PIEGARE LA LUCE

Articolo di Ethel Holmer

PIEGARE LA LUCE

Avete mai provato a piegare la luce?

Ma, soprattutto, è possibile?

E a cosa serve?

Se ne è parlato lunedì 28 settembre a Essenza Italia, alla sesta tappa di "Scienza on the road", progetto di SecondPhysics ed Immersiva, che si propone di diffondere la cultura all'interno di Second Life e di divulgare materie scientifiche attraverso un tour itinerante in varie land.

Componente essenziale di questo progetto è il pubblico, anche lunedì gli avatar sono accorsi numerosi per assistere alla lezione di Eleonora Porta, che con semplici e mirate domande li ha coinvolti, interagendo con loro, fino a portarli alle spiegazioni finali.

E' stato un vero e proprio viaggio alla scoperta delle fibre ottiche, che si utilizzano nelle più recenti applicazioni delle telecomunicazioni, perché garantiscono qualità, in termini di velocità di trasmissione e bassa attenuazione dei segnali.

La base di tutto è la luce, ma quali sono le sue sorgenti? Quelle naturali, come il sole, e le artificiali, come lase-pointer, torce o lampadine. La luce si propaga in linea retta, è questa la sua direzione.

Ma è poi sempre vero? In realtà no.

Se una persona, magari di fretta, deve portarsi dal punto A al punto B potrebbe constatare che il percorso in linea retta non è sempre percorribile: potrebbe incappare in ostacoli e dovrebbe aggirarli, ideando percorsi alternativi, per arrivare al suo obiettivo.

La luce, che ha fretta anch'essa di arrivare all'obiettivo, sceglie il percorso col minimo tempo di percorrenza.

L'obiettivo potrebbe dunque non essere quello di farle fare un percorso in linea retta, ma di convogliarla, a seconda dell'utilità.

Eleonora Porta ha spiegato quali ostacoli può incontrare la luce tanto da deviare dal suo percorso. Illuminante è il fenomeno della rifrazione. Posizionando una cannuccia dentro un bicchiere d'acqua mezzo pieno, si vedrà integra per la parte che resta nell'aria, e piegata quella immersa nell'acqua.

Ciò accade perché aria e acqua sono due mezzi diversi attraverso i quali viaggia la luce, ed in cui anche la velocità della luce è diversa. La luce nell'aria, che è simile al vuoto, ha una certa velocità, maggiore di quella che ha nell'acqua, dove incontra più resistenza.

v = C / n

L'indice di rifrazione (n) nell'aria, quindi, è minore di quello nell'acqua, e la velocità aumenta.

Esistono dunque due mezzi, aria e acqua, separati da una superficie; la luce, che l'attraversa, avrà una diversa inclinazione. E ancora: la luce è più veloce nel vetro o nel vuoto? Anche qui, mezzi diversi, ma nel vuoto è più veloce, anzi il massimo in fatto di velocità.

Ed ecco la spiegazione su come funziona la propagazione in fibra ottica, che è fatta di vetro (silice): il raggio, passando da un mezzo con indice di rifrazione con valore maggiore a quello con valore minore, si piega andando verso la superficie di contatto, ma non esce dal primo vetro, anzi vi rimane confinato, creando un angolo a 90°.

Facendo delle sezioni trasversali e longitudinali della fibra ottica infatti, ci accorgeremo che è composta da due cilindretti di vetro, una parte centrale detta nucleo, ed una parte attorno, il mantello: nucleo e mantello sono fatti in modo da far rimanere la luce all'interno del nucleo, conservando la potenza ottica originaria poichè l'energia vi rimane confinata: ecco che la luce è stata piegata, convogliata, in modo da contenere il suo raggio all'interno della fibra.

Bisogna far sì che il raggio incidente colpisca la superficie di separazione tra i due mezzi con un angolo particolare, chiamato angolo limite che produce tra la perpendicolare e dil raggio rifratto un angolo di 90°, altrimenti parte della luce uscirà dal nucleo verso il mantello e si avrà una perdita di potenza ottica.

Ci sono diversi tipi di fibra, quella multimodale, con un nucleo da diametro più grande, e la monomodale, con nucleo dal diametro minore (10 microm), che è anche la dimensione ottimale per la fibra ottica, perché la luce, muovendosi in uno spazio limitato, farà pochi percorsi, avrà pochi "modi" di percorrenza e, facendone meno, gli impulsi si disperderanno molto meno arrivando quasi contemporaneamente in fondo alla fibra.

Anche la velocità sarà maggiore nella fibra monomodale, perché il nucleo stretto diminuisce anche la dispersione modale, che altro non è se non un effetto che produce interferenza intersimbolica tra due impulsi molto vicini, limitando la frequenza con cui possiamo immettere questo treno di impulsi di luce che trasporta informazione.

Ecco che la trasmissione di informazione avviene attraverso le fibre ottiche, anche se il segnale che si propaga nelle telecomunicazioni non è esattamente la luce, ossia la radiazione visibile, ma la radiazione nell'infrarosso.

In ultimo Eleonora Porta ha voluto lanciare la sua sfida a builder e scripter presenti: creare una fibra ottica all'interno di Second Life, cimentarsi con modellini e chissà, magari riuscire a migliorarla.

La sfida è lanciata:chi riuscirà a piegare la luce all'interno del metaverso?

Ethel Holmer

blogger , residente di SL

ed utente , ex-moderatore del sito SecondLifeItalia.com

SCIENZA E LETTERATURA

Prosegue con successo il viaggio di “Scienza on the road” il progetto itinerante organizzato da Second Physics ed Immersiva per portare la Scienza nel maggior numero di land di Second Life.
Il progetto è volto alla divulgazone di materie scientifiche tra i residenti del Metaverso e si propone di raggiungerli attraverso conversazioni di breve durata - un'ora e trenta circa – durante le quali i docenti interagiscono col pubblico e lo coinvolgono alla scoperta di argomenti curiosi e stimolanti. I vari relatori affrontano gli argomenti in maniera semplice e divertente in modo da essere apprezzati da qualsiasi tipo di spettatore.
Astronomia, Fisca, Matematica e molto altro...alla portata di tutti!

Giovedì scorso, nella land Roma Centro, Marjorie Fargis ha parlato delle connessioni tra letteratura e scienza.
L’America depressa degli anni Trenta è la matrice culturale ed identificativa della fantascienza che ha il privilegio di essere un genere letterario universalmente accettato.

Non è una coincidenza, ma precursore di questa narrativa di genere fantascientifico è il romanzo scientifico inglese, evidenza archeologica di un’impronta vittoriana nel bel mezzo del positivismo ottocentesco che allude alla natura perturbata del proprio tempo. Figure storiche nella letteratura scientifica e vittoriana sono i macabri revival anatomici di Mary Shelley, "Frankenstein", le promesse extradimensionali di Edwin Abbott con "Flatlandia", le performance sovversive di Stevenson con "dottor Jekyll e signor Hyde" e le compressioni temporali di Wells ne "La macchina del tempo". Questo periodo si connota per una nuova libertà soggettiva nello scrivere in cui la scienza, intesa come disciplina estranea alla narrativa, prevale e si infiltra nella letteratura, presenza immediata e ingenua in romanzi non fantastici che trattano di essa. Storicamente fluida, la scienza predicata nelle discipline letterarie è rintracciabile anche nell’Inghilterra elisabettiana di Shakespeare, come dimostrato nel dialogo tra Gloucester e Edmondo del Re Lear, dove le eclissi del sole e della luna non lasciano presagire nulla di buono, oppure nella nouvelle vague di Erich Rohmer, dove il raggio verde è espediente sia scientifico che narrativo; è poi subordinazione cinematografica a "Le Rayon Vert" di Jules Verne e ancora argomento del “Re del mare” di Emilio Salgari, bollettino di un fenomeno atmosferico che si mescola con il panorama letterario e cinematografico. Tutte costruzioni letterarie che tendono all'enciclopedico - come le grandi scansioni temporali e postmoderne di Italo Calvino in "Priscilla", "Zio Petros e la Congettura di Goldbach", di Doxiadis Apostolos, segregazione matematica di uno studente inconsapevole dall'inesplicabilità del teorema – sono tematizzate attorno alla dimensione scientifica del sapere.

Ai giorni nostri la ricetta editoriale vincente de “il Codice da Vinci” di Dan Brown deve moltissimo in termini narrativi e fantasiosi ai suoi illustri antenati.

By Enne Adder
& MalvaRose Rembrandt (camross)

LEZIONI DI ASTRONOMIA

La scienza spesso evoca qualcosa di ostico da comprendere, riservato a pochi, destinato al chiuso delle aule universitarie o dei laboratori di ricerca. La sfida di portare la scienza sulla strada ed in mezzo alla gente era grande e ancora di più se questo passo veniva fatto su Second Life. Eppure lezione dopo lezione i risultati sono venuti e questa impresa sembra essere riuscita grazie agli sforzi congiunti di Immersiva, Second Physics e SL Art ed il coinvolgimento di professionisti quali Talete Flanagan, Dixit Writer e Marjorie Fargis che in RL sono rispettivamente un fisico, un laureato in astronomia ed una scrittrice.

L’ultimo appuntamento in ordine di tempo è stato sulla land di Porto Cervo dove Dixit Writer ha parlato di astronomia davanti ad un pubblico attento e partecipe. Nella RL Dixit, trevigiano doc, è laureato in astronomia e ha spesso condotto lezioni per studenti e appassionati presso la sala multimediale di un planetario con veri telescopi. Inoltre ha alle spalle alcuni anni di insegnamento nelle scuole superiori.
Dixit si è soffermato a parlare del pianeta terra, le dimensioni, la forma e la posizione che occupa nello spazio, comparandolo al suo satellite: la luna. Si è quindi addentrato a parlare della rotazione della terra attorno al proprio asse (che determina l’alternarsi giorno/notte) e la rivoluzione attorno al sole che determina l’anno. Ha poi raccontato come sia possibile misurare il diametro della terra anche in modo empirico, così come facevano gli antichi, usando una semplice regola geometrica che consiste nel misurare l’altezza di un albero e la lunghezza della sua ombra.
Andando in un altro luogo, ad un’altra latitudine, cambia la lunghezza dell’ombra dell’albero. Se conosciamo la distanza tra i due luoghi e costruiamo virtualmente due triangoli simili riusciamo a calcolare il raggio terrestre (facendo la proporzione tra i lati dei due triangoli).
Durante la chiacchierata sulla land di Porto Cervo risalto è stato dato anche a come si formano le stagioni e perché durante l’estate fa calco e d’inverno freddo. Tutto ciò dipende dall’inclinazione dei raggi solari. Dixit ha toccato anche un argomento complesso come quello dei solstizi ed equinozi e la processione degli equinozi. Quest’ultimo è il cambiamento della forma dell'orbita e dell'inclinazione dell'asse terrestre nel corso dei secoli in seguito all'interazione con al forza di attrazione di luna e sole. L’asse terrestre indica sempre la stessa direzione nello spazio, in particolare la stella polare, ma col passare dei secoli cambia e descrive in cielo un cerchio. La processione quindi è uno spostamento dei parametri orbitali della terra.
Il viaggio nel magico mondo degli astri si è concluso con numerose domande poste dal pubblico presente.
Se volete approfondire maggiormente gli argomenti potete seguire il prossimo incontro con Dixit che si terrà venerdì 2 ottobre sulla land di Essenza Italia.

By MalvaRose Rembrandt (camross)

Matematica e Creatività

"Creatività e matematica": un connubio che non a tutti salta agli occhi immediato.

Il progetto Scienza on the road nasce proprio per promuovere materie di carattere scientifico su Second Life, dove la creatività trova libero sfogo.

E' un progetto itinerante, toccherà tutte le comunità italiane, e lunedì 7 settembre era alla Land Alchimia, dove giliola Allen ha incantato la folta platea di avatar coi suoi enigmi matematici, interagendo col pubblico e dando vita ad un'affascinante conversazione scientifica, per dimostrare che giocando si apprende, ed anche gli argomenti

più ostici diventano divertenti e alla portata di tutti.

Scienza on the road è un progetto nato dall'inventiva dei gruppi SecondPhysics e Immersiva: ne fanno parte giovanna Delphin, Talete Flanagan, Merlino Mayo e Dixit Writer, e si esprime attraverso eventi, arte, musica e percorsi educativi virtuali.

"La matematica scolastica è spesso considerata fredda e razionale - ha detto giliola Allen - eppure l'arte si lega

alla matematica". Prova ne siano i frattali.

Cosa sono? La definizione più semplice è una figura geometrica in cui un motivo identico si ripete su scala continuamente ridotta.

Ciò vuol dire che ingrandendo la figura si otterranno forme ricorrenti e ad ogni ingrandimento appariranno nuovi dettagli.

Contrariamente a qualsiasi altra figura geometrica un frattale, invece di perdere dettaglio quando è ingrandito, si arricchisce di nuovi particolari.

Giliola ha mostrato numerose textures per dare un'idea più precisa: le figure realizzate coi frattali esplodonoletteralmente in mille particolari e mille colori. Tante opere su Second Life sono state realizzate in questo modo,moltissimi artisti ne fanno largo uso.

In questo modo si sviluppa la creatività di ognuno. E qui è stato chiesto il primo intervento al pubblico, una definizionedi creatività.

Alcune definizioni sono state illuminanti. E' stato detto "La creatività è il creare con il noto e dare significato nuovo all'insieme di cose note", oppure "Dare forma alle proprie emozioni", e ancora "Irrazionalita' espressa con raziocinio".

La definizione data da giliola Allen è stata "collegare vecchi concetti in modo nuovo; produrre idee.

E' una delle nostre facoltà mentali, che spesso dimentichiamo di utilizzare, ma siamo tutte persone creative".

Per dimostrare la sua tesi, il primo test creativo sottoposto al pubblico è stato "La stella nascosta", di Samuel Loyd, uno dei più grandi maestri di giochi matematici. E' stato mostrato un pannello che riproduceva un insieme a prima vista caotico di angoli grigi e bianchi: eppure, nel caos, è nascosta una stella a 5 punte, perfetta.

C'è chi riesce a trovarla in pochi minuti, chi in ore, chi in due giorni, e c'è chi non la trova mai.

Una volta individuata però, non si perde più nell'insieme caotico: la stella rimane visibile per sempre negli occhi di chi l'ha trovata.

La platea di Alchimia si è cimentata con entusiasmo e alcuni, sorprendentemente bravi, hanno comunicato in IM la soluzione a giliola. Altri hanno impiegato molto più tempo, altri ancora hanno rinunciato, non senza rabbia.

Altro test creativo, l'esercizio dei 9 punti: 9 pallini, disposti su tre file, tre per ogni fila, da unire con 4 linee rette senza toccare lo stesso punto due volte, e senza staccare la penna dal foglio, o il mouse dallo schermo, in questo caso. Qui giliola Allen è stata più magnanima che non con la stella nascosta, ed ha fornito in tempo reale la soluzione.

L'esercizio dei 9 punti invita a uscire dagli schemi, ha detto: quando siamo piccoli siamo molto creativi, poi diventando grandi ci confiniamo entro certi schemi, entro certe regole, e alla fine ci limitiamo.

E ancora, è stato chiesta la differenza tra creatività e fantasia. Se la creatività è un'arte, che si esprime attraverso l'unione di fantasia e realtà, dando forma ad un pensiero, alla libertà di esprimersi, distaccandosi dal quotidiano, modificando anche la realtà, la fantasia è invece un'invenzione, è immaginazione, un'astrazione impossibile.

Alla fine, ha spiegato giliola Allen, la creatività è comunque reale, e proprio per questo limitata, nel senso più stretto del termine, proprio perché necessità di praticità. La fantasia invece rimane quasi sempre un pensiero.

Affascinante anche la definizione di persona creativa fornita da giliola: è, tra le altre cose, una persona energica, ingegnosa, indipendente, appassionata, esigente con se stessa, curioso, dinamico, audace, meticolosa, anticonformista, risoluta, instancabile.

Ma quanti tra noi non si riconoscono in almeno alcune di queste definizioni? In ciascuno di noi, quindi, può davvero nascondersi un creativo.

Ethel Holmer

foto a cura di Thorrens Emmons e Ladyw hyun