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Omeopatia e falsa imparzialità

In una delle tante citazioni che gli vengono attribuite, il celebre scrittore di fantascienza e divulgatore scientifico Isaac Asimov ammonisce contro l’idea sbagliata che democrazia significhi che la nostra ignoranza valga quanto l’altrui conoscenza. È un avvertimento che oggi suona particolarmente valido. Purtroppo, sempre più spesso quando si parla di un argomento scientifico o tecnico in grado di generare controversie nell’opinione pubblica, i giornalisti scelgono l’atteggiamento “salomonico” di presentare due opinioni opposte con identico risalto e senza commentare. In questo modo ottengono l’apparenza dell’assoluta imparzialità: sono state presentate tutte le tesi e non si è preso le parti di nessuna. Tuttavia solo di apparenza si tratta. Se una delle due tesi è largamente maggioritaria nella comunità scientifica e l’altra è sostenuta solo da poche persone isolate; oppure se una è sostenuta da prove scientifiche e l’altra solo da speculazioni prive di sostanza, mettendole sullo stesso piano non si fa informazione imparziale, bensì si distorce la realtà.
Un esempio lampante ci arriva in questi giorni dalla pubblicazione delle conclusioni di un corposo studio di meta-analisi sulla medicina omeopatica, condotto dal NHMRC, un’importante istituzione statale australiana di ricerca medica. Lo studio conclude che l’omeopatia non è più efficace di un placebo nella cura di qualunque forma di malattia, e pertanto non dovrebbe essere prescritta dai medici.
Non si tratta certamente di un risultato sorprendente, essendo arcinote le ragioni per cui l’omeopatia ha lo stesso valore scientifico della stregoneria (eviterò quindi di ripeterle). Tuttavia lo studio ha una discreta importanza, in quanto per l’ennesima volta smentisce la pretesa secondo cui ricerche recenti dimostrerebbero l’efficacia dei metodi omeopatici. Analizzando con criteri adeguati i dati disponibili, le prove svaniscono.
Ebbene, come ha dato questa notizia la stampa italiana? Alcuni dei più importanti quotidiani che ne hanno parlato hanno dato uno spazio pari se non maggiore alle tesi della dottoressa Simonetta Bernardini, responsabile dell’ospedale di Pitigliano (se non sapete dov’è Pitigliano, sappiate che è un comune di meno di 4.000 abitanti in provincia di Grosseto, che ospita un ospedale che applica la “medicina integrata”, cioè mescola la medicina scientifica con l’omeopatia e altre pratiche “alternative”).
La dottoressa sostiene in primo luogo che “questo rapporto australiano di cui si sta tanto parlando non è in nessun modo uno studio scientifico: la scientificità di una ricerca si misura in prima battuta dal fatto che viene pubblicata su riviste scientifiche indicizzate peer-reviewed. Su quale rivista sarebbe stato pubblicato? Nessuna”. Si tratta di una sciocchezza. La scientificità dell’istituzione che ha prodotto il rapporto è fuori discussione, e i criteri di ricerca applicati sono stati sottoposti ad analisi da parte di un’azienda indipendente che ne ha certificato l’imparzialità. Non è la pubblicazione su rivista a dare la patente di scientificità a uno studio, ma il metodo del peer-reviewing, che è stato correttamente applicato.
La dottoressa prosegue dicendo che “è incredibile che siano stati presi, non so con quale criterio, 225 studi su migliaia di lavori scientifici che documentano quanto siano efficaci i medicinali omeopatici per diverse patologie. Certo che se si scelgono accuratamente i lavori di ricerca che non documentano l’efficacia dell’omeopatia, questa risulterà per forza di cose inefficace”. Qui Bernardini mostra di non capire quale sia il senso di una metaanalisi comparativa come questa. Non si tratta semplicemente di fare una media di tutti i risultati ottenuti in tutte le ricerche del mondo: così facendo, se avessimo 10 studi fatti male che dicono una cosa e uno studio fatto bene che ne dice un’altra, quelli fatti male stravincerebbero. L’essenza dei lavori di questo tipo sta proprio nello stabilire dei criteri univoci per “pesare” i risultati, eliminando del tutto quelli che non danno sufficienti garanzie, e dando un peso maggiore a quelli più affidabili. Per esempio, il rapporto australiano ha escluso del tutto i lavori basati su meno di 150 pazienti, ritenendo che fossero troppo suscettibili di fluttuazioni statistiche capaci di falsare il risultato. Di conseguenza, è del tutto sensato che le ricerche prese in considerazione siano “solo” 225 (che in realtà è un numero molto grande).
Chi volesse discutere il rapporto australiano, perciò, non dovrebbe farlo perché determinate ricerche non sono state prese in considerazione, ma dovrebbe semmai criticare i criteri adottati per la selezione. Invece la dottoressa Bernardini, come abbiamo visto, dice di non sapere di quali criteri si tratta. In pratica ammette di non avere neppure letto il rapporto!
Riassumendo: su alcuni dei maggiori quotidiani italiani un rapporto scientifico regolare e prodotto da un ente autorevole è stato messo sullo stesso piano di una persona che lo accusa neppure tanto velatamente di essere una frode, nonostante sia evidente che costei non ne conosce neppure il contenuto, e non è in grado di criticarlo nel merito. È buona informazione scientifica questa? Inutile che ve lo dica: no.

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È il caso di farci riconoscere dagli alieni?

La custodia dorata del disco posto sui Voyager, con le istruzioni per decifrarlo.

La custodia dorata del disco posto sui Voyager, con le istruzioni per decifrarlo.


È il caso di inviare messaggi agli alieni per fargli sapere che siamo qui? Può sembrare una questione confinata ai romanzi di fantascienza, ma invece in questo momento ci sono persone serissime che la stano dibattendo animatamente.
Messaggi agli alieni in realtà ne abbiamo già mandati, però le probabilità che qualcuno possa riceverli sono piuttosto scarse. Abbiamo incluso messaggi sulle sonde spaziali destinate a lasciare il Sistema Solare: delle targhe sui Pioneer, dei dischi con codifica digitale sui Voyager. Tuttavia il loro viaggio è lentissimo: è ancora oggetto di discussione se siano uscite o meno dalla sfera di influenza del Sole, e passeranno decine di migliaia d’anni prima che transitino vicino a un’altra stella. Anche ammesso che esistano altri sistemi stellari abitati, potrebbero passare milioni di anni prima che ne incontrino uno, e anche in quel caso non è affatto detto che qualcuno si accorga del loro passaggio.
Quarant’anni fa, utilizzando il radiotelescopio di Arecibo in modalità trasmittente, abbiamo anche trasmesso un messaggio radio in direzione dell’ammasso globulare di Ercole M13, codificando alcune basilari informazioni sulla natura della vita sulla Terra. A prima vista potrebbe sembrare che questo messaggio abbia maggiori possibilità di essere ricevuto, dato che M13 contiene circa 350.000 stelle, e quindi  si potrebbe sperare che almeno una di esse abbia un pianeta abitato. A ben guardare, però, le cose stanno diversamente. Per cominciare, gli ammassi globulari sono un ambiente molto poco favorevole alla formazione di pianeti. Ma soprattutto, il messaggio impiegherà 25.000 anni ad arrivare fin laggiù,e  nel frattempo M13 si sarà spostato da tutt’altra parte. Salvo l’evento altamente improbabile che un alieno passi proprio sulla sua traiettoria al momento giusto, il messaggio si perderà nel nulla.
Ora però si sta pensando di cominciare a fare sul serio, a causa della frustrazione dei partecipanti a SETI. La sigla sta per Search of Extra Terrestrial Intelligence (ricerca di intelligenza extraterrestre), e indica un programma di ricerca privato che da più di 40 anni scandaglia in vari modi le frequenze radio per trovare i segni della presenza di alieni da qualche parte nell’Universo. Personalmente ho sempre pensato che l’approccio di SETI abbia dei limiti, dato che si basa sulla presenza di radiazioni elettromagnetiche per individuare le civiltà aliene. Non è detto che questo sia un buon metodo: la civiltà umana ha scoperto l’elettromagnetismo da meno di un secolo e mezzo. Magari tra cinquant’anni scoprirà qualcosa che renderà obsolete le comunicazioni basate sulle onde radio, che ci sembreranno antiquate come usare un eliografo invece che spedire una e-mail.
In ogni caso SETI non ha finora cavato un ragno dal buco, e perciò molti dei suoi adepti stanno pensando di passare a qualcosa che chiamano Active SETI (ricerca attiva di intelligenza extraterrestre) o METI (invio di messaggi verso l’intelligenza extraterrestre). Si tratterebbe in pratica di sistematizzare l’invio di messaggi verso l’esterno, nella speranza di farci sentire sul serio da qualcuno. Tuttavia c’è chi obietta fortemente a questo sviluppo. Farci notare da alieni di cui non sappiamo assolutamente nulla, dicono, è un salto nel buio. Guardando alla storia umana, dove spesso intere civiltà sono state completamente annichilite dall’incontro con un’altra tecnologicamente più avanzata, il contatto con gli extraterrestri comporterebbe grossi rischi. Soprattutto, si tratta di un’iniziativa che non dovrebbe essere presa per iniziativa di un singolo gruppo, ma andrebbe decisa dall’umanità nel suo insieme.
Su questo temo si è tenuta in questi giorni una serissima discussione presso l’AAAS (l’associazione americana per il progresso della scienza). A difendere la tesi per cui da un contatto con gli extraterrestri può venire solo del bene c’era l’attuale direttore della composizione dei messaggi interstellari di SETI, Douglas A. Vakoch. Curiosamente, a sostenere la tesi opposta c’era uno scrittore di fantascienza, cioè il tipo di persona che ci aspetteremmo più incline a voler incontrare gli alieni. In effetti David Brin è un bravissimo autore (il suo Thor Meets Captain America è uno dei miei racconti preferiti di sempre), ma è anche un astrofisico, ed è uno dei più convinti oppositori della ricerca attiva di intelligenze aliene.
Difficile dire di primo acchito chi abbia ragione. Da un lato, potremmo pensare che la nostra paura degli alieni sia solo un fatto culturale, un mero riflesso della nostra natura aggressiva e diffidente. Tuttavia è vero che non sappiamo assolutamente nulla di loro, nemmeno se esistano o no. Chi può dire se andando incontro agli extraterrestri non ci comporteremmo come i dodo che accoglievano fiduciosi gli spagnoli pronti a metterli in pentola? Proveremo a parlarne più in dettaglio in futuro.
 

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La lingua della scienza

Politecnico british
Da quando il Politecnico di Milano ha deciso che terrà i propri corsi esclusivamente in lingua inglese, è sorta una polemica infinita tra i sostenitori e gli oppositori di questa decisione, sfociata anche in una battaglia legale approdata addirittura alla Corte Costituzionale.
Le motivazioni che hanno spinto il Politecnico a fare questa scelta sono sicuramente ragionevoli. È vero che oggi l’inglese è la lingua della scienza e della tecnologia, e pertanto non si può pensare che qualcuno si laurei in ingegneria senza conoscerla bene. Ed è probabilmente vero che l’insegnamento in inglese aiuterebbe ad attirare studenti stranieri, il che sarebbe positivo non solo per l’ateneo ma per tutto il Paese.
Ho sentito alcuni paventare che costringere i professori a esprimersi in inglese farebbe scadere la qualità dell’insegnamento. Ammetto che, pensando ad alcuni professori che ho avuto io, mi è venuto lo stesso dubbio. Ma credo che sia un problema superabile. Di recente mi è capitato di assistere a un convegno scientifico a Verona in cui la lingua ufficiale era l’inglese. Uno dei partecipanti espose una slide con la scritta “si ricorda che la lingua ufficiale di questo convegno è il Bad English!”. Però, battute a parte, la qualità dell’inglese parlato risultò accettabile, forse sconsigliabile a chi volesse prenderla come base per lo studio della grammatica, ma più che comprensibile.
Nonostante tutto questo, però, io continuo a considerare con un po’ di apprensione l’idea di un’Università in Italia dove si studi solo in inglese, anche se si tratta di una facoltà scientifica o tecnologica. Io mi sono laureato in ingegneria aeronautica proprio al Politecnico di Milano. Pur non avendolo studiato a scuola, quando ero matricola conoscevo già discretamente l’inglese, avendolo appreso da canzoni, videogiochi, giochi di ruolo, qualche lezione privata e un mese di soggiorno all’estero. Ma durante la mia permanenza all’università la mia conoscenza della lingua migliorò molto, in buona parte per la necessità continua di utilizzarlo. Dopo il biennio non c’era praticamente corso i cui testi principali non fossero in inglese, per non parlare degli gli articoli che mi servirono per la tesi di laurea. Quindi a mio avviso, anche senza lezioni in lingua straniera, l’inglese lo si impara comunque.
D’altra parte, al Politecnico ho imparato anche un bel po’ di gergo specialistico italiano. Ho appreso, per esempio, che la componente della forza aerodinamica perpendicolare al vento relativo, e che perciò tiene l’aereo in volo (in inglese lift), in italiano si chiama portanza. Ho imparato che un veicolo che sfrutta la portanza per volare viene detto velivolo, un termine che in inglese neppure ha il corrispondente, e che è stato inventato nientemeno che da Gabriele D’Annunzio. Ho scoperto che l’azione di un corpo che gira su se stesso poggiando su un unico punto, come fa una trottola, si chiama prillare (in inglese to spin), una parola che al di fuori dei testi tecnici ho trovato solo nel Pasticciaccio di Gadda (che non a caso al Politecnico aveva studiato).
Potrei andare avanti a lungo. Certo, bisogna notare che si tratta di un gergo ottocentesco o del primo Novecento. Oggi l’evoluzione di scienza e tecnologia è talmente rapida, e le comunicazioni talmente immediate, che quasi mai la traduzione italiana di un neologismo inglese riesce ad imporsi. Oggi usiamo il computer, nonostante sia sempre esistito l’analogo italiano calcolatore. Nessuno ha mai pensato di usare un topo al posto del mouse, e anche nei rarissimi casi in cui si adotta una parola italiana, diventa subito obsoleta: chi mai oggigiorno usa più un masterizzatore? E tuttavia quel gergo scientifico di base della lingua italiana non è inutile: permette di parlare di scienza e di tecnologia in una lingua che è ancora la nostra. È quello che permette a me, che di mestiere scrivo di tecnologia e di scienza, di farmi capire. Ed è evidente che, se lo studio della scienza avverrà solo in inglese, nel giro di un paio di generazioni quel gergo sparirà del tutto.
Non voglio fare il catastrofista. Sono convinto che le modifiche della lingua siano ineluttabili, e che dove qualcosa va perso qualcos’altro viene guadagnato. La lingua italiana che oggi tanto amiamo è il risultato di una corruzione del latino da parte di barbari e ignoranti. Se una parola sparisce vuol dire che ha perduto la sua funzione, ed è inutile piangerci sopra. E tuttavia la prospettiva non mi rallegra. Ho sempre pensato che uno dei grossi problemi del nostro Paese risiedesse nel fatto che le persone cosiddette di cultura considerano spesso la scienza come una cosa estranea o superflua. È una frattura che tuttora si fa molta fatica a colmare. E sarà ancora più difficile colmarla se per parlare di scienza occorrerà abbandonare l’italiano.

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La volta che Tullio Regge dialogò con Primo Levi

copj170.aspIeri è purtroppo scomparso, a 83 anni, il grande fisico italiano Tullio Regge. È stato uno scienziato di livello mondiale, i cui contributi (tra cui la teoria di Regge sulle interazioni tra particelle ad alta energia, e il metodo di calcolo di Regge per trovare soluzioni approssimate alle equazioni della relatività generale) sono stati mattoni importanti della costruzione della fisica moderna. Vorrei ricordarlo qui parlando di quello che forse è il suo libro più noto, il Dialogo scritto a quattro mani con Primo Levi.

Si tratta di un agile volume (un’ottantina di pagine tutto compreso) davvero insolito: non è che la trascrizione di una conversazione a ruota libera svoltasi nel giugno 1984, senza temi prefissati, tra Tullio Regge e Primo Levi (che sarebbe morto tre anni dopo). Sarebbe dovuta essere una semplice intervista per una serie in cui varie persone spiegavano in cosa consisteva il loro lavoro. Regge propose di avere come interlocutore Primo Levi, che accettò. E il risultato fu un testo (curato da Ernesto Ferrero) che trascende l’attualità, e viene ancora ripubblicato dopo trent’anni.
In Dialogo i due parlano davvero del più e del meno, ma come possono farlo due persone di eccezionale cultura: toccano perciò argomenti come la propria storia familiare, la scuola italiana, la fantascienza, la musica, l’ebraico, la teoria delle stringhe, la colonizzazione dello spazio, la morte termica dell’Universo, e così via, in un vertiginoso incrociarsi di collegamenti. E leggerlo è un po’ come entrare nell’intimità di due menti eccelse.
La scheda del libro (tuttora in catalogo presso Einaudi) dice che si tratta di “Uno dei rari momenti in cui la cultura scientifica e quella umanistica si ritrovano per dare vita a uno straordinario percorso di conoscenza”. Chi la legge potrebbe erroneamente pensare che si tratti di un confronto tra un umanista (Levi) e uno scienziato (Regge). Ma non è così. Perché Levi era prima di tutto un uomo di scienza, un chimico, e ciò ha segnato profondamente la sua narrativa, da Il sistema periodico a La chiave a stella. Mentre Regge era anche un uomo di lettere, alfiere della divulgazione scientifica, collaboratore di Le Scienze e La Stampa e anche autore di fantascienza con i racconti di Non abbiate paura. Ed è proprio questo che mi piacque tanto quando lessi Dialogo per la prima volta: il modo in cui le famose due culture, in Italia da sempre separatissime, si intrecciavano e si mescolavano senza sforzo apparente, e con risultati spettacolari. Per questo mi piacerebbe che fosse letto anche oggi: come esempio di una possibile unificazione culturale che, 30 anni dopo, non sembra essere minimamente più vicina, e semmai si è ulteriormente allontanata.

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Emmy Noether

Oggi ricorre l’Ada Lovelace Day, giornata in cui i blogger sono esortati a dedicare un post a una donna che si sia distinta nel campo della scienza, tecnologia, ingegneria o matematica. E non intendo sottrarmi alla chiamata. L’iniziativa prende il nome da Augusta Ada Byron, contessa Lovelace, considerata l’inventrice della programmazione informatica.
L’anno scorso, quando ancora questo blog non appariva su Nòva 100, avevo dedicato il mio post a Lise Meitner. Avevo un paio di idee per il post di quest’anno, ma ho deciso di rimandarle, perché per svilupparle bene mi sarebbe occorso del tempo che non ho avuto. Fortunatamente sfogliando le strisce di xkcd preparando il mio post precedente, ho trovato l’idea giusta: vi parlerò di Emmy Noether.
NoetherEbrea tedesca, figlia dell’insigne matematico Max, Amalie Emmy Noether nacque nel 1882. La sua famiglia voleva farla diventare un’insegnante di inglese e francese, ma lei preferì studiare matematica all’università di Erlangen, dove suo padre era professore. Si laureò nel 1907, e nel 1915 fu chiamata da Hilbert e Klein a portare avanti le sue ricerche all’università di Göttingen. Nonostante la stima e l’appoggio di alcuni dei più illustri matematici del suo tempo, per un gran numero di anni non percepì alcun salario ufficiale per le sue prestazioni come ricercatrice e insegnante, dato che i regolamenti dell’epoca non prevedevano o esplicitamente vietavano che le donne potessero assumere ruoli accademici. Dovette perciò fare lezione apparendo come sostituta dei colleghi maschi, e ricevette il titolo di docente solo nel 1919, superando l’opposizione dei colleghi delle facoltà umanistiche alla possibilità che degli studenti maschi dovessero “apprendere ai piedi di una donna”. Solo nel 1923, comunque, ricevette un titolo che le garantiva un salario.
Il contributo di Noether all’algebra è stato fondamentale, tanto da farla descrivere da personaggi come Albert Einstein o Norbert Wiener come la donna più importante nella storia della matematica. Il suo lavoro ha riguardato campi lontani dall’esperienza dei profani, come la teoria dei campi e degli anelli. Il suo risultato più noto appartiene però alla fisica matematica: si tratta del teorema di Nöther, che generalizza le leggi lagrangiane e hamiltoniane sul moto, stabilendo che ogni simmetria differenziale dell’azione di un sistema fisico può essere espressa sotto forma di una legge di conservazione, in cui una determinata quantità rimane costante. Uno strumento tuttora importantissimo in molti campi della scienza.
Noether fu anche un’insegnante anticonformista, le cui lezioni non seguivano temi prefissati ma si trasformavano in discussioni spontanee, che mettevano in difficoltà gli studenti meno flessibili e dotati, ma durante le quali furono più volte conseguiti importanti risultati.
Nel 1933, con l’avvento al potere di Hitler, all’ebrea Emmy (che per giunta simpatizzava per la rivoluzione sovietica) fu immediatamente tolta la cattedra. Fu costretta a trasferirsi negli Stati Uniti, dove dal 1934 insegnò all’università di Princeton. Purtroppo l’anno successivo morì, come conseguenza dell’asportazione di una cisti ovarica.
Come Lise Meitner, anche Emmy Noether è stata onorata dedicandole un cratere lunare. Il suo si trova sulla faccia nascosta della Luna. Anche un asteroide, 7001 Noether, porta il suo nome.
Qui sotto la striscia di xkcd che mi ha ispirato questo post:
marie_curie

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What If?

xkcdxkcd è una delle migliori dimostrazioni del fatto che le normali regole editoriali non si applicano sul Web. Si tratta di un fumetto disegnato in modo approssimativo, senza dei personaggi veri e propri, il cui umorismo si basa in parti più o meno uguali su complesse questioni di scienza e tecnologia e sulla sottocultura nerd, e il cui titolo è un insieme di lettere privo di significato. Qualcosa vagamente nella direzione di The Big Bang Theory, ma molto, molto più di nicchia. Anche io a volte non capisco le battute e devo andare a cercare spiegazioni in giro per la Rete.
Sembra la descrizione da manuale della negazione del successo, eppure è diventato uno dei fumetti più popolari del Web, al punto che il suo autore, Randall Munroe, è uno dei pochissimi fumettisti online a potersi mantenere solo con l’indotto della propria creazione (nonostante il fumetto in sé sia pubblicato gratuitamente con licenza Creative Commons, e gli introiti dei libri vengano versati in beneficienza).
Potrei parlarvi a lungo dei motivi per cui dovreste leggere (se già non lo fate) xkcd: l’umorismo paradossale, lo sperimentalismo che gli ha permesso di mettere in pratica radicali innovazioni nel linguaggio del fumetto, la spaventosa quantità di informazioni che si assorbe leggendolo, e così via. Ma non lo farò, perché oggi voglio parlarvi di un suo spin-off, che si intitola What If?.
What If? è un progetto collaterale, in cui Munroe risponde alle domande dei suoi lettori, testualmente ma con l’aiuto di illustrazioni in stile xkcd. Lo spirito dell’iniziativa è ben descritto nella definizione: “risposte scientifiche serie ad assurde domande ipotetiche”. In pratica Munroe (che ha un passato di ricercatore roboticista per la NASA) si diverte a prestare la sua competenza scientifica per soddisfare le curiosità più infantili o bizzarre. “Cosa succederebbe se lanciassi una palla da baseball a una velocità prossima a quella della luce?” “Cosa troverei se andassi indietro nel tempo di un milione di anni nel luogo dove ora si trova Times Square?” “Cosa mi succederebbe se per un microsecondo mi trovassi sulla superficie del Sole?” “Cosa accadrebbe se una persona possedesse tutto il denaro del mondo?”
What If?, come xkcd, è una lettura interessante è divertente. Ma io trovo che sia anche qualcosa di più. Penso che sia un fantastico esempio di educazione alla scienza. La maggior parte dei libri di divulgazione scientifica ha uno spirito irrimediabilmente didattico: si sforza di insegnare al lettore le nozioni che ritiene importanti, rendendole più digeribili attraverso un linguaggio semplificato o una presentazione accattivante. Munroe, invece, fa tutt’altro: nessuna delle nozioni che apprenderete dalla lettura di What If? potrà esservi utile a qualcosa, se non a soddisfare il vostro senso del bizzarro. Tuttavia, così facendo, trasmette qualcosa di molto più importante: un metodo.
Ogni sua risposta è infatti corredata anche della spiegazione di come ci sia arrivato: da quali ipotesi è partito, quali arrotondamenti ha fatto e perché, da dove ha preso i dati, e così via. In questo modo insegna come, applicando correttamente il metodo scientifico, sia possibile arrivare a soddisfare la propria curiosità. Non per qualche nobile scopo, ma semplicemente perché è divertente e dà soddisfazione. Mi pare un messaggio di una potenza straordinaria. Se fossi un professore di materie scientifiche farei di tutto per far conoscere What If? ai miei studenti.
Ora What If? è diventato anche un libro, che raccoglie il meglio delle risposte pubblicate sul Web, più molte altre di nuove. Inutile dirvi che la lettura non delude: finora ne ho letto solo un terzo, ma ho già incontrato un sacco di spunti interessanti e mi sono fatto delle gran risate. Il libro ha toccato il primo posto della classifica dei bestseller del New York Times per la saggistica (in questo momento è al terzo posto), ed sono previste edizioni tradotte in Russia, Cina, Giappone, Brasile, Corea e in quasi tutti gli Stati d’Europa, dalla Germania alla Grecia. Uno dei pochi Paesi in cui ancora non è prevista una traduzione è, guarda caso, l’Italia. Nel mondo editoriale nostrano ho captato interesse per il libro, ma misto a una buona dose di scetticismo: da noi, sembrano pensare tutti, un libro così venderebbe poco. Probabilmente hanno ragione. Ciò non toglie che è proprio in un Paese poco scientifico come l’Italia che questo tipo di letture sarebbe più necessario.
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Il destino di Jon Snow appeso alle probabilità statistiche

[Attenzione! L’articolo contiene spoiler sulla trama delle cronache del Ghiaccio e del Fuoco, e in particolare sugli ultimi romanzi pubblicati]

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I lettori delle Cronache del Ghiaccio e del Fuoco di George R. R. Martin stanno attendendo ormai da un cospicuo numero di anni di sapere come andrà a finire la monumentale saga fantasy. L’autore procede sempre più lentamente col passare del tempo, tanto che c’è ormai il rischio più che concreto che la serie televisiva tratta dai romanzi, Il trono di spade, arrivi a un finale ben prima che ll settimo e (si spera) conclusivo tomo, A Dream of Spring, arrivi nelle librerie.

Lasciati nel limbo (anche il sesto volume per ora non ha una data di uscita stabilita), i lettori non possono fare altro che abbandonarsi a infinite speculazioni su come la vicenda potrà terminare. Il che, immaginiamo, causerà qualche problema a Martin: se hai milioni di lettori, e gli lasci decenni di tempo per discutere sul Web ogni aspetto della vicenda, è molto probabile che qualcuno finirà con indovinare i colpi di scena che stai tenendo in serbo.
Quello che però Martin probabilmente non si aspettava è che qualcuno provasse a usare la scienza per leggergli nella mente. Lo ha fatto Richard Vale, docente a contratto di statistica presso l’Università di Canterbury in Nuova Zelanda, che ha pubblicato un serissimo studio intitolato Bayesian prediction for The Winds of Winter, in cui usa il calcolo delle probabilità per predire il contenuto dei prossimi romanzi della serie.
Prevedere davvero la trama di un romanzo nei suoi dettagli richiederebbe un modello statistico di sconvolgente complessità. Vale però si è limitato a fare una cosa molto più semplice. Dato che i romanzi di Martin sono strutturati attribuendo a ogni capitolo il punto di vista di un personaggio, ha cercato di dedurre come saranno distribuiti i punti di vista dei due tomi conclusivi della saga a partire dai romanzi precedenti. Si tratta di un tipo di predizione piuttosto grezza: non ci permetterà di sapere se un personaggio sposerà un altro o se vederà realizzati i suoi sogni. Però ci permetterà di dedurre alcune cose, per esempio se sarà vivo o morto (informazione particolarmente importante in questo caso, dato che, come dice Vale stesso nell’articolo,

 Uno degli aspetti più avvincenti delle Cronache del Ghiaccio e del Fuoco è che i personaggi principali rimangono uccisi di frequente e in modo inaspettato).

Non vi tedierò con i dettagli di come è stata ottenuta la predizione, che del resto potete leggere direttamente nell’articolo. L’autore ha dovuto affrontare vari problemi metodologici (per esempio: come tenere conto del fatto che i due tomi A Feast for Crows e A Dance with Dragons sono deidcati in gran parte a due set di personaggi diversi, il che distorce non poco la distribuzione statistica dei capitoli). Nelle conclusioni, Vale riconosce che il suo metodo non è privo di problemi, come la dimensione relativamente piccola del campione (i capitoli pubblicati finora sono 338), o il fatto che il modello consideri il numero di capitoli di ciascun personaggio come una variabile indipendente (mentre in realtà più spazio per uno significa meno spazio per gli altri). Sarà interessante, se mai Martin si deciderà a dare alle stampe il volume, vedere quanto le previsioni si saranno avvicinate alla realtà.
Ma quali sono queste previsioni? A gran parte di noi piacerebbe sapere quanti capitoli avrà Jon Snow, dato che l’ultima volta che lo si è visto era in una situazione che lasciava incerta la sua sopravvivenza. Ebbene, il modello di Vale gli concede il 60% di probabilità di avere almeno un capitolo nel sesto volume, il che in una serie ad altissima mortalità come questa suona abbastanza rassicurante. I personaggi che sembrano avere la maggiore probabilità di scomparire prima della fine sono invece Melisandre la Donna Rossa e Ser Arys. Un altro dei problemi del modello è che non è in grado di predire l’attribuzione di nuovi punti di vista. Tuttavia, ipotizzando che il prossimo tomo abbia 70 capitoli, la prevsione lascia spazio per 11 capitoli raccontati da personaggi nuovi.
Hanno un senso, queste previsioni? È ovvio che, visto che le vicende della saga dipendono dalle decisioni di un uomo solo, una predizione statistica ha comunque grossi limiti. Ma proprio per questo sarà interessante vedere che tipo di successo otterranno i metodi statistici bayesiani su un caso simile e se, una volta uscito il sesto volume, la raffinazione dei dati permetterà di ottenere una previsione più precisa rispetto al contenuto del settimo. Purché Martin non impieghi troppo tempo. Valar morghulis.

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Una nuova propulsione per i viaggi spaziali?

Queste, per inciso, sono astronavi tratte da "Spazio: 1999", episodio "Il ritorno del Voyager"

Queste, per inciso, sono astronavi tratte da “Spazio: 1999”, episodio “Il ritorno del Voyager”


In questi giorni è corsa voce che la NASA abbia collaudato con successo un motore che sfrutta una forma ritenuta “impossibile” di propulsione, che potrebbe rivoluzionare i viaggi spaziali. Cosa c’è di vero? Provo a spiegarvelo qui.
Un’idea eterodossa
Il motore in questione non è una novità: si chiame EmDrive, e il suo creatore, l’ingegnere britannico Robert Shawyer, lo ha reso noto già otto anni fa, e lo ha descritto con abbondanza di dettagli in un sito dedicato. L’EmDrive somiglia molto a un forno a microonde: è una cavità chiusa in cui un magnetron diffonde radiazione elettromagnetica. A differenza di un forno, però, l’EmDrive non è squadrato, ma somiglia piuttosto a un imbuto chiuso alle estremità. La lunghezza del tubo è calibrata in modo da essere risonante rispetto alle microonde diffuse, che perciò vengono amplificate.
È noto da oltre un secolo che la radiazione elettromagnetica che colpisce una superficie esercita una pressione, piccola ma misurabile. La forza risultante della pressione di radiazione all’interno di una cavità chiusa dovrebbe essere nulla, allo stesso modo in cui la pressione dell’acqua all’interno di uno scaldabagno non può farlo spostare. Tuttavia Shawyer sostiene che nel caso delle radiazioni la questione è differente: il fatto di muoversi alla velocità della luce farebbe sì che entri in gioco la teoria della Relatività Speciale e che il tutto si comporti come un sistema aperto e non chiuso. La forma svasata della cavità darebbe così una forza risultante non nulla, in grado di “spingere” il motore nonostante non ne esca alcunché.
fig01Un motore senza reazione
Se l’EmDrive fosse realizzabile, risolverebbe uno dei più grossi problemi del viaggio spaziale, cioè la necessità del propellente. Il principio di Azione e Reazione, descritto da Newton, dice che a ogni forza corrisponde una forza di reazione uguale e contraria. Quando camminiamo, riusciamo a spostarci perché attraverso le nostre gambe esercitiamo una forza contro la Terra, e la forza di reazione ci spinge in avanti (mentre la Terra viene spinta nella direzione opposta ma, essendo la sua massa enorme rispetto a noi, la cosa non ha conseguenze pratiche). Allo stesso modo, un aereo si muove in avanti perché con le sue eliche, o con i suoi motori detti appunto a reazione, spinge l’aria in direzione opposta.
Nello spazio questo non può avvenire, perché non c’è nulla da spingere, né terra né aria. Per poterci muovere dobbiamo portare con noi del propellente, di solito un gas, che espelliamo nella direzione opposta a quella verso cui ci vogliamo muovere. Questo causa due problemi. In primo luogo, aumenta di molto il peso che dobbiamo portare con noi. In secondo luogo, la nostra possibilità di accelerare dura solo finché il propellente non finisce. L’EmDrive, invece, non avrebbe bisogno di propellente, ma solo di elettricità, che dei pannelli solari potrebbero fornirgli a volontà, perlomeno se ci si mantiene nelle vicinanze del Sole.
Perché un motore del genere sarebbe rivoluzionario
Se l’EmDrive fosse realizzato, permetterebbe per prima cosa di prolungare di molto la vita dei satelliti. Quelli di oggi, una volta finite le riserve di propellente, non possono più effettuare correzioni all’orbita e vanno rapidamente perduti. Un satellite dotato di EmDrive potrebbe invece durare indefinitamente, o perlomeno fino a quando non si guasta.
In prospettiva, però si potrebbe fare molto di più. Razzi vettori ibridi dotati di EmDrive riuscirebbero a sollevare nello spazio carichi più grandi rispetto a quelli provvisti solo di motori chimici. Inoltre l’EmDrive potrebbe fornire a un’astronave una spinta anche piccola ma per un lungo periodo di tempo, consentendole così di raggiungere velocità relativistiche, rendendo possibili i viaggi interstellari.
Infine, ipotizzando di riuscire a costruire EmDrive sufficientemente potenti, li si potrebbe applicare anche ai veicoli terrestri, permettendogli di rimanere sollevati a mezz’aria e di muoversi senza dover vincere l’attrito, come si vede in molti film di fantascienza.
Skiff_ST

Questo sapete benissimo che film è.


Perché è un motore “impossibile”
L’invenzione di Shawyer è stata accolta con grande scetticismo, perché presenta un problema non indifferente: sembra violare la legge della conservazione della quantità di moto. E non è cosa da poco, perché si tratta di una legge fondamentale della meccanica, che ha ricevuto innumerevoli conferme.
La legge dice che la somma dei prodotti di tutte le masse per la loro velocità deve essere costante. La sfruttano i pattinatori per regolare la velocità delle loro piroette: allargando le braccia rallentano, stringendole al corpo accelerano, poiché la quantità di moto si conserva.
Con l’EmDrive, invece, questo palesemente non avviene: abbiamo un veicolo che, perlomeno in teoria, aumenta la sua quantità di moto senza che nulla lo equilibri.
Secondo Shawyer, questo non sarebbe un problema: la differenza di quantità di moto sarebbe in qualche modo trasferita alle microonde prodotte. I suoi seguaci hanno espresso questo concetto in modo più ardito: la quantità di moto mancante verrebbe trasferita al “plasma del vuoto quantistico”, il che sembra un riferimento al fatto che secondo la fisica moderna lo spazio non è un vero vuoto, ma un caos in cui particelle virtuali continuano ad apparire e scomparire. L’EmDrive, quindi, farebbe in qualche modo “presa” sullo spazio stesso.
Va fatto notare che Shawyer non è mai riuscito a pubblicare le proprie teorie su una rivista scientifica, in quanto gli scienziati cui sono state sottoposte per la revisione prima della pubblicazione hanno sempre ritenuto insufficienti queste spiegazioni.

XKCD ironizza sulla vaghezza dell’espressione “plasma del vuoto quantistico”.


Cosa c’entra la NASA?
L’EmDrive è risultato produrre una spinta sia negli esperimenti condotti dallo stesso Shawyer, sia nel corso di un esperimento condotto in Cina nel 2008. La cosa però non ha destato grande scalpore. Tuttavia nei giorni scorsi alcuni ricercatori del centro spaziale Johnson della NASA hanno presentato un articolo scientifico (di cui è disponibile l’abstract) diplomaticamente intitolato Produzione anomala di spinta da parte di un motore sperimentale a radiofrequenza misurata su un pendolo di torsione a bassa spinta. In pratica, si è trattato di un collaudo di un motore che utilizza gli stessi principi alla base dell’EmDrive, anche se di produzione statunitense (il Cannae Drive). L’articolo non si addentra nella teoria del funzionamento del motore, si limita a dire che è stato sottoposto a un esperimento e dalle misure è effettivamente risultato che produce una piccola spinta (dell’ordine dei microgrammi).
Il fatto che l’esperimento sia stato svolto in un laboratorio della NASA ha dato al risultato una visibilità molto maggiore, anche se in realtà si è trattato di un’attività molto marginale da parte di un piccolo gruppo di persone.

Non ci sono foto dell’esperimento compiuto dalla NASA. Questa è una foto degli esperimenti di Shawyer.


Allora è vero? Il motore funziona?
Tutto è possibile. Tuttavia, considerando i dati a disposizione, io sarei ancora molto scettico prima di ritenere che siamo di fronte a una rivoluzione nella tecnologia del volo spaziale.
Cominciamo col sottolineare che la maggior parte degli scienziati ritiene molto dubbia la validità delle teorie di Shawyer. Confesso di non conoscere l’elettromagnetismo e la relatività in modo sufficientemente approfondito da poter giudicare se i calcoli riportati nel suo breve prospetto teorico sono corretti o meno. Tuttavia una persona che di scienza se ne intende come lo scrittore Greg Egan ha affermato pubblicamente che si tratta di stupidaggini del tutto prive di fondamento, e altri si sono espressi in modo simile.
E i risultati dell’esperimento, allora? Teniamo conto che:

  • La spinta misurata è piccolissima, estremamente inferiore a quella che dovrebbe essere prodotta in teoria. Valori così bassi potrebbero essere dovuti semplicemente a un errore di misura. Cose del genere capitano di continuo. Ricordiamo il recente caso dei neutrini più veloci della luce, che sembrava preludere a chissà quale rivoluzione nella fisica e invece era soltanto il prodotto di un cavo avariato.
  • Il resoconto del Johnson Space Center specifica che la stessa spinta è stata misurata anche per un motore modificato in modo tale per cui, secondo la teoria, non avrebbe dovuto produrne. Quindi i casi sono due: o il motore funziona, ma la teoria su cui si basa ha qualcosa che non va, oppure la spinta misurata non dipende dal funzionamento del motore ed è dovuta ad altre cause (cosa vi sembra più probabile?).
  • Il motore non è stato provato nel vuoto, ma in una camera a pressione atmosferica. Molti fanno notare che la presenza di aria potrebbe aver falsato i risultati, dato che le microonde potrebbero avere ionizzato o scaldato l’aria in modo da produrre microspinte la cui presenza è sfuggita ai ricercatori.

In conclusione: per il momento non è il caso di avere grandi aspettative. È piuttosto probabile che ulteriori test, per esempio compiuti nel vuoto, rivelino che in realtà l’EmDrive è solamente un sogno. È bello però immaginare che possa non essere così.

Jacovitti

Questo, ovviamente, è Jacovitti

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Lise Meitner


Oggi è l’Ada Lovelace Day. Si tratta di una ricorrenza simpatica, anche se non gestita benissimo (la data ha fluttuato di anno in anno). La sua funzione è quella di sensibilizzare il pubblico riguardo al ruolo delle donne nella scienza. La si festeggia scrivendo sul proprio blog un post per ricordare una figura di scienziata donna. Prende il nome da Ada Lovelace, figlia di Lord Byron, matematica e considerata da molti la prima programmatrice della storia.
Ho sempre voluto partecipare a questa iniziativa, ma ogni anno o me ne sono dimenticato, o avevo tanta roba da fare che non sono riuscito a trovare il tempo di scrivere un post. Quest’anno però mi sono preparato in anticipo, e vi parlerò di una scienziata austriaca di nome Lise Meitner.
Il motivo per cui l’ho scelta deriva dai miei ricordi d’infanzia. Quand’ero ragazzino la mia passione per lo spazio, non essendoci Internet, si nutriva soprattutto di libri. C’era per esempio Verso lo spazio, un testo fatto benissimo che ripercorreva la storia dei viaggi spaziali attraverso i francobolli. C’era l’Atlante dell’Universo della DeAgostini. E altri che non ricordo. Passavo ore a sfogliarli, a guardare le illustrazioni e a immaginare storie ambientate sui pianeti.
In uno di questi libri (non ricordo quale) c’era una mappa della Luna con indicati i principali crateri e il motivo per cui si chiamavano così. In mezzo a una serie di luoghi chiamati con nomi di divinità greche e romane, ce n’era uno chiamato Lise Meitner, accanto al quale uno spiritoso redattore aveva scritto “fisica austriaca, priva di attributi divini”. Questo ricordo mi è tornato fuori dagli abissi della memoria in occasione dello scorso Ada Lovelace Day, e sono andato a indagare su chi fosse stata veramente questa donna.
Ho così scoperto che fu veramente un personaggio notevole, davvero perfetto per questa ricorrenza. Non starò a raccontarvi nei dettagli la sua biografia (se siete interessati, andate su Wikipedia). Vi dirò solo che:

  • Nacque a Vienna nel 1878, e nel 1906 fu la seconda donna a laurearsi in fisica presso l’università di Vienna, studiando con Ludwig Boltzmann.
  • L’anno successivo si trasferì a Berlino per proseguire gli studi. Lavorò con Max Planck, fu in contatto con Albert Einstein e Marie Curie, stabilì un sodalizio di ricerca col chimico Otto Hahn. Ma per molti anni la sua attività scientifica rimase non ufficiale, a causa di leggi, regolamenti e tradizioni che non permettevano alle donne di lavorare nei laboratori scientifici.
  • Dalle sue ricerche derivò la scoperta del protoattinio.
  • Nel 1926 divenne professoressa di fisica nucleare sperimentale.
  • Essendo ebrea, nel 1933 le fu revocato il permesso di insegnamento, e nel 1938 fu costretta a fuggire in Svezia, Paese di cui divenne cittadina.
  • Nel 1939 pubblicò un articolo in cui per la prima volta veniva descritto il meccanismo della fissione nucleare, che Otto Hahn aveva realizzato l’anno prima ma senza comprenderne la dinamica.
  • Pacifista convinta, si rifiutò di partecipare alle ricerche per la costruzione della bomba atomica.
  • Nel 1945 Otto Hahn vinse il premio Nobel per la chimica per la scoperta della fissione nucleare. Il lavoro di Meitner, che era stato interrotto dalla fuga in Svezia, venne ignorato, ma i più ritengono che il premio sarebbe dovuto toccare anche a lei.
  • Morì nel 1968. Sulla sua lapide c’è scritto: “Lise Meitner, fisica che non perse mai la propria umanità”.
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I bit della memoria

Anche se l’ipotesi che la mente sia un “software” è ancora molto controversa, viene comunque spontaneo paragonare il cervello a un computer, che usa i vari organi del corpo come periferiche ed elabora i dati che da essi riceve. Tuttavia, anche se questa idea è molto ben radicata, in realtà siamo parecchio lontani dall’aver capito in che modo il cervello opera sui dati. Se fosse simile a un computer, dovrebbe avere l’equivalente di una RAM per la memoria a breve trmine, e di un disco rigido (o SSD, se vogliamo fare i moderni) per quella a lungo termine. finora non sapevamo quali fossero gli equivalenti cerebrali di questi componenti; non sapevamo, cioè, come il cervello “fissa” i ricordi.  Gli esperimenti passati portano a ritenere che il formarsi di un ricordo equivalga al rafforzarsi di una determinata connessione tra alcuni neuroni del cervello, che li porta a scambiarsi impulsi elettrici secondo uno schema fisso. Queste connessioni, tuttavia, decadono in un tempo abbastanza breve, mentre i nostri ricordi possono rimanere per una vita intera. Ci deve essere quindi un meccanismo con cui il cervello “salva” queste connessioni per poi poterle ricreare quando servono.
Ora un gruppo di scienziati ha ipotizzato un meccanismo con cui questo processo può avvenire. Si tratta di una proteina, indicata col simbolo CaMKII, che viene prodotta durante il processo di creazione delle connessioni sinaptiche e va poi a legarsi con l’interno dei neuroni. In tale proteina rimane memorizzata la forma della connessione che l’ha generata.
La cosa più interessante è che le informazioni che vengono salvate nella proteina sono in forma binaria, come quelle dei computer: la proteina è di forma esagonale, e a ogni vertice può esserci o meno un gruppo fosfato. La presenza o assenza di questi gruppi equivale a un bit di informazione (0 o 1). La differenza rispetto ai computer è che, essendo gli elementi di proteina esagonali, un “byte” è composto da 6 bit invece che da 8.
Naturalmente il fatto che abbiamo scoperto la natura di questi bir non significa che siamo pronti a leggere i ricordi del cervello… ma il traguardo si è avvicinato un po’.
Maggiori informazioni sull’argomento nell’articolo che ho pubblicato su Nòva 24 di domenica scorsa, che potete leggere facendo clic qui sotto:

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