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30/3/2016

Luce nell'oscurità

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I fuochi fatui
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​di Giovanni Lacava
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Fuoco fatuo
Jack O'Lantern ovvero Jack e la sua lanterna, l'anima errabonda in attesa del Giudizio Universale.
Ogni Halloween si narra la storia del malvagio fabbro irlandese ubriacone e taccagno che mentre era in  vita riuscì con la sua furbizia ad ingannare il Diavolo e a sottrarsi alle pene dell'Inferno.
Egli lo costrinse all'accordo di non rivendicare mai più la sua anima ma nel momento della morte venne ripudiato dal Paradiso per la sua vita dissoluta, fu condannato perciò  a vagare sulla Terra col tizzone ardente dell'Inferno dentro la sua lanterna in cerca della sua via ed in attesa del Giudizio Universale.
Per i secoli a venire questa leggenda ha terrorizzato i viandanti in Gran Bretagna e si è estesa nel mondo avvalorata dall'avvenimento di fenomeni ritenuti paranormali.
ImmagineChemiluminescenza
Durante i racconti si parla di fiammelle di colore blu che appaiono sul terreno ed in luoghi tetri come cimiteri,  paludi e stagni nelle brughiere.
Tali fiammelle note come fuochi fatui sembrano essere prodotte dai gas emessi da materie organiche durante la loro decomposizione, tali emanazioni sono composte da idrogeno e fosforo, che si infiammano spontaneamente non appena entrano in contatto con l’ossigeno dell’aria.
Un tempo, quando i corpi non venivano sigillati nelle bare di zinco, era possibile osservare questo fenomeno nei cimiteri.
Tra le molte teorie che potrebbero spiegare tale fenomeno spicca quella sull'ossidazione del fosfano e metano, prodotto dalla decomposizione anaerobica del carbonio organico, che può provocare una luce splendente dovuta a chemiluminescenza.
La chemiluminescenza è  la produzione di radiazioni elettromagnetiche (la banda più coperta rientra nello spettro del visibile e nel vicino infrarosso) che può essere  liberata da una reazione chimica
Dati i reagenti A e B che come prodotto hanno P(di seguito lo schema indicativo della reazione):
 
A + B → P* → P + hν

il prodotto P arriva ad uno stato di eccitazione liberando invece di calore un fotone (hν) origine della fonte luminosa.
Un esempio a noi più vicino di tale reazione chimica presente in natura che ha affascinato gli uomini di tutte le ere è la luce magica e rarefatta delle lucciole, in questi casi si chiama bioluminescenza.
L'origine del fenomeno tuttavia non trova ancora prove per spiegare la presenza dei fuochi fatui in natura.   Resta perciò un avviso a tutti i viaggiatori: Jack O'Lantern vi sta aspettando!


Immagini tratte da: 
Fuoco fatuo, da Wikipedia, Di Nessun autore leggibile automaticamente. Tuohirulla presunto (secondo quanto affermano i diritti d'autore). - Nessuna fonte leggibile automaticamente. Presunta opera propria (secondo quanto affermano i diritti d'autore)., Pubblico dominio, voce "Fuoco Fatuo"
Chemiluminescenza, da Wikipedia, Di everyone's idle from berlin, germany - http://www.flickr.com/photos/mgdtgd/140282001/, CC BY-SA 2.5, voce "
Chemiluminescenza"
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16/3/2016

Einstein aveva ragione

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Assurdo Universo
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​di Giovanni Lacava
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Spacetime curvature
ImmagineWorld line
"GRANDE GIOVE!" chi non ricorda la celeberrima frase ripetuta dal Dott. Emmett Brown in Back to the Future, era un sognare ad occhi aperti il viaggio nel tempo. Nel film si faceva sempre riferimento al continuum spazio temporale: ogni azione nel passato, presente e futuro cambiava la realtà conosciuta dei protagonisti del film.
Tutto verte sulla trasposizione cinematografica di una delle implicazioni della Teoria della Relatività teorizzata da Einstein, la teoria che squarciò il mondo conosciuto ed aprì un universo completamente diverso da quello Newtoniano. La vera novità della Teoria della Relatività sta nell'interpretazione delle quattro dimensioni, il "mescolamento" fra le tre dimensioni spaziali e quella temporale, la cui "separazione" varia a seconda del sistema in cui sta l'osservatore. In parole povere la realtà in un dato istante è consistente per quella dimensione in quel preciso istante; se nel passato, presente e futuro una tra tempo e dimensioni tridimensionali venisse variata non ci sarebbe la realtà come la conosciamo. Ognuna delle componenti è influenzata dalle altre e la loro combinazione crea la realtà ed il tempo. Su questo assunto verte la teorizzazione del viaggio nel tempo, tutto è collegato: passato, presente e futuro. Cosa sono le onde gravitazionali e quale è la loro importanza?
Teorizzate da Einstein nel 1916, esse sono una deformazione della curvatura dello spaziotempo che si propaga come un'onda. Al passaggio di un'onda gravitazionale, le distanze fra punti nello spazio tridimensionale si contraggono ed espandono ritmicamente. Fronti d'onda di particolare intensità possono essere generati da fenomeni cosmici in cui enormi masse variano la loro distribuzione in modo repentino, ad esempio nell'esplosione di supernove o nella collisione di oggetti massivi. Ed è proprio questo il fenomeno che ha portato alla prova sperimentale dell'esistenza delle onde gravitazionali l'11 Febbraio 2016, avvalorando così la loro teorizzazione e di conseguenza la Teoria della Relatività. Per rilevare tale fenomeno, i fisici fanno ricorso a un espediente che aggira il problema del rilevamento diretto: la velocità della luce. Poichè la sua velocità è sempre uguale, possiamo sapere quanto tempo impiega la luce a spostarsi da un punto a un altro. Se il tempo di viaggio aumenta, vuol dire che l’onda gravitazionale ha portato a una dilatazione dello spazio, mentre se diminuisce vuol dire che lo spazio si è ristretto, e che quindi la luce ha dovuto percorrere una distanza inferiore per arrivare a destinazione. Utilizzando gli interferometri LIGO e VIRGO, di cui due siti negli Stati Uniti (uno in Louisiana e uno nello stato di Washington) e l'altro a Cascina (Pisa), formati da un grande tunnel vuoto a forma di “L” ( lungo 4 chilometri per lato i primi ed il terzo di 3), alle cui estremità ci sono degli specchi sospesi, si è valutato il tempo impiegato dalla luce laser per percorrere il tunnel ed identificare così un loro minimo movimento, causato proprio dalle onde gravitazionali.
Ora l'umanità ha un strumento concreto in più per dare risposte a domande che ancora ora non trovano risposta, chissà magari tra qualche tempo potremo davvero esclamare: GRANDE GIOVE!

Immagine
Interferometro Virgo
Immagini tratte da: 
Spacetime curvature, da Wikipedia, Created by User:Johnstone using a 3D CAD software package and an image of planet earth from NASA's Galileo spacecraft. {{GFDL}}, lingue inglese, Illustration of spacetime curvature.
World line, da Wikimedia Inglese, derivative work: Ylebru (talk)World_line2.svg: MissMJ -
World_line2.svg, CC BY-SA 3.0
Interferometro Virgo, www.fisica.unina.it

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9/3/2016

La macchina di Marble

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Musica e Scienza
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​di Giovanni Lacava
Wintergatan Marble Machine è un macchinario creato dal musicista svedese Martin Molin, un artista dalla grande esperienza musicale e appassionato di strumenti dai suoni esoterici come il theremin, lo xilofono e il vibrafono. Ci sono voluti 14 mesi per lo sviluppo del sistema.
Il circuito ciclico meccanico, basato su degli ingranaggi, guide, cinghie, tubi e imbuti, dove circa 2000 biglie di acciaio seguono un percorso guidato da delle leve a loro volta gestite dallo stesso musicista.
Alla base dello strumento è lo xilofono ed il concetto del Carillon quindi lo potremmo definire in pratica uno strumento a percussione, dove le biglie una volta guidate nella frequenza e nel percorso, vanno a cascata a impattare sugli strumenti adattati per l’occasione. Tali strumenti si annoverano nella categoria degli Idiofoni, strumenti il cui suono è prodotto dalla vibrazione del corpo stesso dello strumento, senza l'utilizzo di corde o membrane tese e senza che sia una colonna d'aria a essere fatta vibrare.
Immagine
Wintergatan Marble Machine
Un secondo concetto che sta dietro a questa opera d’arte è il metodo classico dei sequencer, ovvero dispositivi atti a riprodurre sequenze di controllo sugli strumenti musicali, ciò permette di ripetere ciclicamente una sequenza musicale con l'utilizzo delle suddette sequenze di controllo.
Nella Wintergatan Marble Machine infatti le velocità e le frequenze di caduta delle biglie sono collegate ad un unico grande ingranaggio madre che riesce a gestire appunto le sequenze di controllo.
​Nel video di presentazione si può osservare come il musicista Martin Molin gestisca una serie di leve e con una manovella la movimentazione degli ingranaggi dello strumento.
La serie di leve come mostrato nel video servono per deviare il percorso delle biglie ed avere il suono desiderato, questo permette di variare la frequenza e l'impatto delle biglie sugli strumenti.
Per quanto riguarda invece la manovella, essa permette regolandone la velocità di rotazione di variare la frequenza dei meccanismi legati al Carillon e la velocità di percorrenza delle biglie all'interno della macchina. 

Uno splendido esempio di ingegno e bellezza.
Immagine tratta da: Vimeo.com

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