TUTTOSCIENZE 7 aprile 99


Ala e propulsione, funzioni divise Che cosa ha inventato l'uomo nel progettare l'aeroplano
Autore: BERNARDI MARIO

ARGOMENTI: AERONAUTICA E ASTRONAUTICA, ZOOLOGIA, FISICA
LUOGHI: ITALIA

L'ASSIDUA presenza di voli d'uccelli nella divulgazione televisiva stimola una rilettura del volo animale coi i criteri del volo meccanico e rivela significativi tratti di convergenza della tecnica verso le soluzioni affinate nelle gallerie del vento della Natura. La gamma delle immagini offerte dal video va dal maestoso spiralare di rapaci che, ad ali immobili, salgono nel cuore delle correnti ascensionali, al frullio vorticoso (50 battiti al secondo) del colibrì, appeso in aria, ««a punto fisso»», sulla corolla di un fiore. Tra questi due estremi, riflessi in chiave meccanica del volo dell'aliante e dell'elicottero, il battito ritmato di tutte le specie che, in unico organo, l'ala, realizzano una sintesi invidiabile per eleganza ed efficienza, tra sostentazione e propulsione. Aggirando i problemi di questa perfezione, nel suo assalto al cielo, l'uomo ha disgiunto le due funzioni attribuendo all'ala fissa dell'aereo la funzione sostentatrice e all'elica (o al getto) quella propulsiva. Con il suo battito l'ala degli uccelli soddisfa invece contemporaneamente l'esigenza di reggere il peso e di trasportarlo nella corsa. Per afferrarne il meccanismo conviene riferirsi ad una specie tipica. Osserviamo un gabbiano in volo a velocità di crociera: la parte interna dell'ala - il ««braccio»» più vicino al corpo dell'uccello, la zona coperta dalle penne secondarie - durante la battuta e la risalita effettua oscillazioni di modesta entità, l'angolazione di questa parte della superficie alare rispetto alla traiettoria di volo si mantiene pressoché costante e dell'ordine di pochi gradi. Si può concludere che questa parte dell'ala svolge essenzialmente la funzione di superficie portante, proprio come l'ala fissa di un aereo. Invece la zona esterna dell'ala - quella che dal ««polso»» si protende verso l'estremità ed è denominata la ««mano»» - è soggetta a forti escursioni sul piano verticale. Essa fornisce la spinta torcendosi in avanti durante la battuta ed indietro durante la risalita. Questa ciclica variazione di assetto dell'ala esterna - che nelle pale dell'elicottero è risolta da una sofisticata e rigida meccanica - nell'uccello è facilitata dalla plasticità dei tessuti e favorita dalla geometria e dalla natura aeroelastica delle penne remiganti che la rivestono. Esse si estendono nella battuta aumentando la superficie efficace e l'inclinazione in avanti del profilo, si aprono a persiana nella risalita riducendo la portanza negativa che accompagna la generazione della spinta in questa fase del ciclo. Per la transizione dal volo di crociera ai regimi lenti di atterraggio e di decollo il progettista degli uccelli ha messo in atto dispositivi riscoperti nel tempo anche dai progettisti degli aerei. Oltre al carrello retrattile, invenzione prettamente ornitologica - usato anche come aerofreno per ridurre la velocità di avvicinamento e come ««booster»» o acceleratore in decollo - le immagini televisive evidenziano apparati che aumentano la sostentazione nel volo lento facilitando atterramento ed involo. Ricordiamo anzitutto l'alula, situata sul bordo anteriore dell'ala, al punto di congiunzione tra ala interna ed ala esterna. Alle basse velocità l'alula si solleva originando una fessura; al suo interno si crea una corrente che ritarda lo stallo. Sugli aerei si chiama aletta Handley-Page dal nome del costruttore inglese che ne introdusse l'uso negli Anni 20. I flap del bordo d'attacco ritardano la perdita di portanza alle grandi incidenze. Compaiono su diversi aerei da trasporto a cominciare dagli Anni 50 e consentono di ridurre la velocità di atterraggio. I generatori di turbolenza: sulla superficie superiore dell'ala si notano spesso delle piume che si sollevano ai forti angoli d'attacco. Ritardano lo stallo con funzione analoga a quella dei generatori di vortici installati sulle ali di molti aerei, ad esempio i Boeing 707 degli Anni 60. In grande evidenza è l'estremità sfrangiata delle ali: specie nei rapaci terrestri che privilegiano la leggerezza (utile nei lunghi appostamenti stazionari) sull'efficienza (che riduce l'energia spesa nei lunghi trasferimenti) le ali si presentano corte e larghe; in aerotecnica si definiscono ali di basso allungamento. Per compensare almeno in parte la perdita d'efficienza dovuta al basso allungamento, le penne primarie dei rapaci si aprono a ventaglio, come le dita di una mano, recuperando sostentazione e spinta dai vortici parassiti che si staccano dalle larghe estremità delle ali. Dispositivi strutturalmente semplificati (winglets), ma con funzione analoga, vengono oggi applicati alle estremità alari di alianti ed aerei. Più in generale l'ala degli uccelli evidenzia la grande variabilità della sua forma e della sua superficie. Tutti gli elementi da cui è costituita contribuiscono ad una plasticità continua ed infinita di configurazioni, ciascuna delle quali è la più adatta per il particolare momento del volo e risolve il problema di minimizzare le sollecitazioni e quindi il peso ed i consumi energetici. L'ala meccanica, resa variabile con la rotazione e la retrazione locale di alcuni limitati elementi (alettoni, ipersostentatori, diruttori) o addirittura con la sua rotazione all'indietro (ala a freccia comandata) resta ancora una rudimentale copia della soluzione naturale: una distanza che la tecnica della geometria variabile sta tentando di accorciare. Anche le numerose innervazioni che nell'uccello portano ai muscoli locali l'ordine di assumere la configurazione ottimale per la condizione di volo in atto trovano riscontro funzionale nella tecnica del controllo attivo (sensori periferici, computer e comandi a filo) adottata oggi in sede di progetto, come fattore chiave nel disegno dell'aeroplano. Restano comunque stabilità e controllo della traiettoria - i principali ostacoli ai primi voli dei Lilienthal e dei Wright - il maggior vanto del progettista degli uccelli. Osservare uno stormo di gabbiani, veleggiamento statico e dinamico, picchiate alla velocità limite con richiamate mozzafiato, stallo e vite in formazione, è uno spettacolo da Oscar dell'acrobazia. Mario Bernardi


«SCIENCE CENTRE» La sfida di Torino
Autore: BIANUCCI PIERO

ARGOMENTI: TECNOLOGIA, DIDATTICA
ORGANIZZAZIONI: SCIENCE CENTRE
LUOGHI: ITALIA, ITALIA, TO, TORINO

OGGI un chip grande come una moneta sistemato su un'auto è in grado di dirti in ogni istante dove sei con la precisione di 8 metri, di guidarti alla meta in una città sconosciuta, di suggerirti il ristorante, la farmacia o il teatro più vicini, di segnalarti all'istante un eventuale furto dell'auto. Viasat, giovane e competitiva azienda che lavora nel campo dell'infomobilità, lo sta presentando con una tournèe lungo la penisola. Come funziona? Su orbite a 20 mila km dalla Terra girano 24 satelliti Gps (Global Positioning System). Il chip si collega con i satelliti che si trovano sul suo orizzonte e grazie a orologi atomici che spaccano il decimiliardesimo di secondo deduce la posizione in cui ci si trova. Splendido. Ma siamo maturi per dominare questa e altre tecnologie ancora più delicate, come quelle che modificano gli organismi viventi o che consentiranno all'uomo di vivere nello spazio? Per prepararci al futuro, Torino avrà uno ««Science Centre»», un centro per la diffusione della cultura scientifica. Non pretenderà di essere enciclopedico. Parlerà al pubblico di meccanica, di tecnologie dell'informazione e di scienze della vita. La scelta si rifà alle vocazioni del territorio: a Torino e dintorni hanno radici le industrie dell'automobile e dello spazio, sorgono i centri di ricerca di Telecom Italia (Cselt) e della Rai, da poco si è inaugurato il Parco per le biotecnologie del Canavese. Dietro il progetto di Science Centre c'è infatti un disegno complesso. L'obiettivo è di rendere il pubblico più consapevole del ruolo culturale, economico e sociale che scienza e tecnologia hanno nella nostra vita. Ma anche di creare vocazioni affinché Torino mantenga o conquisti un ruolo di eccellenza. Lo Science Centre dunque non sarà solo un luogo di didattica, ma anche di dibattito e di promozione dello sviluppo del territorio. La presentazione del progetto è avvenuta pochi giorni fa a Palazzo Cisterna, sede della Provincia di Torino (la presidente Mercedes Bresso e l'assessore alle risorse naturali e culturali Walter Giuliano ne sono stati i promotori, poi affiancati da Comune e Regione). Il Politecnico ha già preparato due suggestive ipotesi di realizzazione, al Palazzo del Lavoro di Nervi o alle ex Officine Ferroviarie. Sarà una sfida da 100 miliardi. Ne riparleremo presto. Piero Bianucci


VOLARE Così la macchina imita la natura
Autore: LATTES COIFMANN ISABELLA

ARGOMENTI: ZOOLOGIA, AERONAUTICA E ASTRONAUTICA
LUOGHI: ITALIA

UN passerotto zampetta su un ramo, poi all'improvviso spicca il volo. Fila via come una saetta nel cielo trasformandosi in una fantastica macchina volante. Quando è successo il miracolo per cui un essere terrestre ha conquistato la padronanza dell'aria? Qualcosa come 140 milioni di anni fa. Furono alcuni rettili, probabilmente gli Arcosauri, che a furia di mutazioni genetiche passate attraverso il filtro della selezione naturale, acquisirono la facoltà di sollevarsi nell'aria. Radicali trasformazioni si compiono nel corso del tempo per rendere quei pionieri sempre più adatti alle esigenze del volo. Le ossa si svuotano, riempiendosi d'aria (si chiamano ossa ««pneumatiche»») e naturalmente lo scheletro ne guadagna in leggerezza. Basti l'esempio dell'odierna fregata, un uccello che ha un'apertura d'ali di due metri e venticinque centimetri e pesa soltanto centododici grammi! Via via tutti gli spazi disponibili del corpo si riempiono di sacchi aerei comunicanti con le ossa pneumatiche. Mascelle e denti sono troppo pesanti. Li possiede ancora uno dei primi uccelli, l'Archaeopteryx, che svolazza nei boschi del Giurassico. Ma poi scompaiono, sostituiti da una struttura nuova di zecca, solida e leggerissima, il becco. E' uno strumento prodigioso, adattabile a tutti gli usi. Può avere forme e dimensioni diversissime, può essere arma di offesa e di difesa, utensile per scalpellare il legno, filtro per l'acqua, spatola per scandagliare il fango, tenaglia per frantumare gusci, mezzo per trasportare pesi, afferrare prede, imboccare i piccoli. La massa muscolare si addensa soprattutto nella parte centrale del corpo, in corrispondenza del centro di gravità. E ben cinquanta muscoli, i più poderosi, sono mobilitati per muovere gli arti anteriori trasformati nel più straordinario strumento di volo che si conosca, l'ala. E' tanto massiccia quella muscolatura che ha bisogno di una speciale piattaforma di aggancio. Si forma così una robusta cresta ossea, la ««carena»» che emerge dallo sterno. Gabbia toracica e colonna vertebrale perdono la loro pieghevolezza per far sì che la ««carlinga»» dell'uccello risulti ben rigida. In compenso l'ala è stupendamente snodata, flessibile, cedevole e resistente al tempo stesso. Può aumentare di superficie se le penne remiganti vengono spiegate, può diminuire se vengono riunite. Comunque asseconda mirabilmente il volatore nei suoi movimenti. In generale l'ala ha la superficie superiore convessa, quella inferiore concava. Superiormente si ha un risucchio d'aria che imprime ua spinta verso l'alto, inferiormente si crea una forza premente che contribuisce al sollevamento. Ma il successo degli uccelli non si spiegherebbe se non ci fossero le penne a ricoprirli. Un rivestimento leggero e flessibile, ricco di spazi in cui l'aria rimane intrappolata, creando un perfetto isolamento termico. Ecco perché gli uccelli hanno una temperatura superiore a quella dei mammiferi e riescono a mantenerla invariata anche negli alti strati dell'atmosfera e nei climi più rigidi. La penna è una delle più brillanti trovate dell'evoluzione. A occhio nudo ci appare come una bacchetta rigida da cui si dipartono lateralmente tanti rami o ««barbe»» inserite obliquamente. Una singola barba è come una penna in miniatura che porta a sua volta tante ««barbule»», ciascuna delle quali termina con una sorta di uncino che si aggancia a quelli delle barbule vicine. Ne risulta un tutto continuo, come la trama di un morbido tessuto. In una penna remigante di gru le barbule sono all'incirca seicentomila! E' sempre uno spettacolo affascinante quello di un'aquila maestosa che vola su grandi distanze ad ali spiegate senza battere un sol colpo d'ala, sollevandosi in ampi cerchi a spirale. Al pari delle cicogne, degli avvoltoi, dei pellicani, anche l'aquila ha imparato il segreto di risparmiare energia sfruttando le correnti d'aria ascensionali: quelle ««termiche»» che si creano dove l'aria riscaldata al suolo dai raggi solari tende naturalmente a salire e quelle ««dinamiche»» che si formano quando il vento, incontrando un ostacolo naturale come il fianco di una montagna, è costretto a deviare verso l'alto. L'aerodinamica ci aiuta a capire la ragione per cui i veleggiatori terrestri abbiano le ali allargate con le remiganti divergenti, a differenza di quelli marini, come gli albatri o le fregate, che posseggono ali lunghe, strette e appuntite. La ragione è semplice. Sul mare non esistono le correnti ascensionali che si riscontrano sulla terra. Ragion per cui i grandi veleggiatori marini debbono affidarsi al vento, utilizzando sapientemente le variazioni di velocità, virando quando occorre e modificando di volta in volta la posizione del piano alare. La grande maggioranza degli uccelli però ha adottato il ««volo battente»», un tipo di volo che presenta un numero incredibile di varianti secondo le specie, ma è sempre caratterizzato dal battito ritmico delle ali. Il numero di battiti varia enormemente. Sono soltanto due al secondo nell'airone cenerino, ma raggiungono gli ottanta al secondo nel colibrì. Naturalmente il nostro occhio non riesce a vedere questo battito d'ali così rapido. Per fortuna c'è la macchina fotografica che riesce a fermare l'immagine e ci rivela le diversissime posizioni di volo che non riusciamo a scorgere a occhio nudo. Ci sono poi le strategie escogitate dall'evoluzione per ridurre al minimo il consumo energetico, dato che l'uccello brucia energia a un ritmo molto elevato. E ci sono le spettacolari formazioni di stormi in volo, a cuneo, in linea curva, in ordine sparso, che suscitano la nostra ammirazione e colpiscono la nostra fantasia. Senza parlare poi delle fantastiche migrazioni. Navigazione, orientamento, giorno o notte, per migliaia di chilometri spesso senza soste sui mari e sui deserti, arrivi incredibilmente puntuali nelle zone di nidificazione, capacità di ritrovare la zona di nidificazione o la stessa zona di svernamento dell'anno precedente. Tutti fenomeni straordinari che, nonostante le ricerche degli studiosi, conservano ancora in gran parte il fascino del mistero. Isabella Lattes Coifmann


SCIENZE FISICHE TELECOMUNICAZIONI Per i telefoni, libero mercato (solo virtuale) L'utente oggi ha l'impressione di poter scegliere il gestore che preferisce e di ottenere da questa possibilità dei vantaggi economici In realtà si tratta quasi esclusivamente di apparenza: la rete rimane in mani monopolistiche e le tariffe sono gestite dallo Stato
Autore: MEO ANGELO RAFFAELE

ARGOMENTI: COMUNICAZIONI, ELETTRONICA
ORGANIZZAZIONI: ALBACOM, INFOSTRADA, TELECOM ITALIA, WIND
LUOGHI: ITALIA, ITALIA

DAL giorno in cui Olivetti ha presentato al mercato la sua ««offerta pubblica di acquisto»» di azioni Telecom al fine di acquisire il controllo della più importante azienda italiana di telecomunicazioni, i molti azionisti Telecom, pur soddisfatti per l'affare fatto sinora con quell'investimento, sono turbati dall'antico dubbio di Amleto (««Vendere o non vendere»») e si domandano ansiosamente: ««Quanto vale veramente Telecom?»». Personalmente, io non sono molto turbato, perché non posseggo azioni di nessuna azienda italiana o straniera. Ho un'idea molto chiara sul dubbio di Amleto, se affrontare gli oltraggi del mercato oppure vendendo porre fine ad essi, ma non intendo rivelarla neppure per mille azioni Telecom:: turbare un'asta è reato punito con severità come oltraggio al Dio Mercato. Non è però reato dissertare di tecnologia delle telecomunicazioni. Questo articolo riguarderà l'emisfera della telefonia fissa, ossia il mondo delle telefonate che partono e arrivano a telefoni fissi, quelli che non si possono mettere nella borsa perché attaccati a un cavo. Olivetti possiede anche una società, di nome Infostrada, che in concorrenza con Telecom fornisce servizi di telefonia fissa. Per risparmiare rispetto alle salate tariffe di Telecom, un torinese che voglia fare un'interurbana da Torino a Milano può richiedere i servizi di Infostrada (o di Albacom o di Wind o di qualche altra società di telecomunicazioni). La tecnica con cui opera Infostrada è spiegata nell'articolo a fianco, rivolto ai più raffinati. Qui basta sottolineare che per fornire i suoi servizi Infostrada usa tutte e solo le risorse trasmissive di Telecom, ossia la rete telefonica di Torino in entrata, appositi circuiti chiamati ««Circuiti diretti numerici»» per andare da Torino a Milano, e la rete telefonica di Milano in uscita. L'interconnessione alla rete telefonica e il noleggio dei Circuiti diretti numerici sono pagati da Infostrada a Telecom secondo tariffe stabilite da D'Alema sulla base delle indicazioni dell'Autorità preposta alle telecomunicazioni. In linea di principio, una definizione equa di queste tariffe non dovrebbe essere difficile, essendo sufficiente la regola di attribuire a Infostrada una parte dei costi di Telecom proporzionale ai volumi di traffico. Ma quali costi di Telecom mettere nel conto? Anche, ad esempio, gli emolumenti dei megadirigenti, le loro indennità di licenziamento - una delle voci più onerose, visto che Telecom cambia mediamente un presidente, un amministratore delegato e due direttori generali all'anno -, gli stipendi delle loro bellissime segretarie, le eventuali borse di studio delle stagiste? Ignoro chi abbia fatto i conti, ma certamente, se ha fatto le cose bene, deve possedere l'acume scientifico di Einstein associato alla capacità di calcolo di Gauss. I vari ««guru»» che abbiamo ascoltato durante le trasmissioni di Gad Lerner e Alan Friedman hanno spiegato che è merito del mercato se le telefonate interurbane di Infostrada costano meno di quelle di Telecom. Direi che questa è una mezza arancia (come nella pubblicità di Wind) o una mezza palla. L'economicità di Infostrada per questa stessa azienda e i suoi clienti dipende esclusivamente dalle scelte di D'Alema sui canoni di interconnessione. Una volta tanto il mercato, questo angelo buono del progresso secondo i più - da Gianfranco e Silvio a Massimo - o demone malvagio dell'ingiustizia - secondo Giovanni Paolo e forse Fausto - è innocente. Il mercato non è invece innocente in un'altra questione, difficile e importante, che potremmo chiamare la sindrome di Gianni e Lucia. In virtù della capacità dei circuiti diretti numerici di trasportare contemporaneamente molte migliaia di telefonate, la chiamata di Gianni a Kissinger, da Torino a New York, per discutere l'espansione del mercato dell'auto in Cina, costa poco più della telefonata che la vecchietta Lucia fa al suo dottore, che abita nello stesso quartiere, per lamentarsi della sciatica. Gianni e Lucia devono pagare la stessa cifra, visto che i costi industriali delle due telefonate sono praticamente uguali, oppure Gianni deve pagare di più? Non risponderò a questa domanda, perché la risposta potrebbe essere vista come una indebita ingerenza di un manovale della scienza nel regno dei guru dell'economia e della politica. Angelo Raffaele Meo Politecnico di Torino


SCIENZE FISICHE METEOROLOGIA Poca neve sulle Alpi Ecco i perché
Autore: MINETTI GIORGIO

ARGOMENTI: METEOROLOGIA
NOMI: MERCALLI LUCA
LUOGHI: ITALIA, ITALIA

LE Alpi sono sempre state per la Pianura Padana un baluardo naturale alle perturbazioni atlantiche o alle correnti fredde provenienti dalle regioni polari perché quando questi fenomeni giungono sull'Europa centrale trovano, ad ostacolare il loro consueto movimento verso Levante, la displuviale alpina. Possono presentare due alternative: o le perturbazioni riescono a superare le montagne, o, non riuscendo a scavalcarle, cercheranno di aggirarle spezzandosi in due tronconi. Il primo troncone si dirigerà verso Sud-Est sbucando sul mar Tirreno e influenzando marginalmente le aree di confine del Basso Piemonte e Liguria; il secondo troncone si dirigerà verso Levante, irrompendo sulle regioni adriatiche e puntando verso la penisola balcanica con venti gelidi di bora o di tramontana. Ma quando si verificano generalmente queste due situazioni? Ovviamente la superficie terrestre subisce un riscaldamento maggiore durante la stagione calda. Di conseguenza i movimenti delle grandi masse d'aria calda verso l'atmosfera risultano più energici spingendo così verso l'alto le perturbazioni. Queste, costrette a scorrere a quote più elevate, saranno in grado di scavalcare la catena alpina, provocando i fenomeni tipici delle stagioni calde: piogge, temporali e rovesci. D'inverno invece i moti verso l'alto da parte delle grandi masse d'aria saranno limitati dalle temperature più basse a livello del suolo, con minor produzione di condensa. Le perturbazioni che si sviluppano e viaggiano in quota subiranno quindi una compressione verso il basso da parte dell'alta pressione e saranno costrette a muoversi a quote inferiori al livello medio più alto della catena alpina. I fenomeni atmosferici invernali che ne conseguono, come le grandi nevicate, scaricheranno la loro energia maggiormente sulle aree dove le perturbazioni sono costrette a sostare a causa dell'ostacolo naturale. Solo un'azione marginale come nevischio o deboli nevicate giungerà sui versanti opposti o di spartiacque. Questa situazione è quanto si è verificato durante la trascorsa stagione invernale sia perché connessa ad un progressivo riscaldamento globale della Terra e all'effetto serra, come recentemente ha ricordato in una conferenza a Bardonecchia il climatologo Luca Mercalli, sia per una particolare situazione meteorologica piuttosto ricorrente sul finire della stagione invernale con un ritorno del freddo glaciale. Senza creare eccessivi allarmismi, una situazione di questa portata potrebbe dare problemi a molte aree montane sia per l'approvvigionamento idrico sia per il turismo invernale. Giorgio Minetti


SCIENZE FISICHE ««Pronto, che cosa succede?»» La tecnologia nascosta dietro i nuovi gestori
Autore: A_R_M

ARGOMENTI: COMUNICAZIONI, ELETTRONICA
ORGANIZZAZIONI: ALBACOM, TELECOM ITALIA, WIND
LUOGHI: ITALIA, ITALIA

UN cliente di Infostrada (o di Albacom o di Wind), abitante in Torino, quando desidera chiamare un amico che abita a Milano, si collega ad un sito Infostrada allocato a Torino, utilizzando la rete telefonica commutata di Telecom. E' questa l'antica ben nota rete telefonica, che è diffusa in tutto il mondo e distribuita su tutto il territorio, dalle grandi città ai villaggi sperduti del Sud della Terra del Fuoco. E' chiamata ««commutata»» perché le varie centrali disseminate nella rete possono commutare le connessioni in modo da collegare qualunque telefono del mondo a qualunque altro. Nel sito di Infostrada vi è un apparato elettronico che riceve in contemporanea tutte le chiamate di quanti hanno sottoscritto il contratto con Infostrada. Questo apparato non è prodotto in Italia, ma è importato dall'estero come avviene per la grande maggioranza delle tecnologie di Telecom, Olivetti, Infostrada, Albacom e Wind. In questo settore il nostro è uno dei Paesi tecnologicamente più arretrati del mondo. L'apparato elettronico svolge un lavoro molto raffinato. In primo luogo traduce, telefonata per telefonata, il segnale ««analogico»» in ingresso - una copia elettrica ««analoga»» all'onda di pressione prodotta nell'aria dalla bocca del parlatore - in una lunga sequenza di segnali binari o bit, uno o zero. In secondo luogo intermescola tutti i bit di tutte le telefonate in ingresso su un unico canale di uscita. Questo canale di uscita è uno dei cosiddetti ««circuiti diretti numerici»» o ««linee punto a punto»» che vanno direttamente da un luogo ben preciso del territorio - nel nostro caso, dal sito torinese di Infostrada - ad un altro, il sito Infostrada di Milano. I circuiti diretti numerici sono dotati di grande capacità trasmissiva, soprattutto dopo l'avvento delle fibre ottiche: basti pensare che solo un sottilissimo filo di vetro può portare molte migliaia di telefonate contemporaneamente e presto potrà portarne qualche milione. Come abbiamo già detto, Infostrada noleggia i circuiti diretti numerici di cui ha bisogno per collegare le principali città italiane direttamente dalla concorrente Telecom che per il momento è l'unico fornitore di queste linee in Italia. E' il nostro governo il soggetto che definisce il prezzo del noleggio secondo un'equità di difficile determinazione. Il circuito diretto numerico arriva al sito Infostrada di Milano dove risiede il destinatario della telefonata. Qui un apparato elettronico di produzione straniera, dello stesso tipo di quello che opera nel sito Infostrada di Torino, separa le singole telefonate ricevute dal circuito diretto numerico e le instrada contemporaneamente ai rispettivi destinatari. A questo fine, utilizzerà ancora una volta la rete telefonica commutata di Telecom, rimanendo possibilmente nell'ambito del distretto telefonico di Milano. In sostanza, un'interurbana è suddivisa in due urbane separate dal transito sul circuito diretto numerico che collega la città di partenza a quella di arrivo. Quindi Infostrada compra all'ingrosso da Telecom a prezzi politici e vende al minuto in concorrenza con il suo stesso fornitore. E' mercato? \


SCIENZE FISICHE INTERVISTA Un Nobel paladino del nucleare Charpak difende l'energia che si estrae dall'atomo In un libro molto polemico appena tradotto in italiano, una analisi dell'opposizione alle centrali a fissione
AUTORE: CATAPANO PAOLA
ARGOMENTI: FISICA, ENERGIA
PERSONE: CHARPAK GEORGES
NOMI: GARWIN RICHARD, CHARPAK GEORGES
LUOGHI: ITALIA

E'in libreria ««Fuochi fatui e funghi nucleari»», edizione italiana (Baldini & Castoldi) dell'ultimo saggio del Nobel Georges Charpak, scritto a quattro mani con Richard Garwin, fisico americano esperto di questioni nucleari. -Professor Charpak, lei ha dedicato la sua vita alla fisica delle particelle, la ricerca pura per eccellenza. Ma negli ultimi anni si è sempre più impegnato nel campo delle ricadute della ricerca pura sulla vita di tutti i giorni. Perché questo cambiamento? ««E' vero, ho dedicato quarant'anni della mia vita alla ricerca pura, però mi sono sempre interessato alla vita politica del mio Paese, la Francia, e ai problemi su scala planetaria. Problemi come l'aumento sconsiderato di armi nucleari o il pericolo di guerre totalitarie mi angosciano da sempre. Così, dopo aver avuto il Premio Nobel, mi sono tuffato nella società. Alcuni problemi mi interessano particolarmente, come ad esempio l'istruzione dei giovani, o piuttosto il ritardo accumulato in questo settore, ritardo che è l'anticamera dell'oscurantismo. E' un problema cui dedico attualmente la metà del mio tempo, in particolare all'istruzione nelle scuole elementari francesi»». -Da dove nasce il suo interesse per il nucleare? ««Il nucleare è un problema fondamentale per il futuro dell'umanità ed è purtroppo dominato dalla superstizione. Se mi è consentito descriverlo metaforicamente, basti dire che la radioattività naturale del corpo di qualsiasi essere umano equivale a 10.000 bequerel, cioè 10.000 disintegrazioni al secondo. I pericoli, inesistenti, che questa disintegrazione naturale comporta, sono paragonabili a quelli prodotti da tutti gli incidenti nucleari segnalati al centro di riciclaggio dei combustibili nucleari di La Hague (sulla Manica in Francia), bersaglio privilegiato di gruppi ambientalisti come Greenpeace»». -Incluso Cernobil? ««No, Cernobil è stato un incidente grave. Ma tutte le fonti di energia hanno i loro incidenti. Il gas, per esempio, uccide in Francia 120 persone all'anno. Se il nucleare mietesse lo stesso numero di vittime, l'industria nucleare sarebbe finita da un pezzo! La differenza fra le due fonti è che il gas (fornito alla Francia da Algeria e Russia) scomparirà fra qualche anno, mentre gli approvvigionamenti nucleari hanno prospettive illimitate. E' per questo che ho impegnato la mia responsabilità in questo settore. Ricerche come quelle condotte da Carlo Rubbia sull'Amplificatore di Energia sono una prova del futuro delle prospettive dell'opzione nucleare. Nel mio libro sono citati molti altri esempi in questa direzione. Entro i prossimi due secoli l'umanità avrà esaurito le fonti fossili di energia. E' irresponsabile basare l'economia dei Paesi sviluppati sul loro consumo. Le fonti alternative non potranno mai soddisfare i bisogni dei dieci miliardi di persone che abiteranno il pianeta nel giro di un secolo»». -A che si deve secondo lei l'impopolarità del nucleare? ««Credo che la demonizzazione del nucleare trovi origine nel terrore inculcato dalle armi nucleari, dalla bomba di Hiroshima, che ha spazzato via 100.000 vite in un colpo solo. E' un problema chiave, a cui dedico metà del mio libro. Ma il problema delle armi nucleari viene strumentalizzato da una certa stampa a fini puramente propagandistici e con argomenti infondati. Un esempio? Lo studio del professor Viel, del 1995, sui casi di leucemia in 15 anni nella zona compresa in un raggio di 35 km dal centro di ritrattamento di La Hague. Lo studio non constatava aumenti nei casi di leucemia nella zona studiata (25 contro i 22,8 attesi), ma individuava un aggregato sospetto nel cantone più vicino al centro (4 casi contro 1,4 attesi). Questo tipo di statistica non dimostra nulla. Eppure quotidiani come Le Monde vi hanno dedicato pagine e pagine! E' una campagna che funziona, che riesce a trascinare le folle, ma è lo stesso principio per cui funzionano i suicidi di massa. In realtà non c'è nessuna differenza fra i rari casi di cancro provocati dalle radiazioni e quelli meno rari dovuti alle emissioni dei gas di scarico. Oggi oltre il 25% della popolazione muore di cancro e la percentuale di tumori causati dal nucleare è impercettibile»». -Perché questi casi impressionano di più l'opinione pubblica? ««Cercherò di rispondere. Nel 2000 il governo francese dovrà decidere se abbandonare l'opzione nucleare per passare al gas, seguendo l'esempio della Germania. Ora, è vero che il prezzo del gas è calato di un fattore 2 negli ultimi 10 anni. Ma se tutti all'improvviso scegliessero il gas come fonte principale, il suo prezzo aumenterebbe follemente per la legge della domanda e dell'offerta. Questo ''affarè' del gas è una posta in gioco di 1000 miliardi di dollari. A chi vogliamo far credere che i beneficiari di questo giro d'affari siano estranei alla propaganda contro le fonti energetiche in competizione con l'industria petrolifera?»». Paola Catapano CERN, Ginevra


SCIENZE DELLA VITA ENVIRONMENT PARK Un futuro biodegradabile Nella cittadella della scienza torinese, stanno nascendo aziende di ««riparazione ambientale»», progettazioni ecocompatibili e laboratori
Autore: RAVIZZA VITTORIO

ARGOMENTI: ECOLOGIA, TECNOLOGIA
ORGANIZZAZIONI: ENVIRONMENT PARK, REGIONE PIEMONTE, UE UNIONE EUROPEA
LUOGHI: ITALIA, ITALIA, TO, TORINO

QUI , nella periferia industriale torinese, c'erano le Ferriere, un enorme quadrilatero di fuoco e ferro, di fumo e di fragore; oggi c'è l'Environment Park, parco scientifico tecnologico per l'ambiente. E' tra via Livorno e corso Mortara, zona di antica industrializzazione in cui, fin dal secolo scorso, si erano concentrati i grandi stabilimenti, oggi in gran parte chiusi, divenuta centrale per effetto dell'espansione della città. Abbattuti i vetusti capannoni, intorno all'enorme spianata (100 mila metri quadrati), sotto la quale in un lungo tunnel scorre la Dora, sono sorti nuovi fabbricati costruiti secondo i criteri della bio-architettura (tetti coperti di terra e trasformati in prati), usando materiali ecocompatibili, sfruttando energie rinnovabili (uno degli edifici ancora in costruzione avrà il tetto formato da pannelli fotovoltaici che forniranno elettricità direttamente dal sole), senza produrre inquinamento (le acque reflue saranno recuperate in un impianto di fitodepurazione). Zone verdi e percorsi pedonali tra i nuovi edifici contribuiranno ad aprire alla città questa vasta area, finora chiusa. Le esperienze di questo primo intervento serviranno da guida per il recupero delle aree oggi occupate dalle numerose fabbriche abbandonate lungo la Dora. Environment Park è stato creato per iniziativa della Regione, della città di Torino e dell'Unione Europea con l'obiettivo di sviluppare la ricerca applicata in campo ambientale, diffondere l'innovazioni tra le imprese, formare tecnici e manager nel settore dell'ecologia (che presenta interessanti prospettive di occupazione), aiutare la nascita di nuove aziende. Fino a questo momento le imprese insediate sono già 35 di cui 14 create da giovani imprenditori proprio su impulso di Environment Park (l'unico vecchio edificio salvato dalla demolizione e adattato è interamente occupato) mentre altre 25 attendono che siano terminati quelli nuovi. Sono aziende che si occupano di ««bioremediation»», cioè di riparazione ambientale, di progettazione di impianti ecocompatibili, di energie rinnovabili, di fitodepurazione, di gestione dei rifiuti e di discariche, di inquinamento acustico, di recupero e riciclo di materiali secondari dal legno alla carta, alla plastica ma anche di trasferimento di tecnologie alle piccole e medie imprese, di servizi telematici, di software, tutte attività a impatto ambientale nullo; accanto alle aziende operano e opereranno organismi pubblici come il consorzio interuniversitario per studi ambientali, il laboratorio di telerilevamento e diagnostica elettromagnetica del Politecnico torinese, l'agenzia della città di Torino per le energie rinnovabili, i laboratori del Cnr. Environment Park, socio di International Association of Science Parks, fa parte di Tecnorete, la rete dei quattro parchi tecnologici piemontesi che comprende anche il Bioindustry Park di Ivrea, l'Hi-tech, parco della tecnologia di Verbania, e il Parco delle telecomunicazioni di Tortona. E' costato circa 70 miliardi di lire finanziati per il 70% dalla Comunità europea. I lavori del primo lotto stanno per terminare e nelle prossime settimane le prime attività si insedieranno nei nuovi locali. Alcuni dei nove progetti e degli otto corsi di formazione già avviati servono a dare un'idea del campo di lavoro di Environment Park: per esempio la formazione di figure professionali nei settori della bioarchitettura e delle energie rinnovabili e la creazione di un laboratorio che raggruppi esperienze internazionali in questo campo. Collegato a tale progetto vi è quello di raccogliere il know-how esistente in tema di ecodesign e di diffonderlo attraverso un sito web, già attivo sul server Environment Park all'indirizzo Internet www. ecodesignc@campus.com Oppure il progetto Life Ambiente che si propone di sviluppare una tecnologia pulita per la produzione di rivestimenti con caratteristiche superiori a quelle dei trattamenti galvanici tradizionali, con cui sostituire il processo di cromatura che causa danni all'ambiente e alla salute. Il progetto Sesames, finanziato dalla Unione Europea, ha lo scopo di sostenere le piccole e medie imprese locali della subfornitura nel settore dell'auto con la diffusione di servizi mirati all'innovazione e al trasferimento delle tecnologie. Altri progetti già approvati riguardano l'impiego dei residui di potatura e di biomasse in genere in un impianto cogenerativo di gassificazione, la messa a punto di tecnologie a basso impatto ambientale per l'impiego di solventi industriali, nuove tecnologie e nuovi prodotti per la distruzione catalitica di composti organici in effluenti liquidi. In tutto questo il parco svolge un ruolo fondamentale nella diffusione dell'informazione, nella cooperazione internazionale, nella ricerca e nell'indirizzo delle aziende, specie le piccole e medie, in un campo nuovo, complesso e in rapida espansione, anche sotto l'impulso delle nuove norme europee. Vittorio Ravizza


SCIENZE DELLA VITA ISOLE BORROMEE I giardini incantati
Autore: ACCATI ELENA

ARGOMENTI: BOTANICA, ECOLOGIA
LUOGHI: ITALIA

L'ISOLA ha sempre esercitato un fascino sottile: in particolare le isole del lago hanno il pregio della misura umana, si abbracciano con lo sguardo, si percorrono in breve tempo; a meno che non si sia trattenuti da tesori inaspettati come nel caso dei due superbi giardini, tra i più importanti monumenti viventi europei, presenti entrambi sul Lago Maggiore, l'uno sull'Isola Bella e l'altro sull'Isola Madre. Chi passeggia sul lungolago di Stresa, che ha mantenuto quasi intatto il suo fascino liberty nei saloni degli alberghi, nelle stradine, nelle ville, scorge, a breve distanza da terra, l'Isola Bella (40 metri di larghezza per 175 di lunghezza) dalla forma di un vascello, appartenente alla famiglia Borromeo che esercitava fin dal Cinquecento il diritto di pesca. Carlo Borromeo ha fatto costruire per la consorte Isabella d'Adda il fiabesco giardino che fa da cornice alla residenza estiva. Sono stati necessari ben quaranta anni di duro lavoro per realizzare questo fantastico giardino barocco composto da dieci terrazze pensili degradanti verso il lago. La metamorfosi barocca dell'isola si conclude nelle due torri ottagonali che sembrano emergere dall'acqua come due fari di pietra bianca, luminose e visibili da tutte le rive del lago, emblema del potere dei Borromeo. Le rive frastagliate e sinuose dell'isola sono divenute dei criptoportici e l'isola è un paradiso terrestre al di fuori del tempo, custode dell'eterna felicità. L'allegoria inizia già nei sotterranei del palazzo dove sei sale ricoperte di rocce, stucchi, tufo, lava, pietre colorate provenienti da diverse parti d'Europa danno al visitatore l'impressione di trovarsi in un appartamento freschissimo d'estate, delizioso per i disegni a mosaico e singolare per la presenza di bacheche contenenti preziose conchiglie, coralli tropicali e alghe fossili. Tutto riporta alla mente i fondali marini, similitudine che si ritrova anche nel giardino con le dieci terrazze grazie alla ricchezza di sculture marine, di divinità fluviali e conchiglie. E' dalla terrazza più alta (37 metri sul livello del lago) che bisogna osservare il giardino nel suo insieme per apprezzarne gli accostamenti cromatici, i viali delle magnolie e dei melograni, il giardino delle azalee e delle camelie, la bellissima canfora (Cinnamomum camphora) piantata all'inizio dell'Ottocento, la grande sughera (Quercus suber), il boschetto dei bambù (Bambusa nitisa e Phyllostachys nigra) provenienti da zone molto calde e qui perfettamente acclimatati grazie al microclima presente sull'isola. Esiste su quest'isola (insieme a quelle presenti sull'Isola Madre) un camelieto di oltre 150 anni, la più preziosa e ricca collezione di camelie presente nel nostro Paese che meriterebbe di essere usato a fini di ricerca in quanto unica riserva di germoplasma da utilizzare nelle ibridazioni. Inoltre potrebbe consentire una accurata classificazione delle camelie, mentre purtroppo esiste molta confusione dal punto di vista della nomenclatura nel caso di questa specie ornamentale. Qui fiorisce il famoso ibrido ««Gloria delle Isole Borromee»», dal grande fiore colore rosa porcellana, e la candida Lavinia Maggi dalle vivaci striature porpora. Tale giardino è un esempio di collezionismo vegetale, materico e faunistico. Infatti numerose sono anche le voliere che ospitano uccelli rari e pavoni candidi che fanno la ruota soltanto se nessuno li osserva, ma che si rifiutano ostinatamente di aprire la coda se appena scorgono una macchina fotografica. Ben diverso, ma altrettanto interessante, è il giardino dell'Isola Madre, un parco pittoresco, ricco di vegetazione rara proveniente dalle nuove scoperte botaniche. Infatti a metà Ottocento i Borromeo avevano introdotto uno straordinario campionario di flora esotica proveniente dalle spedizioni sulle coste australiane della mitica Botany Bay, dalle foreste dell'Himalaya e dalle zone umide del Sud America realizzando un arioso giardino di acclimatazione. Qui è presente una serra che ospita le piante scambiate con i più prestigiosi giardini europei. Fin dall'ingresso nel giardino si percepisce l'aspetto esotico dell'isola per la presenza dell'Agave salmiana, della Nolina longifolia e delle palme provenienti da ogni parte del mondo. Non si tratta di un giardino all'italiana come all'Isola Bella, ma all'inglese in cui domina una sapiente naturalità mediante la complessa trama di viali, delle masse arboree e delle siepi fiorite disegnate con linee morbide e volubili. Sono presenti rari esemplari come il Myrtus luma, ultracentenario dalla corteccia giallo-bruna che si sfalda a strisce, il Poncirus trifoliata, l'unico agrume a foglie caduche, la Casuarina equisetifolia, un albero vigoroso resistente alla salinità e alle raffiche di vento. Infine, davanti al palazzo la vasta aiuola è occupata dal famoso cipresso del Kashmir, con le sue abbondanti frange di aghi pendenti piantato a metà Ottocento e donato da un botanico francese. Elena Accati Università di Torino


SCIENZE DELLA VITA INTELLIGENZA MACHIAVELLICA Scimmie e numeri La specie rhesus sa contare
Autore: D'UDINE BRUNO

ARGOMENTI: ZOOLOGIA, ETOLOGIA
LUOGHI: ITALIA

GLI studi sulle capacità cognitive degli animali sono un campo di ricerca consolidato dove confluiscono etologi, antropologi, filosofi, linguisti. I primati, per il vasto repertorio comportamentale, sono i modelli preferiti. L'articolazione della loro intelligenza si fa risalire alla necessità di risolvere e manipolare i problemi posti dalla complessità delle interazioni sociali che li caratterizzano. I primati appaiono dotati di un surplus di intelligenza rispetto alle esigenze nutrizionali, riproduttive e dell'aggirarsi negli ambienti naturali ove vivono. L'evoluzione però difficilmente seleziona capacità in surplus. Si deve dunque ipotizzare che l'articolazione complessa dei ruoli nei gruppi in cui agiscono formi un ««ambiente sociale»» che ha determinato una significativa pressione selettiva sulle loro capacità cognitive. Queste varie abilità intellettuali hanno trovato presso alcuni ricercatori del mondo anglosassone la arguta etichetta onnicomprensiva di Machiavellian Intelligence. L'intelligenza machiavellica sarebbe la capacità dei primati ad agire in un contesto sociale denso di messaggi e interazioni dove spesso la comunicazione implica l'inganno, il mascheramento, l'inferenza delle intenzioni degli altri con cui si interagisce o l'uso e sfruttamento delle abilità intellettuali o tecniche di membri del gruppo. Questo tipo di intelligenza si presenta in modo proteiforme e si arresta a livello operativo e comunicativo alla barriera dell'articolazione linguistica che appare la nota distintiva della nostra specie. Un nuovo elemento sulla complessità cognitiva dei primati viene da un lavoro recente condotto con scimmie rhesus che svela come questa specie sia in grado di comprendere una sequenza numerica. Ciò smentisce l'opinione corrente che per operare con il concetto di numero siano richieste capacità linguistiche. Molti scienziati ritengono infatti che la disposizione ad usare i numeri e l'abilità linguistica siano indissolubilmente intrecciate e che entrambe abbiano, alla base, complesse manipolazioni mentali. Altri infine sostengono anche che il numero sia un costrutto sociale. E' da tempo noto che numerose specie animali possono discriminare tra stimoli comprendenti più oggetti; ricordiamo piccioni, pappagalli, ratti, delfini, scimmie e scimpanzè. Il significato evolutivo di queste capacità ha provocato numerose controversie. Alcuni ricercatori sostengono che gli animali hanno una naturale abilità a distinguere i numeri, altri pensano che ricorrano al numero come ultima risorsa se le altre basi di discriminazione come forma, colore, luminosità, grandezza, frequenza o durata di uno stimolo sono state precedentemente eliminate.Una domanda a cui non era stata ancora data una risposta sperimentale riguardava la capacità di qualche specie animale a comprendere una progressione numerica. A questo scopo due psicologi americani hanno progettato, recentemente, un esperimento in cui a due scimmie rhesus venivano proiettate su uno schermo diverse sequenze di figure comprendenti rappresentazioni di oggetti da uno a quattro di varia forma, colore, luminosità. Ogni aspetto dell'immagine proposta veniva poi variata, tranne la quantità numerica degli oggetti rappresentati. Gli animali toccando lo schermo potevano far scorrere le immagini per ordinarle in vario modo ma venivano ricompensati solo quando riuscivano a sequenziarle in modo tale che gli oggetti in esse raffigurati rispettassero l'ordine crescente da uno a quattro. L'addestramento durava sei settimane e comprendeva centocinquanta tentativi con oggetti sempre nuovi in modo che non si potessero consolidare memorie che potessero alterare la capacità pura dell'animale a riconoscere una numerazione crescente degli oggetti contenuti nelle forme che osservava. I dati raccolti indicano l'effettiva capacità computazionale delle scimmie. Una ulteriore verifica viene da un secondo esperimento. A sorpresa si propose una serie di prove dove si offrivano alle scimmie figure includenti oggetti che variavano tra cinque e nove. Venivano presentate una sola volta e ad esse non veniva associata nessuna ricompensa. Le scimmie risposero positivamente con una accuratezza del 75%. Non c'era quindi più bisogno di un nuovo addestramento; le scimmie sembravano aver ormai appreso bene la sequenza ordinatoria tra gli oggetti offerti precedentemente e la estrapolavano alle nuove sollecitazioni. Se ne trae la conclusione che queste scimmie sono predisposte a processare numeri in ordine crescente e che questa abilità deve rivestire, evolutivamente, una qualche importanza e convenienza per loro. L'esperimento mette anche in discussione la interconnessione tra competenza linguistica e abilità numerica. Le scimmie nell'esperimento descritto hanno con i numeri maggiori abilità di quelle di un bambino di qualche anno che possiede già i primi rudimenti di capacità linguistica ma che è incapace però a cogliere gli aspetti simbolico-pratici di una progressione numerica. Quale salto avviene dunque a livello cognitivo negli anni successivi nel suo sviluppo da permettergli di superare di molto le scimmie e giungere a livelli crescenti di complessità nel padroneggiare simbologie numeriche ed applicarle a vari problemi? Dopo questi primi risultati gli psicologi che hanno addestrato le scimmie a contare sperano di riuscire a comprendere quali meccanismi stiano alla base di questa capacità. Chiudono il loro lavoro con una domanda impegnativa: ««Le scimmie dunque contano, ma come si rappresentano i numeri?»». Bruno D'Udine Università di Udine


SCIENZE A SCUOLA STAGE PER STUDENTI Giocate con noi a fare l'astronomo
ORGANIZZAZIONI: OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PINO TORINESE
LUOGHI: ITALIA, ITALIA, PINO TORINESE, TO

SE siete studenti del triennio delle scuole medie superiori e avete la passione dell'astronomia, ecco una proposta che vi interesserà. Visto il successo ottenuto l'anno scorso, anche per il 1999 si terrà presso l'Osservatorio di Pino Torinese un corso residenziale di orientamento di astronomia e astrofisica della durata di poco più di una settimana, con una parte teorica e una parte pratica. Lo organizza l'Associazione per la divulgazione dell'astronomia in collaborazione con ««Tuttoscienze»», la Divisione Spazio dell'Alenia e il comune di Pino Torinese, e con il patrocinio della Regione Piemonte, della Provincia di Torino, del Provveditorato agli Studi e della Cassa di Risparmio di Torino. Scopo del corso, che si svolgerà nell'arco di nove giorni, è quello di avviare i partecipanti alla conoscenza e all'applicazione delle tecniche della ricerca astronomica, anche in vista di una scelta più consapevole degli studi universitari. Le lezioni si terranno dal 3 al 10 settembre 1999. Il corso prevede una permanenza di nove giorni presso l'Osservatorio di Pino Torinese (a circa 15 chilometri da Torino) e si articolerà in una serie di lezioni diurne seguite da osservazioni ai telescopi durante la notte. Gli studenti, in numero massimo di 30, saranno alloggiati in un albergo nei pressi di Pino Torinese e trasferiti in autobus all'Osservatorio per le lezioni. Il comune di Pino e un club privato offriranno la possibilità di usufruire di strutture sportive per i periodi di libertà degli studenti. Le spese di partecipazione e di ospitalità saranno coperte con borse di studio assegnate dall'Associazione per la divulgazione dell'astronomia a nome degli enti che sostengono l'iniziativa. Possono partecipare ai corsi gli studenti regolarmente iscritti al triennio delle scuole superiori con età compresa tra i 16 e i 19 anni. L'ammissione sarà decisa da un comitato di selezione costituito da tre docenti di astronomia e di astrofisica. I concorrenti dovranno inviare a ««La Stampa-Tuttoscienze»» (via Marenco 32 - 10126 Torino) entro il 15 maggio uno scritto con lunghezza compresa tra 55 e 65 righe di 60 caratteri sul tema ««Lo sbarco sulla Luna del 1969 ha aperto la strada all'esplorazione spaziale. In questi trent'anni le sonde si sono spinte anche oltre i confini del sistema solare, inviandoci migliaia di immagini e dati. Quanto hanno influito queste scoperte sulla nostra cultura e sul nostro modo di vivere e quali pensi saranno le prospettive future?»». Nella lettera di accompagnamento, che dovrà essere controfirmata da un insegnante, i concorrenti dovranno indicare: data e luogo di nascita; classe e scuola frequentata; interessi extrascolastici (sport, letture...); indirizzo completo. I risultati della selezione saranno pubblicati su ««Tuttoscienze»» del 23 giugno e le ammissioni saranno comunicate ai vincitori con lettera raccomandata entro il 30 giugno. Entro il 15 luglio i vincitori dovranno inviare una lettera di accettazione accompagnata dalla dichiarazione di regolare iscrizione alla scuola di appartenenza. La graduatoria definita dalla giuria è insindacabile.


SCIENZE A SCUOLA STORIA DELLE UNITA' DI MISURA Un metro, un kilo, un litro L'evoluzione dei sistemi dalla Rivoluzione Francese a oggi
Autore: BRAY ATHOS

ARGOMENTI: METROLOGIA
LUOGHI: ITALIA

OGNI misura richiede un numero, accompagnato dall'unità di misura e dall'incertezza. Un esempio dei problemi affrontati per definire le unità di misura si può dare raccontando come si è giunti alla definizione del metro. Il primo problema affrontato nello scegliere la definizione dell'unità e il relativo campione riguarda due differenti condizioni di disponibilità del campione corrispondenti ai campioni materiali (ora è tale solo il campione di massa: un cilindro di platino-iridio conservato al Bureau International des Poids et Mesures a Sèvres, che può essere disseminato solo tramite le sue copie ufficiali depositate presso gli Stati aderenti alla Convenzione del Metro) o ai campioni naturali. Quando nacque il Sistema Metrico Decimale, nel periodo della rivoluzione francese, era politicamente inaccettabile l'utilizzazione di un campione materiale che qualche autorità costituita avrebbe dovuto conservare, mentre i campioni naturali erano in linea con le idee di uguaglianza della rivoluzione, per cui il metro fu definito nel 1793 come 1/40.000.000 della lunghezza del meridiano terrestre. Ciò non consente, però, una definizione universale, poiché la lunghezza dei meridiani non è costante: fu necessario specificare che si trattava del meridiano passante per Barcellona e Dunkerque. La definizione consentiva a chi avesse la voglia e la capacità di fare le misure necessarie di ricavare il proprio campione del metro, ma nella pratica ciò era assai improbabile. Le necessità pratiche furono, quindi, più forti delle considerazioni ideali, e nel 1799 venne definito un prototipo materiale di platino iridio in cui la lunghezza del metro era materializzata dalla distanza tra due facce piane e parallele, misurate quando la temperatura del prototipo era di 0C. Per ritornare ad un campione naturale bisogna attendere il 1960, anno in cui si passò a definire la lunghezza del metro come 1.650.763, 63 lunghezze d'onda, nel vuoto, della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo del cripto 86. Ecco che, di nuovo, il campione del metro poteva essere realizzato ovunque con i mezzi disponibili in ogni laboratorio nazionale. Non è, però, ancora questa l'ultima definizione. Gli studi riguardanti le costanti fondamentali, e in particolare la velocità della luce nel vuoto, hanno mostrato che è più conveniente utilizzare l'unità di tempo, di gran lunga più accurata, per la definizione del metro, che dal 1983 è la distanza percorsa nel vuoto dalla luce nell'intervallo di tempo di 1/299.792.485 s. Nel 1960 la XI Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) introdusse il Sistema Internazionale delle Unità di Misura (SI), dopo un lavoro fatto presso i 40 Paesi aderenti al trattato della Convenzione del Metro, con l'obiettivo di perfezionare il sistema metrico decimale allora esistente. In Italia ciò è stato ratificato da apposite leggi. Si devono, quindi, rispettare alcune regole basilari, che in certi casi non sono neanche specifiche del Sistema SI, ma generali. Ad esempio l'uso dei corretti simboli delle unità di misura è una regola del Sistema SI (citiamo come errore ancora comune l'uso, per il secondo, del simbolo sec invece del simbolo corretto s), ma la regola che ai simboli non deve essere posto il punto di abbreviazione è del tutto generale: non si deve, quindi, scrivere m. come simbolo del metro. Altra regola: le unità di misura, che hanno spesso tratto il nome da importanti scienziati, devono essere scritte con l'iniziale minuscola. Così si scriverà newton, volt, hertz, ampère, ma i simboli corrispondenti N, V, Hz, A, hanno l'iniziale maiuscola. Le unità che non hanno nomi derivati da quelli di persona, come metro, kilogrammo, secondo, hanno invece, simboli costituiti da lettere minuscole, ad eccezione del litro, per il quale è consentito l'uso della lettera maiuscola L per evitare la confusione tra la l minuscola e il numero 1. Si noti, inoltre, che il simbolo viene usato solo quando è posto al seguito del numero che indica l'entità della grandezza, altrimenti bisogna usare il nome dell'unità scritta per esteso. Segnaliamo un errore molto comune, che potrebbe anche avere gravi implicazioni di carattere legale: lo scambio tra k e K. Per il Sistema SI vi è una forte differenza tra il significato del k minuscolo e quello del K maiuscolo. Il k minuscolo è il simbolo del multiplo kilo, che vuol dire 1000, per cui un kg=1000 g, 1 km=1000 m, mentre il K maiuscolo è il simbolo dell'unità di temperatura kelvin. E' evidentemente come sia opportuno, in ogni caso, conformarsi alle regole del Sistema SI. Ciò implica l'eliminazione di quelle unità, tradizionali ma non accettate dal Sistema Si, come il kilogrammo forza e la tonnellata forza nella misura delle forze, che devono invece essere misurate con gli opportuni multipli o sottomultipli del newton. Rimangono, invece, in uso quei multipli e sottomultipli che consentono di applicare i fattori 10 (deca, simbolo da) e 100 (etto, simbolo h) e i sottomultipli 1/10 (deci, simbolo d) e 1/100 (centi, simbolo c), poiché l'unità, almeno per le unità fondamentali, è scelta, per così dire, a misura d'uomo, e quindi i multipli e sottomultipli più vicini sono maggiormente usati e spesso evitano di usare forme decimali di non immediata comprensione (provate ad andare a chiedere 0,2 kg di prosciutto al salumiere!). Pertanto avendo deciso di adottare per legge il Sistema SI compreremo due etti (2 hg) di prosciutto e diremo che siamo alti 175 cm, oppure 1,75 m (1 m e 75 cm). Può essere utile descrivere la situazione attuale del Sistema SI un insieme razionale di unità di misura costituito da unità fondamentali, derivate e supplementari. Nel 1995, in trentasei anni dalla sua introduzione, cioè nell'arco di dieci conferenze, la situazione del Sistema SI presenta diverse modifiche: a) le unità fondamentali (o di base) da sei sono diventate sette, con l'introduzione della quantità di materia (mole); b) è stata introdotta una nuova definizione di metro; c) è possibile stabilire una relazione tra la definizione dell'unità di lunghezza e l'unità di tempo, grazie all'invenzione del laser; d) è stato verificato per la terza volta (1988-1992) dalla sua adozione il valore dell'unità di massa, il kilogrammo, la cui definizione è rimasta quella introdotta nel 1901. Dalla verifica è risultato che il campione nazionale italiano di massa, conservato presso l'Ufficio Centrale Metrico del Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato e distinto col n. 5, è 64 ng maggiore del campione internazionale e che la massa del secondo prototipo italiano, distinto dal n. 62, conservato presso l'Istituto di Metrologia Colonnetti del Cnr di Torino, è 907 ng minore del campione internazionale; e) il Kelvin, simbolo K, rimpiazza il ««grado kelvin»», simbolo K. L'unità di temperatura Celsius è il ««grado celsius»», simbolo C, eguale all'unità kelvin per definizione. La nuova definizione è unica sia per la temperatura termodinamica sia per l'unità di intervallo di temperatura. La Scala Internazionale di Temperatura del 1968 è stata sostituita da una nuova scala, la Scala Internazionale di Temperatura; f) le definizioni dell'ampère (intensità corrente), della candela (intensità luminosa) e della mole (quantità di materia), sono dipendenti in quanto sono date in base alle definizioni delle prime quattro. Le unità derivate si fanno discendere dalle unità fondamentali utilizzando espressioni algebriche fra le grandezze. Se si confronta l'elenco delle unità derivate, dotate di nome proprio del Sistema SI al momento della sua adozione, con quello attuale, si nota che nel corso delle venti conferenze generali sono state adottate nuove unità che rispondono ad esigenze soprattutto pratiche. Le unità supplementari. Nel quadro delle ultime novità c'è da sottolineare la decisione (1995) di sopprimere le unità supplementari (radiante - angolo piano - e steradiante - angolo solido) che sono diventate unità derivate. I multipli e i sottomultipli. Il loro numero è stato aumentato per potere esprimere valori numerici molto grandi nel settore dell'astronomia, e valori molto piccoli, come nel settore della fisica delle particelle. Questo è quanto ha deciso il Comitato consultivo delle unità che nel 1960 adottò per i multipli ed i sottomultipli i prefissi da 1012 a 10-12 iniziando dal prefisso deca (simbolo da) e passando ai prefissi hecto (simbolo h), kilo (simbolo k), mega (simbolo M); giga (simbolo G)e tera (simbolo T)per i fattori positivi 101, 102, 103, 106, 109, 1012 ed i prefissi deci (simbolo d), centi (simbolo c), milli (simbolo m), micro (simbolo m), nano (simbolo n) e pico (simbolo p) per i fattori negativi corrispondenti. Nel 1964 si aggiunse il quinto ed il sesto campo, con i prefissi peta ed exa per 1015 e 1018 e femto e atto per i valori negativi corrispondenti 10 -15 e 10-18. Infine nel 1991 aggiunse il settimo e ottavo campo con i prefissi zetta e yotta per i multipli 1021 e 1024 e con i prefissi zepto e yocto per i sottomultipli 10-21 e 10-24. I prefissi introdotti dopo la XI conferenza evocano i nomi greci dei numeri 5, 6, 7 e 8 dei corrispondenti campi di 103. Anthos Bray Politecnico di Torino


IN BREVE. Un asteroide chiamato Lamberti
ARGOMENTI: ASTRONOMIA
LUOGHI: ITALIA

Un pianetino di recente scoperta è stato intitolato a un italiano, divulgatore d'alta classe: Corrado Lamberti, direttore della rivista mensile ««l'astronomia»», che sta per tagliare il traguardo dei 200 numeri. L'asteroide reca il numero 6206 ed è stato scoperto dall'astronomo americano Bowell all'Osservatorio di Flagstaff, celebre per il ritrovamento, negli Anni 30, di Plutone, il pianeta più remoto del sistema solare. Il pianetino dedicato a Lamberti è stato rilevato su una lastra ottenuta con l'astrografo allora adoperato da Clyde Tombaugh, lo scopritore di Plutone, recentemente scomparso in tarda età: la sua luminosità oscilla fra le magnitudini 18 e 19, e le sue dimensioni non possono dunque superare qualche chilometro. A Corrado Lamberti le più affettuose felicitazioni della redazione e dei collaboratori di ««Tuttoscienze»» , in particolare di Luigi Prestinenza e di Mario Di Martino.


IN BREVE. «Ombre del tempo» concorso meridiano
ARGOMENTI: METROLOGIA
LUOGHI: ITALIA

Ricordiamo che è bandita la sesta edizione del concorso ««Le ombre del tempo»», il cui obiettivo è di premiare i progetti di meridiane e orologi solari più originali. Possono concorrere sia i dilettanti sia i professionisti. Per altre informazioni, tel. 030-872.164; fax 030-872.545.




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