È nata una nuova tecno-scienza: la fisica delle onde gravitazionali

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Notte stellata sul Rodano (Vincent van Gogh, 1888)

 

È nata una nuova tecno-scienza: la fisica delle onde gravitazionali

di Giorgio Masiero

Tecnologie e conoscenze implicate nell’intercettazione di segnali gravitazionali dallo spazio

Nessun articolo scientifico mi ha suscitato l’impressione di quello apparso il 12 febbraio scorso in Physical Review Letters dal titolo “Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger” (“Osservazione di onde gravitazionali dalla fusione di due buchi neri”). A segnare il felice esito d’un lavoro collettivo durato 50 anni, l’articolo è firmato da 1.071 scienziati, tra cui un centinaio d’italiani, appartenenti a 133 università e istituti di ricerca sparsi per il mondo. Dal sunto iniziale ai riconoscimenti finali, si coglie l’annuncio d’un evento epocale, destinato a segnare un salto nell’avanzamento della conoscenza. L’enfasi non è nel tono altisonante, ma all’opposto nella stringatezza quasi dimessa, ricca di dati mai prima acquisiti; nella congruenza tra questi e le predizioni teoriche della relatività generale di Einstein (1915) ed infine nella confidenza delle conclusioni. Lo stile dell’inglese usato mi ha richiamato il latino del “De bello gallico” di Cesare.

La registrazione di onde gravitazionali, la prima e l’unica per ora, era intervenuta il 14 settembre 2015, alle 11:50:45 CET, in due laboratori americani ed era stata subito distribuita alla rete internazionale d’istituzioni che da mezzo secolo cerca di captare questo tipo di segnali non elettromagnetici provenienti dallo spazio. Questa rete è come una famiglia: alcuni membri sono più bravi nel catturare i segnali, altri nell’analizzarli, ma tutti sono ferrati in relatività generale, cioè nella fisica dello spazio-tempo. Quel lunedì di settembre la pipeline scientifica s’intasò di mail e chat. Inimmaginabile l’agitazione che anche dopo 5 mesi i ricercatori conservano, trasmettendola a chi li incontra. Per darne un’idea, riporto nella figura sottostante alcuni passi d’una chat scambiata tra due scienziati italiani quel giorno: l’uno lavora in Italia, è ricercatore all’INFN e membro di Virgo, il gruppo europeo nato per intercettare e studiare le onde gravitazionali attraverso l’interferometro di Cascina (Pisa); l’altro, che ho indicato con un cerchietto rosso, lavora in un istituto di ricerca tedesco e fa parte di LSC, la collaborazione internazionale che per lo stesso tipo di studi utilizza i due interferometri americani ed uno ad Hannover, in Germania. (I rivelatori di Cascina e di Hannover non hanno registrato il fenomeno, il primo perché sotto manutenzione per upgrade, il secondo perché non abbastanza sensibile.)

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Lunedì 14 settembre 2015 ore 12:02, Padova chiama Hannover

Rinviando al prosieguo la piena comprensione del gergo, soffermiamoci per ora su due aspetti della chat:

  • l’orario: alle 11:53, appena 3 minuti dopo la captazione del segnale in America, lo scienziato dell’INFN ne è informato in Italia e, ansioso di recuperare un link per analizzare i dati, alle 12:02 si mette in contatto col suo collega in Germania;
  • i wow, le faccette e i punti esclamativi, a denotare la gioia per la scoperta. Uno dei ricercatori racconta: “Man mano che guardavo il segnale, mi diventava sempre più chiaro che si trattava dell’evento che avevamo sognato per anni ed un brivido mi corse lungo la schiena. Dopo 5 mesi mi capita ancora di chiedermi se è tutto reale, se davvero abbiamo udito l’eco di due buchi neri fondentisi l’uno nell’altro a centinaia di milioni di anni luce da qui”.

Come le cariche elettriche in accelerazione producono onde elettromagnetiche, che poi le antenne possono rivelare, così la relatività generale prevede che masse in accelerazione producano onde gravitazionali (sigla: GW, gravitational waves). C’è però qui un grosso problema, come si capisce dal confronto tra le costanti d’intensità dei due campi, l’elettromagnetico e il gravitazionale (v. Tabella contenuta nell’articolo “Le costanti intriganti”): affinché le GW siano eventualmente percettibili, le masse devono essere le più grandi e compatte possibili, delle dimensioni d’una stella ma concentrate su volumi estremamente più piccoli. Metti, la massa d’una portaerei stipata nel volume d’un granello di sabbia e moltiplicata tante volte fino ad ottenere una sfera di 15 km di raggio. Così massivi e compatti sono solo particolari corpi celesti remoti, per es. le stelle di neutroni o i buchi neri. Non basta, questi corpi devono precipitare in stati di moto ad alta accelerazione. Per questi motivi le GW sono estremamente elusive, al punto che Einstein credeva che mai saremmo stati capaci di costruirne un detector abbastanza sensibile. Come le increspature d’acqua provocate dal guizzo d’un pesce nel mezzo d’un grande lago si propagano per un breve tempo producendo un’onda che diviene irrilevabile a riva, così le GW originatesi negli istanti culminanti d’un macro-evento astrofisico viaggiano (alla velocità della luce) in tutte le direzioni e solo con una minima intensità arrivano alla Terra dove, per qualche istante, stiracchiano il nostro spazio-tempo in quantità infinitesimale.

Così, un evento cosmico produttivo d’un getto di GW abbastanza forte da poter essere possibilmente rilevato e che è stato matematicamente simulato nei suoi effetti osservabili è il processo finale di fusione di due buchi neri orbitanti l’uno intorno all’altro. Secondo i calcoli, i due corpi verrebbero a perdere energia gradualmente, in miliardi di anni, spiraleggiando nelle fasi finali in un moto accelerato di avvicinamento, fino a collidere a velocità relativistiche e a fondersi in un unico buco nero. Nella fusione si perde una parte ∆m della massa totale, che viene trasformata in energia secondo la formula E = ∆m·c^2. Questa energia potrebbe comporre un treno di GW, rilevabile con le tecnologie di cui disponiamo. Insomma, se resta l’impossibilità di produrle in laboratorio – hanno pensato in questi anni i fisici a caccia di GW – possiamo almeno sperare di rivelarle da eventi catastrofici accaduti nello spazio profondo. Sempre che fenomeni come i sistemi binari rotanti di buchi neri (o anche di stelle di neutroni) siano possibili nella relativamente giovane età dell’universo…

Ebbene, l’ipotizzata e accuratamente teorizzata fusione di due buchi neri è proprio ciò che i laboratori americani hanno registrato! L’analisi dei dati ha permesso di stabilire:

  1. Il segnale era un getto GW prodotto negli istanti di collisione e fusione di due buchi neri.

  2. Questi avevano una massa uguale rispettivamente a 29 e 36 volte quella del Sole, si sono scontrati ad una velocità di 150.000 km/sec ed hanno infine formato un singolo buco nero rotante, di massa pari a 62 volte quella del Sole.

  3. L’annichilamento di 3 Soli, trasformatisi nell’energia delle GW radiate, è avvenuto in un decimo di secondo, con un picco di potenza pari all’annichilamento di 200 Soli al secondo, vale a dire 50 volte la potenza di tutte le stelle dell’universo osservabile.

  4. L’evento è accaduto alla distanza di 1,3 miliardi di anni luce, nell’emisfero celeste meridionale.

  5. Gli interferometri, come ogni sistema che riceva e tratti informazione, sono affetti da “rumore”, cioè da segnali inevitabili di disturbo che si sovrappongono al segnale utile. Tanto maggiore è il rapporto (“SNR”, signal to noise ratio) tra la potenza del segnale utile e la potenza del rumore, tanto maggiore è la “confidenza” sui risultati di un esperimento. Ebbene, in questo caso l’SNR è risultato 24, che è qui un valore ottimo.

  6. Qualche settimana dopo le osservazioni, a validarle ulteriormente, l’INFN – che dal 1997 ha sviluppato un metodo per interpretare segnali generali di origine cosmica – calcolava la “probabilità di falso allarme” in 4.6σ, vale a dire che ci sono meno di 2 possibilità su un milione che il segnale abbia avuto un’origine casuale da rumore, invece che dalla fusione di due buchi neri.

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In alto: Rappresentazione della fusione dei due buchi neri nell’ultima frazione di secondo. L’urto è avvenuto ad una velocità uguale a metà di quella della luce. In mezzo: Il dato osservato, cioè il segnale misurato dai laboratori americani. Per rivelarlo sono servite tecnologie capaci di misurare variazioni di lunghezza sotto il miliardesimo di miliardesimo di metro. In basso: Il getto GW, cioè il segnale filtrato dal rumore e confrontato con la predizione della relatività.

 

Com’è stato possibile intercettare il segnale GW? A monte dei risultati sopra elencati (e di altri che ho tralasciato) stanno tanto le teorie scientifiche ed i calcoli matematici quanto le più avanzate tecnologie di frontiera (del vetro, del vuoto, dei nuovi materiali, ecc.). Tutti i laboratori moderni per la rivelazione di GW consistono in un interferometro con due bracci lunghi da 3 a 4 km disposti ad angolo retto. Un raggio laser viene diviso in due fasci che viaggiano più volte avanti e indietro, essendo riflessi da specchi collocati alle estremità dei bracci. Questi fasci monitorano la distanza tra le estremità di ogni braccio, registrandone ogni variazione sotto il millesimo del “raggio” d’un protone, cioè sotto i 10^(-18) m. Una GW, ricordiamolo, è uno stiramento dello spazio-tempo e nell’attraversare un braccio dell’interferometro lo allunga infinitesimamente per la durata di qualche istante. La misura di questa variazione – o meglio, della differenza tra le due variazioni che entro centesimi di secondo si sono prodotte nei due bracci (posti ad angolo retto e quindi stirati dall’onda con sforzi diversi) – è stato il prezioso dato primo, rivelatore di GW.

L’avanzamento tecnico avvenuto negli ultimi 50 anni è stato conditio sine qua non per arrivare al risultato odierno. Le tecnologie dell’interferometria sono progettate per convertire lo stiramento spazio-temporale in segnale ottico e per prima cosa devono minimizzare la principale causa di rumore alle alte frequenze, data dal fatto che il flusso luminoso dei laser non è continuo, ma costituito di particelle – i fotoni. Poi, si richiede che gli specchi alle estremità dei bracci abbiano un basso “rumore” di scostamento – cioè mantengano inalterata la loro distanza durante le riflessioni della luce laser – e ciò si ottiene isolandoli dal rumore sismico (che disturberebbe il segnale GW alle basse frequenze) tramite sospensioni costituite di opportuni materiali e levigando e rivestendo eccellentemente le superficie così da minimizzare il rumore termico (che disturba alle frequenze intermedie). Per ridurre altre sorgenti di rumore, tutte le componenti sono montate in un ambiente ad ultravuoto, con pressioni inferiori ad un centimiliardesimo di atmosfera.

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Veduta aerea dell’interferometro VIRGO di Cascina (Pisa)

Entro il 2016 entrerà in piena funzionalità anche l’interferometro di Cascina, cui si aggiungeranno in futuro altri in India e Giappone. Un sistema di più osservatori indipendenti, distanti tra loro e sempre più sensibili permetterà una maggiore copertura del cielo con la possibilità di moltiplicare le osservazioni di eventi GW (ne sono attese una ventina nei prossimi 3 anni), aumenterà le informazioni estraibili e la loro confidenza. Già questa prima osservazione ha avuto importanti implicazioni teoriche:

  • ha corroborato la teoria della relatività generale in fenomeni di gravità forte;
  • ha rivelato l’esistenza di buchi neri massivi. Fino a prima si erano osservati solo una ventina di buchi neri, con masse per lo più tra i 5 e i 10 Soli e, secondo i modelli astrofisici in voga, non potevano esistere buchi neri con masse oltre i 20 Soli;
  • ha rivelato l’esistenza di sistemi binari di buchi neri abbastanza vicini da fondersi entro il tempo di vita dell’universo.

In tutta la sua storia, l’uomo ha avuto un solo mezzo a disposizione per contemplare il cielo, il campo elettromagnetico: per milioni di anni, catturato con gli occhi; da 4 secoli (Galileo, 1609) col telescopio, ancora nella banda della luce visibile; da 85 anni (K. Janski, 1931), col radiotelescopio capace di catturare altre bande elettromagnetiche emesse dalle radiosorgenti sparse per l’universo. Ora abbiamo un nuovo mezzo: il campo gravitazionale. E non ce ne saranno più altri, se i campi fisici sono 4 e gli altri 2 sono a corto raggio. L’introduzione di ogni nuova tecnologia ha rivoluzionato la nostra visione dell’universo: col telescopio siamo passati dal geocentrismo all’eliocentrismo e col radiotelescopio ad un universo senza centro, in espansione accelerata e con oggetti strani come stelle di neutroni e buchi neri. E adesso?

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About Author

GIORGIO MASIERO: giorgio_masiero@alice.it Laureato in fisica, dopo un’attività di ricercatore e docente, ha lavorato in aziende industriali, della logistica, della finanza ed editoriali, pubbliche e private. Consigliere economico del governo negli anni ‘80, ha curato la privatizzazione dei settori delle telecomunicazioni, agro-alimentare, chimico e siderurgico, e il riassetto del settore bancario. Dal 2005 interviene presso università italiane ed estere in corsi e seminari dedicati alle nuove tecnologie ICT e Biotech.

41 commenti

  1. Visto che le ha battezzate Einstein, per me si chiamano Gravitationswellen (per fortuna la sigla e` la stessa 🙂 )

  2. Nino dalla Sicilia on

    Avrei una domanda per il Signor Masiero.
    L’astrofisico Krause, noto divulgatore scientifico, ha esposto in numerosi libri ed articoli l’idea dell’universo dal nulla, riscuotendo un certo successo.

    Mi piacerebbe conoscere la posizione di Masiero (o del gruppo CS), riguardo Krause e la sua teoria.
    Grazie.

    • Giorgio Masiero on

      L’unico successo riscosso da L. Krauss riguarda le vendite del suo libro di 4 anni fa “Un universo da nulla. Perché c’è qualcosa piuttosto che niente”, salutato dal papa dell’ateismo mondiale R. Dawkins della stessa importanza dell’”Origine delle specie” di Darwin, perché conterrebbe una scoperta che “dà il colpo del KO al soprannaturalismo”. La scoperta è sempre la stessa da 30 anni: la proprietà quantomeccanica del vuoto fisico di produrre coppie di particelle-antiparticelle. Ascende al 1983, quando J. Hartle e S. Hawking pubblicarono l’articolo “Wave Function of the Universe” e ritorna periodicamente alla ribalta come se fosse ogni volta nuova, destinata a segnare uno spartiacque nella storia. Si è perso il conto dei libri di “divulgazione scientifica” a questo riguardo: 8 sono del solo Hawking.
      Dove stanno gli errori di un proclama che ha a che fare più col mondo dei ciarlatani che con quello della scienza? Mi fermo a due.
      1) Il vuoto fisico non è il nulla: nulla significa “ni-ente” (non essere), né materia né energia, né spazio né tempo, né alcuna proprietà fisica; il vuoto fisico invece è “qualcosa” esistente nello spazio-tempo, rappresentato in fisica da un vettore di stato a norma diversa da zero, con proprietà caratteristiche. Nella teoria delle stringhe poi, le “membrane” che rappresentano gli universi del multiverso sono separate dal “bulk” che non è “nulla”, ma un iperspazio a molte dimensioni con struttura riemanniana.
      2) La trasformazione del vuoto fisico in una coppia elettrone-positrone pre-assume l’esistenza delle leggi della fisica, in particolare della relatività generale per le proprietà fisiche dello spazio-tempo, e di Lagrangiane della QFT con le equazioni che governano l’evoluzione dei vettori di stato. Ci troviamo così, all’origine del mondo, non con nulla ma con almeno 3 cose pre-esistenti ancora da spiegare: le leggi fisiche, la struttura spazio-temporale quadri-dimensionale della relatività generale (o il bulk della teoria M a maggiori dimensioni spaziali) ed il vuoto fisico con le sue proprietà quantistiche.
      “Perché c’è qualcosa piuttosto che niente”, Nino, non è un problema risolubile dalla scienza, perché la scienza “spiega” A con B, e poi B con C, ecc., ed ogni volta che risponde a qualcosa si aprono 10 nuove domande su qualcos’altro.

      • @ Masiero

        1) Professore anch’io mi congratulo per la chiarezza e semplicità dell’articolo, con la giusta chiusa interrogativa.
        2) Non condivido il giudizio su Krauss e gli altri fisici, forse si potrebbe citare anche Edward Tryon. Perché evocare il termine ciarlatani?
        Non penso che la scienza debba limitarsi nell’elaborare ipotesi e possibili teorie. L’universo autoesplicativo è possibile a livello teorico. Il contrario è già stato smentito da Kant, mi sembra con la quarta antinomia.
        Che poi occorra pagare per leggere di certi argomenti non vedo nulla di male, nessuno ci obbliga e nessuno di noi lavora gratuitamente.

        • “Non penso che la scienza debba limitarsi nell’elaborare ipotesi e possibili teorie. L’universo autoesplicativo è possibile a livello teorico”
          Non ha colto in pieno le obiezioni di Masiero che non ha confutato l’universo autoesplicativo (anche se, se non ricordo male, Masiero non lo appoggia comunque) MA il vecchio equivoco per cui il vuoto quantistico viene spacciato per il “nulla” filosofico di chi sostiene che l’universo si nato dal nulla.
          Per quel che riguarda la mia opinione, non credo che l’universo possa spiegare le sue stesse leggi e la sua stessa esistenza e non un problema dovuto ad un’attuale mancanza di opportune teoria scientifiche, ma un limite epistemologico intrinseco che varrà ora e per sempre.

          • Veramente Krauss è il primo che, nel suo libro, opera una netta distinzione tra vuoto quantistico e nulla metafisico…

          • Se è come dice lei, Giuseppe, buon per Krauss e per i suoi lettori, anche se poi il problema si sposta a “come ha avuto origine il vuoto quantistico?” “Come sono nate le membrane della teoria delle stringhe?”

          • Giorgio Masiero on

            @ HTagliato
            Fu molto più lucido scientificamente e onesto ideologicamente Tommaso d’Aquino quando scrisse che non potremmo mai dimostrare se l’universo è eterno o fu creato e che questa è solo una questione di fede.

          • Giorgio Masiero on

            @ Giuseppe
            Si, Giuseppe, all’interno del libro, quando spiega il meccanismo di pop-up particella/antiparticella, Krauss ammette che il vuoto fisico non è il nulla assoluto, e persino ammette che la fisica parte da leggi di cui non conosce l’origine, ecc., però
            1) quello è il titolo del suo libro;
            2) quella è la postfazione di Dawkins, in cui si dichiara risolta la massima questione della metafisica.
            Lei crede che titolo e postfazione siano stati inseriti senza l’autorizzazione dell’autore?

        • Giorgio Masiero on

          @ Carmine
          1) Grazie.
          2) Nessuno pone limiti alla libertà di ricerca, le teorie fisiche tirate in ballo da Krauss sono vecchie e corroborate da quasi mezzo secolo. Ho usato nei suoi confronti il termine “ciarlatano” in senso tecnico, come di chi vende una cosa (il vuoto fisico) per un’altra (il nulla metafisico) e lo fa per lucro. Nel libro riconosce lui stesso la forzatura usata, ma evidentemente i soldi e l’ideologia ateistica sono stati per Krauss una tentazione invincibile.
          3) “Nessuno di noi lavora gratuitamente”, Lei dice, Carmine. Non sono d’accordo. Molti lo fanno, magari nel tempo libero, ed anch’io nel mio piccolo scrivo qui senza essere pagato. Non si pretende da uno di scrivere senza un occhio rivolto alle vendite del suo libro, però se abbiamo stima del lavoro dello scienziato – ed io ne ho una stima altissima – allora dobbiamo considerare un tradimento della scienza raccontare balle per lucro. Lei come medico lo farebbe? Penso proprio di no.

          • @ Masiero

            1) Professore, se si ricorda ho già detto tempo fa cosa penso di certe pseudodiscipline mediche, e per averle studiate e un po’ praticate, non certo per pregiudizio, quindi concordo con lei che non bisognerebbe lucrare sulle balle.
            2) Ma il punto è se questa cosmologia di cui parliamo siano balle o legittimi campi di studio. Ormai sappiamo cosa s’intende per vuoto o schiuma quantistica , l’ho imparato anch’io che non sono un fisico. Così come è risaputo che a certe grandezze dell’universo potrebbe non aver più senso parlare di tempo e spazio classici, o chiedersi del “prima” del big bang.
            3) Penso che qui tutti apprezziamo l’impegno gratuito suo e degli altri articolisti, e per quel che mi riguarda vale anche per il blog del professor Odifreddi. Quello che intendevo è che io sono anche disposto a spendere,come faccio, per tesi che già so non rientrare nella mia weltanschauung , ma che son disposto ad approfondire.

          • Giorgio Masiero on

            2) D’accordo, Carmine, a patto che non tiriamo mai fuori in scienza il concetto di “nulla”, che appartiene alla metafisica. Per chi disprezza la metafisica poi, questo parlare di “nulla”, di creazione ex nihilo, è proprio paradossale…

        • Vincent Vega on

          Per Carmine

          “L’universo autoesplicativo è possibile a livello teorico.”
          .
          Negando il mutamento e il divenire si, altrimenti no. Il mutevole non si autofonda e non si spiega da se, per evidenti ragioni logiche.
          .
          Non sto li riscrivere ciò che ho già scritto, mi limito a fornire il link ai miei posts, Carmine
          http://www.enzopennetta.it/2016/02/i-pontefici-del-nulla/#comment-47669
          .
          http://www.enzopennetta.it/2016/02/i-pontefici-del-nulla/#comment-47671
          .
          http://www.enzopennetta.it/2016/02/i-pontefici-del-nulla/#comment-47685
          .
          http://www.enzopennetta.it/2016/02/i-pontefici-del-nulla/#comment-47747

      • Banditemi pure per petulanza filologica germanica, ma la domanda perche` c`e` qualcosa invece che nulla ? e` chiaramente la Grundfrage leibniziana: Warum es eher Etwas als Nichts gibt (Warum ist überhaupt etwas und nicht vielmehr nichts ?).

      • Vincent Vega on

        Per Giorgio
        .
        ““Perché c’è qualcosa piuttosto che niente”, Nino, non è un problema risolubile dalla scienza, perché la scienza “spiega” A con B, e poi B con C, ecc., ed ogni volta che risponde a qualcosa si aprono 10 nuove domande su qualcos’altro.”
        .
        Assolutamente si, caro Giorgio. La Scienza è bene che faccia pace con la sua arroganza di voler spiegare tutto, per il banale motivo che non può nè potrà mai spiegare tutto, tantomeno se l’universo sia autosussistente o no.
        .
        Per fare un’analogia, la Storia può stabilire (come infatti fa) con certezza che Maria di Magdala e le altre donne trovarono il sepolcro vuoto e che poi, successivamente, loro (le donne), gli apostoli e più avanti Paolo, il persecutore della Chiesa primitiva, nonchè altre 500 persone citate nella lettera ai Corinzi, ebbero “visioni” (la Storia può al massimo arrivare a dire questo, io li definisco incontri, non visioni) che li convinsero che Cristo era risorto dai morti, ma non può esprimersi sulla veridicità metafisica di suddette visioni, come non può dirci perché il sepolcro venne trovato vuoto. La Storia e la Scienza hanno limiti epistemici molto chiari, ed invalicabili.
        .
        E lo stesso vale per fatti molto più recenti, come la conversione dell’ebreo Ratisbonne dopo un’apparizione Mariana, fatto molto più recente ma similissimo alla conversione del fariseo Paolo, responsabile del martirio di Santo Stefano, il primo martire. http://miraclehunter.com/marian_apparitions/approved_apparitions/rome1842/index.html
        Anche qui, la Storia non può fare altro che “prendere atto” ma non può trarre conclusioni, perché la Storia -come la Scienza- è metodologicamente atea, e lo sarà sempre.

        • Vincent Vega on

          Tanto è vero che non può esprimersi conclusivamente nemmeno su casi come questo http://ilviandantecattolico.blogspot.it/2011/04/bruno-cornacchiola-l-delle-tre-fontane.html dove è evidente a chiunque che un’allucinazione è la spiegazione peggiore in assoluto.
          .
          E il discorso sull’universo non cambia. La scienza non potrà mai stabilire nulla a tal proposito, è alla metafisica che spetta rispondere alla questione se l’universo possa essere ritenuto esplicativo oppure no. E su questo la metafisica ha già risposto da lungo tempo, 800 anni più o meno, e di confutazioni vere non se ne sono viste, solo tentativi di confutazione.

  3. La sua capacità divulgativa è straordinaria, Masiero. Complimenti. Impagabile quella chat tra i due ricercatori italiani!

  4. muggeridge on

    Grazie prof. Masiero, ho leggiucchiato sui giornali, ma così esposta la faccenda è molto più chiara (anche perché la divulgazione scientifica a livello di carta stampata è notoriamente carente qui da noi).
    Su quale scala temporale possiamo aspettarci le ricadute tecnologiche e pratiche ?

    • Giorgio Masiero on

      Grazie, Muggeridge.
      Il campo della ricerca basica, fondamentale è tipico del pubblico: non promette a priori nulla (le GW le hanno cercate per 50 anni!), è ad alto rischio, però è potenzialmente rivoluzionario. E quando ha successo, come finalmente si è dimostrato con le GW, ha già nel frattempo diffuso tutta una serie di innovazioni tecnologiche tra le industrie dei paesi finanziatori. In questo caso, i laser costruiti per i detector hanno trovato molte applicazioni inaspettate. La stessa tecnica che stabilizza le frequenze di sensitività hanno concorso a costruire nuovi semiconduttori nei nostri pc e telefonini. Altri spinoff sono avvenuti in aree come la scienza della misura, l’isolamento sismico, la tecnologia del vuoto, il rivestimento degli specchi e l’ottica.
      Sulle applicazioni future, nessuno può dire, aprendosi alla nostra conoscenza della natura tutto un campo assolutamente nuovo.

      • Giuseppe Cipriani on

        Si può dire che anche questo passo in avanti fa parte di quella buona scienza che si pasce di se stessa e consolida conoscenze? Naturalmente con tutta l’umiltà necessaria per rimanere solo nell’ambito del sapere scientifico, senza derive.
        .
        Intervengo meno, ultimamente, ma leggo e medito sulla mia ignoranza incolmabile. Rimango fiducioso che la buona scienza sta dalla parte dell’uomo. E il genuino scambio di email riportato sopra mi ha fatto tenerezza, confermandomi che lo scienziato vero è come un bambino, pieno di curiosita ed entusiasmi contagiosi.
        Scusate il moto di romanticismo, forse ingenuo, ma m’è sgorgato dal cuore.

        • Giorgio Masiero on

          “Si può dire che anche questo passo in avanti fa parte di quella buona scienza che si pasce di se stessa e consolida conoscenze?” Certo che si può dire, Cipriani! Grazie.

      • muggeridge on

        E’ possibile pensare che l’evoluzione abbia portato a sviluppare organi sensibili alle onde gravitazionali in alcune specie ? In teoria potrebbero esserci organi o sensori, magari non visibili a occhio nudo, di cui sinora si è ignorata la funzione. Con l’elettromagnetismo del resto è avvenuto così, prima che la nostra specie arrivasse a conoscerlo e a produrre appositi dispositivi artificiali per sfruttarne le proprietà, esistevano da milioni di anni organi animali che lo sfruttavano per fini pratici e adattativi.

        • Giorgio Masiero on

          Lo ritengo estremamente improbabile, Muggeridge. Non riesco ad immaginare quale vantaggio competitivo possa derivarne ad una specie terrestre per essere capace di avvertire un fenomeno cosmico remoto di frequenza rara, né come un organo biologico possa avere la sensibilità sufficiente per percepire un segnale così debole.

          • muggeridge on

            Sulla percezione del segnale c’è anche tutta la mia perplessità, ma l’utilità di poterlo fare starebbe nel percepire corpi in avvicinamento o in allontanamento.

  5. stò cò frati e zappo l'orto on

    Professore Grazie.Il Suo articolo è sicuramente utilissimo.
    Speravo nel Suo intervento.

  6. Chiaramente io non sono d’accordo 😀
    Mi pare un vendere la pelle dell’orso prima che i roditori si siano evoluti a plantigradi…
    Calcoli alla mano e dopo innumerevoli conferme, siamo andati alla caccia di Nettuno, sapendo dove andarlo a cercare. Ma la scoperta non e’ stata al momento della rilevazione dell’anomalia gravitazionale, occorre un confronto incrociato che faccia da “antitesi”.
    Altrimenti e’ solo Positivismo.
    Quindi questa non puo’ essere definita la prima onda gravitazionale scoperta perche’ non sara’ mai incrociata con altri dati (per verificare tesi/antitesi).
    La scoperta’ sara’ quando si avvistera’ una supernova nello spettro elettromagnetico e sara’ confermata gravitazionalmente (da un sistema con piu’ rilevatori, grazie, con 2 sole rilevazioni non identifichi alcun punto).
    Per ora il tutto si regge un un colossale “cosa altro potrebbe mai essere”. E la storiella dei due buchi neri, vuol solo dire che hanno fatto girare un programma che conosce solo buchi neri, ed hanno variato i parametri alla ricerca della combinazione che desse risultati compatibili. Compatibili.
    Oh poi e’ fantastico notare che ste onde le ha teorizzate Einstein, che non accettava la matematica dei buchi neri, eppero’ guarda un po’ e’ arrivata proprio un’onda creata da buchi neri. Gustosa coincidenza o fato beffardo. Senza essere neanche “eretici”, perche’ non si va ANCHE alla ricerca di cause compatibili con le idee di chi ha inventato la teoria?
    E siamo quindi a 2 livelli di Positivismo.
    1) cosa altro puo’ essere se non onda gravitazionale
    2) ovviamente l’artefice e’ una coppia di buchi neri
    Siete degli sporcaccioni! 😀

  7. Giorgio Masiero on

    @ Fabio
    Il livello di confidenza, calcolato statisticamente (cioè logicamente) a prescindere da ogni teoria fisica, è 4.6σ. Poi ognuno è libero, Fabio, di credere che si sia realizzato proprio uno dei due eventi da rumore su un milione (invece che il merger BBH), o di pensare che i matematici dell’INFN abbiano sbagliato i conti. In quest’ultimo caso però, si dovrebbero forse fornire calcoli alternativi, piuttosto che simpatiche faccette.

    • Livello di confidenza? Come il sigma Sette dico sette del Biceps?
      Continui ad accettare l’autoreferenzialità come misura scientifica, però perché mai vi lamentate quando lo fanno per le teoria a voi avverse, non lo capisco proprio, ad essere buono.

      • Giorgio Masiero on

        Lei non finisce mai di sorprendermi, Fabio!
        Chi ha confutato la prima interpretazione dell’esperimento da Lei citato? Ancora scienziati dello stesso settore (“autoreferenziali”, secondo la Sua espressione, ma non si può essere tuttologi a questo mondo, giusto?), che hanno trovato gli errori sui primi calcoli di confidenza ed individuato (in quanto dotata del più alto livello di confidenza) un’origine del fenomeno, diversa da quella inizialmente ipotizzata. È questo il modo di avanzare della scienza…, per errori e correzioni apportati dalla stessa comunità scientifica, non da chi vi oppone pregiudizialmente. E più grande è l’errore che si scopre su teorie precedenti, più grande è l’avanzamento scientifico!
        Glielo richiedo: ha correzione da suggerire ai calcoli di INFN? Per quanto li conosco, sarebbero i primi ad esserGliene grati.
        Quanto alle teorie scientifiche che sarebbero “avverse” a noi, io non ne conosco. Per il valore epistemico che noi assegniamo alla tecno-scienza, non esiste nessuna teoria scientifica che possa esserci avversa. Noi qui in CS amiamo la scienza e combattiamo quelle teorie che si dichiarano scientifiche senza che nel nostro avviso lo siano, indipendentemente da ciò che affermano e donde provengano.
        Poi abbiamo anche le nostre concezioni filosofiche. In questi spazi portiamo le nostre ragioni contro le ragioni avversarie, i cui fautori sono comunque ben visti ed ospitati con i loro commenti. Ci dobbiamo tappare la bocca?

        • La cosa (il sorprendersi) e’ reciproca, Dover leggere una arringa che come soggetto puo’ avere solo una comunita’, per cui lei dice “ah ma se ne sono accorti altri scienziati quindi la scienza funziona” e’ da non credere. Cosi’ cancella l’intero misfatto del Biceps (infatti lei si arrocca dietro un sigma ben minore, e sai chi se ne frega dei sigma autoreferenziali?),
          Esponiamola meglio: autoreferenzialmente quelli del Biceps si sono attribuiti un sigma 7, ecco dove sta l’autoreferenzialita’. Io che urlo alla scoperta e me la canto perfino.
          Non una parola sul sommo smacco di un Sigma 7 dico sette cestinato, nulla e’ successo, e ora lei mi ripropone un altro sigma? Ma per piacere!
          Ma la cosa bella e’ che il sigma di cui lei parla e’ relativo alla possibilita’ o meno che il segnale fosse una “simultanea coincidenza”. Allora rilegga il mio post, io do per scontato che il segnale sia reale e da li’ faccio la critica. Perche’ manco mi abbasso a pensare che possa essere stato invece un segnale spurio, saremmo alla farsa.
          Accettato quindi con Sigma 999999 che sia un segnale reale, ho iniziato la mia critica. E’ chiaro? Quindi mi ha offerto un “calcio di rigore” che, ripeto, non mi abbasso neanche a tirarlo, voglio ben sperare che questi del LIGO non siano “allegri” come quelli del Biceps.
          Da cui la domanda “ma allora di che vi lamentate quando si spaccia per vera l’evoluzione, quando non si avanza neanche una critica”?
          E’ chiaro ora?
          Circa i dati, non cada cosi’ in basso prego, io faccio l’analista e valuto la logica delle affermazioni, e di gente come me ce ne sarebbe un gran bisogno. Altrimenti, dopo una testata, saremmo solo in grado di dare un’altra testata.
          Lei che fa domande, non ha risposto alle mie 2 iniziali, sul Positivismo abbagliante di tutta questa farsa.
          Ripeto, forse un giorno si scopriranno le onde gravitazionali, ma non certo cosi’, ma necessariamente tramite dati incrociati, come si e’ sempre fatto nella scienza che lei ed io condividiamo (qui critico la parte che lei crede sia Scienza ma Scienza non e’).

          • Giorgio Masiero on

            Lei sarà un ottimo analista, Fabio, ma non ha ancora capito che qui, in CS, crediamo tutti all’evoluzione. Certamente la colpa del fraintendimento è nostra, da Pennetta in giù fino al sottoscritto, che ha dedicato al tema una ventina di articoli.
            Il resto del Suo discorso non l’ho capito, e qui la colpa è solo mia.

          • Accettato. Per me l’intera storia dell’evoluzione e’ un groviglio che allo stato della conoscenza non mi attrae indagare. Ma insomma mi riferivo alle varie critiche di assurdita’ qui spesso mosse (magari a ragione, magari no, non ne ho idea infatti sono rarissimi i miei interventi su quegli argomenti).
            Quindi di certo non vi do la colpa di tale fraintedimento, sono io che glisso sugli articoli relativi all’evoluzione. Ma chissa’ che il mio messaggio non si capisca comunque.
            Per il resto, mi prendo la responsabilita’ della cripticita’, come a dire che chi ha orecchie (adatte) intenda. E stavolta senza presunzione ma semplice pragmaticita’.
            Ah, PS: penso che avrei dovuto scrivere “darwinismo”.