco nero mai visto

Non è affatto una novità che la NASA faccia sorprese di questo genere riguardo le misteriose meraviglie che l'universo contiene:

Stavolta è stata capace di realizzare una animazione capace di riprodurre ciò che accade nell'ambiente circostante al buco nero, mettendo in risalto la distorsione generata dalla gravità di ciò che si osserva, deformando ogni cosa che si trova nel raggio d'azione del buco nero stesso.

L'animazione rende merito oltre ogni immaginazione riguardo la materia in caduta, raccolta in una struttura calda e sottile nota come disco di accrescimento, dando origine all'immagine deformata che possiamo ammirare nella gif.

Animazione prodotta dal Goddard Flight Space della Nasa

Potete ammirare i nodi luminescenti che nascono e muoiono in un continuum temporale all'interno del disco, intanto che i campi magnetici si avvolgono intrecciandosi tramite il gas.

Avvicinandosi al buco nero si può notare come il gas orbita ad una velocità vicina a quella della luce, mentre le zone periferiche si muovono più lentamente.

Guardando il buco nero lateralmente si nota una luminosità maggiore a sinistra rispetto alla parte destra:

Questo grazie all'elevata velocità che il gas riesce a raggiungere nella parte sinistra secondo la relatività di Einstein.

Accade tutto l'opposto nella parte destra, dove il gas che si allontana diventa più debole, generando un effetto complessivo asimmetrico che si dissolve nel momento in cui il disco l'osserviamo frontalmente:

Infatti da questa prospettiva frontale nessuno dei materiali si muove lungo la nostra linea visiva.

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Relatività Heistein dimostrata da satelliti Galileo

Fonte - ANSA - La teoria della relatività di Albert Heistein, è stata recentemente dimostrata dai satelliti europei Galileo con una precisione di misura mai vista fino ad oggi! 

I satelliti europei Galileo dimostrano la relatività del fisico tedesco con la più alta precisione mai ottenuta fino ad oggi:

Relatività Heistein dimostrata da satelliti Galileo

infatti sono riusciti ad ottenere la misura più accurata di come le variazioni della forza di gravità alterino il passare del tempo, un effetto previsto dalla teoria elaborata 100 anni fa.

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Unire relatività e fisica quantistica: spaziotempo come schiuma

Pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, il risultato si deve al progetto Great (Galileo gravitational Redshift Experiment with eccentric sATellites), guidato dall'unità di ricerca Syrte (Sistemi di riferimento spazio-tempo) presso l'Osservatorio di Parigi e dal centro tedesco Zarm che è coordinato dal Galileo Navigation Science Office dell'Agenzia Spaziale Europea (Esa).

La ricerca è stata possibile grazie ai dati raccolti in oltre 1000 giorni da due satelliti della costellazione del programma promosso dalla Commissione Ue e realizzato dall'Esa ed è il felice esito di un incidente infelice.

Nel 2014, infatti, i satelliti Galileo 5 e 6 sono rimasti bloccati in orbite scorrette, cioè molto ellittiche, da un malfunzionamento del livello superiore del razzo Soyuz, che li aveva portati nello spazio.

I controllori di volo dell'Esa erano entrati in azione, eseguendo un audace salvataggio per correggere le orbite dei due satelliti, rendendole più circolari.

L'operazione ha consentito di usare i due satelliti nei servizi di ricerca e soccorso di Galileo, ma non nel servizio di posizionamento.

Questo perché, nonostante la correzione, le orbite dei due satelliti sono ancora ellittiche e, in più, ogni satellite sale e scende di circa 8500 chilometri due volte al giorno.

Fonte: ANSA

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Nitruro di gallio silicio del futuro

La scorsa settimana, Anker ha debuttato un piccolo nuovo power brick, accreditando le sue piccole dimensioni con il componente che usa al posto del silicio: il nitruro di gallio (GaN). 

È l'ultimo esempio della crescente popolarità di questo materiale trasparente simile al vetro che un giorno potrebbe slegare il silicio e ridurre il consumo energetico in tutto il mondo.

Nitruro di gallio silicio del futuro

Per decenni il silicio è stato la spina dorsale del settore tecnologico, ma stiamo "raggiungendo un limite teorico su quanto può essere migliorato", afferma Danqing Wang, un dottorando dell'Università di Harvard che conduce la ricerca GaN.

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Come cercare onde gravitazionali: rivelatore Virgo

Tutti i materiali hanno una "banda proibita", che è legata al modo in cui possono condurre l'elettricità.

GaN ha un band gap più ampio rispetto al silicio, il che significa che può sostenere tensioni più elevate di quelle del silicio può sopravvivere, e la corrente può correre attraverso il dispositivo più rapidamente, dice Martin Kuball, un fisico dell'Università di Bristol che conduce un progetto su GaN in elettronica di potenza.

Fig.1

Di conseguenza, l'elettronica GaN è molto più efficiente delle loro controparti al silicio e perde meno energia.

"Puoi rendere le cose molto piccole, o puoi imballare più GaN nella stessa area", le prestazioni sono migliori, dice Wang.

E quando perdi meno energia, non solo puoi ridurre i dispositivi di ricarica, ma puoi anche usare meno energia in primo luogo.

Secondo Kuball, la sostituzione di tutta l'elettronica corrente con GaN potrebbe potenzialmente ridurre l'uso di energia del 10 o 25 percento.

Inoltre, poiché il GaN può sopravvivere a temperature più elevate rispetto al silicio, utilizzarlo può influenzare il design in ambienti più complicati.

Al momento, i componenti elettronici di un'auto sono montati lontano dal motore per evitare che si surriscaldino, afferma Kuball.

Fig.2

GaN cancella questo vincolo e potrebbe aprire nuove possibilità che cambiano il modo in cui le auto vengono progettate in futuro.

Il materiale è stato a lungo dominante in un'altra area: laser e fotonica.

GaN è uno dei pochi materiali a emettere luce blu; è utilizzato nei Blu-ray per rendere possibile la lettura del disco. È anche usato frequentemente nei LED.

Il team di Wang sta facendo piccoli laser GaN delle dimensioni di un micron - che è 1/100 delle dimensioni di un capello umano e troppo piccoli per essere visti ad occhio nudo - che possono essere utilizzati nei microscopi per rendere la ricerca più precisa.

Fotonica a parte, perché non abbiamo ancora sostituito il silicio con GaN?

"Il silicio è molto maturo", afferma Kuball.

"Le persone sono abituate e lo fanno da molto tempo, e ovviamente ciò che si trova quando si introduce un nuovo tipo di materiale o elettronico è che è necessario continuare a testarlo per affidabilità."

GaN non è un materiale perfetto o, aggiunge Wang, perché alcuni metodi di coltivazione possono causare difetti che lo rendono meno efficace.

Fonte: THE VERGE

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Come portare elettricità aree rurali

Fonte - THE VERGE - L'energia solare sta diventando sempre più popolare con la diminuzione dei prezzi, ma una casa alimentata dal sole non è libera dalla rete perché i pannelli solari non immagazzinano energia per dopo. 

Ora, i ricercatori hanno perfezionato un dispositivo in grado di raccogliere e immagazzinare l'energia solare, e sperano che un giorno porti l'elettricità nelle aree rurali e sottosviluppate.

Come portare elettricità aree rurali

Il problema dello stoccaggio dell'energia ha portato a molte soluzioni creative, come le batterie giganti.

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Perché futuro rete elettrica dipende da batterie giganti

Per un articolo pubblicato oggi sulla rivista Chem, gli scienziati che cercano di migliorare le celle solari hanno sviluppato una batteria integrata che funziona in tre modi diversi.

Può funzionare come una normale cella solare convertendo la luce solare in elettricità immediatamente, spiega l'autore dello studio Song Jin, un chimico dell'Università del Wisconsin a Madison.

Può immagazzinare l'energia solare, o può semplicemente essere caricata come una normale batteria.

È una combinazione di due tecnologie esistenti: celle solari (Fig.1) che raccolgono la luce e una cosiddetta batteria a flusso (Fig.2).

Fig.1

Le batterie più comunemente usate, agli ioni di litio, immagazzinano energia in materiali solidi, come i vari metalli.

Fig.2

Le batterie a flusso, d'altra parte, immagazzinano energia in serbatoi di liquido esterni.

Ciò significa che sono molto facili da scalare per progetti di grandi dimensioni. Scalare tutti i componenti di una batteria agli ioni di litio potrebbe buttare via l'ingegneria, ma per le batterie a flusso, "fai solo aumentare il serbatoio", dice Timothy Cook, un chimico dell'Università di Buffalo e esperto di batterie di flusso non coinvolto nello studio.

"Semplifica davvero come aumentare la capacità della batteria", aggiunge. "Non stiamo facendo batterie di flusso per alimentare un telefono cellulare, stiamo pensando a edifici o siti industriali.

Jin e il suo team sono stati i primi a combinare le due caratteristiche. Hanno lavorato alla batteria per anni e ora hanno raggiunto il 14,1% di efficienza.

Jin chiama questa "efficienza di andata e ritorno" - come in, l'efficienza dal prendere quell'energia, immagazzinarla e scaricarla.

"Probabilmente riusciremo a raggiungere un'efficienza del 20 percento nei prossimi anni, e penso che il 25 percento di andata e ritorno non sia fuori questione," dice Jin.

Oltre a migliorare l'efficienza, Jin e il suo team vogliono sviluppare un design migliore che possa utilizzare materiali più economici.

L'invenzione è ancora in fase di proof-of-concept, ma pensa che potrebbe avere un grande impatto in aree meno sviluppate senza reti elettriche e infrastrutture adeguate.

"Lì, potresti avere un dispositivo di medie dimensioni come questo che funziona da solo", dice.

"Potrebbe raccogliere durante il giorno, fornire elettricità la sera."

In molte aree, aggiunge Jin, avere l'elettricità è un punto di svolta, perché può aiutare le persone a essere più connesse o consentire più cliniche di essere aperte e quindi migliorare l'assistenza sanitaria.

E Cook nota che se la batteria del flusso solare può essere ridimensionata, può comunque essere utile negli Stati Uniti.

Gli Stati Uniti potrebbero disporre di un'infrastruttura di alimentazione in abbondanza, ma con un dispositivo del genere "è possibile disconnettersi e disporre di energia personalizzata dove si memorizza e si utilizza ciò di cui si ha bisogno localmente", afferma.

E questo potrebbe aiutarci a dipendere meno dalle forme di energia che danneggiano l'ambiente.

Fonte: THE VERGE

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Perché futuro rete elettrica dipende da batterie giganti

Roteare i volani, le caverne sotterranee, digerire i fiumi, dì "batteria" e la maggior parte della gente pensa al dispositivo che alimenta i nostri telefoni, i nostri laptop e - forse se sono ambiziosi - i nostri veicoli elettrici. 

Ma è il momento di pensare in grande:

Perché futuro rete elettrica dipende da batterie giganti

al loro centro, le batterie sono semplicemente un modo per immagazzinare energia e, con un po 'di creatività, sono in grado di alimentare veicoli elettrici, case e intere città.

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Origine onde gravitazionali dentro tunnel spaziotempo

Ci sono le batterie Tesla che fungono da supporto per un parco eolico in Australia.

C'è PG & E che costruisce la batteria più grande del mondo in California per immagazzinare elettricità per la sua rete.

Fig.1

E c'è il progetto da 3 miliardi di dollari per trasformare la diga di Hoover in una grande batteria. Essere in grado di immagazzinare energia è fondamentale e ci sono molti modi per farlo.

The Verge esplora gli ultimi sviluppi nello stoccaggio di energia, da quelle gigantesche batterie ai volani a rotazione infinita fino al gas di imbottigliamento nelle caverne sotterranee.

Parleremo con Tesla ed esploreremo i pro e i contro di ogni metodo e cosa significano per come potremo potenziare le nostre vite nel futuro.

Fonte: The Verge

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Origine onde gravitazionali dentro tunnel spaziotempo

Fonte - ANSA - L'origine delle onde gravitazionali pare che risieda all'interno dei tunnel spaziotempo che Eistein aveva teorizzato ma mai potuto dimostrare!

Ricordate quando nel settembre del 2015 su riuscì a captare il primo segnale delle onde gravitazionali?

Origine onde gravitazionali dentro tunnel spaziotempo

Ebbene, potrebbe non essere stato emesso dalla collisione di due buchi neri, ma da oggetti molto più esotici come i buchi neri!

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Teoria stringhe vs teoria gravità: Veneziano vs Newton

Tunnel dello spaziotempo, meglio noti con i termine si wormhole, come quello attraversato dai protagonisti del film Interstellar a Deep Space Nine.

È l’ipotesi, pubblicata sulla rivista Physical Review D, elaborata da un gruppo di astrofisici per spiegare alcune anomalie in contrasto con le leggi della fisica quantistica che governano il mondo delle particelle.

Fig.1

Secondo i ricercatori dell’università belga di Lovanio coordinati da Pablo Bueno e Pablo Cano, il problema è la presenza nei buchi neri di un confine, l’orizzonte degli eventi, oltre il quale questi ‘mostri cosmici’ grazie all’enorme gravità ingoiano tutto ciò che capita loro a tiro, luce compresa.

Un aspetto in conflitto con le leggi della meccanica quantistica, che prevedono che le informazioni non possano essere perdute, risucchiate da un buco nero.

Gli autori della ricerca hanno quindi sostituito i buchi neri con due wormhole, privi di un orizzonte degli eventi, e hanno elaborato un modello teorico per spiegare che aspetto avrebbe il segnale prodotto da questi oggetti esotici.

Fig.2

“È un’ipotesi recente che si sta studiando con attenzione. Se a generare le onde gravitazionali fossero due wormhole - ha spiegato all’ANSA Paolo Pani, dell’Università Sapienza di Roma e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) - la parte iniziale del segnale sarebbe uguale, ma alla fine comparirebbero echi simili al sonar di un sottomarino”, ha aggiunto. Diversi gruppi di ricercatori, compreso quello di Pani, stanno cercando questi echi nei segnali ascoltati dai cacciatori di onde gravitazionali Ligo e Virgo. “La presenza degli echi è ancora controversa - ha chiarito Pani - perché la parte finale del segnale delle onde è molto debole”.

Un wormhole è una sorta di tunnel nello spaziotempo, come quello scavato da un bruco in una mela, che può collegare due punti molto distanti dell’universo attraverso una scorciatoia.

Previsto dalla Teoria della Relatività, non è mai stato visto, per Pani “è un oggetto ancora ipotetico, ma se fosse confermato, sarebbe una scoperta epocale, un ponte verso una nuova fisica”.

Fonte: ANSA

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Hackeraggio sistemi nucleari: ultima minaccia informatica

Fonte - The Verge - Un hacker ha dirottato una centrale elettrica simulata, usando i controlli industriali contro se stessi per inondare il sistema di raffreddamento. 

Ci sono voluti funzionari di tre diverse centrali nucleari svedesi, che sono stati portati in difesa contro una serie di attacchi informatici, un paio d'ore per disconnettere il computer industriale (noto come controllore logico programmabile) che gestisce il sistema e ne coordina la riparazione.

Hackeraggio sistemi nucleari: ultima minaccia informatica

Sebbene l'esercizio sia stato condotto in una centrale a carbone simulato, non nucleare, la natura tattile della dimostrazione - l'atto di indossare stivali di gomma per riparare l'inondazione - ha portato a casa le potenziali conseguenze fisiche di un attacco informatico su infrastrutture critiche.

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Versione potenziata di Virgo per intercettare onde gravitazionali

"Il prossimo passo per loro è tornare a casa e allenarsi nel loro ambiente reale", ha detto a The Verge Erik Biverot, ex tenente colonnello dell'esercito svedese che ha pianificato l'evento.

L'esercitazione, svoltasi lo scorso ottobre in un centro di ricerca a 110 miglia a sud-ovest di Stoccolma, è stata l'esercitazione informatica più sofisticata in cui ha partecipato l'organismo di sorveglianza nucleare delle Nazioni Unite, l'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA).

Gli esperti di sicurezza dicono che sono necessarie più di queste dimostrazioni pratiche per portare un settore tradizionalmente focalizzato sulla protezione fisica a pensare in modo più creativo sulle crescenti minacce informatiche.

FIg.1

La misura in cui il loro consiglio è tenuto in considerazione determinerà la preparazione degli impianti nucleari per il prossimo attacco.

"A meno che non iniziamo a pensare in modo più creativo, più inclusivo e con un pensiero interfunzionale, staremo con un modello [di sicurezza] molto vecchio stile che ritengo sia potenzialmente vulnerabile", ha detto Roger Howsley, direttore esecutivo dell'Istituto mondiale per la sicurezza nucleare (WINS).

La posta in gioco è alta per questo settore multimiliardario:

Nuclear Threat Initiative

un attacco informatico combinato con uno fisico potrebbe, in teoria, portare al rilascio di radiazioni o al furto di materiale fissile.

Per quanto remota sia la possibilità, l'industria nucleare non ha il lusso di scommettere sulle probabilità. E persino un attacco minore ai sistemi IT di una fabbrica potrebbe ulteriormente minare la fiducia dell'opinione pubblica nei confronti dell'energia nucleare.

È questo spazio di errore crudele che spinge alcuni del settore a immaginare cosa, fino a poco tempo fa, fosse inimmaginabile.

La Nuclear Threat Initiative, un'organizzazione senza scopo di lucro fondata a Washington da Ted Turner, ha raccontato di circa due dozzine di incidenti informatici dal 1990, di cui almeno undici erano maliziosi.

Tra questi, un attacco del dicembre 2014 in cui i sospetti hacker nordcoreani hanno rubato progetti per reattori nucleari della Corea del Sud e stime dell'esposizione alle radiazioni ai residenti locali.

La compagnia elettrica interessata, che fornisce il 30 percento dell'elettricità del paese, ha risposto effettuando trivellazioni informatiche negli impianti di tutto il paese.

Fonte: The Verge

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Occhiali potenti cercano materia oscura

Fonte - ANSA - Materia oscura, la cui presenza nell'universo e predominante, verrà cercata con occhiali molto più potenti sperimentati nei laboratori del Gran Sasso. 

Si tratta dell'esperimento XENON1T quello che si è svolto nei laboratori del Gran Sasso che ha permesso d i realizzare occhiali molto più potenti per andare alla ricerca della materia oscura:

Occhiali potenti cercano materia oscura

l'esperimento consiste nel provocare scintille in grado di generare, attraverso lo scontro con la materia ordinaria, dei rilevatori di materia oscura!

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Nemesi della materia oscura: rivelata la sua origine

A indicarlo sono i dati raccolti in un anno di osservazioni da XENON1T, l'esperimento per la ricerca diretta di materia oscura nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).

Fig.1

I risultati, sottomessi alla rivista Physics Review Letters, dimostrano come il rivelatore sia il più grande e sensibile al mondo, pronto ad essere superato solo dall'erede XENONnT, atteso nel 2019.

XENON1T è un rivelatore cilindrico, di circa un metro di diametro e altezza, riempito con 3.300 chili di xenon liquido alla temperatura di 95 gradi sotto zero, con una densità tre volte maggiore di quella dell'acqua.

Quello che cerca è la prova dell'interazione di una ipotetica particella di materia oscura (Wimp) con un nucleo di xenon, data da un debole lampo di luce accompagnato da una 'manciata' di elettroni, a loro volta convertiti in un lampo di luce.

Entrambi i segnali luminosi verrebbero registrati da fotosensori ultrasensibili, ottenendo l'informazione sulla posizione 3D e l'energia evento per evento.

Fig.2

I dati raccolti in un anno di lavoro non hanno ancora svelato la prova che tutti cercano, ma dimostrano che XENON1T ha il più basso 'rumore di fondo' mai ottenuto, con soli 630 eventi (in una tonnellata di xenon in un anno) provocati da altri fenomeni, come la radioattività dei materiali o i raggi cosmici.

"Se ci sono davvero queste particelle massive di materia oscura, chiamate Wimps, che interagiscono con gli atomi di xenon - afferma Elena Aprile, fisica della Columbia University a capo della collaborazione XENON - ci aspettiamo di individuare un paio di eventi in un anno in una tonnellata di xenon, un vero ago nel pagliaio. Questo ci dà un'ulteriore spinta a realizzare un rivelatore ancora più grande con 8.000 chili di xenon, come quello che abbiamo in programma per il 2019".

Fonte: ANSA

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Trio USA vince nobel scoperta increspature spazio

Fonte - Science - Due anni fa, i fisici hanno rilevato per la prima volta le increspature infinitesime nello spazio stesso quando due buchi neri si sono rotolati l'uno nell'altro. 

L'osservazione di tali onde gravitazionali ha soddisfatto una predizione vecchia di un secolo da Albert Einstein e ha aperto un modo completamente nuovo di esplorare i cieli.

Trio USA vince nobel scoperta increspature spazio

Oggi, tre leader del grande esperimento che ha fatto la scoperta ha ricevuto il Premio Nobel per la fisica. 

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Teoria stringhe vs teoria gravità: Veneziano vs Newton

Rainer Weiss, 85 anni, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Cambridge e Kip Thorne, 77 anni, del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena hanno ordito piani per l'interferometro laser gravitazionale-Wave Observatory (LIGO) nel 1984.

Rainer Weiss, 85 anni

Barry Barish, 81 anni, un fisico delle particelle di Caltech, in seguito guidò la costruzione dei due osservatori LIGO di Hanford, Washington e Livingston, in Louisiana.

Barry Barish, 81 anni

Weiss riceverà metà del premio da $ 1,1 milioni e Thorne e Barish l'altra metà.

Il terzo fondatore di LIGO, Ronald Drever, è morto a Edimburgo il 7 marzo all'età di 85 anni (i premi Nobel non vengono assegnati dopo la morte).

Ronald Drever, è morto a Edimburgo il 7 marzo all'età di 85 anni

Altri fisici considerano la scoperta delle onde gravitazionali tra le più importanti di sempre in fisica.

"È rivoluzionario", dice Abraham Loeb, teorico dell'Università di Harvard. È molto raro che apriamo una finestra completamente nuova sull'universo. "

Fonte: Science

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Teoria stringhe vs teoria gravità: Veneziano vs Newton

Fonte - Science - La teoria delle stringhe, Veneziano, si confronta contro quella della gravità, continuando ad attirare giovani scienziati e ricercatori. 

Gabriele Veneziano, una teoria quella delle stringhe che fa dell'eleganza e la sua architettura il suo cavallo di battaglia, al punto tale da lanciare la singolare sfida a quella della gravità:

Teoria stringhe vs teoria gravità: Veneziano vs Newton

proprio come avvenne tanto tempo fa nelle leggi della teoria il cui padre risponde al nome di Isaac Newton, anche Veneziano lancia la sua sfida alla fisica cosi come la conosciamo oggi!

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Unione stelle neutroni genera onde gravitazionali

 
La teoria della gravità potrebbe dunque essere scalfita da quella delle stringhe la cui immagine da 50 anni dell'universo e ai limiti della fantascienza, proponendo una visione rivoluzionaria di unità di misure e dimensioni che sarebbero non più un 3D ma bensì in 4 dimensioni:

Ecco che il padre di quest'ultima teoria che rivoluzionerebbe la fisica cosi come la conosciamo oggi, Gabriele Venziano, convinto assertore di un immagine dell'universo e dello spazio del tutto inimmaginabile!

E' arrivato a Firenze per partecipare al convegno che celebra i 50 anni della teoria, organizzato l'11 maggio da Galileo Galilei Institute (Ggi), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e Università di Firenze, con il contributo del Cern di Ginevra e del Centro Internazionale di Fisica Teorica (Ictp) di Trieste.

"E' difficile dire quale potrà essere il futuro della teoria delle stringhe, la mia speranza è che un giorno si riesca a risolvere la teoria, molto complicata dal punto di vista formale e matematico", ha detto all'ANSA Veneziano, che ha lavorato a lungo nel Cern di Ginevra e al College de France di Parigi.

Teoria delle stringhe

"In molti - ha proseguito - ritengono che la teoria delle stringhe non sia verificabile, ma io non sono d'accordo".

Lo afferma forte di quanto è accaduto alla prima versione della teoria della stringhe:

"Si vide che non funzionava e si riuscì a invalidarla. La nuova teoria è più complicata, ma ha i suoi talloni di Achille, e sappiamo che, se a un livello più accurato di analisi una teoria non risolve certi problemi, può essere effettivamente invalidata e superata".

Fonte: Science

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