Fisica e Bolle: resoconto dei post partecipanti al 29o Carnevale della Fisica

Tema di questa edizione del Carnevale della Fisica era la Fisica e le Bolle, di qualunque genere. Le aspettative di vedere contributi vari ed originali non sono andate deluse: con post che spaziano dal teatro alla ricerca di civiltà aliene, dall'infinitamente grande dello spazio all'infinitamente piccolo delle nanotecnologie. E poi trittrici di post dagli argomenti più disparati ed eclettici. 

Ma andiamo per ordine:

Giancarlo Cavagna, insegnante di scuola superiore a Bergamo,  apre le danze con una serie di bei video sulle bolle di sapone, riempite ed immerse nei gas più disparati. Ma diamo a lui la parola: 

...E così capita che in laboratorio, un pomeriggio, con due colleghi (Sergio Facchi e Jolanda Repaci) si facciano bolle di tutti i tipi, con fiato, aria, ghiaccio secco, elio, esafluoruro di zolfo, anidride carbonica e si sperimentino fenomeni di statica dei fluidi. Di questi esperimenti ho alcune riprese video fatte per mostrarle agli studenti e poter discutere della fisica che regola i fenomeni. E tra una bolla e l'altra vengono fuori cose molto carine e bizzarre: come questa o questa. La solita spinta di Archimede qui e qui  è mostrata con bolle che galleggiano su strane, sfuggenti e addirittura invisibili superfici gassose ma che si comportano esattamente come quelle liquide (appunto i fluidi!). Abbiamo iniziato a fare queste belle cose grazie allo stimolo che Bergamoscienza ha portato nelle scuole...

Bolle molto più grandi sono quelle presenti all'interno del Sole, descritto con passione e precisione nel blog  notiziedalcosmo.storiepoesia. Il post sulla zona convettiva, dove le immense bolle salgono verso la superficie, è l'ultimo di una interessante trilogia dedicata alla nostra stella. 

Su scale ancora più grandi, Leopoldo Bennacchio ci propone un 'catalogo' di gioielli spaziali: nebulose planetarie e residui di esplosioni di supernovae. Nella loro bellezza queste foto testimoniano la brusca fine di una stella, con conseguente distruzione dell'eventuale sistema planetario intorno. Solo a prima vista possono apparire sferiche, ma studi dettagliati dell'esplosione e della posizione della stella ci forniscono informazioni interessanti sui meccanismi dell'esplosione e del fato della stella superstite. 

E che può esserci di più grande della bolla del nostro universo? Forse una somma di bolle di universi di cui il nostro è solo uno nel quale abbiamo avuto la sorte di esistere...
Gabriele Giordano, nel suo post  tratta di queste variegate ed affascinanti ipotesi.

Tra le bolle infinitamente piccole, Leo Sorge, in SFtech, interessante blog incentrato su temi di  scienza, tecnologia e fantascienza,  tratta di delle moderne stampanti 3D, che saranno le protagoniste della prossima rivoluzione tecnologica. Sono sempre le bolle a governare il principio di funzionamento di questi rivoluzionari oggetti:    Bolle oblunghe, bolle irregolari, bolle filamentose, ma sempre bolle di materiale scaldate a 200° che si assommano tra di loro,  nel formare la struttura che stiamo realizzando.  

E non ci sono solo le bolle di plastica, continua Sorge, la struttura stampata con stereolitografia è a nido d’ape, quindi una griglia tridimensionale che cattura… bolle d’aria! Tra gli esempi una stampante dell'università di Vienna sia in grado di costruire dal nulla un perfetto esemplare di micromachine da corsa. 

Dopo queste applicazioni pratiche ci si può rinfrescare la teoria delle bolle, la spinta di Archimede e tutta la fluidodinamica ad essa legata leggendo  il post su scienzaemusica di Leonardo Petrillo. E' un lungo articolo (ma non vi fate scoraggiare) che  analizza la matematica delle bolle di sapone, dal punto di vista della meccanica dei fluidi: ad una introduzione sui concetti base della meccanica dei fluidi (tra cui l'equilibrio statico di un fluido) e sulla distinzione fra solidi (di cui vengono analizzate alcune proprietà elastiche), liquidi e gas, segue un'approfondita analisi sul concetto di tensione superficiale, che termina con l'equazione di Laplace. Se vi spaventano formule e calcoli soffermatevi sulle immagini ed i video che Leonardo ha allegato. 

Dalle bolle terrestri possiamo andare nello spazio sulla Stazione Spaziale Internazionale, una "bolla" di ambiente terrestre faticosamente mantenuto a 400 km di altezza dal nostro pianeta. Il blog questionedelladecisione tratta - con un bel video di Don Petit - l'assenza di gravità, o meglio le condizioni di microgravità cui sono soggetti astronauti (ed uccelli) in orbita attorno alla Terra.

Sempre nello spazio Luca di Fino nel suo blog background noise affronta il problema della protezione degli astronauti dalle radiazioni spaziali, soprattutto nel caso di missioni interplanetarie. Il problema è ancora aperto, dice Luca: contenitori d'acqua possono essere utilizzati per creare una bolla di protezione attorno agli astronauti in caso di eruzioni solari, ma per andare su Marte i nuclei pesanti accelerati nell'esposione di supernovae sono talmente energetici da 'bucare' questa protezione. 

Tra problemi tecnologici e radiazione spaziale non siamo stati ancora in grado di allontanarci dalla Terra. Tuttavia, con le  prime trasmissioni  radio all'inizio del secolo scorso, l'uomo ha cominciato a trasmettere segnali elettromagnetici coerenti nel cosmo. Questa bolla di messaggi audio e video, per quanto debole e diluita nelle immensità del cosmo, copre già un raggio superiore ai 100 anni luce, comprendendo più di diecimila stelle del nostro vicinato galattico. E' possibile che civiltà aliene stiano facendo lo stesso, mandando segnali nello spazio?  Se qualcuno di questi segnali ci raggiungesse, saremmo in grado di riceverlo e identificarlo in mezzo al mare del rumore cosmico di fondo? Con il suo post, il Tredicesimo Cavaliere coglie l'occasione per aggiornarci dello stato del SETI (acronimo per Search of ExtraTerrestrial Intelligence - ricerca di intelligenza extraterrestre). 

Gianluigi Filippelli ci presenta un trittico di post che spaziano dalla cosmologia alla fisica delle particelle elementari: 1. Come funziona la scienza: JKCS 041 e l'infanzia dell'universo:  Stefano Andreon e Stefano Sandrelli dell'Osservatorio di Brera vengono intervistati da Rai News in merito alla scoperta del più vecchio ammasso ben formato dell'universo, JKCS 041. 

 2. Simulare il transito di pianeti extrasolari: post su come si cercano i pianeti extrasolari, la missione Kepler ad essi dedicata e su come simularne matematicamente il passaggio.  Molto interessante è anche la parte sulle esperienze effettuabili in laboratorio. 

3. La massa del W e il Particle Data Group: La collaborazione CDF sta lavorando sulle ultime elaborazioni possibili dai dati raccolti con l'ormai chiuso acceleratore statunitense Tevatron. Uno dei dati recentemente rilasciati è la misura della massa del bosone W, la cui scoperta portò il Nobel a Carlo Rubbia. In questo caso, sfrutto questa misura, ancora preliminare, per cercare di raccontare come funziona il Particle Data Group e la sistematizzazione dei dati nella fisica delle particelle.

Sempre in ambito di trilogie abbiamo il tris di bolle del tamburo riparato: 

1. Bolle papali, livelle e vasi comunicanti: l'immagine della bolla papale vince un premio (inventato ed inesistente) per la "bolla" più originale. 

2. La camera a bolle, essenziale strumento per la rivelazione delle particelle elementari negli anni '60, ancora insuperato per bellezza della risoluzione delle immagini (purtroppo di formazione troppo lenta per l'elevato numero di collisioni degli acceleratori più moderni). 

3. Bollicine della Birra e segreti della formazione della schiuma della birra. Di questo argomento ne parla anche il già citato  scienzaemusica.  

Su tutto-scienze.org ben cinque  post, che seppur non strettamente attinenti 
al tema delle bolle, sono tutti molto
 interessanti e vari:
Osserviamo gli effetti della corrente elettrica, Osserviamo I Fenomeni Magnetici, Moto Lungo Un Piano Inclinato E Grafici, Milla Baldo Ceolin, La Signora Dei Neutrini e La Pagella Di Einstein Dagli Einstein Archives Online

Per chiudere in bellezza citiamo le bolle teatrali e scenografiche del gruppo Onda R che con  Passione Fisica  mette in scena  - con passione e competenza - uno spettacolo  di teatro e scienza,   che mette in evidenza il percorso della ricerca scientifica e in particolare ciò che essa determina per l’umanità. Temi ed argomenti sono d'attualità spaziando dalla meccanica quantistica alla misteriosa scomparsa di uno dei più grandi fisici del XX secolo: Ettore Majorana.

E con questo si chiude la 29a edizione del carnevale della Fisica: voglio ringraziare gli organizzatori per avermi permesso di ospitare questa edizione. Uno speciale ringraziamento va a tutti i partecipanti: spero di non aver dimenticato nessuno, ma se qualcuno dei vostri interventi si fosse perso nel marasma della mia casella di posta elettronica scrivetemi e vi porrò rimedio quanto prima. A rivederci a fine aprile sul blog di scienza e musica con tema "lo spazio".