ASTRO-RISPOSTE

Bentornati cari lettori sul blog di astropaolo,
Come state?

Finalmente sono riuscito a raccogliere le informazioni necessarie e a scrivere l’articolo contenente le risposte alle domande da voi poste. Essere uno studente, un atleta e uno scrittore a volte non è facile e mi scuso con voi perché ultimamente non ho avuto molto tempo. Nei pochi attimi liberi ho cercato di leggere libri e trovare informazioni per essere il più dettagliato possibile nelle risposte; ho ricevuto anche aiuto da una professoressa di fisica la quale ringrazio pubblicamente.

Sin da subito voglio ringraziarvi per l’interessamento e per la partecipazione di tutti voi. Mi sono giunte tantissime domande e molto interessanti. Non voglio annoiarvi troppo quindi iniziamo subito.

Viviana Governi chiede: “Sono affascinata dal mistero dei buchi neri! Sembra che se un orologio dovesse entrare in un buco nero il tempo si fermerebbe. Eternità?”
Ti ringrazio Viviana per la domanda. Onestamente la ritengo una delle più interessanti e ho dovuto lavorarci parecchio per trovare una risposta dettagliata.
La fisica non arriva ancora a spiegare cosa succede all’interno di un buco nero e ci sono solo supposizioni. Questo perché non abbiamo ancora abbastanza conoscenze di questi; data la loro pericolosità e i nostri “pochi” mezzi lo studio di essi risulta difficile. Non si sa dunque al 100% cosa succede all’interno dei buchi neri. Detto questo proviamo ad avvicinarci alla risposta in un altro modo. Noi sappiamo, basandoci sull’esperienza, che neanche la luce sfugge ai buchi neri. Questo significa che anche se dovessimo viaggiare alla velocità della luce (299 792 458 m/s) non riusciremmo a sfuggire a un buco nero. Il discorso è che secondo la teoria di Einstein, un corpo dotato di massa, non può eguagliare/superare la velocità della luce. Nonostante questo, sempre per la teoria della relatività, con l’aumentare della velocità il tempo rallenta e lo spazio si contrae. Quindi se una navicella viaggiasse a una velocità minore ma simile a quella della luce, il tempo sarebbe quasi fermo. Non è possibile fermare il tempo o farlo tornare indietro sempre perché la velocità della luce non è eguagliatile/superabile. Per capire meglio il concetto di rallentamento del tempo con l’aumentare della velocità ti consiglio di leggere “il paradosso dei gemelli” di Einstein. Per concludere, il tempo si ferma in un buco nero? Non lo sappiamo. Il tempo può rallentare e arrivare a essere quasi fermo? Si viaggiando con una velocità altissima. Puoi leggere anche la prossima riposta che è correlata alla tua. Spero tu sia felice della risposta che ho scritto.

Rappresentazione fotografica di un buco nero
Rappresentazione fotografica di un buco nero

Lucio Boscherini chiede: “Una domanda semplice: siamo sicuri che esista lo scorrere del tempo e che invece non esista solo un unico attimo dilatato e modificato dalla luce?”
Grazie per l’interessante domande Lucio. Purtroppo questa è una delle domande più difficile a cui l’uomo non sa (..e magari non può, aggiungerei io) rispondere. Io parlerei di due accezioni di “tempo”. Una è filosofica, l’altra è scientifica ed è il pilastro della fisica. Il tempo è la dimensione nella quale si concepisce e si misura il trascorrere degli eventi. Anche il filosofo sant’Agostino affermò: “se qualcuno mi chiede cosa è il tempo non lo so, ma se nessuno me lo chiede, lo so.”A ribadire la difficoltà nel dare una definizione e a individuarne la natura. La domanda a cui fatichiamo trovare una risposta è: Il tempo è una dimensione creata dall’uomo o una vera entità? Ancora una volta la fisica e (ahimè) anche la filosofia dimostrano i loro limiti. Ci sono pareri discordi, alcuni scienziati/filosofi pensano una cosa, altri pensano l’opposto ma scientificamente non è stata dimostrata la natura del tempo quindi tutti i pensieri rimangono parole. La curiosità che a me sorge è la seguente: scopriremo mai la vera natura del tempo o questa è legata a un’entità superiore (come un Dio per esempio)? Siamo tenuti noi umani a sapere una cosa simile che potrebbe svelare notizie su cose che non dovremmo sapere? E’ sicuramente bello farsi suggestionare pero’ ci sono ancora domande a cui l’uomo non sa rispondere e non sappiamo se saremo capaci di rispondere. La cosa interessante è che, come dicevo sopra, il tempo si può rallentare. Se un corpo dotato di massa fosse in grado di raggiungere la velocità della luce il tempo si fermerebbe (e quindi cesserebbe), Questa possibilità è però smentita da Einstein che afferma che un corpo dotato di massa non può eguagliare o superare la velocità della luce.
Parlando in formule, la formula corretta da utilizzare sarebbe E=m*y*c^2. Y (gamma) è il fattore di Lorentz il quale mi dice quanto cambia il tempo o la lunghezza a seconda della velocità (v) con cui mi muovo rispetto alla velocità della luce (c). Gamma si calcola: y= radq[1/(1-v^2/c^2)], c è la velocità della luce. Come puoi vedere da quest’ultima formula se v fosse uguale a c (ipotizzando che sia possibile ma non lo è) otterremmo un y=1/0. Questa equazione è impossibile nei numeri reali i quali descrivono appunto la realtà. Se v fosse uguale a c il tempo di fermerebbe. Allo stesso modo se la velocità fosse superiore a c otterremmo la ride quadrata di un numero negativo che con i numeri reali risulterebbe ancora una volta impossibile. Dovremmo rifarci ai numeri complessi i quali sono composti anche da parti immaginarie. Queste domande sono tanto interessanti quanto difficili da chiarire vista la ancora non completa conoscenza di questi eventi da parte dell’uomo. Spero di averti dato una risposta soddisfacente.
velocità_luceneutrini

L’amico radioamatore “Roberto Gerolin mi domanda: cosa ne pensi della Sindrome di Kessler? Come può essere risolto il problema dei detriti spaziali?”
Ringrazio anche te Roberto per la domanda. Innanzitutto chiarisco cosa sia la Sindrome di Kessler per i lettori. Questa teoria, proposta nel 1991 dal consulente Nasa Donald J. Kessler, afferma che il volume di detriti spaziali che si trovano in orbita bassa intorno al nostro pianeta potrebbe divenire così elevato che gli oggetti in orbita entrerebbero spesso in collisione, creando così una reazione con incremento del volume dei detriti stessi e quindi del rischio di ulteriori impatti. La conseguenza diretta del realizzarsi di tale scenario consisterebbe nel fatto che il crescente numero di rifiuti in orbita renderebbe l’esplorazione, e anche l’uso dei satelliti, impossibile.
Personalmente ritengo che i detriti spaziali possano divenire un grosso problema se non si tengono controllati. E’ anche vero che al momento il numero dei detriti spaziali è molto alto ma allo stesso tempo è sempre controllato. Oramai sono molti anni che lanciamo satelliti e missioni nello spazio. Le agenzie spaziali sono a conoscenza di questo fenomeno. Lo definirei più un fenomeno che se non tenuto sotto controllo, diventerebbe un problema. Non credo dunque che un fenomeno come la Sindrome di Kessler sia realizzabile appunto perché siamo pronti ad agire e a trovare soluzioni prima di giungere a un tale scenario. Le agenzie spaziali, quando lo riterranno opportuno, investiranno i soldi per un progetto che possa aiutare a “pulire lo spazio”. Ci sono già soluzioni e progetti attivi in questo senso. Effettivamente se un detrito spaziale dovesse colpire un satellite o la ISS potrebbe creare grossi problemi.
Per quanto riguarda le soluzioni, due delle più fattibili sono le seguenti:
-il progetto D-Orbit, il quale presenta un macchinario in grado di guidare un razzo, satellite, detrito di grosse dimensioni, facendolo bruciare nell’atmosfera e togliendo il problema.
– Sostanze chimiche montate su pannelli in grado di catturare detriti di piccole dimensioni. quali piccoli sassi/bulloni che potrebbero creare grosse problematiche nonostante la loro piccola massa.
Spero che la mia risposta sia esaustiva! Un abbraccio Roberto!

Detriti spaziali intorno al nostro pianeta
Detriti spaziali intorno al nostro pianeta

La prossima domanda mi è stata posta dall’amico Bob Rob. Oltre che essere un grande appassionato, è l’admin di un fantastico gruppo di Facebook in cui si parla del pianeta Marte e di tutte le curiosità riguardante ad esso. Se appassionati vi consiglio vivamente di iscrivervi a questo link: https://www.facebook.com/groups/1397607240535073/?fref=ts.
La sua domanda è la seguente: “Hanno confermato più volte che su Marte l’acqua era ben presente, è possibile che sia sparita tutta sotto altre forme? Basterebbe trovare un laghetto anche piccolo nel sottosuolo per cominciare a sperare.”
Grazie mille per la domanda molto interessante Rob. Molti scienziati stanno ricercando la risposta. Ci sono diverse ipotesi a riguardo. La presenza di acqua su Marte nel passato è data come certa dagli scienziati per via della struttura del suolo che presenta anche quelli che in passato erano evidentemente fiumi. Molti scienziati ritengono che l’atmosfera di Marte abbia affrontato un processo diverso da quello affrontato dalla Terra: di conseguenza affermano che nel periodo in cui Marte possedeva l’acqua, l’atmosfera non era formata e quindi questo bene prezioso fu disperso nello spazio. Un’altra ipotesi  è che Marte abbia passato un’era in cui l’attività vulcanica era tanto elevata tanto da rendere il pianeta molto caldo e da prosciugare l’acqua presente. Le speranze restano anche perché la visione delle bellissime calotte polari del pianeta rosso ricordano molto un paesaggio…terrestre!
Mars_north_pole

Sempre da questo gruppo di Facebook, Franca casella mi domanda: “Come fanno le stelle e il sole a bruciare per milioni e milioni di anni in assenza di ossigeno?”
L’ossigeno non è necessario nel processo di reazione che si verifica nelle stelle. La stella rimane per circa il 90% della sua vita nella sequenza principale e qui l’elemento necessario in abbondanza è l’idrogeno. Ciò che accade nelle stelle viene chiamata fusione nucleare. Questa è una di quelle reazioni nucleari che stiamo cercando di riprodurre sulla terra per ricavare energia ma allo stesso tempo è la più difficile da simulare. Sostanzialmente grazie alle elevatissime temperature il deuterio e il trizio dell’idrogeno vengono fusi. Da questa fusione vengono liberati neutroni che rappresentano energia e calore. Le stelle hanno una quantità di idrogeno gigantesca. Nel caso del Sole la quantità presente è abbastanza per far durare questa fase per 10 miliardi di anni. Una volta esaurita la scorta, il destino della stella dipende dalla sua massa. In ogni caso la materia prima per una stella è l’idrogeno. Grazie per la domanda Franca, spero di essere stato dettagliato e soddisfacente.

teo7 mi domanda: “Quanto dura il percorso di formazione e di allenamento necessario ad essere realmente pronti per affrontare una spedizione nello spazio? E quanto dura solitamente la carriera di un astronauta?”
Il percorso di addestramento e allenamento varia di missione in missione rispetto alla durata e allo scopo di essa. Per le missioni moderne, le quali generalmente durano 6 mesi, l’addestramento e la preparazione durano un anno/un anno e mezzo. Per quanto riguarda la durata della carriera di un astronauta è difficile dare dei termini perché dipende molto da soggetto a soggetto. Generalmente gli astronauti in attività di questi tempi sono tra i 30 e i 50 anni. Quando dico in attività intendo quegli astronauti che possono essere selezionati per una missione. Dopo quest’età generalmente si lascia spazio ad astronauti più giovani ed allenati e ci si concentra sul lavoro a Terra. Questa spiegazione rimane molto generale perché comunque un astronauta di 50 anni possiede un’esperienza maggiore a uno di 30 e in questo campo, questa qualità che matura con gli anni è a volte necessaria e può fare la differenza. Ci sono quindi astronauti che sono andati nello spazio a 60/70 anni. Magari un soggetto decide di dedicarsi di più a studi e inizia la carriera verso i 40/45 anni per poi finirla in età più anziana. Altri incominciano già verso i 30 e smettono prima. Altri ancora iniziano presto e finiscono tardi. Dipende molto dai soggetti e da cosa la vita richiede loro.

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Giuseppe mi chiede: “Quando inizieranno a utilizzare il mini shuttle dell ESA per i collegamenti con la stazione spaziale?”
Il mini-shuttle ha effettuato il primo volo  lo scorso 11 Febbraio. Molto dipenderà da come la navicella si comporterà nei prossimi test. In base ai dati ricavati da essi, si potrà capire quando piazzare la prima vera data di una missione con equipaggio.
IXV-struttura-shuttle-esa

Siamo giunti alla fine di questo articolo. Voglio ringraziarvi ancora una volta per tutte le domande ricevute tutte molto interessanti. Personalmente mi è piaciuto moltissimo informarmi e cercare di rispondere dettagliatamente a queste domande. Vi invito dunque a lasciare un “mi piace” o un commento se vi è piaciuto questo articolo e questa iniziativa. Spero si possano creare interessanti discussioni; se avete bisogno di chiarimenti e/o volete risposte più dettagliate sarò ben felice di rispondervi. Complimenti e critiche costruttive sono sempre ben accettati. Per uno studente liceale come me che ha tanto da imparare, è importante ricevere commenti sui miei lavori.
Spero che questa iniziativa sia stata di vostro gradimento,

Un saluto e alla prossima.
Grazie a tutti

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4 Comments

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  1. Ciao Paolo sei sempre più bravo. Risposte degne di un Astrofisico 🙂

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  2. Grazie Paolo della ottima risposta ! e veramente felice di leggerti .

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