Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


mercoledì 6 gennaio 2016

I fisici confermano l'irreversibilità termodinamica in un sistema quantico



Da “Phys.org”. Traduzione di MR (via Emilio Martines)

Di Lisa Zyga


Nell'esperimento, un campione di cloroformio liquido (CHCl3) viene posto al centro di un magnete superconduttore dentro ad un magnetometro a risonanza nucleare magnetica (NMR). Vengono applicati impulsi magnetici avanti e indietro al campione, che porta rotazioni del carbonio nucleare fuori equilibrio e produce un'entropia irreversibile. Immagine: Batalhão, et al. ©2015 American Physical Society

Per la prima volta, i fisici hanno svolto un esperimento che conferma che i processi termodinamici sono irreversibili in un sistema quantico – il che significa che, anche a livello quantico, non puoi far ritornare intero un uovo rotto. I risultati hanno implicazioni per la comprensione della termodinamica nei sistemi quantici e, a loro volta, nella progettazione di computer quantici ed altre tecnologie informatiche quantiche. I fisici, Tiago Batalhão dell'Università Federale del ABC del Brasile ed i suoi coautori, hanno pubblicato il loro articolo sulla dimostrazione sperimentale della irreversibilità termodinamica quantica in un numero recente della Physical Review Letters.


L'irreversibilità a livello quantico potrebbe sembrare ovvia alla maggior parte delle persone perché corrisponde alle nostre osservazioni quotidiane del mondo macroscopico. Tuttavia, per i fisici non è così lineare, perché le leggi microscopiche della fisica, come l'equazione di Schrödinger, sono “temporalmente simmetriche”, o reversibili. In teoria, i processi microscopici in avanti o indietro  sono indistinguibili. Nella realtà, tuttavia, osserviamo soltanto processi in avanti, quelli non reversibili, come i gusci delle uova che non possono essere rimessi insieme. E' chiaro che, a livello microscopico, queste leggi vanno contro a quello che osserviamo. Ora il nuovo studio mostra che le leggi a livello microscopico non corrispondono a quello che accade nemmeno a livello quantico.

Osservare processi termodinamici in un sistema quantico è molto difficile e finora non era stato fatto. Nel loro esperimento, gli scienziati hanno misurato il cambiamento di entropia che avviene quando viene applicato un campo magnetico oscillante agli atomi del carbonio-13 nel cloroformio liquido. All'inizio hanno applicato una pulsazione di campo magnetico che causa il salto delle rotazioni nucleari dell'atomo e poi hanno applicato la pulsazione al contrario per far subire alle rotazioni la dinamica invertita. Se la procedura fosse reversibile, le rotazioni sarebbero tornate ai loro punti di partenza – ma non l'hanno fatto. Fondamentalmente, le pulsazioni avanti e indietro sono state applicate così rapidamente che il salto delle rotazioni non riusciva a tenere il ritmo, così le rotazioni sono state spinte fuori dall'equilibrio. Le misurazioni delle rotazioni hanno indicato che nel sistema isolato l'entropia stava aumentando, mostrando che il processo quantico termodinamico era irreversibile.

Dimostrando che l'irreversibilità termodinamica si verifica anche a livello quantico, i risultati rivelano che l'irreversibilità termodinamica emerge su scala veramente microscopica. Questa scoperta rende la domanda del perché le leggi microscopiche della fisica non corrispondono alle nostre osservazioni ancora più pressante. Se le leggi sono realmente reversibili, allora quali sono le origini fisiche della produzione di entropia temporalmente asimmetrica che osserviamo? I fisici spiegano che la risposta a questa domanda sta nella scelta delle condizioni iniziali. Le leggi microscopiche permettono i processi reversibili solo perché cominciano con “un vero processo di equilibrio per cui la produzione di entropia svanisce sempre”, scrivono gli scienziati nel loro articolo. Preparare un tale stato iniziale ideale in un sistema fisico è estremamente complesso e gli stati iniziali di tutti i processi osservati non sono di “vero equilibrio”, che è il motivo per cui portano a processi irreversibili.

“Il nostro esperimento mostra la natura irreversibile delle dinamiche quantiche, ma non localizza, sperimentalmente, cosa la causi al livello microscopico, cosa determini l'inizio della direzione del tempo”, ha detto a Phys.org. “Occuparsi di questo chiarirebbe la ragione finale del suo insorgere”. I ricercatori sperano in futuro di applicare la nuova comprensione della termodinamica a livello quantistico per tecnologie quantiche ad alta prestazione. “Ogni progresso verso la gestione dei processi termodinamici temporalmente finiti a livello quantico è un passo avanti verso la realizzazione di una termo-macchina a tutti gli effetti che possa sfruttare le leggi della meccanica quantistica per superare i limiti di prestazione dei dispositivi classici”, ha detto paternostro. “Questo lavoro mostra che le implicazioni per la reversibilità (o la mancanza di) delle dinamiche quantiche di non equilibrio. Una volta che l'abbiamo definita, la possiamo sfruttare a livello tecnologico”.

35 commenti:

  1. Che brutta la parola "quantico/a", suona molto meglio (ed è più usata in italiano) "quantistico/a".

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  2. Eh sì caro Ugo, ogni tanto occorre un articoletto del genere per dirottare Deci Meridi, Tizi Furbizi, Buffi Fuffi
    verso siti ad essi più congeniali.

    Comunque una piccola ipotesi sul perchè indietro non si torna io ce l'avrei.
    Secondo me al cuore della fisica c'è l'insoluto dilemma se la materia sia o non sia infinitamente divisibile.
    E questo dilemma porta direttamente a quell'affermazione di Pitagora:
    "Tutto è numero".
    Ed anche a quest'altra altrettanto famosa, non a masse oceaniche, ma comunque......

    "Dio ha creato i numeri interi, tutto il resto è opera dell'uomo" Leopold Kronecker (1823-1891) .

    Solo che, trafficando con gli interi, inevitabilmente escono fuori le frazioni.
    E trafficando con le frazioni sgaiattolano dappertutto i numeri irrazionali quali la radice di due e dei numeri primi
    la sezione aurea e tutta quella marmaglia numerica che si riesce a dominare a fatica
    con le frazioni continue discendenti ed ascendenti e algoritmi del genere.

    E trafficando ancora sgusciano fuori, quasi letteralmente, e come in un incubo, i numeri irrazionali trascendenti
    quali pigreco ed il numero di Eulero "e" e allora ci troviamo poi attorniati da un universo di cose più che infinite.
    Ma nel mondo sperimentabile i cavolfiori non sono frattali perfetti, aventi infiniti dettagli.Stupendamente ipnotici.
    Quindi l'approssimazione regna sovrana anche perchè diventa inevitabile.
    Forse, un limite quale l'insieme dei numeri di Planck (Max), é l'unico modo per rendere l'universo comprensibile
    a degli osservatori come noi, ma il prezzo da pagare per questo è l'irriducibile irreversibilità dei fenomeni osservabili
    Infatti, se immaginiamo una perfetta biglia che rotola con effetto su di un perfetto biliardo, come se ne potrebbe calcolare
    la traiettoria perfettamente se non considerando le infinite cifre di pigreco, insite nella circonferenza della biglia stessa?



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  3. Non parliamo poi delle difficoltà sorgenti all'atto del rimbalzo con una sponda elastica.
    Lì una satanica sfida ci attende.
    Fatta di calcoli sugli elementi finiti ( vedere come calcolano gli ingegneri ponti, carrozzerie che assorbono urti e altre cose ).
    Ma appunto, appena ci sono invece infiniti elementi da calcolare dobbiamo fare atto di sottomissione.
    Al caso al caos o ad un Creatore, secondo le fedi e le preferenze.

    Ma il fenomeno dell'entanglement, con la sua trascendente istantanea proprietà connettiva fra particelle
    arbitrariamente lontane, potrebbe dirci qualcosa di rassicurante sulla vera natura dell'Universo.
    O del Multiverso, possibile conseguenza delle ipotesi basate sugli esperimenti quantistici.
    Forse che il tutto é una inimmaginabile trama di numeri interi, elencabili come le frazioni e gli irrazionali algebrici
    come le radici dei numeri primi, e di numeri inelencabili come i più che infiniti numeri trascendenti e transfiniti?
    ( per i transfiniti rivolgersi all'anima di Georg Cantor, o più materialmente alle pagine di un buon saggio
    sulla matematica del novecento o a quelle sui portali in internet sull'argomento).
    Universo che pare davvero si voglia espandere all'infinito.Su Le Scienze del mese in corso un articolo al riguardo*.

    Allora c'è da chiedersi, perché mai questa espansione visto che qui sulla Terra siamo dannatamente cosi stipati?
    E la più vicina stella, Proxima Centauri, è lontana quanto una traversata del deserto anche per la luce?
    E dulcis in fundo, perchè proprio dal carbonio dobbiamo la vita comunemente intesa,
    e tramite esso, ora ci troviamo in così tremendi guai?
    Infine, forse che i numeri primi da cui derivano tutti gli altri come in una tavola periodica degli elementi,
    sono i servi maligni del "Sommo fascista", soprannome scherzoso che Pal Erdosc dava al Padreterno?
    O siamo noi i malvagi che dovevamo limitarci a contare le mele intere?
    E lasciare perdere le elucubrazioni sulle due metà di cui una offerta alla Seducente Eva?
    Ma Eva non poteva staccarne due, ed evitarci tutte questa cornucopia di Pandora colma di rogne,
    tanto, il peccato era comunque commesso, onde per cui una mela ciascuno rende l'esilio meno indegno?.

    *Nessun compenso ricevo per questa pubblicità al noto mensile.

    Marco Sclarandis

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    1. Perche' non si sente quasi mai parlare dei numeri fuzzy?
      Non che ci capisca molto ma mi rilassano.

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  4. Dalla seducente Eva, ovvio.:-)

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  5. Per me e' troppo difficile.
    Vorrei solo essere rassicurato sulla sorte del Gatto di Schrödinger e soprattutto del Diavoletto di Maxwell.

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    1. E' perche'c'e'in giro un sacco di gente che ce l'ha coi diavoli...
      Devo smetterla di scrivere di queste cavolate.
      Promesso.

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    2. Tranquillo i gatti se ne strafregano di tali elucubrazioni, a loro basta avere due o tre allocchi che si credono i loro padroni ma anche di più se ci riescono, a cui spillare succulente leccornie con fatica zero. Al massimo un paio di strusciate per segnare ciò che é loro possesso ed illudere l'allocco che sia padrone del gatto. :-))

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    3. Lo sapevo che il gatto l'avrebbe fregato, quell'allocco di Schrödinger

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    4. Puoi consolarti pensando che e' sempre mezzo vivo :D

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  6. purtroppo anch'io al momento non ho nè le conoscenze per comprendere appieno l'esperimento descritto, nè il tempo per acquisirle;
    interessante spunto comunque;

    invece x Marco: ho letto con attenzione le tue risposte, ma non ho capito come, in base alle cose che hai scritto, arrivi a formulare l'ipotesi che "non si torna indietro";
    anche io la penso così, ma a livello "intuitivo", "irrazionale" se vuoi;

    invece seguendo il tuo ragionamento, l'unico punto che potrebbe rimandare alla questione, perlomeno da quanto mi è parso, o da quanto posso aver compreso, è il fatto che l'Universo sia in continua espansione; se il tutto, dunque, evolve in una definita direzione al passare del tempo, non è possibile che le sue parti, mediamente, possano "involvere;

    è questo che intendevi?

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    1. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

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    2. Caro Guido, anch'io seguo una ineffabile intuizione.
      Cioé che questa parte dell'Universo, almeno questa, quella che possiamo osservare, non sia ripetibile.
      Nemmeno in linea di principio.
      Questo implica che il tempo sia a scala globale irreversibile.
      L'insieme dei numeri irrazionali trascendenti (in senso matematico) non è elencabile,
      ma questo insieme a che cosa corrisponde considerandodi insiemi del mondo fisico?
      Questa è una interessante e difficile domanda.
      Nel mondo fisico non pare esista nulla che contenga il pigreco con tutte le sue infinite cifre infinitamente permutantesi.
      E se anche esistesse non sapremmo come scoprirlo, credo.
      Però pigreco, con differenti approssimazioni, è dappertutto.
      Idem per "e" ed altri numeri trascendenti, che tra l'altro sono difficili da scoprire, nonostante la loro sovrinfinita numerosità.
      Oltre in questo commento, non posso andare.
      Ma l'irreversibilità è un tema di altissima e profondissima filosofia, che per esempio è insito
      in un'opera come la Divina Commedia.
      Entrati nell'inferno è impossibile uscirne, ma questo non vale per il Paradiso.
      Ragionare su queste cose porta a dei pericoli mortali come un Giordano Bruno ha tragicamente dimostrato.
      anche oggi, come il fanatismo politico-religioso mostra con tremenda evidenza.

      Marco Sclarandis

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    3. beh.. visto che anche la Scienza si sbaglia ed evolve, non è detto che l'Intuizione debba per forza essere uno strumento conoscitivo di rango o dignità inferiore a Scienza o Logica..
      grazie della risposta!

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    4. Ognuno di noi e' un numero trascendente

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  7. Finalmente un’assurdità, che si diceva essere valida in Meccanica Quantistica (la reversibilità del tempo) è finalmente stata confutata.

    Troppe assurdità sono state associate alla Meccanica Quantistica, solo per il fatto che, come diceva Feynman (il più grande esperto in materia): non c’è nessuno al mondo che abbia capito veramente la Meccanica Quantistica.

    Spero che la prossima assurdità a cadere, sarà quella che ritiene l’osservatore responsabile di ciò che accade; nel senso che: si ritiene che le cose accadano solo se sono osservate.
    ----
    Sulle possibilità della matematica di rappresentare il nostro Universo fisico, dico che:
    la Matematica, essendo astratta, ha la capacità di rappresentare tutti gli Universi possibili; chiaramente dobbiamo sapere che essi non sono rappresentabili solo nello spazio Euclideo, ma anche in spazi di Hilbert o anche in spazi iperbolici o di altra natura.

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    1. Alessandro, avresti un riferimento per approfondire la questione delle cose che "accadono solo se osservate"?
      è per genuina curiosità, è un tema su cui mi è capitato di riflettere.

      grazie

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    2. Uno degli esempi maggiormente importanti e conosciuti è quello dell'esperimento delle due fenditure.
      Particelle (specialmente elettroni) vengono mandati contro due fenditure e si vede dove e con che frequenza esse colpiscono una pellicola / schermo posto dietro tali fenditure.

      Di questo esperimento si sono fatti varie varianti, in cui si mette un osservatore (rivelatore) prima o dopo che le particelle hanno attraversato le fenditure. Si notano dei cambiamenti e da questo hanno intuito che la semplice osservazione di un evento potesse cambiarlo.

      In realtà, io ritengo che non sia così, e l'osservatore non risulta essere passivo, ma influenza direttamente l'esperimento, ecco perché esso ha dei risultati diversi in base al fatto che esso sia o no presente.

      Per non dire che, questo esperimento, che è alla base della Meccanica quantistica, quando verrà compreso fino in fondo, farà svanire tutte le assurdità che la Meccanica Quantistica sembra affermare.

      Come la possibilità che l'elettrone passi contemporaneamente attraverso le due fenditure, e che solo osservandolo esso venga localizzato.

      In realtà è il campo che genera l'elettrone (in quanto carica elettrica in movimento) a passare attraverso le due fenditure e a dare come risultato lo stesso grafico d'interferenza delle onde.

      Comunque è un discorso un pò lungo e si dovrebbero esaminare uno per uno i vari casi.

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    3. Scusa Alessandro, te lo chiedo da ignorante in materia, ma sei sicuro che la reversibilita' del tempo a livello subatomico (si dice cosi?) e l'irreversibilita' termodinamica siano la stessa cosa?
      Quella che tu annunci sarebbe una rivoluzione epocale, ma non la trovo scritta da nessuna parte.

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    4. molto interessante grazie!

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    5. Premesso che ne so molto poco e posso quindi facilmente dire sciocchezze, mi risulta che la questione dell'influenza dell'osservazione si applica a particelle grandi al massimo quanto un elettrone, se non di meno. L'informazione su detta particella comporta necessariamente la sua interferenza con qualcosa (ad es. un fotone) che trasmette l'informazione all'osservatore. Essendo le dimensioni dell'elettrone quelle che sono, l'impatto con un fotone ne modifica necessariamente lo stato. Ma già qualcosa di grosso come un protone ha una massa sufficiente da essere osservabile senza modificarne lo stato.
      La questione del tempo è credo molto più complicata perché tutte le equazioni del "modello standard" sono reversibili. E funzionano bene per descrivere quello che finora è stato osservato. Tuttavia i fisici hanno sempre dichiarato che il "modello standard" è un accrocco farraginoso ed insoddisfacente con cui si lavora proprio per trovare di meglio.
      Se fosse confermato che il tempo esiste ed è irreversibile anche a scala di infinitamente piccolo significherebbe che il modello standad deve essere modificato in ogni dettaglio o quasi, mantenendone però l'efficacia finora dimostrata. Si aprono decenni di entusiasmante lavoro per i fisici di tutto il mondo (crisi economica ed ecologica permettendo).
      Quanto a Schrödinger, so per certo che ha aperto una fabbrica di scatolette per gatti che hanno esattamente il 50% di probabilità di essere piene, ma lo puoi verificare solo aprendole.

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  8. Però, a quanto pare,parlare di irreversibilità abbatte l'irrefrenabilità dei troll.
    Allora,la domanda è, ma il troll può diventare o ridiventare un interlocutore civile,ragionante, o il suo destino è irreversibile?
    Scherzo, ma mica tanto.

    Un buon libro da leggere é "La fine delle certezze", Il tempo, il caos e le leggi della natura, di Ilya Prigogine .

    Un altro libro interessante é "La fine del tempo" di Julian Barbour.
    Comunque ottimo é fare un esperimento mentale:
    Come si può smantellare il tempo e lo spazio?
    E chiedersi "Di che cosa è fatta la materia della materia"?
    E cominciare dal famoso punto senza dimensioni di Euclide.
    Con le sconcertanti assurdità che ne derivano.(o paradossi).

    Marco Sclarandis

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    1. Bellissimo "La fine delle certezze", ma a me è piaciuto ancora di più "Caos" di James Gleick.

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  9. Serra and colleagues have delved into this murky territory with measurements of entropy in an ensemble of carbon-13 atoms contained in a sample of liquid chloroform. Although the sample contained roughly a trillion chloroform molecules, the non-interacting quantum nature of the
    molecules meant that the experiment was equivalent to performing the same measurement on a single carbon atom, one trillion times.
    Serra and colleagues applied an oscillating external magnetic field to the sample, which continually flipped the spin state of a carbon atom between up and down.
    They ramped up the intensity of the field oscillations to increase the frequency of the spin-flipping, and then brought the intensity back down again.
    Had the system been reversible, the overall distribution of carbon spin states would have been the same at the end as at the start of the process. Using nuclear magnetic resonance and quantum-state tomography, however, Serra and colleagues measured an increase in disorder among the final spins.
    Because of the quantum nature of the system, this was equivalent to an increase in entropy in a single carbon atom.
    According to the researchers, entropy rises for a single atom because of the speed with which it is forced to flip its spin. Unable to keep up with the field-oscillation intensity, the atom begins to fluctuate randomly, like an inexperienced dancer failing to keep pace with up-tempo music. "It's
    easier to dance to a slow rhythm than a fast one," says Serra.

    The group has managed to observe the existence of the arrow of time in a quantum system, says experimentalist Mark Raizen of the University of Texas at Austin in the US, who has also studied irreversibility in quantum systems. But Raizen stresses that the group has not observed the "onset" of the arrow of time. "This [study] does not close the book on our understanding of the arrow of time, and many questions remain," he adds.
    One of those questions is whether the arrow of time is linked to quantum entanglement – the phenomenon whereby two particles exhibit instantaneous correlations with each other, even when separated by vast distances. This idea is nearly 30 years old and has enjoyed a recent resurgence in popularity. However, this link is less to do with growing entropy and more to do with an unstoppable dispersion of quantum information.
    Indeed, Serra believes that by harnessing quantum entanglement, it may even be possible to reverse the arrow of time in a microscopic system. "We're working on it," he says. "In the next generation of our experiments on quantum thermodynamics we will explore such aspects."

    http://physicsworld.com/cws/article/news/2015/nov/12/physicists-put-the-arrow-of-time-under-aquantum-microscope

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  10. Dunque dobbiamo riaccreditare "La fine del tempo" di Julian Barbour?
    Mi ricordo che fu giudicato "antiscientifico" da Edoardo Boncinelli in un articoletto pubblicato su "le Scienze".
    Ci rimasi male perché mi era sembrato intrigante.
    I paradossi e le assurdità a mio parere sono il bello della vita (Quando non la mettono a repentaglio) ma si annidano inesorabilmente nella logica binaria.
    Mi fermo perché altrimenti metterei in mostra la mia ignoranza (non sapendo neanche lontanamente dove il discorso possa andare a finire).

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    1. Ho il suddetto libro.
      Ho letto i primi 4 capitoli e poi l'ho abbandonato perché il mio tempo non può essere sprecato a leggere certe "fesserie".
      La Teoria che espone è quanto di più assurdo e insensato possa esserci.
      Dopo qualche piccolo ragionamento, s'intuisce che quello che ha scritto è quanto di più insensato possa esserci.

      Lui considera il tempo come un'illusione, come lo scorrere di tantissimi fotogrammi statici che sono già stati realizzati.
      Il problema è che, per ogni scelta che si fa, nasce un'infinità di fotogrammi che derivano da quell'evento. Come nel film "sliding doors".
      Siccome nel mondo esseri liberi di agire ce ne sono svariati miliardi (libero arbitrio), da ognuno di questi esseri e per ognuna di queste scelte, dovrebbero già esistere infiniti fotogrammi già predeterminati.

      Si vede che l'autore non aveva nemmeno conoscenze informatiche, per capire le assurdità che diceva.

      Sinceramente non voglio perdere il mio prezioso tempo con un libro così inutile!
      Sconsigliato vivamente!

      Ci sono molte altre teorie, molto più sensate che meritano attenzione.

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    2. Nelle esperienze trascendeti NDE pare che non esista il concetto di tempo, questo e' quanto sostengono la stragrande maggioranza delle testimonianze. Questo da da riflettere, perche' anche li, nel mondo "oltre" le cose tuttavia accadono.
      Recentemente, poi, ho letto un libro sulla frontiera della gravita' quantistica, dove si ipotizza che lo spazio stesso sia quantizzato, e singolarmente anche qui, che il tempo non esista di per se, ma sia solo un nesso di relazioni tra accadimenti diversi (e la presenza di un osservatore, dico io). Il libro si chiama "la Realta' non e' come Appare" di Carlo Rovelli.

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    3. Ho letto due volte queso libro, e non ho ritenuto per niente che sia un mucchio di fesserie.
      Alessandro Pulvirenti, ogni tanto un tantino di modestia è utile ed anche necessaria.
      Semplicemente lo trovo un interessante esercizio intellettuale su un tema d'importanza fondamentale.
      La critica di Alessandro Pulvirenti mi pare toppo emotiva e troppo poco ragionata.
      E siccome il libro non l'ha letto del tutto, anche inopportuna.
      Poi, se gli scienziati dovessero fare tutti quanti, ipotesi tutte vere, beh, non saremmo in un mondo dove esisterebbero interrogativi sulla sua origine, fine, e struttura.
      In sintesi:
      Immaginiamo gli scacchi, la scacchiera e le regole.
      Con la stessa scacchiera e gli stessi scacchi, lo spazio quindi,si potrebbero giocare gichi diversi, che ovviamenti avvengono nel tempo.
      Ma ciò implica regole diverse.
      Tra l'altro i pedoni possono proprio essere ricuperati nel gioco degli scacchi.
      O sto dicendo un mucchio di fesserie?

      Marco Sclarandis

      Marco Sclarandis.

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  11. Mi fa piacere che PER UNA VOLTA quel che pensavo instintivamente è stato confermato and that THE ARROW OF TIME esiste e che il mio arco da Ulisse non è puntato verso me stesso. (ma ci sono stati abbastanza peer reviews?) (ci deve senz'altro essere qualche errore?)

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  12. Semi OT:

    Ho letto un post nel blog Climatemonitor
    (http://www.climatemonitor.it/?p=40185#comment-382757)
    che mi ha lasciato alquanto allibito/impressionato.
    Link diretto al video:
    https://youtu.be/4_T1QNRtToc

    Chiaramente sarebbe assurdo fare la pubblicità in questo blog, di un blog che nega i cambiamenti climatici, ma dopo quello che scriverò, non penso che il prof. Bardi avrà da ridire.

    Stimo tantissimo il prof. Carlo Rubbia (premio Nobel per la Fisica), per le sue conoscenze; ma nel video allegato al post indicato, sono rimasto amareggiato e sconsolato, di come una persona così intelligente, e che dice d’aver studiato l’energia in tutte le sue forme; vada a proporre delle soluzioni energetiche così assurde!

    Il prof. Rubbia propone di utilizzare come fonte energetica il gas metano (CH4); però, invece di bruciarlo completamente ed ottenere CO2 ed H2O, lo si vuole bruciare solo parzialmente ottenendo C (grafite) e H2O.
    Soltanto che l’energia delle due reazioni è molto diversa!

    Bruciando CH4 in CO2 + H2O: si generano 891 kJ/mol
    Mentre se ci fermiamo a C + H2O l’energia prodotta dovrebbe essere intorno a 514 kJ/mol;
    cioè il 42 % di energia in meno!

    Questo farebbe si che le risorse di gas si esauriscano molto più velocemente; però il prof. Rubbia continua dicendo che: di gas ce né una quantità sterminata, in quanto è presente in abbondanza nel clatrati (che sono presenti nei fondali marini e nel permafrost). (Ne abbiamo parlato più volte in questo blog).

    Nessuno però ha detto al prof. Rubbia che, ad oggi, nessuno è riuscito a produrre energia da tali gas, in modo “sicuro” e “conveniente economicamente”.

    In quanto, i clatrati sono instabili a temperature sopra lo zero, e non sono concentrati in dei giacimenti.

    Quindi, la soluzione al problema energetico mondiale (senza emissioni di CO2), consiste nello sprecare il 42% di energia ottenibile dal gas metano, il quale dovrebbe essere prodotto in abbondanza con un sistema che non esiste ancora!

    A voi le considerazioni sulla fattibilità della soluzione proposta.

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    1. .... per non parlare della quantità di grafite prodotta, che sommergerebbe i nostri terreni in pochi anni !
      Il consumo annuale di metano in Italia è di 70 milioni di tonnellate, che produrrebbero come scarto 52 milioni di tonnellate di grafite, all'anno. Dove la mettiamo ?
      Qui il filmato con la replica del senatore Carlo Martelli al senatore nobel per la fisica Carlo Rubbia.
      https://www.youtube.com/watch?v=zLqKuuR7baU

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    2. Una cosa molto, molto semplice che anche gente indubbiamente molto più intelligente di me (come Rubbia) talvolta dimentica: Petrolio, carbone e (meno) gas sono forme di energia che sono già state cortesemente e gratuitamente concentrate a cura del Pianeta. Noi non abbiamo da fare altro che prelevarla e dissiparla. Ed è il processo di dissipazione che ci da tutti i vantaggi del caso.
      Tutte le forme di energia invocate per sostituire quelle storiche (FV, eolico, clatrati e chi più ne ha più ne metta) sono forme di energia dispersa. Ciò significa che devo fare io il lavoro di concentrarla, prima di poterla dissipare a mio beneficio. E posso far questo solo dissipando altra energia precedentemente concentrata. Che esista o meno il tempo a livello quantico.
      Questo significa una cosa sola e semplice: con queste forme di energia potremmo fare parecchie cose interessanti, ma non mantenere in piedi un sistema socio-economico neppure lontanamente simile a quello che abbiamo costruito con il carbone ed il petrolio.
      Punto.

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    3. Ho visto il video.
      Ci sarebbero delle puntualizzazioni da fare, alcune delle quali le ho fatte lasciando un commento al video.

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    4. @Jacopo:"con queste forme di energia potremmo fare parecchie cose interessanti, ma non mantenere in piedi un sistema socio-economico neppure lontanamente simile a quello che abbiamo costruito con il carbone ed il petrolio."

      Condivido in pieno.

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    5. Data la resa energetica inferiore, poniamo che si arrivi a 70 milioni di tonnellate di grafite. Questi sono pari a 33 cubi di 100 metri di lato. Non mi pare poi cosi' enorme ed ingestibile, come cosa di fronte ai benefici.

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