Ago 21

Vedere in diretta la propria nascita? Si può! **

...o, per essere più precisi, si POTREBBE se avessimo i giusti strumenti tecnologici, dal momento che le leggi fisiche lo consentono. Vediamo come!

 

Siamo nell'anno 3568 e i coniugi Alfa e Beta, riescono a fare vedere ai loro figli Gamma e Delta (nati nel 3560) il momento della propria nascita: non un video registrato, ma immagini che arrivano in diretta!

Come hanno fatto?

Chi lo desidera può dare la propria soluzione nei commenti, gli altri possono continuare a leggere...

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Un modo, molto qualitativo, può essere il seguente:

Nel 3540 Alfa e Beta partono alla volta di Proxima Centauri b, un pianeta che rivolve intorna a Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra, per l'esattezza a 4.2 anni luce da essa.

Viaggiando a grande velocità, raggiungono il pianeta dopo circa dieci anni, vi montano uno specchio ultrasensibile che raccolga immagini provenienti dalla Terra e le rifletta verso di essa. Dopodiché ripartono verso casa e la raggiungono dopo altri dieci anni (giusto in tempo per la nascita dei gemelli, concepiti pochi mesi prima del termine del viaggio). Ovviamente, per la Terra sono passati 20 anni, ma per loro sicuramente di meno (ricordate il paradosso dei gemelli?) e quindi sono ancora relativamente giovani.

Le immagini della nascita, viaggiando alla velocità della luce, toccano lo specchio su Proxima Centauri b dopo 4.2 anni e vengono riflesse verso la Terra, da cui, con un telescopio ultrasensibile, saranno visibili dopo ulteriori 4.2 anni, ovvero quando i gemelli avranno poco più di otto anni.

Il tutto è sintetizzato in modo schematico nella figura che segue:

alfabeta

Strano?!? Neanche più di tanto... in fondo, vedere il passato scorrere "in diretta" non è la stessa cosa che ci capita ogni volta che volgiamo lo sguardo verso il cielo?

Insomma... una bella favola vera, come quelle che ci piacciono tanto, che il nostro Mauritius ci vuole raccontare così...

 

REWIND

(di Maurizio Bernardi)

Alfa le giunse alla spalle, all'improvviso, mentre si stava truccando davanti allo specchio. Beta non si mostrò per nulla sorpresa, ormai si era abituata a vederlo comparire dal nulla nella superficie riflettente,  con l'intento di farla sobbalzare e ridere della sua reazione.

“Alfy, quando la finirai di fare il bambinone? “ In realtà la bambina era lei, a soli 15 anni, anche se ne dimostrava di più.

Alfa le cinse la vita con un braccio e le scoccò un bacio sulla guancia.

“Okay, non lo faccio più, almeno per oggi. Ma sai che vedendoti allo specchio sembri ancora più giovane?”

“Ah sì? E quanto più giovane?”

Alfa non rispose subito, fece finta di pensare un po', il tempo di fare quattro conti.

“Considerando che la distanza della superficie dello specchio è di mezzo metro... andata e ritorno fa un metro, percorso alla velocità della luce... direi che ti vedo come eri  3,33 miliardesimi di secondo fa, come dicevo, un po' più giovane, anche se non tanto.

Beta scoppiò in una risata, come una cascata di piccoli cristalli tintinnanti.

“Quindi per vedermi più giovane di un anno... dove dovrei mettere lo specchio?”

“Solo cinque milioni di miliardi di metri” rispose senza esitazione Alfa.

“Non dirmi che hai veramente fatto il conto...”

“Certo che no, in un anno la luce percorre 10 milioni di miliardi di metri, 5 per andare dalla tua bella faccina allo specchio e 5 per tornare ai tuoi splendidi occhi viola”

“Ma io non ho gli occhi viola... sono neri”

“Dici? Comunque per la luce non cambia niente, il tempo è quello.”

Di nuovo il tintinnio della cascata di cristalli riempì la stanza, se così si poteva chiamare la cabina 278 del ponte Keplero, in cui alloggiava il personale addetto alle comunicazioni.

L'astronave Proxima II, allestita per la spedizione scientifica sul pianeta B di Proxima Centauri, era ormai in viaggio da tre anni, ma ne mancavano ancora più di sei per arrivare sul pianeta roccioso, viaggiando ad una velocità pari al 40% di quella della luce.

L'età media dell'equipaggio era molto bassa, rispetto agli standard di un tempo. Coprire distanze di anni luce, sia pure a velocità di crociera 0,4c, comportava spendere un considerevole numero di anni nel viaggio.  I giovanissimi con talenti naturali per le materie scientifiche costituivano la maggioranza  del personale di bordo nei  progetti più impegnativi ed ambiziosi. Durante il viaggio avrebbero completato la loro preparazione giungendo alla meta nel pieno delle loro capacità e competenze.

Alfa e Beta erano stati selezionati per partecipare a questa grande avventura, la prima esplorazione di un esopianeta, il più vicino alla Terra: b di Proxima Centauri, un pianeta roccioso, come la Terra, forse con acqua liquida in superficie, ma non immediatamente abitabile, benché adatto per insediarvi un avamposto verso lo spazio più profondo.

Lo scopo della prima missione esplorativa era anche quello di posizionare sulla superficie del pianeta un gigantesco specchio parabolico che avrebbe consentito di scambiare  segnali visivi con la Terra. Non si trattava dei normali segnali radio, ma di vere e proprie immagini, captate da telescopi ad altissima risoluzione. Dalla Terra sarebbe stato possibile vedere l'eco di eventi passati, rimbalzati dal grande specchio di Proxima Centauri b. Se l'esperimento avesse avuto successo, sarebbe stato il primo passo di una rivoluzione epocale: tanti specchi, piazzati qua e là nel Cosmo, puntati verso la Terra prima e la Via Lattea poi, riflettenti immagini a disposizione di future generazioni di scienziati nei millenni a venire, per consentire loro di studiare "in diretta" l'evoluzione della loro casa cosmica.

proxima

Alfa e Beta passavano i giorni, i mesi, studiando ed esercitandosi nei compiti che avrebbero dovuto svolgere nella missione. Ma restava un po' di tempo anche per lo svago e per imparare a conoscersi meglio. La naturale simpatia reciproca si era andata trasformando in un legame più profondo, finché avevano compreso che il loro destino era di trascorrere  il resto della vita fianco a fianco, di avere dei figli e magari, a suo tempo, dei nipoti.

Al decimo anno di navigazione, come previsto, giunse il momento della discesa sul pianeta di destinazione. Proxima Centauri è una stella nana rossa, scoperta nel lontano 1915; rispetto al Sole ha un raggio sette volte più piccolo e una massa pari ad un ottavo. La sua luminosità è molto bassa ma soggetta a improvvisi brillamenti dovuti all'attività del suo campo magnetico. E' una stella estremamente longeva, si stima che sia destinata a rimanere nellla sequenza principale per altri 4 000 miliardi di anni.

Tutte cose che Alfa e Beta sapevano bene, avendole studiate fin da bambini, ma, davanti a quel sole arancione, a quella luce perennemente crepuscolare, i freddi dati astrofisici lasciarono il posto ad una  velata malinconia.

Il brillamento giunse improvviso. Solo otto milioni di km tra la stella e il pianeta, circa un ventesimo della distanza della Terra dal nostro Sole, meno di mezzo minuto per ricevere la luce.

In pochi secondi  la stella divenne mille volte più luminosa emettendo radiazioni ad altissima energia. Ma gli scudi protettivi dell'astronave, progettati per far fronte a questo tipo di eventi, ben noti dai lontani giorni del terzo millennio terrestre, svolsero egregiamente il loro compito.

proxima2

Nel giro di un minuto il flare si esaurì e la stella tornò al suo pallore rossastro, come se nulla fosse accaduto.

Un evento inconsueto ma non rarissimo. Un momento di follia nella vita di un astro solo in apparenza tranquillo e pacifico.

Lo sbarco avvenne esattamente come da programma. Alfa e Beta presero parte alle operazioni di assemblaggio del grande specchio con tutto l'entusiasmo e l'orgoglio che si può provare sapendo di collaborare ad un progetto grandioso.

Poi giunse il momento del ritorno. Dieci anni (tempo di bordo) da dedicare alla seconda parte del progetto: il perfezionamento dei sistemi ottici di ricezione, insomma il supertelescopio destinato a captare le immagini provenienti da Proxima Centauri b.

Nei primi mesi la qualità delle immagini ricevute era ben poco soddisfacente. Vaghe ombre senza colori, sagome grigie dai contorni sfumati. Poi si riuscirono a distinguere particolari più minuti, dettagli che prima non era possibile vedere. Macchine e scienziati erano impegnati al massimo per perfezionare il software di  elaborazione delle immagini, quelle immagini del tutto inconsuete  che raccontavano “in differita” eventi già avvenuti anni prima. Non furono certo  in grado di vedere il giorno della loro partenza dalla Terra, la luce li aveva preceduti di 6 anni ed era ormai irraggiungibile. Viceversa potevano vedere ciò che si era verificato sul pianeta a partire dal quinto anno dopo la partenza, quando si trovavano a metà strada del viaggio di andata.

Il fatto di essere in movimento a 0,4c aveva un inevitabile effetto sulle immagini ricevute, una distorsione temporale che non ci sarebbe stata  se si fossero trovati sulla Terra, ma, moltiplicando gli sforzi si riuscì finalmente a raggiungere uno standard soddisfacente. Le immagini dello specchio erano chiare e nitide. Furono giorni di grande esultanza a bordo della Proxima b, Alfa e Beta decisero che quello era il giusto momento per ufficializzare il loro legame, con il matrimonio, che fu officiato dal Comandante dell'astronave, nella più genuina tradizione delle antiche storie di  mare.

Mancavano ormai pochi mesi all'arrivo e i due giovani (ancora più giovani, come quel celebre gemello che tanto aveva fatto discutere gli umani, quando i viaggi spaziali a velocità relativistiche potevano essere solo oggetto di esperimenti mentali) cominciarono a fare progetti per ampliare la famiglia.

“Avremo tre figli: Gamma, Delta, Epsilon. Poi vedremo se è il caso di pensare anche a Zeta, il quarto” annunciò Beta.

“Vedo che hai già deciso tutto” rispose ridacchiando Alfa.

“Non vorrai mica dargli i nomi dei tuoi, vero, come si usava una volta?” ribattè Beta.

“No, no, dicevo... insomma adesso pensiamo al primo”

“Mi piacerebbe che potesse vedere anche lui questi giorni. Sai... lo specchio, il telescopio...”

“Grande idea, Beta! Grande idea. Potremo fargli vedere il momento della sua nascita”

“E anche quando farà i primi passi, e quando imparerà ad andare in bicicletta, e...”

Erano ormai passati i trionfali giorni del ritorno. Lo specchio ed il telescopio funzionavano a pieno regime. Il primo anno volò via in un lampo.

Mancava solo qualche giorno a Natale quando nacque la piccola Gamma la primogenita di Alfa e Beta. Pochi minuti dopo nacque anche Delta, il secondogenito.

La luce partì immediatamente, alla sua consueta velocità, portando la notizia e le immagini verso il roccioso pianeta Proxima Centauri b, e cinquanta mesi dopo rimbalzò sulla lucente superficie del grande specchio riprendendo immediatamente la via del ritorno.

Gamma e Delta avevano  festeggiato proprio poco prima il loro quarto compleanno. Alfa e Beta ne erano giustamente orgogliosi e attendevano pazientemente il momento in cui avrebbero rivissuto, con i loro piccoli, l'emozione di quella nascita.

Passarono altri cinquanta mesi e la luce giunse finalmente a destinazione. Percorse gli ultimi metri nel gigantesco telescopio e si adagiò sullo schermo , davanti agli occhi emozionati di genitori e figli.

“Papà, papà, ma quello sono proprio io? Mi sembra impossibile. Ero così brutto?” Delta appariva piuttosto deluso.

“Sì, eri così brutto, ma adesso sei molto più brutto” interloquì Gamma che non perdeva occasione per battagliare con il fratello.

“Oh, sei bella tu... guardati un po'. Fai proprio schifo!”

proxima4

“Va bene, adesso finitela!” intervenne Alfa. "Per oggi basta così. Andate ad esercitarvi su triangoli e frazioni che dovete risolvere il quiz sul quadrato tagliuzzato!"

"Cosa?!?"

"Ma sì... quel famoso problema di quello scienziato italiano vissuto a cavallo del secondo e terzo millennio... non mi ricordo mai il nome.”

“Zappalù, o Zappalì, una cosa così...” interloquì Beta, riavvolgendo lentamente lo schermo appeso alla parete. “Un genio!”.

 

Se vi è piaciuto questo NON-QUIZ, ne trovate altri QUI

4 commenti

  1. Paolo

    Caro Enzo provo a rispondere e poi mi leggo l’articolo. 8)

    Dunque, Gamma e Delta sono nati 8 anni prima, ma siamo nel 3560, quindi si presume che i bipedi del terzo pianeta siamo in grado di inviare sonde a distanze notevoli.

    Giusto a 4 anni luce dalla Terra si trova una stazione spaziale, la cui distanza è “fissa” per il sistema Terra.

    Qui si possono escogitare diversi metodi per vedere la nascita dei due pronipoti terricoli.

    Metodo 1: Sulla Terra nel 3560 viene registrata la nascita ed il segnale viene inviato verso la stazione spaziale. Il segnale, viaggiando alla velocità delle luce, arriva sulla stazione nel 3564 (deve percorrere una distanza di 4 anni luce).

    La stazione è munita di un ripetitore, che ritrasmette il segnale verso la Terra.

    Le immagini della nascita di Gamma e Delta giungono a Terra dopo 4 anni, ossia nel 3568!

    Metodo 2: La Stazione spaziale è munita di un mega telescopio ad altissima risoluzione, tanto da poter vedere la nascita di Gamma e Delta avvenuta nella cupola trasparente dell’ospedale.

    Nel 3564 (tempo terricolo e tempo della stazione, dato che i loro orologi sono sincronizzati ed appartengono al medesimo sistema di riferimento) il telescopio inquadra la nascita di Gamma e Delta (avvenuta 4 anni prima) e scatta una serie di fotografie, che invia a Terra.

    Le immagini della nascita giungono a Terra dopo 4 anni, ossia nel 3568!

    Metodo 3: La stazione spaziale è dotate di un enorme specchio e sulla Terra ci sono enormi telescopi ad altissima risoluzione.

    Lo specchio della stazione spaziale punta verso la Terra… Le immagini della nascita di Delta e Gamma giungono dopo 4 anni (nel 3564) alla stazione spaziale, i fotoni giocano a rimbalzino con lo specchio e tornano verso la Terra.

    Dopo 4 anni, nel 3568, Gamma e Delta possono vedere la loro nascita guardando nell’oculare del supertelescopio terricolo che inquadra lo specchio della stazione spaziale!

    Consentimi una piccola aggiunta.

    In un’epoca successiva il Professor Scass ed il suo allievo Tuttifrutt, in una remota galassia, stanno osservando il cosmo con il loro megatelescopio ad altissima risoluzione, quando appare un pianeta tendente al rosso, in cui si scorge la nascita di due esseri bipedi, di color rossastro, ma le immagini sono deformate, sembra quasi che ci siano più pianeti distorti in cui nascono dei bipedi.

    Scass dice a Tuttifrutt, siamo incappati in una lente gravitazionale e tra noi e quel pianeta si trova l’ammasso di galassie di Reggtr.

    Con la nostra tecnologia, afferma Scass, non è difficile calcolare le deformazioni introdotte dalla lente gravitazionale, bilanciarle e ricostruire un'immagine nitida.

    Considerando la distanza e l’espansione dell’Universo non è difficile nemmeno ricostruire i colori.

    Il pianeta sembra rosso, a causa del redsfhift (slittamento verso il rosso dovuto allo stiramento dello spaziotempo), ma in realtà è azzurro/blu ed i due bipedi sono uno nero e l’altro giallo.

    Tuttifrutt, sembrava soddisfatto delle risposte…

    Sei mesi dopo, mentre Tuttifrutt guardava la telescopio, di nuovo ricompare l’immagine deformata del pianeta rossastro con la nascita di due bipedi perfettamente identici ai precedenti.

    Tuttifrutt, si rivolge al Professor Scass: Hai visto, gli abitanti di quel pianeta sono tutti perfettamente uguali!

    Scass sorridendo esclama: Sei Sicuro?

    Se non si è rotto il sistema di ricostruzione delle immagini deformate direi proprio di SI, risponde Tuttifrutt.

    Ti sbagli, esclama il Professor Scass, è un effetto della lente gravitazionale…che curva lo spaziotempo e ciò che stai guardando è la stessa immagine di sei mesi fa!

    Questa seconda immagine ha solo seguito un tragitto più lungo della prima… senza la lente gravitazionale sarebbe finita altrove, invece i fotoni hanno seguito la curvatura dello spaziotempo e sono giunti fino a noi con qualche mese di posticipo rispetto all’immagine di sei mesi fa (il cui percorso, per quanto “curvato” è stato più breve)!

    Spero che la risposta sia giusta e che la piccola aggiunta sia gradita!

    Ora mi leggo l'articolo! :roll:

    Paolo

  2. Come farebbe il nostro Circolo senza la presenza del grande Paolo?????

    Sei insuperabile!!!! :-P

    A parte la simpatia e l'ironia, ha proprio accettato la sfida del quiz-non quiz. Prima di continuare basta avere la volontà di provarci e di mettersi in gioco... Poi sia quel che sia... Nel nostro Circolo nessuno deve avere paura di sbagliare. L'importante è non credersi superiori alle grandi menti del passato... O, almeno, prima bisognerebbe DIMOSTRARLO con i fatti. Fortunatamente, non siamo un forum sconclusionato e nemmeno lo accetteremmo mai...

    Grazie Paolo!!! :wink:

  3. PapalScherzone

    L'aggiunta è graditissima, mi permetto di aggiungere solo un cosina piccina picciò... il link a questa pagina dell'archivio

    http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/effetto-lente-gravitazionale/

    nella quale sono disponibili tutti gli articoli per conoscere o approfondire la conoscenza della lente gravitazionale!

    :wink:

     

  4. Mi è venuto un tragico pensiero... La croce di Einstein moltiplica per quattro l'immagine... il che vorrebbe dire che da qualche parte ci vedono molto più numerosi di quello che siamo... Se c'era una qualche speranza di avere una visita aliena, ormai ce la siamo giocata... Le voci nell'Universo corrono velocemente... :mrgreen:

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