Visualizzazione post con etichetta tokyo. Mostra tutti i post
Visualizzazione post con etichetta tokyo. Mostra tutti i post

mercoledì 10 giugno 2015

Odaiba: Neo-Tokyo che sorge dal mare

20140615_183605
Immensa metropoli dalle infinite sfaccettature, Tokyo è un monumento vivente che nella sua unicità incarna aspetti e apparenti contraddizioni della società giapponese. Originariamente chiamata Edo (baia, estuario), la città crebbe e prosperò a partire dal XVII secolo, dopo l’unificazione del paese dello Shogun Tokugawa. Nel 1868, dopo che l’incontro con l’occidente catalizzò la guerra civile che portò al crollo dello shogunato, Edo fu ribattezzata Tokyo, la Capitale dell’Est. L’imperatore Meiji trasferì quindi la sua residenza dalla storica Kyoto al palazzo imperiale che è il fulcro geografico, spirituale ed amministrativo di questa immensa metropoli, in cui dimorano 13 milioni di persone, più di un giapponese su dieci.
Distrutta nel terremoto del Kanto del 1923 e rasa al suolo dai bombardamenti americani del 1945 che – seppur convenzionali – causarono più di 100,000 morti, la città è sempre risorta mutando solo apparentemente aspetto ma mantenendo la topologia originale. Come un immenso giardino roccioso, Tokyo si sviluppa per cerchi concentrici che si emanano a partire dal fossato del castello imperiale. Si articola quindi lungo la linea ferroviaria Yamanote che nel suo perenne moto circolare collega tutte le stazioni principali, sino alle innumerevoli autostrade, perennemente affollate nonostante la moltitudine di treni e linee di metropolitana. La simmetria circolare è rotta verso ovest dalla valle del fiume Tama, lunga dorsale in cui dimora una buona parte dei pendolari che affollano i treni verso il centro nella micidiale rush hour mattutina. Verso est, invece, la baia di Tokyo ha fermato per secoli l’avanzata dell’uomo, ma ha dovuto cedere terreno alle vaste isole artificiali realizzate nella inestinguibile sete di spazi e volumi.

martedì 6 maggio 2014

Giappone: Dopo l'incidente la crisi energetica

(questo articolo è apparso su pagina99  del 26 aprile, di spalla all'ottimo testo di Marco Zappa)

Hayao Miyazaki marching to protest against nukes, with 2 people and 1 dog

I wanted to take this moment to provide my commentary on Japanese society’s backlash against nuclear power. I’ll keep this short and to the point.
The cover of this “Heart of Ghibli Studio” publication shows the man himself, my most respected Hayao Miyazaki, an important and influential figure in Japanese pop culture without a doubt. He’s making a statement walking tall with confidence bearing a sign reading “no nuclear power plants”. (Yes, “nuclear power plants” is like a million characters shorter in Japanese how convenient!) And at the bottom in bold white is the big eye-catching finisher: “Studio Ghibli wants to make movies with power not generated by nuclear energy!”
While I admire Japan’s push and desire to move to a perfectly clean and renewable energy source I worry that the mass majority of them don’t truly understand the significance of nuclear power’s role in their country. It generates a very large portion of Japan’s energy and is that much responsible for Japan miraculously being able to cope with regulations like the Kyoto Protocol (set in place by Japan, in Japan in the first place) while even vastly expansive countries like the US cannot. But I digress because this is not a rant of comparison between two countries.
My point being that I think the Japanese populace needs to at least indicate that they have some knowledge of the reality of the aftermath of this disaster in their country. So many folks seem to be so blindly trudging forth to place blame on nuclear energy and I feel like they’re overlooking the reality of the situation. That their country wouldn’t be where it is today without nuclear power. And they are furthermore overlooking the fact that over 10,000 people died due to a tsunami and earthquake, not due to nuclear radiation or a meltdown. It seems a lot more like misdirected anger.
Nuclear energy is a debatable source of “clean energy” I agree. But it is the most powerful and significant form of energy the human race has ever come upon. It powers satellites that go into the depths of space and submarines into the depths of the ocean. Control and understanding is what we need, not a stark and uncounterable NO. When a significant figure like Mr. Miyazaki above comes out like this in protest I would think everybody respects him and that his statement is an even more powerful one. I haven’t in any way lost respect for him as a creator of many of the best Japanese animated films I have ever seen. But when I see this picture of a man of confidence I see a man who bears only a drive and spirit but lacks the knowledge of the reality. That he can create films preaching understanding and respect of the wilds and the environment (see http://en.wikipedia.org/wiki/Nausica%C3%A4_of_the_Valley_of_the_Wind_%28film%29 and http://en.wikipedia.org/wiki/Mononoke_Hime for two examples) and yet he proposes that we create these using something other than nuclear energy. Tell me, Mr. Miyazaki, what is your compromise? Shall we use coal instead of nuclear energy? I know of no energy more dirty-burning than that.
No, what I’d like to see bright minded individuals like him and the protesters do is stop their protest and take that 30 minutes or however long out of your day to sit and invent. Come up with some ridiculous ways to generate energy. I KNOW the Japanese people are capable of inventing unusual things there’s no way you can tell me that can’t overcome this! I’ve seen them invent miniature things and multi-use items that are just mindblowing in the sense of how logical they really are. So what I want to see is a return to the drawing table. I’ve been to the Ghibli museum and I’ve seen what men like Mr. Miyazaki are capable of. Do not depend solely on pleading with your government to make a change. We the people make up the intellectual mass of our country. Our government is an extension of our power and knowledge. Invent! Create! Design! Do not protest, progress!
dalla rivista di Studio Ghibli del 2011
In ciascun vagone dei treni giapponesi mancano almeno due lampade al neon, prova tangibile degli sforzi fatti per ridurre gli sprechi energetici dopo il devastante incidente alla centrale nucleare di Fukushima-1. In Giappone, con il conseguente spegnimento dei 48 reattori nucleari commerciali è venuto meno un terzo della produzione energetica. Il  paese è stato quindi costretto ad acquistare combustibili fossili per un ammontare pari al 10% delle importazioni complessive. Complice la svalutazione dello yen (-30% rispetto all’euro dal 2013) voluta dal primo ministro Abe per tentare di far ripartire l’economia, la bilancia dei pagamenti giapponese ha quindi toccato l’anno scorso un passivo record di 112 miliardi di dollari.
L’incidente di Fukushima ha inoltre messo a nudo ed aggravato una serie di carenze strutturali nella rete energetica Giapponese. Pur operando ovunque con la tensione di 100 Volt rispetto ai 220 Volt nostrani, il paese è diviso in due: ad est (Tokyo, Sendai, Sapporo) dell’isola si utilizza corrente alternata a 50 Hertz mentre ad ovest (Kyoto, Osaka, Nagoya) corrente a 60 Hertz. Questa spaccatura risale alla repentina industrializzazione avvenuta alla fine del XIX secolo, quando nell’ovest furono acquistati primi generatori dalla statunitense General Electric mentre nell’est si preferì la tedesca AEG. Come si è visto in questi tre anni, un’eventuale carenza di energia nell’est non può quindi essere bilanciata facendo ricorso all’altra metà del Giappone: vi sono infatti solo due stazioni di scambio, a Shin-Shinano e Sakuma in grado di collegare le due reti.
Fatto inusitato per un paese che raramente mette in discussione le decisioni del governo, il movimento antinucleare ha registrato parecchi consensi: tra questi anche il regista Hayao Miyazaki. Da dopo l’incidente Studio Ghibli, la sua casa di animazione che ha prodotto innumerevoli capolavori negli ultimi anni, è infatti alimentata da una compagnia che produce energia tramite fonti alternative. Molte compagnie stanno infatti investendo nella realizzazione di centrali basate su risorse rinnovabili, potenzialmente competitive in un contesto in cui peraltro la TEPCO, proprietaria dei martoriati impianti di Fukushima, ha innalzato il costo della bolletta del 7% per coprire parzialmente i costi dei danni causati dall’incidente.L’obiettivo è di realizzare nelle regioni più remote del  Giappone centrali fotovoltaiche ed eoliche.  Questi sforzi contribuirebbero anche a risollevare l’economia di queste regioni, tra le più povere dell’isola, ma sono ritardati e ostacolati dalle grandi compagnie private e da una legislazione incompleta, che ad esempio non stabilisce chi debba sostenere i costi di collegamento di queste nuove centrali rinnovabili alla rete nazionale. 

Il METI, ministero dell’economia, ha deciso di riattivare nei prossimi mesi le centrali nucleari che hanno passato i severi test di controllo post-Fukushima. Per quanto apparentemente dettate dalla controversa politica del governo Abe queste decisioni sono piuttosto legate a ben più fredde ed impersonali considerazioni economiche ed energetiche, le cui ripercussioni si sentiranno in tutto l’est asiatico nei prossimi anni.

martedì 15 gennaio 2013

Neve a Tokyo, catenarie e valanghe

Il 14 gennaio Tokyo e buona parte del Kanto sono state interessate da una furiosa quanto splendida nevicata. Fortunatamente la giornata era festiva (in onore dei giovani che diventano maggiorenni) e quindi il traffico ed i ritardi pomeridiani dei treni non hanno avuto grosse conseguenze. 
Al Riken (prefettura di Saitama), dove ho incontrato vari colleghi provenienti dall'estero, ha nevicato per  quasi tutto il giorno.  Il peso della neve accumulatasi in uno dei muri di fronte ha cominciato a farla piegare su se stessa.
Catenaria 'aliena'

 La forma a festone mostrata in foto è quella di una catenaria, ossia quella di una catena (o un festone, appunto) appesa per le estremità (La pagina di wikipedia ha degli splendidi esempi e foto).
Ciascun elemento, finito e pari all'anello della catena, o infinitesimo e corrispondente ai cristalli di neve, è attratto verso il basso e vincolato dagli elementi vicini. La forma sembra quella di una parabola ma  solo per segmenti corti: per catene lunghe la differenza diventa marcata e la forma è quella di un coseno iperbolico (vedi sotto l'equazione da Wolfram Alpha) detta anche catenaria.


Forma a catenaria in una valanga
di piccole dimensioni (da qui)
Questo è anche l'aspetto che hanno le valanghe di debole coesione, dette anche "a pera" per la loro form oblunga. Anche in questo caso è il peso della neve che si accumula su un piano inclinato e con basso attrito a deformare lo strato nevoso sino a provocare la slavina. Le valanghe possono avere varie forme e meccaniche di distacco, a seconda della stratificazione, delle modalità di accumulo dei cristalli e dei vari cicli termici.

Equazione della catenaria (da qui)

Altri due festoni di neve



domenica 30 dicembre 2012

Par condicio astrofisica: la rotazione della Terra e della volta celeste


In un post precedente abbiamo visto come è possibile evidenziare il movimento delle stelle rispetto alla Terra effettuando varie foto in sequenza e sommandole tra loro. 

Il movimento apparente varia a seconda della parte del cielo inquadrata:  puntandolo verso nord appare il movimento circolare attorno alla stella polare, come mostrato nella foto accanto. 
La stella polare, nella costellazione dell'Orsa Minore, è al centro della foto. E' possibile vedere come essa non si trovi perfettamente a nord, ma ruoti anch'essa intorno al polo nord celeste. 
Si tratta comunque di un fenomeno apparente è la terra a ruotare intorno al suo asse passante - per definizione - tra il polo nord e sud. 

L'altezza della stella polare dall'orizzione ci dà la latitude del luogo in cui ci troviamo: è 90 gradi al polo e circa 36 gradi a Tokyo, dove è stata scattata questa serie di 900 foto (ciascuna 10 secondi) per una durata di poco meno di tre ore. Per  verificare di persona la latitudine locale è sufficiente stendere il braccio: chiudendo la mano, il pugno chiuso copre 9-10 gradi. Sovrapponendo più pugni si può quindi stimare la latitidine anche senza goniometri, sestanti  o moderne app.  


Se allineiamo le foto tenendo fisse le stelle con deepsky stacker, come già citato, abbiamo la visione rispetto alle stelle fisse, in cui è apparente la rotazione della  terra. La polare è sempre al centro della foto e le sette stelle dell'Orsa Minore sono disposte verso il basso a destra. In questa prima foto sono state allineate solo 250 immagini, dato che il processore sta ancora lavorando al momento di scrivere e verrà aggiunta successivamente. 

lunedì 29 ottobre 2012

Il Giappone e la predizione dei terremoti.


Un paese soggetto a terremoti come il Giappone ha sviluppato negli anni una serie di reti di misura e di protocolli per ridurre i danni dei sismi che colpiscono periodicamente l'isola. 
Le contromisure riguardano la costruzione di edifici e strutture antisismici (qui un post precedente),  la messa in opera di piani di evacuazione dalle metropoli ed esercitazioni. Queste ultime coinvolgono sia gli studenti delle scuole che i loro genitori, che partecipano a varie simulazioni annuali in cui lo scenario  richiede che i genitori vadano a prendere i figli a piedi, presupponendo l'assenza di treni e trasporti pubblici.
Allerta a brevissimo termine
La differente velocità di propagazione delle onde può essere sfruttata per localizzare l’epicentro del sisma, con un processo analogo a quello della stima della  distanza dei fulmini contando i secondi che intercorrono tra l’arrivo del lampo e del tuono. Infatti, dai primi studi del geologo Mohorovičić  le tecniche di rivelazione delle onde sismiche sono migliorate continuamente, giungendo ad effettuare una vera e propria tomografia dello stato del sottosuolo. Tramite l'analisi delle onde è stato anche possibile in passato per le superpotenze controllare numero ed intensità dei test nucleari effettuati dal nemico.
Schema di funzionamento dell'Early Warning  giapponese
In Giappone, le onde P sono anche utilizzate come sistema di allerta (l'unica vera previsione possibile): quando sono rivelate da almeno due  sismografi del EEW (Earthquake Early WarningKinkyū Jishin Sokuhō)  questi trasmettono un segnale alla centrale più vicina che determina distanza e intensità del sisma incombente. Se questo supera la soglia di 5 (scala giapponese), viene emesso un allarme via TV, cellulari e internet. Anche se  si tratta di una manciata di secondi, un minuto nel migliore dei casi, questo è spesso sufficiente per bloccare le attività più pericolose, fermare i treni superveloci e ridurre così i danni.

Istituti, agenzie ed allerta a lungo termine 

Per quanto riguarda la predizione dei terremoti, la possibilità che un sisma di intensità simile o poco inferiore (grado 7) a quello che colpì l'aera di Tokyo nel 1923 (Great Kantō Earthquake) è stimata - dall'Istituto per la ricerca sui terremoti dell'università di Tokyo - pari al 70% nei prossimi quatto  anni e del 98% nei prossimi 30. Questo per via dell'accumularsi dell'energia nella faglia che passa in prossimità della capitale giapponese (Il terremoto del 2011 ha interessato un'altra faglia).
L'agenzia metereologica giapponese è invece  preposta al monitoraggio e allo studio di eventi climatici, dalle previsioni (forecast) del tempo alla predizione (prediction) dei terremoti. Fornisce informazioni in tempo reale su tifoni, terremoti ed altre calamità naturali. 
La pagina dedicata al  futuro terremoto del Kanto riporta al momento  "nessuna informazione", sulla base dell'assenza di segnali precursori dei terremoti. I livelli di guardia e le azioni da intraprendere sono riassunti nella tabella riportata. 
La tabella con i livelli di allerta della JMA giapponese
 Vale la pena notare, anche alla luce della recente sentenza sulla mancata allerta del terremoto de L'Aquila, come i cittadini sono rimandati agli avvisi del governo e delle amministrazioni locali. 

Per quanto riguarda gli organi di stampa e radiotelevisivi va notato come le informazioni sono aggiornate in tempo reale e la qualità dei servizi divulgativi e di alto livello,  di carattere tecnico con  la completa assenza di pseudo-scienziati  e teorie senza prove scientifiche. 


lunedì 21 maggio 2012

Solar Eclipse 21/5/2012 First Pictures from Tokyo

First unprocessed images. The "blue" one is with a filter UV 300-400nm
Note the sunspots aligned at the centre of the picture







martedì 10 aprile 2012

Hanami, Venere e la Stazione Spaziale

Il Passaggio della ISS del 9/4/2012.
Foto con Canon KissX3, 53mm 67 s esp @5.6
Questo è il passaggio della stazione spaziale internazionale a Tokyo il 9 Aprile 2012 (qui uno precedente con l'ormai pensionato Space Shuttle). Si è trattato di un transito particolarmente luminoso (magnitudine -3.0) e quasi allo zenith, anche se sopra Tokyo la stazione era già in ombra (in calce sono riportati i dati del passaggio). 
Venere è brillante per parecchie ore dopo il tramonto ed offre un bel contrasto con la flora giapponese. Ad un'analisi più accurata (ed un'esposizione molto più breve) è possibile osservarne la fase, una specie di semicerchio illuminato dal sole che si trova in basso, dietro l'orizzone. Le fasi, simili a quelle lunari, sono visibili per i pianeti interni, quindi - dalla terra - solamente venere e mercurio. 

Questo post partecipa al Carnevale della Fisica, 30a edizione, ospitata dal blog scienzaemusica
Venere, nella parte centrale-sinistra della foto. 250 mm 4s @5.6
Fase di Venere, 250mm 1/200 @5.6
La ISS rispetto alle stelle e...
Il passaggio al suolo (grafici
 da  http://www.heavens-above.com/  )





martedì 13 marzo 2012

La radiazione cosmica in aereo

Gli aerei moderni volano ad una quota tra 10 e 11 chilometri per ridurre le turbolenze e risparmiare carburante. Purtroppo questa è anche l’altezza in cui la radiazione raggiunge il suo massimo: infatti i raggi cosmici che giungono sulla terra si disintegrano nell’urto con gli atomi dell’atmosfera, producendo uno sciame di particelle: da un singolo nucleo possono avere origine milioni di particelle secondarie. Queste vengono poi in gran parte riassorbite dalla nostra atmosfera che ci protegge come farebbe un muro di mattoni spesso dieci metri.
Misura di radiazione in aereo:
 rosso - Narita Fiumicino blu - Fiumicino Narita
si noti l'incremento della radiazione con la quota e andando verso
il polo nord. La rotta rossa passa più vicino a nord ed incontra quindi
un flusso di radiazioni maggiore


In figura sono mostrate le misure con il contatore Geiger sulla rotta Tokyo-Roma (rosso) e Roma-Tokyo (blu). E' possibile vedere come la dose aumenta velocemente  man mano che l'aereo sale, raggiungendo un massimo quando arriva in quota a 33000 piedi (10058 m). Il flusso decresce quando l'aereo scende di quota tornando ai livelli del suolo dopo l'atterraggio. Il flusso aumenta anche lentamente in funzione del tempo, raggiungendo un massimo in prossimità del polo nord. Questo effetto è dovuto alla deflessione dei raggi cosmici galattici da parte del campo magnetico terrestre. L'effetto è maggiore all'equatore (meno particelle) e minore ai poli, dove le linee di campo magnetico fungono da  imbuto che convoglia le particelle cariche ed è anche causa di aurore nei periodi di tempeste solari. Questo bel post di Luca spigea in dettaglio il meccanismo del cutoff geomagnetico.  

Schema del campo magnetico terrestre
(da qui)
Le misure nella rotta Tokyo-Roma (in rosso) si interrompono improvvisamente (si erano scaricate le batterie), ma è possibile vedere come i dati - pur oscillando a causa dell'errore statistico della misura - raggiungono valori più alti di quelli del viaggio Roma-Tokyo. In questo secondo caso la rotta è stata infatti più a sud (ma non per motivi di tempeste solari, stando a quanto mi hanno detto i  gentili piloti e assistenti Alitalia) e dunque ad un cutoff più alto, risultando in una dose di radiazione più bassa.
Come è possibile vedere dal grafico, in aereo è presente da 10 a 20 volte la quantità di radiazione che si misura a terra:  siamo comunque a qualche decina di microSv per tratta Roma-Tokyo. I piloti ed assistenti di volo sono comunque monitorari periodicamente per evitare che la loro dose - seppur bassa - di qualche mSv/anno non si sommi in maniera pericolosa ad altre indagini diagnostiche come le TAC che rilasciano da 3-4 mSv per esame.  

domenica 26 febbraio 2012

Rush hour sul treno: fluidodinamica dei passeggeri-sardina e le posizioni segrete da conquistare


Nelle ore di punta il numero di viaggiatori dei treni diretti a Tokyo cresce a dismisura.  Le leggi della statistica dei piccoli numeri - valide per chi è seduto -  non si applicano ai 200-300 sfortunati stipati all'inverosimile in ciascun vagone, senza neanche la possibilità di muovere un braccio.  Grazie alla teoria dei fluidi è possibile simulare il comportamento dei salarymen nelle ore di punta e scoprire così i punti segreti del vagone cui anelare per guadagnare preziosi centimetri. Infatti le equazioni di Navier-Stokes possono essere usate per descrivere con successo gas, liquidi o plasmi nello spazio interplanetario o all'interno delle stelle. Sono equazioni molto complicate, di solito risolte numericamente, anche se spesso - soprattutto per navi, aerei e macchine di formula uno - si ricorre anche a modelli in scala che riproducono le stesse condizioni che devono affrontare i vari mezzi.  Anche per la rush hour possiamo realizzare un semplice modello che colga gli aspetti essenziali del movimento nel vagone. 
Modellino per un vagone del treno: i chicchi di riso (le persone)
 escono dalle porte scorrendo come un fluido viscoso (il sapone liquido)
Nel nostro caso possiamo utilizzare (vedi la foto accanto)  dei chicchi di riso per gli spostamenti delle persone che vengono fatte scorrere su del sapone liquido. Il nastro adesivo bianco riproduce i sedili e le pareti e le aperture verso il basso rappresentano le porte. Inclinando la tavola, il sapone ed i chicchi di riso fluiscono verso il basso, ed escono verso la "stazione".
Perchè abbiamo usato il sapone? Il comportamento delle persone nel vagone  non è assimilabile a quello dei gasLa densità della gente è infatti molto superiore a quelle dell'aria. Non è neanche quello dell’acqua: anche se le persone che entrano ed escono dal vagone possono ricordare l’acqua spinta in un tubo, quando le porte sono chiuse la differenza di pressione in punti e direzioni diversi del vagone mal si addice ad un fluido che scorre facilmente come l’acqua. Viaggiando nell'ora di punta (e non) siamo infatti  più simili al miele o al sapone liquido:  particelle un fluido denso e viscoso in cui risulta difficile se non impossibile muoversi.
Le persone sono ora "scese" dal treno. Si noti che alcuni
chicchi di riso - di cui due indicati dalle frecce -
non si sono quasi mossi. 
In questo video è mostrata l'animazione in stop motion che mostra le varie fasi della simulazione. Si può vedere come  la velocità con cui defluiscono i passeggeri è maggiore al centro delle porte e minore verso i lati, dove l'attrito  con le pareti del treno rallenta il flusso delle persone. Ai lati delle porte, in prossimità dei sedili e negli angoli, questo effetto di bordo è tale da far sì che i chicchi di riso non si muovano minimamente.
Passeggeri nell'ora di punta: si noti
come sono soprattutto addensati
 tra le porte  e meno sulla destra,
tra i sedili.  
Queste considerazioni valgono anche quando al momento di salire sul treno:  le persone tendono infatti  ad addensarsi  tra le due porte del vagone ed a lasciare più sgombra l’area tra i sedili (questo è visibile anche nella prima foto, scattata lontano dall'ora di punta). Questo è dovuto alla viscosità che  rende più difficile spostarsi lateralmente rispetto al muro umano che ci spinge  all'indietro appena saliti sul vagone.
Se si riesce a raggiungere lo spazio tra i due sedili si starà sicuramente più comodi che tra le porte. I punti più ambito sono quelli ai lati delle porte: il flusso dei passeggeri in entrata od uscita dal treno non riesce minimamente ad intaccare questa roccaforte strategica della rush hour.
I  luoghi più ambiti nella rush hour sono gli angoli  ai lati delle
 porte, dove siamo protetti dal flusso e riflusso dei passeggeri.  
PS come fa notare @toto, ci sono almeno altri due effetti in cui incontriamo quotidianamente la fluidodinamica nel mondo macroscopico e che cercheremo di trattare in futuro: 1) nelle code che si formano improvvisamente sul GRA di Roma (e non solo....)  [si tratta di uno shock] e 2) nelle strettoie di persone o ai caselli autostradali [effetto Venturi]


martedì 31 gennaio 2012

Leggende della metropolitana giapponese, ovvero la statistica dei passeggeri.

Eventi apparentemente inspiegabili e contro logica sono spesso causa di leggende metropolitane e di racconti bizzarri: molto spesso sono in realtà  dovuti alle ben più prosaiche leggi della statistica. Uno di questi, è l'apparente difficoltà dei giapponesi a sedersi accanto ad uno straniero, lasciando libero il posto o i posti accanto a lui. Anche se in alcuni rari casi è possibile che ciò sia un atto voluto, è spesso dovuto alle semplici leggi del caso.

Esaminiamo un caso ancora più raro della "fuga dallo straniero": viaggiando nei treni dell'area di Tokyo, si può talvolta osservare tutti i passeggeri di un lato del vagone (che pur non si conoscono tra loro) scendere  alla stessa stazione, mentre quelli di fronte proseguono nel loro viaggio. Per calcolare la probabilità che ciò accada è necessario ricordare che la maggior parte dei treni metropolitani giapponesi ha quattro porte per lato, 54  posti a sedere ed un numero pressoché illimitato di posti in piedi nell'ora di punta. Ai lati del vagone vi sono 6 posti riservati a persone anziane, incinte o disabili, (tre per lato), ed al centro vi sono sei gruppi di 7 posti.

Una delle estremità di un vagone: tre sedili per lato. 


Qual'è la possibilità che tre persone da un lato scendano e le tre di fronte rimangano sul treno? Non è così eccezionale come si potrebbe immaginare:  se chiamiamo p la probabilità che una persona scenda ad una data stazione, la probabilità che quella persona non scenda è 1-p (oppure se P è la percentuale di persone che scendono 100-P è la percentuale di persone che rimangono).
La possibilità che tre persone scendano da un lato è dunque p*p*p=p3. Se voglio che  altre 3 persone non scendano la probabilità  è (1-p)*(1-p)*(1-p). La probabilità che tre persone scendano da un lato e le tre di fronte non scendano è  p 3*(1-p)3.
Il vagone del treno prima della stazione (sopra): in rosso i
sedili pieni ed in blu quelli vuoti. Alla stazione (sotto)- dei sei posti laterali
(sulla sinistra) scendono solo i viaggiatori che stanno da un lato 


Ora supponiamo che ad una stazione scenda il 50% delle persone: in questo caso la configurazione "impossibile" ha una probabilità di (0.5*0.5*0.5*0.5*0.5*0.5=0.5^6)=0.0156 ossia l'1.56% . E' come se - tirando una moneta  per sei volte di fila, capiti di fare tre volte testa di fila e poi tre volte croce. 
La probabilità che solo una parte dei viaggiatori
scenda (asse Y), in funzione della probabilità
di scendere  di una singola persona
ad una data stazione (asse X, moltiplicare per 100
per avere la percentuale).
Dall'ottimo sito di wolfram alpha
Se si percorre una ventina di stazioni al giorno la probabilità è dunque 1.56%*20=0.315 ossia poco più del 30%, e dunque non così rara...
Se la probabilità  di scendere è più alta (nelle stazioni principali) o più bassa (in quelle meno affollate) la configurazione "magica" avrà meno possibilità di apparire:  basta pensare ai casi estremi. Infatti  se tutti scendono o se nessuno scende ad una data stazione è impossibile che metà delle persone resti a bordo e metà scenda. Per tutte le vie di mezzo l'andamento è descritto dalla formula sopra e mostrato in figura accanto.

E per i sedili centrali? In quel caso la probabilità che 7 persone da un lato scendano e tutte quelle di fronte rimangano sul treno è 0.514  =6*10-5 ossia lo 0.006%. (nota, avevo scritto 0.5^7, mentre è alla 14, 7 da una parte e sette dall'altra, ma la probabilità è giusta). Praticamente impossibile? Sì, ma se consideriamo un treno di 10 vagoni che transita  ogni 5 minuti per 20 ore al giorno ed un centinaio di linee di metro e ferroviarie, abbiamo circa 10 milioni di possibilità (9.6 milioni), per cui l'evento impossible si verifica  almeno 60 volte al giorno nell'area di Tokyo.


Un ringraziamento ad Alessandro Clementi ed Andrea Secco per gli interessanti spunti e discussioni. Grazie ad Alessandro per essersi accorto che l'esponente nel caso dei sedili lunghi è 14 e non 7.

domenica 11 dicembre 2011

Eclisse di Luna, 10 Dicembre 2011

Si è appena conclusa l'eclisse di Luna del 10-11 Dicembre 2011. Il cielo limpido di Tokyo ha permesso una splendida visione di questo fenomeno astronomico. Le foto, fatte con una Canon SX30IS non fanno assolutamente giustizia al nostro satellite...



Anche Giove ed le quattro lune medicee, non sono state da meno:

Giove e le sue 4 lune maggiori, Io, Europa, Ganimede e Callisto