Risultati da 31 a 40 di 57
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25-06-2015, 18:35 #31
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Sono ovviamente d accordo con Enrico. Lui fa un discorso molto pratico ovvero dice in sintesi: noi umani percepiamo il visibile, però per carità, evitiamo di considerare questa banda elettromagnetica come fosse al centro dell universo anche perché la maggior parte delle reazioni elettromagnetiche avvengono in altre bande.
E quindi è improprio parlare di velocità della LUCE (che appunto è solo il visibile), ma bisognerebbe parlare di velocità dell onda elettromagnetica, che sarebbe dunque un termine più generale. In fondo non c è differenza tra un raggio a microonde e un raggio gamma, se non per la frequenza, e di conseguenza per l energia da esso trasportata. Però si tratta sempre di fenomeni elettromagnetici, quindi fotoni.
Ricordo che in un documentario si diceva che "se l intero spettro elettromagnetico fosse una pellicola di film lunga decine di chilometri, la banda del visibile non sarebbe oltre 4 cm di questa pellicola"..
Davvero inquietante la nostra cecità...
Invece se me lo permettete mi piacerebbe fare un passo indietro inerente alla frase di Piero Angela ovvero del fatto che senza di noi l universo sarebbe buio.
Io ribadisco che secondo me sarebbe meglio dire che l universo perderebbe TUTTE LE PROPRIETA' che noi umani siamo soliti attribuibili.
In fondo pensateci, il concetto di luce e buio sono solo nella nostra mente. Il concetto di consecutivita' degli eventi, il concetto di suono e colore, il concetto di spazio tridimensionale e anche il concetto di temperatura, sono etichette mentali che noi umani utilizziamo per descrivere la realtà.
Ma non si può dire che un oggetto è blu o rosso senza che ci sia un osservatore a contemplarlo.
Io non ho mai studiato filosofia, quindi non saprei fare citazioni inerenti a questo discorso, ma a me più che filosofico mi sembra anche molto scientifico come discorso.
Cioè se ci pensate ogni forma di vita possiede una particolare interpretazione del mondo circostante.
Ad esempio i pipistrelli sono ciechi e si orientano con l udito, ma alcuni biologi ipotizzano che nella loro mente il suono assuma una etichetta simile a quella che per noi è la vista: insomma papale papale "i pipistrelli vedono i suoni".
Anche per i ciechi avviene qualcosa di simile, un fenomeno altrimenti conosciuto come sinestesia.
Chi ha ragione: noi umani che vediamo le onde elettromagnetiche come immagini, oppure i pipistrelli che vedono le vibrazioni dell aria come immagini? Ha senso il concetto di immagine al di fuori della mente?
A questo proposito consiglio questi due libri 20150625_182602.jpg
"Il cervello, la mente e l anima" di E. Boncinelli (fisico)
E "Perché i colori non suonano" di J. K. O'Regan (direttore di un laboratorio di psicologia).
Entrambi utili per entrare in questo discorso.
Una frase illuminante la disse il mio professore di chimica-fisica delle superiori "Sì certo, noi rappresentiamo gli orbitali atomici come funzioni d onda e immaginiamo gli elettroni come palline o trottole, ma noi non conosciamo come siano veramente fatti gli elettroni. Per ciò che ne sappiamo potrebbero essere degli omini verdi a cavallo..."
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25-06-2015, 18:56 #32
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Mi consentite di non essere completamente d'accordo? Non è solo un problema antropico: cioè cosa vede l'uomo.
Lo spettro elettromagnetico ha delle caratteristiche specifiche a seconda della lunghezza d'onda. La "luce" è diversa dai "raggi x", dai "raggi gamma", dagl'"infrarossi", dagli "ultravioletti" ecc. Certo ci sono delle zone di confine...però: http://users.unimi.it/veronese/doc/o...20geom_web.pdf
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25-06-2015, 19:02 #33
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Cosa intendi di preciso @Gaetano M.? Ogni frequenza interagisce con determinati tipi di materiali, producendo effetti differenti, ma il principio fisico alla base è identico in tutti casi, si tratta sempre di onde e.m., non c'è altro in mezzo...
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25-06-2015, 19:14 #34
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Ma certo che il principio è lo stesso! quello che voglio dire è che le onde elettromagntiche dello spettro visibile sono visibili per caratteristiche intrinseche. Così come i raggi x sono particolarmente penetranti per caratteristiche intrinseche ecc. Poi ci sara sicuramente qualche tipo di occhio che vedrà uno spettro leggermente più ampio ma sempre in quel tratto. Le onde infrarosse saranno sempre calde anche se qualcuno riesce a vederne un pezzo in più.
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25-06-2015, 19:21 #35
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
@Gaetano M. non sono d'accordo con questa interpretazione. L'occhio si è formato dopo che le onde elettromagnetiche si generassero, e si è formato con la capacità di percepirle in quella banda di lunghezze d'onda proprio perchè è li che cade la maggiore intensità delle onde e.m. che ci colpiscono (a causa del Sole). Non il viceversa. Non vediamo le onde nella banda visibile perchè loro ce lo permettono, ma le vediamo perchè è l'occhio che si è formato ottimizzato per questa banda, a causa delle condizioni imposte dall'ambiente in cui si è formato...allora di tutto quanto detto fin'ora non è passato alcun messaggio
.
Le onde infrarosse inoltre non sono "calde", ma semmai più fredde rispetto a quelle del visibile.
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25-06-2015, 19:35 #36
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Beh Enrico non è che te la devi prendere se continuo a pensare con la mia testa
Tu insisti ...
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25-06-2015, 19:41 #37
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Ma @Gaetano M. qua non si tratta di pensarla con la propria testa, è dimostrato che la natura funziona così, e che l'uomo si sia formato in questo contesto. Secondo il tuo principio allora non dovrebbero sussistere mezzi per osservare i raggi X solo perchè sono più penetranti della luce del visibile...non è così che funziona.
Quello che fa l'occhio è di convertire un segnale elettromagnetico (nel visibile) in impulsi elettrici interpretabili dal nostro cervello. Quello che fa uno strumento che osserva nell'X è esattamente la stessa identica cosa.
Non c'entrano le proprietà alle diverse lunghezze d'onda, l'unica cosa che ha veramente rilievo in questo caso è il picco di emissione da parte del Sole, centrato sui 500 nm...e GUARDA CASO, la maggior parte degli esseri viventi percepisce onde e.m. proprio in vicinanza di questo valore.
Se trovo un lavoro di riferimento te lo linko così ti faccio contento e te ne fai convinto, perchè capisco che la mia parola non vale molto.
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26-06-2015, 11:48 #38
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Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Non sto a quotare frase per frase per rispondere. Voglio solo dire che, @Enrico Corsaro, io capisco quello che intendi dire: la radiazione elettromagnetica è certamente un unico fenomeno che accomuna una serie casistiche che noi, abitualmente, interpretiamo come fenomeni differenti (radio, calore, luce, UV, x, gamma, ecc..), e ben lungi dal mettere in discussione la validità della tua parola, anche in considerazione della professione che svolgi.
Figurati, sono sempre stato io il primo, tra i miei conoscenti, a "stupire" esponendo il concetto, apparentemente contro-intuitivo, che radio, luce, e raggi x sono tutti la stessa cosa.
Questo, però, a mio modo di vedere, è solo l'aspetto più superficiale della questione.
Quello che volevo spiegare è che, se vogliamo analizzare più a fondo l'effetto che produce ogni "banda di frequenza" sulla realtà fisica, non si può prescindere, a mio parere, né dai processi fisici che generano quel tipo di onde, né da come esse interagiscono con la materia (e quindi quali sono i possibili "recettori")
E' vero che la lampadina a filamento produce onde elettromagnetiche esattamente come un'antenna radio o una sorgente di raggi gamma, ed è anche vero che lo spettro di emissione è quella del corpo nero (quindi, in teoria, in TUTTE le frequenze, ma con un picco centrato su quella corrispondente alla temperatura), ma sfido a produrre, che so, luce ultravioletta con un'antenna radio, o raggi gamma con una lampadina!
(Per "produrre", ovviamente, intendo dire "centrare il picco di emissione su una determinata frequenza o banda di frequenza, forse è una precisazione non necessaria, ma non vorrei che qualche troll di passaggio fosse tentato di far degenerare la discussione per futili sottigliezze lessicali).
Parallelamente, chi meglio di un fisico può sapere che non può esistere un unico apparato di ricezione per qualunque segnale elettromagnetico e che occorre di volta in volta ingegnarsi per inventare il sistema più adeguato per la particolare banda di frequenze che si vuole analizzare!
Quello che vorrei che non si scordasse, quando si accomunano i vari fenomeni di origine elettromagnetica, è che, anche se in teoria basta una qualunque carica elettrica in movimento per produrre onde elettromagnetiche di qualunque frequenza, l'emissione in determinate bande, nella realtà fisica, può avvenire (e avviene) solo mediante determinati processi, e non altri.
E non è per principio antropico o manie di antropocentrismo se sostengo che quella che noi definiamo come "luce visibile", a mio avviso ha caratteristiche intrinseche che la fanno "prediligere" rispetto ad altre ai fini della chimica organica in generale, e della biologia in particolare.
Se poi si volesse considerare la possibilità di forme di vita molto "esotiche", secondo me occorre prima di tutto ricordare che, per quello ne sappiamo, la tavola periodica degli elementi deve essere la medesima in tutto l'universo, in quanto le leggi fisiche stesse che governano la materia e l'energia devono essere le medesime per definizione stessa di "legge fisica".
Fatte queste premesse, vorrei provare a spiegare meglio ciò che forse ho tralasciato o dato per scontato in post precedenti.
1) Sappiamo che le classi spettrali delle stelle nell'universo conosciuto, che si basano appunto su spettri di emissione e assorbimento, sono grossomodo racchiuse in un determinato intervallo che, se non vado errato, va dall'infrarosso all'ultravioletto (e qui già suona un "campanello").
Ovviamente, qualunque stella emette in realtà su tutto lo spettro elettromagnetico, e infatti anche per il nostro sole sono stati misurati onde radio, infrarossi, UV, raggi x ecc... ma molte di queste misurazioni richiedono apparecchiature in alta quota o addirittura in orbita, perché l'atmosfera ne blocca la maggior parte, e qui arriviamo al secondo punto:
2) Affinché si verifichino determinate reazioni chimiche, e queste raggiungano una complessità sufficiente da portare a qualcosa che si possa chiamare "vita" queste devono avvenire in un ambiente adatto, sia esso liquido o gassoso. Nel nostro caso, abbiamo avuto la "fortuna" di un'atmosfera che ci protegge dalle radiazioni più energetiche (UV e X), che avrebbero un'effetto deleterio sulla nostra chimica.
E' vero si può dire: "questa è la NOSTRA chimica, chi può dire qual'è quella di un altro pianeta?". E' anche noto, però, che reazioni che coinvolgono radiazioni più energetiche di quelle a cui siamo abituati, tendono ad avere un effetto più distruttivo che costruttivo, e tanto più distruttivo quanto più è alta l'energia in gioco. E' noto ad esempio che molecole organiche sono presenti anche nel mezzo interplanetario, ma è altrettanto vero che le stesse non sono in grado di andare oltre ad una certa complessità proprio a causa di quelle radiazioni che invece al suolo non arrivano in quanto bloccate dall'atmosfera.
Ora pensiamo: la nostra atmosfera è così "particolare"? Nel nostro sistema solare abbiamo un buon "campionario" di pianeti. Ad essere onesto, non conosco le proprietà di assorbimento di ogni tipologia di atmosfera in funzione della frequenza, ma posso ipotizzare che, sull'intero spettro elettromagnetico, non sia molto differente, e anzi, viene da pensare che, tra i pianeti che ne hanno una, il nostro sia quello con l'atmosfera più trasparente! E non solo per quello che riguarda la "luce visibile", ma in generale!
Se poi andiamo al di fuori del sistema solare, le misure spettroscopiche sia degli esopianeti che dei dischi protoplanetari, indicano che gli elementi chimici siano più o meno sempre gli stessi, e a posteriori si potrebbe dire: "Ovvio! Le fornaci nucleari che li producono sono... stelle! Esattamente come quelle che hanno prodotto noi!". Può variare la concentrazione di un elemento rispetto ad un altro, magari, ma come ho scritto prima, la tavola periodica degli elementi deve essere la stessa per ragioni di leggi fisiche.
Il succo del ragionamento è: tenuto conto di tutte le condizioni specifiche, qual'è la banda di frequenze elettromagnetiche che con maggior probabilità potrebbe venir utilizzata da organismi sviluppati su di un pianeta tale da essere adatto allo sviluppo di quegli stessi organismi?
In considerazione di tutti gli argomenti esposti in precedenza, a me viene da pensare che possa essere SOLO la l'intervallo di frequenze che noi chiamiamo "luce". Certo, possono esserci variazioni rispetto al nostro caso: invece di 500nm il picco potrebbe essere sui 300, oppure 800, e se è vero che si possono ipotizzare ecosistemi in ambienti predominati dall'infrarosso, o anche totalmente "bui" (in senso lato, non solo relativamente alla luce visibile. Come i fondali marini, tanto per intenderci), mi viene difficile immaginare come potrebbero sussisterne in ambienti totalmente esposti a raggi x o gamma, men che meno se queste radiazioni dovessero essere predominanti rispetto alle altre!
Per questo ho sostenuto, e continuo a sostenere, che la frase riportata dalla trasmissione, secondo me ha una valenza più filosofica che scientifica, e che la banda di frequenze che noi chiamiamo "luce visibile" ha una sua valenza intrinseca e di fatto, indipendentemente dall'essere umano, se non "privilegiata" è per lo meno distinta da quelle adiacenti per ragioni fisiche e non solo soggettive.
Poi, nulla vieta che discorso analogo si possa fare anche relativamente alle altre bande di frequenza, ma solo limitatamente al loro ambito di interazione con la materia, che non è detto debba essere il medesimo, e anzi deve essere necessariamente differente!
Almeno, questo è, in sintesi, il ragionamento che mi sono fatto e in base al quale ho sostenuto la mia idea.
Se alcune delle considerazioni fossero infondate o errate, o se vi è una qualche insito difetto di logica, accetto qualunque critica!Ultima modifica di bertupg; 26-06-2015 alle 14:36 Motivo: Correzioni ortografiche
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26-06-2015, 16:01 #39
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
No bertupg tranquillo, mi riferivo essenzialmente a Gaetano nel mio post, non a te
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Ma questo va benissimo, nessuno lo mette in dubbio, come avevo scritto anche io prima, ogni frequenza interagisce con la materia in modi differenti e interagisce con diversi tipi di materia a seconda dell'energia in gioco, sempre per le proprietà fisiche della materia stessa.
Una delle caratteristiche principali è proprio la lunghezza d'onda, che fa si che quel tipo di onda e.m. interagisca al meglio con oggetti di dimensioni caratteristiche confrontabili con la lunghezza d'onda. Ad esempio le onde radio generalmente non interagiscono con noi perchè le lunghezze d'onda tipiche sono maggiori delle dimensioni caratteristiche di un uomo. E così via.
Ma qui si ricade nello stesso errore. Dici che la luce visibile è prediletta dalle reazioni organiche, mentre in realtà bisogna vedere la cosa in modo invertito, che mi rendo conto è un passaggio un pò difficile, perchè siamo abituati a questa realtà.
Partiamo dalla considerazione che il sistema Terra esisteva ancor prima che la vita si fosse creata.
Dal primo istante in cui si è formato il pianeta, esso è stato esposto alla radiazione di corpo nero emessa dal nostro Sole. Se una forma di vita vuole svilupparsi bene, dato che ha bisogno di energia per potersi autosostenere e svilupparsi, la cosa più naturale che possa fare è sviluppare dei recettori dove la radiazione e.m. ha la sua intensità maggiore. Nel qual caso questo cade proprio sui 500 nm, cioè la luce visibile...e ragazzi non l'ho inventato io questo discorso, si sa che funzionano così le cose in natura e per i fisici è un argomento piuttosto noto.
Quindi il succo del discorso è che la stessa vita organica si è sviluppata proprio in base alle condizioni fisiche in cui è nata, così come sappiamo che funziona tutta la natura che ci circonda.
Non avrebbe senso, a meno di condizioni limite molto particolari, che un essere vivente sviluppi recettori nella banda dei raggi X quando di fatto la frazione emessa di raggi X nello spettro è molto molto ridotta.
Anche le piante hanno bisogno della luce solare per attivare i processi fondamentali di fotosintesi, proprio nella banda dove è centrato il picco di emissione.
Sostanzialmente non vi è grande differenza nelle proprietà di radiazione UV e infrarossa, eppure la maggior parte degli organismi ha bisogno di luce intorno ai 500 nanometri. Non è che la luce intorno ai 500 nanometri è più speciale rispetto a quella a 400, o a 600 o 700 nanometri. E' semplicemente che il picco di emissione solare è proprio a 500 nanometri. Non è affatto un caso che le cose siano così, anzi è proprio la conseguenza di questo aspetto.
Secondo quanto dici, anche se il sole avesse emesso per la maggior parte nell'UV, la vita si sarebbe sviluppata comunque con ricettori a 500 nanometri...il che non ha proprio senso. Il problema è che la vita come noi la conosciamo, è adattata a questa particolare emissione di corpo nero. Non abbiamo motivo di pensare che sia il viceversa, anche se sappiamo che le altre frequenze di radiazione possono interagire in modo diverso.
Come ti dicevo, è possibile costruire strumenti che rivelano radiazioni e.m. qualsiasi sia la banda considerata, e questi strumenti sono fatti con materiale che si trova su questa terra. Per cui anche la vita avrebbe potuto svilupparsi adattandosi alle diverse bande, ma non lo ha fatto, quantomeno non per la maggior parte dei casi, scegliendo proprio il valore che corrisponde al massimo dell'emissione.
Il fatto che le stelle emettano dall'UV all'IR non vuol dire che questa banda sia preferenziale per qualcosa in particolare. Le stelle sono definibili tali per il tipo di processo in gioco, e perchè sono costituenti base della struttura dell'Universo. Tuttavia, non sono gli unici oggetti, ce ne sono tanti altri che emettono principalmente nel radio, o nei raggi X, o addirittura nei gamma.
Le reazioni chimiche a cui fai riferimento, sono quelle che hanno portato alla vita come la conosciamo ma c'è un punto fondamentale: non sappiamo se questo vale in assoluto, e per essere doverosamente cauti, è meglio rimanere con un passo indietro.
Inoltre, UV e IR sono diversi dalla banda visibile, e se mi dici che una stella emette nell'UV, non significa che la vita si dovrebbe sviluppare comunque nel visibile...non abbiamo nessuna prova a supporto di questo argomento.
Ragionevolmente immaginiamo che la vita si possa sviluppare principalmente sfruttando la banda dell'UV, e dunque prediligendo quelle forme di vita che riescono ad utilizzare questa radiazione, rispetto alle altre. Selezione naturale...
Anche nella Terra esistono organismi con ricettori in diverse bande dello spettro, ma sono in numero più limitato rispetto a quelli che invece recepiscono nel visibile. Questo non significa che quegli organismi in minoranza sono meno efficienti da un punto di vista biologico, ma che le condizioni fisiche del sistema non li agevolano e non ne permettono uno sviluppo tale da portarli ad essere in maggioranza. Questo è il punto fondamentale del discorso...
OK, ma questo non risolve la cosa, non è una prova assoluta e come dicevo, ci sono anche nel nostro stesso pianeta organismi che sfruttano bande di radiazione differenti. Dovrebbero allora essere tutti morti già da molto tempo, eppure non lo so e continuano ad esistere. Questo perchè si sono formati sfruttando quel tipo di banda.Ultima modifica di Enrico Corsaro; 26-06-2015 alle 16:08
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26-06-2015, 16:02 #40
Re: Considerazioni sulle puntate di Quark, La Storia dell'Universo, con Piero Angela
Si gli elementi sono gli stessi è chiaro, ma ciò che conta davvero in una atmosfera è la percentuale relativa delle abbondanze e la sua densità, oltre che la presenza di una magnetosfera. E' un discorso troppo ampio e generale posto in questi termini per poterne trarre delle considerazioni valide in toto.
Magari non si formeranno in condizioni estreme come raggi x o gamma, ma il punto è che il fatto che la vita sulla Terra sfrutti maggiormente la banda attorno ai 500 nanometri non è casuale e non è dovuto al fatto che le reazioni chimiche sono più efficienti e complete in questa banda, ma alla quantità di radiazione a disposizione...è quello il punto chiave. Non sappiamo se ci sono altri sistemi in cui c'è vita sotto condizioni di UV o IR, ma di sicuro sappiamo che queste forme di vita sono possibili per ciò che abbiamo sulla Terra. Il punto sostanziale è che da noi, le forme di vita che sfruttano bande diverse dal visibile sono molte meno di quelle che sfruttano il visibile, e la ragione primaria di questo è la quantità di radiazione disponibile per le varie bande prese in esame. E' la natura a svilupparsi così, adattandosi alle condizioni date dal sistema.
Secondo me si sta sopravvalutando molto tutto il discorso. Il senso di quella frase lo avevamo già discusso. Quello che si vuole intendere, ed è una cosa che spesso mi è capitato di discutere anche in altre sedi, è che di fatto ciò che percepiamo come "luce" non è altro che quella porzione di spettro e.m. che noi riusciamo a recepire e ad interpretare, grazie agli occhi e all'elaborazione da parte del nostro cervello. Sarebbe per noi luce una banda nell'X se avessimo recettori in grado di vedere quella banda e non il resto. Ad esempio, per un telescopio spaziale che osserva nell'infrarosso, i sensori possono completamente bruciarsi se esposti ad una intensità di radiazione molto elevata (nell'IR e non in altre bande!), il che ti fa anche capire come effettivamente a seconda del meccanismo in azione, il recettore si comporta perfettamente come un occhio umano che è sensibile al visibile. Un pò come anche diceva il mio professore di Astrofisica, la luce in sè non esiste se non perchè noi le attribuiamo un tale significato. E questo a prescindere da quali siano le reazioni chimiche e i processi di interazione con la materia possibili.
Ultima modifica di Enrico Corsaro; 26-06-2015 alle 16:09
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