{"id":18234,"date":"2015-09-12T07:55:44","date_gmt":"2015-09-12T05:55:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/?p=18234"},"modified":"2015-09-12T07:55:44","modified_gmt":"2015-09-12T05:55:44","slug":"le-tre-reliquie-roteanti-della-fisica-applicata","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/?p=18234","title":{"rendered":"Le tre reliquie roteanti della fisica applicata"},"content":{"rendered":"

\"Tre<\/a><\/p>\n

Prendi questo strano oggetto, fallo roteare nella direzione che prevede il suo progetto (qualche volta, vanno bene tutte e due) lo vedrai assecondare docilmente il tuo volere. Ma soltanto per un attimo fugace, oppure due. Poi si fermer\u00e0, invertendo totalmente il verso del suo movimento… Creando l\u2019energia apparente dal vortice dell\u2019assoluto Nulla. \u00c8 una chiara violazione del principio di conservazione del moto angolare! Ristampate i sussidiari! Abbattete l\u2019edificio d\u2019avorio della fisica, ricostruitelo immediatamente nella valle della semplice superstizione! Perch\u00e9 cos\u2019altro potrebbe mai spiegare, un tale susseguirsi di correlazioni, tranne un ritorno all\u2019antico sistema delle opinioni? Il metodo di chi non pu\u00f2 comprendere, per\u00f2 discute. Creando la scintilla che riaccende il sommo fuoco delle origini del mondo.
\nNoi, oggi: una sola razza umana, con variazioni minime, che ben poco si estendono oltre i lineamenti o il tono della carnagione. Molti sistemi di valori, spesso contrastanti, eppure un singolo princ\u00ecpio oggettivo, il merito e il valore della scienza. Tutto questo unicamente grazie a un singolo artificio: la creazione di strumenti. Perch\u00e9 l\u2019occhio umano, per quanto sofisticato e preciso, sostiene immagini che vengono rielaborate, connotate dalle sezioni dedicate del cervello. Mentre un concetto, puro e scevro di contesto, non pu\u00f2 che dare vita ad un sitema matematico immanente. I Celti preistorici, nelle loro solide dimore in legno e fango. Gli antenati degli Egizi, sulle rive del munifico corso fluviale. Gli Olmechi delle Ande mesoamericane, all\u2019altro capo dell\u2019oceano sconfinato. Ciascuno di questi raggruppamenti di popoli distinti, e molti altri per vie parallele indipendenti, giunsero alla costruzione dell\u2019attrezzo primordiale, da cui derivarono tutti quelli successivi: l\u2019ascia in pietra scheggiata, modificazione tagliente di ci\u00f2 che la natura aveva provveduto a creare, grazie ai fenomeni della concrezione ed erosione. Poi migliorato e riprodotto, attraverso la scoperta del metodo segreto per fondere i metalli. Un sistema letteralmente a portata di mano, per costruire abitazioni, templi, carri, splendide ambizioni. Nonch\u00e9 il primo punto di un mistero che ci affascina da sempre, tutt\u2019ora largamente non incasellato nello studio dei fenomeni naturali.
\nIl nome tradizionale viene, come fin troppo spesso capita, da un errore di provenienza medievale. Citava dalla Bibbia (Giobbe 19:24) il Codex Amiatinus, ritrovato nell\u2019abbazia toscana di San Salvatore: Stylo ferreo, et plumbi lamina, vel certe sculpantur in silice<\/em> \u201cChe [la volont\u00e0 divina] sia scritta con penna di ferro, su una lamina di piombo oppure pietra\u201d. Ma il monaco amanuense deputato a tale trascrizione, per qualche ragione scrisse \u201ccelte\u201d invece che \u201ccerte\u201d dando un nome a questo ipotetico scalpello, tutt\u2019ora largamente in uso nella lingua inglese, nella sua versione lievemente modificata di celt<\/em>. Nell\u2019idea di taluni archeologi dell\u2019alba di questa complessa scienza, forse latinisti non proprio fenomenali, tale termine inizi\u00f2 ad essere attribuito a tutto ci\u00f2 di preistorico che fosse tagliente, appuntito o in qualche modo utile ai primordi dell\u2019ingegneria. Una testa affilata, insomma, di pietra, bronzo o altri metalli. E quando costoro ne traevano un singolo esemplare da un tumulo, il sito di un antichissimo villaggio, presso i depositi delle popolazioni indigene, osservavano prima o poi con meraviglia quello stesso fenomeno incredibile, dell\u2019invertimento subitaneo della rotazione indotta. Tutte le asce preistoriche, dalla prima all\u2019ultima: giravano preferibilmente in senso orario, oppure antiorario. Non entrambi oppure, addirittura, nessuno dei due. Come fossero animati dagli spiriti dei loro costruttori ormai defunti…<\/p>\n

<\/p>\n

La forma del tipico celt<\/em>, in effetti, oggi viene riprodotta nella costruzione di un giocattolo simile a una trottola (l\u2019avete visto in apertura) che pu\u00f2 avere molti nomi commerciali: Rattleback, Bizarro Swirl, Space Toy, Robinson Reverser…Ma che sempre si costituisce di un singolo blocco ellissoide di plastica, legno o metallo. Piatto da una parte, e convesso dall\u2019altro, largamente simmetrico nel senso della larghezza, ma non in quello longitudinale. Ci\u00f2 perch\u00e9 la sua gibbosit\u00e0, essenzialmente paragonabile a quella di un cucchiaio, \u00e8 disposta fuori centro rispetto al punto d\u2019equilibrio, esattamente come capitava con le asce dei popoli primitivi. Tale anomalia costruttiva, sostanzialmente, gli conferisce per vie ancora non del tutto chiare un solo verso preferito di rotazione, mentre quello opposto, immancabilmente, gener\u00e0 nel suo movimento una serie di rovinose vibrazioni. Sufficienti a rallentare il moto, fino a un punto tale che l\u2019energia cinetica, dovendo pur trovare un qualche sfogo, non giunger\u00e0 a ridirezionare il suo comportamento. L\u2019aspetto interessante \u00e8 che questa tendenza, nei fatti, non \u00e8 che un\u2019espressione del concetto newtoniano dell\u2019enunciato fondamentale \u201cA ogni azione corrisponde una reazione uguale o contraria\u201d applicato in un contesto specifico in cui n\u00e9 l\u2019attrito, n\u00e9 l\u2019effetto frenante dell\u2019aria, riescano ad intervenire prima del sopraggiungere dell\u2019evento di inversione. E questo non \u00e8 che il pi\u00f9 famoso esempio di un tale miracolo apparente, che in realt\u00e0 ricompare almeno in un altra tipologia di trottola famosa:<\/p>\n

\"Tippe<\/a><\/p>\n

Ci\u00f2 che ci sta mostrando (non senza qualche difficolt\u00e0 tecnica) il nostro vecchio amico Tim, protagonista e titolare del celebre canale di YouTube \u201cGrand Illusions\u201d \u00e8 una Tippe Top, o trottola-che-si-ribalta. Come sempre, il suo naturale carisma e l\u2019enunciazione di pacata meraviglia fanno molto per creare un sottofondo affascinante all\u2019osservazione del fenomeno. Siamo di fronte, del resto, ad un altro oggetto che pare violare le basilari leggi della fisica, ma che in realt\u00e0 \u00e8 stato costruito secondo un metodo che riesce a deviarle dal corso pi\u00f9 comune, dando l\u2019origine a uno spettacolo particolare. Nel momento in cui si da il via all\u2019oggetto, in questo caso esteticamente non dissimile da ci\u00f2 che normalmente associamo agli altri giocattoli che portano il suo nome, si da il via ad una concatenazione di fattori, che immancabilmente, con il procedere di alcuni lunghi e pregni secondi, porter\u00e0 la trottola ad invertirsi, per continuare a roteare in equilibrio sul suo manico. Prima di fermarsi, quindi, torner\u00e0 a girarsi per il verso \u201ccorretto\u201d. Un aspetto particolarmente significativo \u00e8 che a partire dall\u2019attimo del suo ribaltamento, la Tippe Top effettua nei fatti un\u2019inversione del suo moto angolare, da orario ad anti-orario oppure viceversa, in modo del tutto paragonabile a quello sperimentato dal celt, <\/em>bench\u00e9 ancor pi\u00f9 fluido ed immediato. L\u2019arnese in questione fu originariamente brevettato nel 1891 in Germania da Helene Sperl, che gli aveva dato il nome di Wendekreisel (letteralmente: giroscopio) ma non lo produsse mai in serie. Soltanto successivamente, nel 1950, il fenomeno fu riscoperto dall\u2019ingegnere danese Werner \u00d8stberg, a seguito dell\u2019occasione in cui gli capit\u00f2 di vedere, durante un suo viaggio, alcuni bambini brasiliani seduti attorno a un piccolo frutto sferoidale, che ci giocavano facendolo roteare vorticosamente. Costui produsse quindi in serie la trottolina, dandogli il nome che ancora porta di tippetop<\/em>, giungendo ad esportarla in buona parte del mondo. In seguito, tale oggetto sarebbe stato il protagonista di complessi studi universitari, come quello di C.M. Braams dell\u2019Universit\u00e0 di Rijks ad Utrecht, che molto avrebbero fatto per aumentarne ulteriormente la popolarit\u00e0. Da un passatempo semplice e spontaneo, ai presupposti di un grandioso arricchimento personale: quante volte la storia degli esperimenti di fisica applicata fu il frutto di un semplice apparato, pensato per un compito semplice, come tagliare, sminuzzare o giocare? A quanto pare, almeno un\u2019altra: il disco di Euler.<\/p>\n

\"Euler's<\/a><\/p>\n

Come un\u2019oggetto di forma circolare, ad esempio una moneta, fatta girare grazie a un uso ben direzionato della coppia di dita indice-pollice, al termine o durante un lungo periodo di noia. Lo facevamo noi a scuola, come si ritrov\u00f2 a farlo in Tv anche il presentatore di talk show americano Conan, durante i famosi scioperi degli autori d\u2019intrattenimento del 2007-2008, usando la sua fede nuziale sulla superficie della scrivania. Un passatempo che arriv\u00f2 a trovare basi scientifiche, quando nel programma fu invitato anche Peter Fisher, professore del MIT, che sugger\u00ec una serie di metodi per aumentare l\u2019interesse di quello che era diventato, a tutti gli effetti, un esperimento d\u2019interesse pubblico per i telespettatori americani. Vennero quindi forniti due ausilii all\u2019insensata attivit\u00e0: una superficie in teflon ad attrito ultra-ridotto, e una capsula del vuoto, per ridurre l\u2019effetto della resistenza dell\u2019aria sull\u2019anello\/trottola del conduttore. Scoprendo che mentre la prima contribuiva molto all\u2019effetto, la seconda aveva un effetto minimo d\u2019accrescimento, esattamente come aveva gi\u00e0 dimostrato il fisico Leonhard Euler (1707 \u2013 1783) che aveva studiato questa classe di fenomeni grazie all\u2019impiego di due strumenti: un disco metallico stondato, uno specchio lievemente concavo, all\u2019interno del quale farlo roteare in condizioni ideali. Il comportamento del cosiddetto disco di Euler, anch\u2019esso oggi trasformato in un giocattolo piuttosto popolare, \u00e8 un\u2019applicazione fisica di un paradosso matematico, la tendenza fenomenologica all\u2019infinito accrescimento. Poich\u00e9 infatti tale oggetto, esattamente come una moneta o un anello, tende a girare su se stesso e nel contempo a dondolare, i due movimenti interagiscono tra loro, in un\u2019apparente applicazione della legge di Coriolis, secondo cui un qualcosa che si muova in linea retta lungo un disco rotante, da un punto di vista statico rispetto a tale movimento appare invece compiere una curva. Descrivibile in senso visuale, come in quello del suono: il disco, infatti, prima di fermarsi, realizza l\u2019espressione di un sibilo acuto, che aumenta di frequenza fino alla soglia degli ultrasuoni. Poi, d\u2019un tratto, si ferma, assieme a tutto il resto.
\nNulla dura per sempre, nonostante le apparenze. E persino le leggende nate attorno a oggetti come questi, frutto di applicazioni imprevedibili del modo in cui funziona l\u2019Universo, possono essere privati di poesia, grazie all\u2019impiego di precise formule matematiche o studi di settore. Proprio per questo, le mistiche reliquie della fisica trovano la loro applicazione pi\u00f9 proficua nel mondo dei bambini, dove possono ancora dare l\u2019origine ad un senso di spontanea meraviglia, aprendo un portale che conduce verso il mondo della verit\u00e0. Di almeno UNO degli (innumerevoli) universi verso cui pu\u00f2 spingersi il pensiero umano.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Prendi questo strano oggetto, fallo roteare nella direzione che prevede il suo progetto (qualche volta, vanno bene tutte e due) lo vedrai assecondare docilmente il tuo volere. Ma soltanto per un attimo fugace, oppure due. Poi si fermer\u00e0, invertendo totalmente il verso del suo movimento… Creando l\u2019energia apparente dal vortice dell\u2019assoluto Nulla. \u00c8 una chiara … Leggi tutto<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[70,231,91,152,297,1178,573,78,71,97,659],"class_list":["post-18234","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news","tag-divertente","tag-esperimento","tag-fisica","tag-gadget","tag-giocattoli","tag-illusioni","tag-misteri","tag-scienza","tag-storia","tag-tecnologia","tag-trottole"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18234","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=18234"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18234\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18238,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18234\/revisions\/18238"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=18234"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=18234"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=18234"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}