martedì 21 marzo 2017

Wormholes e un esempio di come NON comunicare la scienza.

Di fronte a una notizia di tipo scientifico, un indicatore molto efficace per misurarne il livello di "bufalicità" è il tono sensazionalistico con cui viene proposta. Se ad esempio leggiamo: "scoperta la cura del cancro" possiamo essere praticamente certi che si tratti di una bufala, o comunque di una esagerazione, e che la realtà, nella migliore delle ipotesi, è molto da ridimensionare. Magari è soltanto la scoperta di una molecola che in vitro mostra di avere la capacità di combattere certe cellule tumorali, e da questo a dire che è stata scoperta la cura del cancro c'è un abisso di differenza.

La notiziona scientifica del momento, proposta con toni altisonanti e strombazzanti da tutti i giornali, e rimbalzata dai social networks (e ovviamente anche dagli ufologi e dai fuffari di ogni tipo), è questa: "Interstellar aveva ragione: i viaggi nello spazio-tempo sono possibili." E nell'articolo si legge che:
"Non più solo fantascienza: i cunicoli che permettono di viaggiare nello spazio e nel tempo, i cosiddetti wormhole, adesso possono essere costruiti in laboratorio: sebbene su una scala piccolissima, dimostrano per la prima volta che attraversare il tempo è possibile e, in attesa di futuri viaggi intergalattici, promettono di rendere più potenti gli attuali dispositivi basati sulle nanotecnologie."
Di fronte a cotanto scritto la lancetta del mio bufalometro personale è immediatamente schizzata a fondo scala. 

Tanto per cominciare, i viaggi nello spazio-tempo sono già possibili da un bel po'. Ad esempio io, tutte le mattine, quando prendo il mio treno da pendolare compio un viaggio nello spazio-tempo. Non sarà emozionante come in un film di fantascienza (anche se i treni dei pendolari a volte sono capaci di scatenare emozioni molto forti...) ma è comunque un viaggio nello spazio-tempo. E così tutti gli esseri viventi e inanimati di questo mondo, qualunque cosa facciano, compiono continuamente viaggi nello spazio-tempo. Anche una pietra che sta ferma si muove nello spazio-tempo, che in quel caso è solo il tempo.



Ma a parte il titolo sconclusionato, l'articolo lascia intendere che i wormholes, questi fantasiosi buchi che si manifesterebbero in prossimità di difetti dello spazio-tempo tipo un buco nero, e che connetterebbero zone arbitrariamente distanti dello spazio-tempo stesso, adesso finalmente esistono e sono stati creati in laboratorio. In piccolo per adesso, così piccolo che non ci passerebbe neanche una formica, ma in un futuro magari non troppo lontano - lascia presagire l'articolo - ci potremo imbucare perfino Adinolfi e spedirlo per un viaggio verso l'ignoto.

Invece, ad un'analisi un filo più attenta di quale sia realmente la scoperta scientifica di cui si sta parlando, l'articolo in questione diventa soltanto un esempio di pessima comunicazione scientifica.

Il lavoro scientifico che spiega correttamente di cosa si sta parlando è questo. In pratica è una ricerca sulle proprietà dei fogli di grafene, un materiale costituito da strati di singoli atomi di carbonio. Se i fogli di grafene vengono collegati fra loro da nanotubi di carbonio, un altro tipo di "oggetti" estremamente interessanti dal punto di vista fisico e tecnologico, e se nei pressi dei nanotubi si introduce un'impurità, allora lungo i nanotubi fluisce corrente con caratteristiche di superconduttività (resistenza elettrica nulla), ovvero avviene una trasmissione di energia fra un foglio di grafene e l'altro. La cosa interessante è che le proprietà di questi fogli interconnessi sono descritte al meglio utilizzando la stessa matematica che descrive i wormholes, quelli dei viaggi nel tempo. Ma l'analogia finisce qui: il formalismo matematico in comune.

Non c'è nessun viaggio nel tempo, ne ipotizzato ne futuribile. L'enfasi di questo studio andrebbe eventualmente sulle sue possibili interessantissime applicazioni tecnologiche, e non sui viaggi nel tempo alla Interstellar, che non c'entrano proprio nulla. Per andare a vedere i dinosauri o visitare Alpha Centauri e tornare per cena - facciamocene una ragione - questa ricerca non ci sarà di alcun aiuto.

Quindi si tratta soltanto di un esempio di come una pessima divulgazione riesca a perdere l'occasione per spiegarci qualcosa di realmente interessante. Perché la ricerca è in effetti veramente interessante.

Però permettetemi un dubbio. Il dubbio è che il giornalista non abbia fatto tutto da solo, ma che il ricercatore intervistato ci abbia messo del suo, e abbia calcato la mano sulla storia dei viaggi nel tempo per farsi un po' di propaganda. O quantomeno che sia stato così poco chiaro col giornalista da essere totalmente frainteso. Altrimenti non mi spiego come un giornalista che quasi certamente non sa nulla di relatività generale e di wormholes possa essersi inventato tutte quelle cose di testa sua.

E infatti nell'articolo ci sono dei virgolettati che lasciano perplessi. Magari i virgolettati non sono veri fino in fondo, però leggere una frase (virgolettata) come questa qua sotto fa certamente dubitare che sia solo opera del giornalista.

"Il problema di partenza - ha osservato Capozziello - era spiegare l'esistenza di strutture che, come i buchi neri, assorbono tutta l'energia di un sistema senza restituirla: in pratica ci si trovava di fronte ad una violazione del principio di conservazione dell'energia". Una delle spiegazioni possibili, ha detto ancora il fisico, ipotizza che lo spaziotempo sia 'bucato': "è un'ipotesi molto affascinante e futuristica, che implica la possibilità di passare da una zona all'altra dello spaziotempo come di collegare fra loro universi paralleli".
Visto che la ricerca di cui si sta parlando condivide con i wormholes cosmici soltanto il formalismo matematico che ci sta sotto, a che serve calcare così tanto la mano sui viaggi nel tempo, se questi studi con i fogli di grafene e i nanotubi non c'entrano nulla?

Il rischio che si corre con questo tipo di divulgazione è di passare al grande pubblico un'immagine della scienza da luna park o da film di fantascienza di serie B, con lo scienziato che passa le giornate a tentare di trasformarsi in mosca. Quella scienza che non esiste nella realtà, ma che, presentata come tale al grande pubblico, scatena immediatamente perplessità e scetticismo molto più che interesse. Attira attenzione, certo, ma non in senso buono. Attira piuttosto fuffari a gogò, scatenando le loro morbosità, e contemporaneamente suscita critiche da parte di tutti quelli che, pur non sapendo niente di scienza e di metodo scientifico, sentono il dovere morale di prendere posizione contro la scienza che si crede onnipotente. E infatti già si leggono in giro commenti sul fatto che la scienza debba porsi dei limiti, che debba avere al centro l'uomo, e tutto il solito sciocchezzario che ben conosciamo.

Non solo, ma siccome i viaggi nell tempo non c'entrano nulla con questa ricerca, il risultato è che il pubblico potrà dire: "Guarda che banda di cazzari questi scienziati! Hanno sparato questa storia dei viaggi nel tempo per farsi pubblicità e invece non era vero niente!".

E magari potranno a questo punto pensare che siano altrettante sparate quelle sulla necessità di vaccinare la popolazione, sul fatto che oggi il cancro con le terapie convenzionali è curabile molto meglio che 30 anni fa, o magari sul riscaldamento globale. A questo punto, infatti, qualcuno potrà dubitare che sia anche quella una sparata a effetto per farsi pubblicità. Insomma, questo modo di comunicare al grande pubblico la ricerca scientifica può dare visibilità sul momento, può attirare l'attenzione, ma certamente non giova alla scienza né a chi la pratica. Soprattutto se si fa il mestiere di scienziato, sarebbe bene esserne consapevoli.


martedì 14 marzo 2017

Il Cern esclude l'esistenza dei fantasmi? Siamo seri, please!

Leggo in questo articolo che Brian Cox, fisico e noto divulgatore scientifico (molto bravo, peraltro) ha dichiarato in un programma della BBC che gli esperimenti effettuati all'acceleratore LHC del Cern di Ginevra escludono l'esistenza dei fantasmi. Infatti, spiega Cox, nel Modello Standard delle particelle elementari non esiste alcun meccanismo che possa descrivere e giustificare il passaggio di informazioni e di energia dalla vita alla morte, perché se così fosse gli esperimenti ne avrebbero osservato le evidenze. E poi, siccome i fantasmi non sono esseri materiali, allora devono essere fatti di energia, e quindi questo violerebbe il secondo principio della termodinamica. E altre tecnicaglie del genere.

Ora, premesso che io non credo all'esistenza dei fantasmi, penso tuttavia che queste affermazioni siano spazzatura che uno scienziato dovrebbe evitare come la peste. Lo sono dal punto di vista scientifico, perché l'eventuale esistenza dei fantasmi è qualcosa che già di per sé esula per definizione dalle leggi fisiche note. Ed è chiaro quindi che chi crede ai fantasmi crede anche al fatto che questi ultimi possano infischiarsene di quello che è vietato dai libri di fisica, e crede anche che esista un tipo di realtà (chiamiamola come ci pare) e un tipo di fenomeni che possono fare incursioni nel nostro mondo senza tuttavia creare scompensi al Modello Standard o a qualunque altra legge fisica. Non ci vuole un fisico del Cern per comprendere che se si crede ai miracoli, all'angelo custode, o più in generale al divino e all'ultraterreno, si è anche convinti che ciò che avviene in quel mondo parallelo non segua troppo alla lettera i libri di fisica.

Ma soprattutto sono spazzatura perché in nessun modo possono contribuire a convincere chi crede ai fantasmi che le sue convinzioni, violando il Modello Standard e le leggi sull'entropia, allora sono sbagliate.  Anzi, eventualmente li convinceranno che anche gli scienziati, quando ci si mettono, sanno essere decisamente stupidi.


Usare le misure di LHC per smentire l'esistenza dei fantasmi è più o meno come sostenere che non ci possono essere panini alla mortadella in orbita attorno a Urano perché a quelle condizioni di temperatura e pressione così estreme i ciccioli di grasso della mortadella non riuscirebbero a mantenere la loro consistenza. Se uno crede che ci possano essere panini alla mortadella in orbita attorno a Urano, le spiegazioni scientifiche sul perché non potrebbero esserci gli fanno un baffo, penso. E se il discorso può comunque avere una logica con i panini alla mortadella, perché questi sono oggetti reali e ben noti, che seguono sempre le leggi fisiche, figuriamoci con i fantasmi, che nessuno ha mai visto, e che per definizione non obbediscono alle leggi della natura. Quindi, mi chiedo, a chi si rivolge Brian Cox con la sua affermazione? Chi crede di convincere, se non riesce nemmeno a convincere me, che ai fantasmi credo tanto quanto al panino in orbita attorno a Urano?

Ma soprattutto, qual è il rischio che si corre nel fare queste dichiarazioni così alla leggera, spacciandole per scientifiche, e usando la scienza seria per tirare conclusioni su aspetti che già in partenza esulano dalla realtà empirica? Brian Cox, con la sua uscita, forse ha creduto di mettere i puntini sulle i da scienziato su questo argomento senza però capire che l'argomento non è di scienza.  E facendo questo non ha compreso che questo genere di affermazioni è il modo miglior per sputtanare la scienza! Il miglior modo per farsi deridere da chi già guarda con diffidenza la scienza, da chi la ritiene supponente e affetta da manie di onnipotenza, da chi pensa che gli scienziati credano di essere sempre nel giusto, dai vari Benedetti Croce che guardano gli scienziati con fastidio e disprezzo. Da chi, insomma, non capisce un cavolo di scienza, e contemporaneamente non aspetta altro per attaccarla.

Fare divulgazione scientifica è un'attività sacrosanta, e molto seria. E' importante per far capire in modo semplice e contemporaneamente il più possibile corretto cosa studiano gli scienziati e perché è importante che lo studino. E' importante per far capire ai cittadini che cosa la scienza può dare alla società. E dato che i cittadini alla fine sovvenzionano la ricerca scientifica, la divulgazione serve a rendere loro partecipi dei risultati che, con le loro tasse, hanno contribuito ad ottenere. Ora, se io non sapessi nulla di scienza e di fisica di LHC, e non sapessi quindi che a LHC non ci si sogna proprio di studiare i fantasmi ma anzi, non ci si pone neanche lontanamente il problema della loro esistenza e di come potrebbero eventualmente interagire con la materia dell'universo, se non sapessi tutto questo, sarei veramente sorpreso e negativamente stupito dalle affermazioni di Brian Cox, perché appaiono di una puerilità veramente disarmante. Sarei decisamente infastidito dal sapere che è preoccupazione degli scienziati del Cern di dimostrarmi la non esistenza dei fantasmi. Brian Cox, con la sua sparata, fa apparire gli scienziati come una banda di scemoni che credono che i fantasmi non possono esistere perché non sono descritti dal Modello Standard! Ripeto, io non credo affatto all'esistenza dei fantasmi, ma sono certo che se esistessero così come vengono immaginati, se ne fotterebbero alla grande delle nostre Lagrangiane e dei nostri diagrammi di Feynman!

Quindi mi rivolgo a Brian Cox: Brian, sei un bravissimo divulgatore, hai il carisma di chi riesce ad acchiappare il pubblico e farlo affascinare, caratteristica che pochissimi scienziati hanno. Usa queste tue doti per spiegare la scienza come hai dimostrato di saper fare, e lascia perdere la tentazione di fare il tuttologo e sconfinare su argomenti che non c'entrano niente con la scienza. Non fare come certi scienziati nostrani, tipo certi matematici che presi dal delirio dell'omniscienza hanno riempito gli scaffali delle librerie con saggi che trattano dall'esegesi biblica ai rimedi per la gastrite. O come certi particellai in pensione, che sono convinti di avere in tasca le prove scientifiche dell'esistenza di Dio e intanto confondono meteo con clima. Continua ad affascinarci come sai fare, perché lo sai fare bene, ma lascia stare 'ste cazzate sui fantasmi.

mercoledì 1 marzo 2017

Quando si cercano le cause di fatti che non esistono.

Cose pazzesche che succedono quando non c'è cultura scientifica.



Si dice spesso che in Italia manchi la cultura scientifica, ed è vero. Cultura scientifica che non è sapere di scienza (anche se la cosa può aiutare) ma conoscere e fare proprio il modo tipico della scienza di approcciare i problemi. E perché la carenza di cultura scientifica nella società può rappresentare un problema? Perché possono succedere cose pazzesche e impensabili come questa.

Siamo a Canneto, frazione di Caronia, spesso chiamato semplicemente Canneto di Caronia, un paesetto in provincia di Messina. La foto qua sotto lo mostra in tutta la sua estensione. Le classiche quattro case in riva al mare, con la ferrovia che lo taglia in due. In alto un albergo, qua e là case di pescatori e di vacanze, una strada provinciale e sostanzialmente niente altro.  Il cerchio rosso individua la zona che ha portato alla ribalta delle cronache questo paese: una cinquantina di metri lungo una stradina.
Canneto di Caronia (ME). La zona in rosso è quella influenzata dai "misteriosi" fuochi.

I primi fatti risalgono all'inizio del 2004, quando hanno cominciato a verificarsi alcuni incendi e combustioni di oggetti di varia natura: fili e apparecchiature elettriche, ma anche poltrone, divani, letti e suppellettili di vario tipo. I fatti si ripetono nel tempo, e sebbene i media riportino che coinvolgono l'intero paese, in realtà essi avvengono solo nella zona del riquadro ovale della foto: una cinquantina di metri e alcune case lungo una stradina senza sbocco. Tutto il resto, ferrovia, albergo, spiaggia, strada provinciale e le altre case, resta nella assoluta normalità.

Gli incendi, che si susseguono nel tempo, vengono subito catalogati dai media, dagli abitanti e in primis dalle autorità locali come "misteriosi". Addirittura c'è chi parla di cellulari che si accendono da soli, morie di pesci, fuochi fatui e altri fenomeni "inspiegabili". Talmente inspiegabili che, dopo due anni di brancolamento nel buio, viene finalmente istituito il Gruppo Interistituzionale per l'Osservazione dei Fenomeni (che ti viene subito da dire: me cojoni!) con ordinanza emergenziale della Protezione Civile (fonte). Leggetevi l'articolo citato perché ne vale veramente la pena. Tutto questo prevedeva anche una collaborazione tra Stato Italiano e Regione Siciliana anche nello stanziamento di fondi. Secondo questo gruppo, Canneto di Caronia "è stata colpita da fenomeni elettromagnetici di origine artificiale, capaci di generare una grande potenza concentrata".

Alcuni tra i misteriosi fuochi di Canneto di Caronia: in senso orario un tubo di lavatrice, un ciuffo d'erba, della carta sul pavimento, una poltrona, un asciugamano da bidet, il muro di un sottoscala.


E per cercare di capirci qualcosa erano stati interpellati anche la Protezione Civile, l'Esercito, la Marina Militare Italiana, l'ARPA, l'INGV, l'Aeronautica Militare, l'Istituto Idrografico della Marina Militare, il Ministero delle Comunicazioni e altri enti istituzionali di vario tipo. Una lista non completa delle misure effettuate per cercare di scoprire la causa dei fuochi è elencata qua sotto (fonte):
 
Campagna di telefoto e rilevamento aereo condotta dall’Aeronautica Militare
•Campagne di misure dei parametri fisici, geofisici e geochimici, condotte dall’INGV (Sezioni di Catania e Palermo)
•Campagna oceanografica condotta dalla Nave “Galatea” dell’Istituto Idrografico della Marina Militare su uno specchio di mare esteso, antistante la zona costiera di Canneto (magnetometria, parametri fisici e chimici, sedimentologia)
•Campagna di rilevamenti e misure con georadar
•Campagna di rilevamenti magnetometrici a terra e di monitoraggio dei campi elettrici ed elettromagnetici condotti dalla Marina Militare
•Campagna di monitoraggio dello spettro radioelettrico condotta dal Ministero delle Comunicazioni e dall’ARPA Sicilia e misure dei parametri ambientali e meteo-climatici condotta dal SIAS – Regione Siciliana
•Mappatura di tutti gli utilizzatori dello spettro radioelettrico presenti in un raggio di diversi chilometri centrato su Canneto, curata dal Ministero delle Comunicazioni
•Campagna di rilevamento aereo, misure e mappatura dell’intensità totale del campo magnetico terrestre condotta con tecnologia d’avanguardia dall’INGV su un’ampia zona di mare compresa tra I’Isola di Ustica e le Isole Eolie
•Campagna di monitoraggio dei campi elettromagnetici tuttora effettuata e in via di ulteriore potenziamento
•Campagne di rilevamento nel visibile e nell’infrarosso (IFR-FLIR) condotte in terraferma e da piattaforma aerea, con il supporto di mezzi aerei e specialisti della Marina Militare.

A quel punto il paese diventa meta di "esperti" di tutti i tipi, tra i quali, oltre a quelli degli enti istituzionali sopra citati, abbondano anche maghi, sensitivi, rabdomanti, ufologi, esorcisti, e ovviamente la troupe di Voyager, che in queste situazioni ci sguazza sempre (vedi filmato).

La conclusione di questo po' po' di cape tante è che i misteriosi fuochi hanno cause altrettanto misteriose che coinvolgono misteriose esercitazioni militari, gli USA, la Nato, potenze elettromagnetiche inimmaginabili, tecnologie sconosciute e ovviamente gli ufo, che prontamente compaiono sopra le case di Canneto, fotografati immancabilmente mossi e sfuocati nonostante questa iradiddio di mezzi.


Due ufo nel cielo di Canneto di Caronia, ripresi con la tipica alta definizione che contraddistingue questo genere di foto.

Il tutto è efficacemente sintetizzato dal titolo di un quotidiano online, che sentenzia: "Fuochi di Caronia, verdetto finale: tecnologie militari evolute anche di origine non terrestre"  Bello quell' anche, come se in sostanza gli alieni fossero in combutta con i terrestri. Come se ci avessero detto, "fate voi, avete carta bianca a appiccare incendi. Poi se abbiamo un fine settimana libero facciamo un salto anche noi a incendiare qualche credenza". Come se si sapesse quali sono le tecnologie non terrestri.

Il presidente dell CUN, il Centro Ufologico Nazionale, precisa durante un dibattito televisivo che "una volta escluse tutte le cause terrestri, la spiegazione è automaticamente non terrestre (mentre lo scrivo mi sale il crimine!)". Vale la pena a questo proposito quotare il contenuto di un suo intervento pubblico, perché illuminante sulla profondità del pensiero di chi veniva invitato ai dibattiti pubblici sui fatti di Caronia (fonte).
"Pinotti (il presidente del CUN, n.d.r) si è quindi soffermato sulla vicenda di Canneto di Caronia a proposito della quale la chiave interpretativa ufologica è stata avallata perfino dalla commissione istituita dal governo. Peraltro i treni d'onda provenienti dal mare e scagliati contro la piccola località sarebbero dannosi per gli abitanti; a proteggerli basterebbe una sorta di adeguata gabbia di Faraday, che tuttavia non è stata realizzata."
Una gabbietta di Faraday attorno a tutto un paese, dai! E che ci vuole, un lavoretto da niente! Deve aver visto molti film giapponesi di Gozzilla, il presidente del CUN. Quelli dove il generale giapponese intimava: "costruite una recinzione di alta tensione tutta attorno a Tokio!", e dopo mezz'ora arrivava il sottoposto che trafelato diceva: "recinzione costruita, generale!". Che poi magari se ci sono alte frequenze è pure inutile!

E comunque a questo po' po' di esperti non viene in mente che se ci fossero stati questi spaventosi campi elettromagnetici, questi avrebbero avuto effetto sui metalli, sui binari del treno, sulla linea elettrica, sulle ringhiere dei balconi, e non sui pezzi di plastica, le poltrone, e gli asciugamani da bidet. E sempre a questo po' po' di esperti non viene nemmeno in mente di spiegare come mai tutto quanto avviene soltanto in quei 50 metri di stradina, mentre su tutto il resto del paese gli spaventosi campi elettromagnetici non fanno accadere niente di niente. Che burloni questi alieni, che in combutta con potenze militari misteriose accendono i loro potentissimi raggi fotonici e cosa fanno? Li puntano contro un cul de sac di una stradina di Canneto di Caronia e bruciano l'asciugamano da bitet della signora Concetta, o la coperta del letto di zio Turiddu! Decine di Gigawatt di potenza (lo dicono gli esperti) per bruciare un divano Dondi! D'accordo che sono brutti che non si guardano, ma mi sembra francamente esagerato venirci apposta da un'altra galassia solo perché non ti piace una poltrona! Evidentemente nel loro pianeta gli alieni non hanno la spending review.

Comunque, mentre le autorità ovviamente brancolano nel buio (e come potrebbero fare altrimenti, di fronte a fenomeni causati da tecnologie militari evolute anche di origine non terrestre?), soltanto una voce suona fuori dal coro: quella di Marco Morocutti, ingegnere elettrotecnico e membro del Cicap, il Comitato Italiano per il Controllo delle Affermazioni sulle Pseudoscienze. Morocutti, su suggerimento di un tecnico della Tim che casualmente aveva potuto prendere visione di alcuni reperti incendiati, aveva analizzato a sua volta alcuni oggetti tra quelli che avevano preso fuoco, e aveva osservato una cosa tanto semplice quanto sorprendente in tutta questa girandola di ipotesi fantasiose: che agli oggetti era stato dato fuoco! (video).

Ad esempio un contatore elettrico dell'Enel, di quelli che abbiamo in tutte le case, appariva bruciato nella plastica esterna, ma dentro era completamente integro e intatto. Segno che il fuoco era stato appiccato fuori, e non si era sviluppato dentro i dispositivi elettrici. Quindi non era stato causato da fenomeni sconosciuti e immani potenze, come sostenevano gli "esperti", ma molto verosimilmente era stato banalmente incendiato. E lo stesso per tutti gli altri oggetti analizzati da Morocutti. In particolare i fili elettrici avevano tutti la gomma bruciata all'esterno, ma dentro erano intatti. Cosa piuttosto strana per un incendio che sarebbe stato causato dagli spaventosi campi elettromagnetici che viaggiavano all'interno dei fili.

E alla luce di tutto ciò si era permesso di dire pubblicamente, in più occasioni, che gli incendi erano molto probabilmente dolosi, e aveva consigliato i carabinieri locali di piazzare qualche telecamera nascosta qua e là. Queste dichiarazioni sono state ovviamente derise dalle autorità locali, oltre che dai vari "esperti" (videovideo).

Inascoltato il Cicap, i fuochi sono andati avanti per anni, si sono interrotti per un certo periodo e poi sono ripresi. Infine, per farla breve, il maresciallo dei carabinieri del luogo si è deciso a mettere finalmente qualche telecamera nascosta, che in poco tempo ha registrato per una cinquantina di volte un ragazzotto del luogo, il figlio del presidente del comitato locale di vittime degli incendi (fonte e fonte), che appiccava fuochi qua e là. C'è un filmato, uno fra i molti a disposizione degli inquirenti, in cui lo si vede passare accanto a una macchina col finestrino aperto, guardarsi attorno, buttarci dentro qualcosa e poi allontanarsi tranquillo. Dopo qualche minuto si vede il fumo uscire dalla macchina, e accorrere i pompieri. Era il figlio di quello che si era fatto portavoce nel chiedere rimborsi per chi dagli incendi aveva subito danni. In questo filmato il padre del colpevole (quando ancora non era stato scoperto) racconta a un ufologo come sia avvenuto un incendio nella stanza in cui suo figlio si trovava da solo! Ovviamente catalogandolo come misterioso e inspiegabile. La spiegazione, insomma, era già sotto il naso di tutti, se solo quei tutti avessero avuto il cervello collegato.

Tecnologie anche aliene, campi elettromagnetici di potenza inimmaginabile, e invece era un ragazzotto di 25 anni, che all'inizio dei fatti era un adolescente, come quasi sempre avviene in questi casi di "Poletergeist". Adolescente che si sarà divertito come un pazzo a fare queste cose. Immaginatevi uno che da fuoco per scherzo al bracciolo di una poltrona e per tutta risposta le autorità chiamano la Marina Militare che piazza un incrociatore a 10 miglia dalla costa a fare rilevazioni coi radar! Da fuoco a un filo elettrico con l'accendino, e la Protezione Civile fa effettuare studi geomagnetici sulle anomalie del campo magnetico terrestre nella zona compresa fra le isole Eolie e Ustica. Brucia un cestino della carta straccia e arrivano gli ufologi a dire che ci sono chiare tracce di intervento alieno. E' il sogno di qualunque adolescente annoiato!

E dopo questa scoperta, quali sono state le reazioni di chi aveva chiesto aiuto all'Aeronautica, all Marina Militare e agli Ufologi? Eccole! Comprensibili, perché svegliarsi una mattina e constatare di essere un pirla senza se e senza ma non deve essere bello.

E dove sta la mancanza di spirito scientifico in tutto questo? Sta nel fatto che, a parte Morocutti e quel tecnico della Tim, nessuno, NESSUNO, si è preso la briga, in quei dieci anni, di effettuare una perizia tecnica sugli incendi. Si è deciso fin dall'inizio che erano misteriosi, e come tali si è proceduto. E quindi si è cercato di dare spiegazioni a fenomeni assunti come misteriosi, decidendo senza alcun motivo che fossero state impiegate potenze spaventose e per forza di origine altrettanto misteriosa, (fenomeni misteriosi implicano spiegazioni misteriose) contravvenendo alla più elementare regola del procedere scientifico (ma oserei dire anche del buon senso), e cioè che prima di cercare spiegazioni per un certo fenomeno, è essenziale assicurarsi che il fenomeno sia reale! Altrimenti si rischia, come in questo caso, di perdersi a cercare spiegazioni fantasiose per fatti che in realtà non sono mai avvenuti, o sono avvenuti in modo completamente diverso.

E comunque la cosa che lascia veramente stupefatti è come in dieci anni, DIECI ANNI!, né all'ARPA, né alla Marina Militare, né all'Aeronautica Militare e a tutti gli altri enti istituzionali che sono stati interpellati e si sono prestati a usare i propri mezzi per effettuare misure e rilevazioni, sia venuto in mente di alzare la mano e chiedere: "scusate, ma perché ci fate piazzare un incrociatore a pattugliare la costa, perché volete che facciamo le misure coi radar e i rilevamenti geomagnetici, i carotaggi e i voli coi jet sopra questo paese di quattro case? Ci dati uno straccio di motivo per cui credete che sia necessario fare queste cose?" E se il risultato è un enorme quanto ridicolo sperpero di denaro pubblico, uomini e mezzi, per un fatto che poteva invece essere risolto in un paio di pomeriggi, beh, permettete che a uno gli girino un attimo i cosiddetti!

Ah, quasi mi dimenticavo! Una volta arrestato il piromane, gli incendi misteriosi sono improvvisamente terminati. Si vede che gli alieni si sono presi paura delle telecamere nascoste!


Se volete avere un'idea del mare di idiozie che si sono dette su questa storia, guardatevi questi filmati (1 e 2, 3)





venerdì 24 febbraio 2017

Sciopero degli astrologi: basta scoprire nuovi pianeti!

Che lo stato intervenga regolamentando la scoperta selvaggia.


Le prime avvisaglie c'erano già state con il declassamento di Plutone da pianeta normale a pianeta nano, evento che aveva costretto gli astrologi a rivedere di colpo tutti gli algoritmi per le previsioni e il ruolo dei vari pianeti. Perché se Plutone diventava all'improvviso allo stesso livello delle miriadi di pietroni vaganti attorno al sole, diventava difficile giustificare come mai tutti questi anonimi corpi celesti erano irrilevanti per l'oroscopo mentre Plutone poteva farti essere felice o incazzoso a seconda di dove si trovava nel cielo al momento della tua nascita. Meglio sacrificarsi e toglierne uno che infilarcene dentro qualche migliaia senza poi avere idea di cosa fargli fare.

"E poi chi glielo dice adesso a mio cognato che quel carattere di merda che si ritrova non è colpa di Plutone?" aveva sbottato il direttore di Astra ai microfoni de La vita in diretta nella puntata speciale dedicata a "meteorismo e cene di gala". Per non parlare poi delle dispense della Grande Enciclopedia dell'Astrologia, acquistabili in edicola assieme alla Collezione di Santini Dipinti a Mano, divenuta di colpo obsoleta e da buttare (l'enciclopedia, i santini invece continuavano ad andare da Dio!).

Sembrava soltanto un incidente di percorso nel radioso progresso dell'astrologia, quando si è insinuata subdola la storia delle comete. Una volta ne passava una ogni tot anni, e era una rarità, e si poteva usarla per spaventare un po' la gente e fargli credere che sarebbe successo chissà cosa. Ai bei tempi del Medioevo le comete quando arrivavano mettevano paura, e per gli astrologi era una pacchia! "Adesso invece, con questi telescopi (lo dicevano già ai tempi di Galileo che sono strumenti del Demonio!) ne scoprono una al mese, e ti avvisano della loro presenza molto prima che diventino visibili, e non è mica facile far credere alla gente che una cometa può far succedere cose pazzesche se quando la vedi è solo un puntino insignificante!", ha dichiarato il celebre mago Brachio, noto per aver previsto il terremoto di Amatrice praticamente in tempo reale, solo una mezz'ora dopo la scossa. "Ad esempio uno potrebbe azzardare che col passaggio della prossima cometa il PD rischierà la divisione interna" -  ha proseguito il celebre studioso - "ma si capisce che sono affermazioni azzardate, senza basi scientifiche".


Ma la catastrofe per gli astrologi ha iniziato a concretizzarsi quando la Nasa si è messa in testa di cercare addirittura pianeti esterni al sistema solare. Come se non bastassero già quelli nostrani, che ad assegnare a tutti quelli che già si conoscono una responsabilità nel profilo astrologico è già un bel da fare e non si sa più cosa inventarsi! Come se non fosse bastato il fatto che gli astrologi avevano già sputato sangue con la scoperta di Urano e Nettuno, dato che gli altri pianeti facevano già tutto quanto, e l'unica cosa che era rimasta libera erano gli effetti sulle emorroidi e la prostata! Come se non bastasse tutto questo, alla Nasa hanno cominciato a dire che di pianeti in giro ce ne sono molti ma molti di più di quelli già noti, e che loro li volevano addirittura scoprire!

E quindi è arrivata la mazzata finale, quella che ha steso gli astrologi: in una botta sola sono stati scoperti sette nuovi pianeti nella costellazione dell'Acquario, per di più tutti piuttosto simili alla terra. E almeno gli avessero dato dei nomi che uno sopra ci poteva elucubrare qualcosa di credibile! Figuriamoci invece, li hanno chiamati a, b, c, d, e, f e g!

E a questo punto la categoria non ce l'ha fatta più e è sbottata. "Dobbiamo buttare via per l'ennesima volta tutti i libri e i corsi di astrologia, e rifare tutti i software delle previsioni astrologiche! E poi credete che inventarsi qualcosa per sette pianeti tutti in un colpo solo sia facile?", ha sbottato il noto astrologo Paolo Foxy. "Già hanno cancellato la messa in onda del mio oroscopo solo per dare la notizia che a Istanbul per una ragazzata erano morte una quarantina di persone" - ha aggiunto - "ma a questo punto è chiaro che qui si sta agendo deliberatamente contro la nostra  categoria, cercando di screditare la nostra professionalità!".

E quindi le piazze delle città italiane si sono improvvisamente riempite di astrologi, cartomanti e previsori del futuro, che minacciano le barricate. "Non vi leggeremo più l'oroscopo la mattina, poi voglio vedere come affronterete la giornata!", ha gridato il mago Onanirius ai microfoni di Teletaglieforti. "Basta con questa scienza ottusa e scriteriata", - ha chiosato la veggente Shamhahnthah - "vogliamo un decreto legge che finalmente ci tuteli, e regolamenti la scoperta dei nuovi pianeti!".  "Se continueranno queste scoperte selvagge" - ha dichiarato il mago di Sessa Aurunca Oronzo Espiritusantu - "per ritorsione venderemo semplici pezzi di plastica spacciandoli per potenti talismani".

Per gli astrologi, insomma, si prefigura un futuro difficile, al pari di quando la De Agostini doveva gettare continuamente al macero tonnellate di atlanti geografici appena stampati perché con la caduta dell'URSS ogni settimana nasceva un nuovo stato. E quindi, in vista di un futuro costellato di astacoli c'è chi ha suggerito un condono sulla scoperta dei futuri pianeti, e di decidere fin d'ora che quelli che verranno non contano. Tanto, cazzata per cazzata, chi vuoi che se ne accorga?

lunedì 20 febbraio 2017

Orgogliosi di non sapere la matematica

Popolo di santi, navigatori, e ignoranti in matematica

   

L'ambiente tipico in cui succede è il talk show televisivo, la vetrina per politici da salotto, attori rampanti e decaduti, giornalisti e pseudo tali, tuttologi definiti genericamente "intellettuali" e varia umanità italiota. Ad un certo punto, alla domanda su qual è l'attività su cui si è proprio negati, viene fuori che: "guarda, se c'è una cosa che proprio non fa per me è la matematica!"  E lo dicono ridendo, con fare civettuolo, come se fosse una caratteristica vezzosa, un aspetto divertente della persona. 

L'uomo di cultura da talk show sa prendere posizione sulla politica internazionale, sull'economia, sugli adolescenti che sterminano la famiglia e sul ruolo di internet nella comunicazione del nuovo millennio, ma se c'è da fare una proporzione o una percentuale da quinta elementare si arrende. Si arrende, ma si sente anche giustificato come se gli avessero chiesto di leggere una tavoletta in scrittura cuneiforme, perché la matematica si sa che è una cosa per pochi, e per lui/lei - e lo dice sorridendo - la matematica proprio non è cosa!

Immaginiamo per un attimo la seguente situazione: il politico, la soubrette, o l'uomo di cultura che dicesse: "ah, guarda, chiedetemi qualunque cosa ma per carità, non pretendete che parli un italiano decente perché io e i congiuntivi proprio non andiamo d'accordo!". E giù risate - ah ah ah -  perché non si può pretendere mica tutto da un uomo di cultura! 

Impensabile vero? Se un personaggio pubblico sbaglia i congiuntivi (io non li uso così non rischio neanche) tutti lo prendono (giustamente) in giro, ma invece non sapere la matematica è considerato alla fine un peccato veniale, come se uno non sapesse fare la maionese.



Ve lo immaginate un uomo di cultura cultura che citasse "Rolando Manzoni", o dicesse "non mi ricordo mai se il Passero Solitario l'ha scritto Leopardi o Carducci, che tanto erano tutti due poeti medievali!". Impensabile. Uno scandalo. Da far suonare l'allarme evacuazione dello studio televisivo. Invece lo stesso uomo di cultura, un esponente del pensiero, in Italia può tranquillamente dire pubblicamente di non ricordarsi il Teorema di Pitagora, o di non sapere quanti centimetri cubi ci sono in un metro cubo, che non si scandalizza nessuno. E' l'Italia, baby, popolo di santi, di navigatori, e di uomini di cultura per i quali la matematica non fa parte della cultura. E quindi se non si sa calcolare il 20% del 10% non ci si vergogna neanche, come a dire "oh, sono un essere umano anche io alla fine!".

E come ciliegina ogni tanto trovi su Facebook quei post del tipo: "Solo pochissimi lo sanno risolvere!!!!!" e sotto un'operazione del tipo 3+2x0+2x4 = ?. E di fronte a una sfida del genere, - solo pochissimi lo sanno risolvere -, il genio matematico che è in ognuno di noi comincia a scalpitare per dare la soluzione,  e ecco che ti ritrovi con una lista infinita di numeri più o meno a caso, tra i quali la risposta giusta è spesso in minoranza (il massimo sono quelli che, oltre a sbagliare l'ordine delle operazioni, sbagliano anche i conti).

Tutte le volte è la stessa storia. Tutte le volte è pieno di gente chi svolge le operazioni da sinistra a destra (o magari da destra a sinistra, non si sa mai, essendo i numeri "arabi"...) ignorando una cosa che si insegna (e si dovrebbe imparare) alle elementari, e cioè che, in mancanza di parentesi, prima si svolgono le moltiplicazioni, e poi le addizioni.  

Che pensi ingenuamente che ormai si dovrebbe essere sparsa la voce, fra il popolo di internet, di questo cavillo imparato nella notte de tempi. Tra gli internauti, quelli che se scrivi che il prezzemolo fa guarire dal cancro diventa subito virale, possibile che la regoletta di come si fanno le operazioni di aritmetica non riesce a attecchire? Popolo del web, vi imparate e fate vostre tutte le peggio puttanate in un attimo, fate uno sforzo, no?

Ma non solo, tra le risposte sbagliate trovi quelli che, se glielo fai notare, si incazzano pure, e ti dicono che sono solo punti di vista, e che lui si ricordava comunque del contrario, e che dipende dalla definizione, e che senza le parentesi non si può fare, e che non c'è una regola precisa. Insomma, della serie: sono ignorante su una cosa che dovrei sapere così come dovrei sapere che Ancona sta nelle Marche e non in Abruzzo (non avete idea di quanti si sbagliano, io che sono di Ancona ci faccio caso!), però, invece di tacere e tenere le orecchie basse,  pretendo pure di avere ragione adducendo motivazioni a caso. 

Io spero che questa gente non cada mai vittima di usurai. Me li immagino che chiedono un prestito, mettiamo di 10000 euro, e si accordano per ripagarlo al 50% (hanno trovato usurai dal cuore d'oro...). E poi, invece di ridargli 15000 euro, i 10000 più il 50%, insistono che sono solo 10000, perché 10000+10000x0.50 secondo loro fa giusto 10000. Chissa se Gennarino 'o sguarramazzo si lascerà convincere che alla fine l'ordine delle operazioni è tutta una questione di punti di vista?

venerdì 10 febbraio 2017

Trovare un ago in un pagliaio: la scoperta del bosone di Higgs a LHC.

Immaginate di lavorare a una nastro trasportatore di una fabbrica che inscatola pomodori, in qualità di addetti al controllo della qualità. Il vostro compito è scegliere i pomodori buoni e buttare quelli mezzi marci o che comunque non vanno bene, mentre il nastro vi scorre sotto il naso.

Solo che questa è una fabbrica veramente strana, perché i pomodori buoni non sono la maggioranza, ma soltanto uno ogni 10 miliardi, mentre tutti gli altri sono da buttare. Non solo, ma la catena di montaggio è così perversa che i pomodori non scorrono lentamente, lasciandovi tutto il tempo per controllare con calma, ma sfilano davanti ai vostri occhi con la velocità di più di 40 milioni di pomodori al secondo! E voi dovete quindi essere non solo attenti, ma anche così incredibilmente veloci da controllarli tutti, uno per uno, e decidere sul momento, senza esitare, se quei pomodori devono andare nei barattoli o nel cestino della spazzatura.

Sembra una situazione demenziale? Queste erano (e sono tuttora) le condizioni agli esperimenti di LHC del Cern per individuare il Bosone di Higgs, scoperto nel luglio 2012 dopo decenni di infruttuose ricerche. La scoperta del bosone di Higgs è stata quindi anche un "challenge" tecnologico non da poco, e di questo voglio parlare.


Il bosone di Higgs è una particella di grande importanza per la consistenza del quadro teorico relativo al mondo delle particelle elementari. Era il tassello ancora mancante di una descrizione teorico/fenomenologica, denominata "modello standard delle particelle elementari", che aveva trovato negli anni numerosi e precisi riscontri nelle osservazioni sperimentali, oltre ad aver fornito dettagliate previsioni su fenomeni poi effettivamente scoperti e misurati, quali ad esempio l'esistenza del quark top e il valore della sua massa. Mancava solo la particella di Higgs, ricercata invano da decenni. Il "Most Wanted" della fisica delle particelle (adesso soppiantato dalla materia oscura).

Il motivo per cui nessun esperimento era mai riuscito a evidenziare questo tipo di particella sta nel fatto che la sua massa era sostanzialmente ignota. La teoria ne prevedeva l'esistenza, ma non quanto fosse pesante. Esistevano delle limitazioni - non più leggera di tanto, né più pesante di tot - provenienti da considerazioni teoriche e misure sperimentali, ma l'intervallo di massa dove esso poteva collocarsi era sufficientemente ampio da rendere la sua ricerca difficile.

Una collisione registrata dall'esperimento CMS del Cern all'LHC, candidato a contenere un bosone di Higgs che si trasforma immediatamente in due fotoni (indicati in rosso).
Il motivo è che le particelle di Higgs non esistono normalmente in natura così come esistono i protoni o gli elettroni. Come per la maggior parte delle particelle elementari esse devono essere prodotte in urti fra particelle. La produzione di particelle "pesanti" diventa possibile accelerando particelle comunemente esistenti in natura, come ad esempio i protoni, e facendole scontrare fra loro. In questo modo, negli urti che avvengono, la natura riesce a trasformare parte dell'energia cinetica iniziale delle particelle accelerate in materia, in massa, letteralmente creando particelle che non esistevano prima. E' l'utilizzo della famosa relazione E=mc2 in senso contrario. Invece di produrre energia dalla materia, come avviene nelle reazioni nucleari, si produce materia a partire dall'energia. Il tutto è possibile perché energia e massa sono la stessa cosa (e infatti c'è un uguale in mezzo). Essendo però c al quadrato (c è la velocità della luce) un numero "grande", mentre basta poca massa per produrre tanta energia (le bombe atomiche ce lo dimostrano), è necessaria molta energia per produrre materia appena sufficiente per fare una singola particella elementare.

E siccome l'Higgs (i fisici lo chiamano amichevolmente così) era previsto essere piuttosto pesante (relativamente al "peso" delle particelle, ovviamente, almeno un centinaio di volte la massa di un protone), per produrlo era necessario disporre di un acceleratore che conferisse molta energia alle particelle accelerate. LHC, il Large Hadron Collider costruito al Cern, era quindi lo strumento giusto per far avvenire urti nei quali si realizzavano le condizioni per produrre la fantomatica particella.

Ma l'energia dell'acceleratore non è l'unica quantità importante. E' importante anche che, nell'ambito delle varie tipologie di collisioni che avvengono in un acceleratore, il bosone di Higgs venga prodotto in modo sufficientemente abbondante da poter essere osservato e separato statisticamente dal fondo. E qui viene l'aspetto interessante, perché quando accendiamo un acceleratore come LHC e facciamo scontrare i protoni a gogò, la casistica di ciò che può avvenire nei vari urti è vastissima, e non possiamo prevedere in anticipo che cosa avverrà in ogni scontro. Sono processi quantistici, e l'unica cosa che possiamo fare è calcolare la probabilità che si produca un bosone di Higgs, ma non possiamo dire in anticipo quale sarà l'urto giusto e quale quello in cui dell'Higgs non vi è traccia.

Allora chiediamoci per prima cosa come si manifesterà un bosone di Higgs in un urto fra protoni a LHC nel caso esso venga prodotto. L'Higgs non è una particella stabile, come lo sono invece protoni o elettroni. Appena prodotta, la particella di Higgs scompare subito, immediatamente, senza dare il tempo di osservarla o guardarla muoversi. Si dice che "decade", in gergo, ovvero si trasforma in altre particelle che sono invece osservabili sperimentalmente, tipo ad esempio una coppia di fotoni, che sono oggetti che i fisici conoscono molto bene. Non solo, ma questi "stati finali" in cui si trasforma il bosone di Higgs avranno tutta una serie di caratteristiche peculiari, che i fisici sapevano già prevedere e descrivere nei dettagli anche senza aver mai osservato un bosone di Higgs in precedenza. In sostanza i fisici non sapevano che massa avrebbe avuto il bosone di Higgs, ma nel caso avrebbero riconosciuto la sua faccia.

Però la cosa importante da considerare è che esiste anche quello che chiamiamo il "fondo".  Ovvero fra tutte le innumerevoli collisioni fra protoni che si ottengono a LHC, ce ne saranno alcune che avranno caratteristiche del tutto simili a quello che ci si aspetta per il bosone di Higgs, pur non avendo niente a che fare col bosone di Higgs. Altri tipi di "stati finali" con la stessa faccia del bosone di Higgs, senza tuttavia esserlo. E quindi, guardando una singola collisione con queste caratteristiche (i fisici li chiamano genericamente "eventi") non abbiamo modo di dire se essa è relativa alla produzione e successivo decadimento di un bosone di Higgs oppure se si tratta di un evento di fondo. Una separazione fra le due categorie è possibile solo a livello statistico. Solo in quel modo si può controllare se, oltre al fondo, ci sono eventi che, seppure ad esso simili per caratteristiche, sono numericamente in eccesso.

Questi eventi avranno la caratteristica di avere valori di massa simili, manifestandosi come una "bozza", un picco smussato sul fondo sottostante. E' quello che si vede nella figura qua sotto, in cui è riportato il numero di coppie di fotoni raccolte durante la presa dati di LHC in funzione della loro massa (si chiama massa invariante, e si calcola con le formule della relatività ristretta, e è una quantità che corrisponde alla massa a riposo dell'eventuale particella che è stata prodotta e successivamente si è trasformata in due fotoni). Il fondo è dovuto a tutte le combinazioni casuali fra due fotoni scorrelati fra loro, cioè che non provengono dal decadimento della stessa particella, che casualmente simulano quello che ci si aspetta per il decadimento di un Bosone di Higgs. Negli urti a LHC infatti i fotoni abbondano. Se viene prodotto un bosone di Higgs, però, i due fotoni in cui esso decade mantengono il ricordo del papà che li ha generati, e la loro massa invariante sarà proprio quella del bosone di Higgs.

Quella protuberanza che spunta fuori dal fondo a valori di massa attorno a 125 GeV (circa 134 volte la massa del protone) ci dice che c'è qualcosa in più oltre al fondo, e è la firma della produzione del bosone di Higgs. Il picco non è netto, ma smussato, perché la misura dell'energia dei fotoni non è perfetta (a scuola insegnano che ogni misura scientifica ha associato un errore!) e questa imprecisione nella misura si trasforma in una imprecisione nella misura della massa, che quindi rende la posizione del picco non perfettamente definita.

Quindi capiamo subito che, per accorgerci della produzione di particelle di Higgs, ne dobbiamo produrre in abbondanza in modo da poter avere una significativa separazione statistica fra segnale e fondo. La bozza sul fondo deve vedersi, perché altrimenti non potremmo distinguerla dalle naturali fluttuazioni statistiche del fondo stesso. Questo si apprezza bene nella parte bassa della figura, in cui il fondo "medio" è stato sottratto.

Detto in soldoni, se all'interno dei nostri dati ci aspettassimo in media - mettiamo -  soltanto 2 eventi contenenti l'Higgs e 1000 di fondo, non avremmo speranza di separare il segnale dal fondo, perché il numero degli eventi di fondo non sarà mai esattamente 1000 e neanche gli eventi di Higgs saranno esattamente 2, ma fluttueranno statisticamente, e la fluttuazione statistica del numero 1000 è tale da coprire ampiamente ogni possibile fluttuazione statistica del numero 2. Quindi dobbiamo disporre di un acceleratore che produca molti bosoni di Higgs in modo da rendere il rapporto fra eventi di Higgs e eventi di fondo sufficientemente grande. Anche perché di questi eventi contenenti l'Higgs che verranno prodotti, un po' se ne perderanno per strada a causa delle difficoltà sperimentali nel metterli in evidenza. Si chiama in gergo "efficienza di rivelazione". Ovvero per ricostruire questo tipo di eventi dovremo applicare opportuni algoritmi che scartino il fondo senza intaccare troppo il segnale di Higgs, e tali algoritmi per forza di cose non potranno mai essere 100% efficienti né privi di contaminazioni. Alla luce di tutto questo LHC rappresentava l'acceleratore ideale per produrre sufficienti bosoni di Higgs in modo da evidenziarli nonostante il fondo. Il compito degli esperimenti era invece quello di analizzare le collisioni prodotte e in mezzo ad esse scovare la particella maledetta.

Esiste poi un altro problema molto interessante legato alla casistica di ciò che può saltare fuori quando facciamo urtare fra loro due protoni alle energie di LHC, casistica che, come dicevo prima, è molto vasta. Alcune tipologie di collisioni sono molto probabili, altre meno, altre molto meno. E se vogliamo cercare il bosone di Higgs, i casi che interessano a noi, cioè quelli in cui viene prodotto un bosone di Higgs, sono, guarda caso, fra i più rari. Circa un decimiliardesimo meno frequenti del tipo di eventi più probabili, che hanno caratteristiche di tutt'altro tipo, e che in generale sono meno interessanti. Ricordate la storia dei pomodori? Quelli buoni sono una piccolissima parte, e tutti gli altri non ci interessano.

 Per studiare le collisioni prodotte a LHC si circonda il punto dove i protoni si scontrano con una serie di strumenti, di "detector", che costituiscono l'apparato sperimentale che ha il compito di "vedere" quello che salta fuori da ognuno di questi urti, e dirci che particelle sono state prodotte, la loro direzione, il loro impulso, la loro carica elettrica, e tutte quelle informazioni che servono ai fisici per studiare la fisica delle particelle.

A LHC, per come è fatto l'acceleratore, le coppie di protoni collidono frontalmente ogni 25 miliardesimi di secondo, il che corrisponde a 40 milioni di urti al secondo. In realtà addirittura di più, perché ogni volta che i fasci di protoni si incrociano, all'interno di essi si verificano anche più di trenta urti frontali fra coppie di protoni. Tuttavia la quasi totalità di questi urti ha caratteristiche che nulla hanno a che vedere con la produzione del Bosone di Higgs. La produzione di eventi contenente un Higgs avviene in media una volta ogni 10 miliardi di collisioni. Sempre la storia dei pomodori...

A questo punto però c'è un problema tecnico non indifferente.  Mentre l'acceleratore funziona, e produce collisioni su collisioni, 40 milioni e più al secondo, il detector ha un compito fondamentale: deve trasformare il passaggio delle particelle prodotte nelle varie collisioni al suo interno in informazioni trattabili da dispositivi elettronici, e successivamente archiviare questa mole di dati. Tutta queste marea di segnali elettrici, opportunamente interpretati, si tradurranno alla fine in quelle informazioni fisiche comprensibili da esseri umani quali la direzione, la carica elettrica, l'impulso e le altre caratteristiche delle particelle prodotte in ogni collisione.

Il punto però è che non si possono archiviare su memoria permanente 40 milioni di eventi al secondo. Ognuno di questi eventi occupa infatti circa 1 MByte di spazio disco. Quindi 40 milioni di eventi al secondo significano una pila di CD alta quanto la torre Eiffel ogni qualche secondo (e senza considerare le custodie!). Chiaramente una cosa insostenibile. Quindi, anche se i dati non si scrivono su CD, gli apparati sperimentali non possono permettersi di archiviare tutte le collisioni e poi studiarle con calma per cercare all'interno di esse gli eventi interessanti corrispondenti alla produzione di un bosone di Higgs, ma devono selezionare gli eventi da archiviare su memoria permanente in base alle loro caratteristiche. E devono scegliere con criterio e velocemente, dato l'enorme flusso di dati. Questo viene realizzato implementando una forma di decisione "online" che si basa sulle caratteristiche delle collisioni osservate senza tuttavia analizzarle troppo in dettaglio - perché non ci sarebbe il tempo - ma tale da fare una cernita fra eventi potenzialmente interessanti e eventi sicuramente da scartare che sia la più corretta possibile.

Questa scelta si chiama in gergo "trigger" dell'esperimento. Trigger letteralmente significa grilletto, ma anche innesco, qualcosa che fa partire qualcos'altro. Nel nostro caso si intende un algoritmo, un dispositivo, che analizzi tutte le collisioni, e decida in tempo reale se acquisirle su memoria permanente o buttarle via svuotando tutti i registri dell'elettronica dell'apparato. Se si decide di acquisirli, il "trigger" dà l'okay, e abilita il sistema di archiviazione su memoria permanente.

Tutto questo viene fatto su più stadi, data la complessità del sistema e la velocità con cui deve essere fatto. Infatti, come dicevo prima, tutte le collisioni devono essere prese in considerazione dal sistema di trigger, e per ognuna esso deve dire "si" o "no", come l'Uomo del Monte.

La prima scelta avviene utilizzando un sistema hardware, che prende in pasto le informazioni grezze (raw) immagazzinate dopo ogni collisione dall'elettronica posta sull'apparato stesso. Un algoritmo veloce (e per forza di cose semplice e approssimato) calcola quantità importanti per effettuare una prima scrematura, andando a guardare in ogni collisione i depositi di energia nelle varie parti dell'apparato sperimentale e la presenza di particelle come muoni o elettroni, che possono essere individuate velocemente in modo sufficientemente preciso per questo scopo utilizzando le informazioni "pronte all'uso". La selezione avviene confrontando queste informazioni grezze con alcuni valori di soglia opportunamente scelti in modo da buttare via la tipologia di eventi certamente non interessante, mantenendo contemporaneamente un'efficienza di selezione sufficientemente alta per eventi tipo quelli in cui ci si aspetta che venga prodotto il bosone di Higgs.  Questo primo livello di trigger riduce il flusso di eventi da 40 MHz a 100 KHz. In pratica si tiene una collisione su 400, con una scelta che però è tutt'altro che casuale.

Questa prima scrematura viene fatta in tempo reale, e ogni 25 nanosecondi, ovvero il tempo che intercorre fra una collisione e la successiva, il sistema deve prendere la decisione (evento buono oppure evento da buttare). Per questo scopo le informazioni delle collisioni arrivano all'elettronica che deve prendere la decisione in "pipeline", in fila indiana, esattamente come nel nastro trasportatore dell'esempio iniziale. L'elettronica di trigger di primo livello, proprio come coi pomodori, pesca su le collisioni ritenute buone e butta via le altre.

Le collisioni così preselezionate, però, devono essere controllate in modo più approfondito per decidere se vale realmente la pena di archiviarle su memoria permanente. La scelta finora fatta, infatti, dato che doveva essere molto veloce, era basata su criteri abbastanza approssimati e quindi piuttosto laschi. Tuttavia anche la nuova selezione, sebbene più accurata, deve essere fatta in fretta. Per fare ciò si dirottano tutte le informazioni disponibili delle collisioni preselezionate su più di una decina di migliaia di CPU, che hanno il compito di fare una mini analisi veloce per prendere una decisione finale con più di accuratezza rispetto alla decisione presa in quattro e quattrotto un attimo prima. Questa fase si chiama "trigger di alto livello", e il risultato è una ulteriore riduzione del flusso di eventi da 100 KHz a circa 1000 Hz. Uno su 100. Questi 1000 Hz di collisioni vengono finalmente archiviati con tutte le loro informazioni su memoria permanente, e vengono messi a disposizione dei fisici per farli divertire. La dentro, oltre al fondo, c'è anche il bosone di Higgs.






giovedì 26 gennaio 2017

Vaccinazioni sì o no: io, genitore qualunque, non vorrei dover scegliere!


Leggo che il sindaco di Livorno ha dichiarato che rendere obbligatorie le vaccinazioni per i bambini all'asilo è una "forzatura insopportabile". Aggiunge poi che non ci sono emergenze sanitarie in Toscana, e che la vaccinazione deve essere una scelta individuale, perché altrimenti si viola la libertà del singolo individuo. Il testo integrale del suo intervento lo trovate qua sotto.

Innanzitutto al sindaco sfugge un aspetto cruciale: in Toscana non c'è un'emergenza (meningite) perché la maggior parte dei bambini è vaccinata! Se non lo fosse, il virus avrebbe avuto vita facile nel diffondersi, e l'emergenza sanitaria adesso ci sarebbe eccome! Si chiama immunità di gregge, ed è il motivo principale per cui è importante che sia vaccinata una percentuale più alta possibile della popolazione. In pratica l'immunità della maggior parte della popolazione (resa possibile dalla vaccinazione di massa) rende difficile ai virus il contagiare quei pochi che non sono immuni (i non vaccinati), e che sono quindi suscettibili di contagio. Se il numero dei non immuni dovesse aumentare, l'epidemia si diffonderebbe con facilità. Non pretendo che il sindaco lo legga, ma il concetto è spiegato un po' più in dettaglio qui



E quindi veniamo al secondo errore del sindaco: la vaccinazione non è affatto una questione personale, una scelta individuale, ma riguarda la collettività! Vaccinarsi non solo protegge chi lo fa, ma anche chi , per vari motivi, non può farlo. Ad esempio i bambini troppo piccoli, o coloro che, per motivi di salute, non possono assumere il vaccino. L'immunità che io e il sindaco acquisiamo con la vaccinazione, indirettamente agisce anche su di loro.


E veniamo al terzo errore del sindaco, il più grave secondo me, perché travestito con parole che lo fanno apparire, a uno sguardo sprovveduto, come una frase di assoluto buon senso. E cioè che ogni cittadino, ogni genitore, dovrebbe essere lasciato libero di decidere in modo autonomo se vaccinare o meno i propri figli. 

Il punto è: che competenza ho io, cittadino qualunque, che non sono un medico, che confondo virus con batteri, che laringe e faringe per me sono la stessa cosa, per decidere su un argomento così complesso? Come può pretendere uno che non ha nemmeno chiaro il fatto che se non si è diffusa la meningite è perché la maggior parte della gente è vaccinata,  di chiedere alla gente di prendere in modo autonomo una decisione consapevole su un argomento che, alla luce dei fatti, egli per primo non conosce affatto?

Cosa dovrebbe fare un cittadino qualunque? Se ha buon senso chiederà al pediatra, che gli dirà di vaccinare il figlio (oppure di non farlo, ci sono anche questi medici qui). Ma che alterativa avrebbe, se non quella di chiedere al proprio medico? Mettersi a studiare virologia? Spulciarsi le pubblicazioni su Lancet? (auguri!). Chiedere a parenti e amici? Come riuscirebbe a comprendere se quello che legge o gli viene detto è affidabile, o è la parola di un incompetente? Con quali strumenti un genitore qualunque potrebbe assumersi autonomamente e consapevolmente la responsabilità di una decisione così importante per la salute dei suoi figli e per la comunità?

Io lo dico chiaramente: io non vorrei dovermi assumere una simile responsabilità! Io, cittadino qualunque, privo di competenze in materia, ho il diritto, in uno stato civile, di non dovermi assumere questa responsabilità! Ho il diritto che lo stato mi guidi su ciò che la scienza, che io non sono tenuto a conoscere, ritiene fondamentale per la salute pubblica! Non c'è nulla che ha a che fare con la libertà dell'individuo nell'imporre a un padre di famiglia che magari non ha nemmeno un titolo di studio di "informarsi" e poi decidere autonomamente se è meglio far fare la trivalente a suo figlio, e magari fargli anche scegliere a che età fargliela fare (alcuni dicono che bisognerebbe almeno farla da "grandi"!).

Sarebbe come se il costruttore della casa in cui andrò ad abitare mi chiedesse di decidere autonomamente se mettere in certi punti della casa le travi portanti, oppure lasciarci un normale muro di mattoni. E che ne so io? Non deve spettare a me una decisione simile! E' tutt'altro che libertà, quella! 

Alcuni tirano in ballo l'informazione: prima di imporre - dicono - bisognerebbe informare. Non sono d'accordo. In questo caso bisogna informare mentre si impone! Non si può aspettare che tutti, opportunamente informati, vadano autonomamente alla Ausl a far vaccinare i figli, perché abbiamo visto che, se lasciati fare, molti cittadini cadono vittima delle trappole di chi sparge idee demenziali in fatto di salute (col pretesto di informare!). Lo so che imporre è una parola brutta, ma in questo caso stiamo imponendo la salute dei cittadini. E' un'imposizione più che accettabile, direi!