Gli esperimenti di Birkeland -Terella- e la loro importanza per la moderna sinergia di laboratorio e lo studio dei plasmi – 7° parte –

Il legame Birkeland-Stormer, conclusioni e riflessioni

 

Si tratta di un fatto spiacevole che il lavoro di Birkeland sui gas di scarico e sulla fisica solare-terrestre sia stato ignorato dalla comunità di fisici dello spazio per più di mezzo secolo, dopo che le osservazioni dei satelliti cominciarono a confermare molte delle idee più controverse di Birkeland. L’atteggiamento tra i fisici spaziali si modificò in ammirazione e l’accettazione fu pressoché totale. I fisici del plasma, d’altra parte, data la nascita della loro disciplina nel 1920, si sono mostrati impreparati riguardo i lavori di Birkeland.

Tuttavia, le recenti lodi a Birkeland, basate sulla constatazione che molte delle sue idee hanno dimostrato di essere essenzialmente corrette, di per sé non sono servite al progresso della scienza. In effetti, può essere addirittura più importante studiare lo sviluppo di idee errate e percorrere vicoli ciechi,  perché le idee giuste spesso si sviluppano attraverso la lotta con le linee di pensiero in competizione.

In un certo senso, il lavoro di Birkeland è stato destinato al fallimento, perché era troppo avanti per il suo tempo. Voleva sviluppare una grande teoria corrispondente all’Universo del plasma, ma non ha avuto a sua disposizione i concetti e i metodi teorici della fisica del plasma. Voleva indagare e comprendere in profondità i fenomeni dei gas di scarico ionizzati, ma non aveva gli strumenti diagnostici che erano necessari.

Tuttavia tutte le conoscenze e i metodi scientifici da applicare disponibili al momento, erano in grado di formulare teorie complete e coerenti pronte per le prove contro i futuri progressi nel campo della fisica e della tecnologia. La tragedia è stata, tuttavia, che solo una manciata di scienziati ha accettato la sfida di affrontare la potenza esplosiva delle teorie di Birkeland dopo la sua morte prematura. Uno dei pochi che è andato contro la scienza convenzionale è stato Carl Stormer (1908-1995).

Nel suo discorso di apertura al Simposio di Birkeland sulle Aurore e le tempeste magnetiche, realizzato dallo IAGA in Norvegia nel 1967, Sydney Chapman (1888-1970) effettuò il seguente commento su Birkeland :

“…Le concezioni di base, nella mente di Birkeland, si mescolano inestricabilmente con gli errori nell’interpretazione delle sue idee e sperimentazioni sulle aurore e le tempeste magnetiche…”

Per quanto riguarda l’Aurora, un po’ lo stesso può essere detto a proposito del lavoro teorico di Stormer. Chapman era forse lo scienziato più influente nel campo della geofisica cosmica nel periodo 1920-1960, ed è stato il creatore di una teoria matematicamente elegante per gli attuali sistemi ionosferici  e le tempeste magnetiche. Secondo questa teoria tutte le perturbazioni del campo geomagnetico, potrebbero essere spiegate da un sistema di correnti che scorrono orizzontalmente in un guscio sferico che circonda la Terra, ma in questa teoria non c’era posto per le correnti dei campi allineati di Birkeland. Chapman sviluppò anche un teoria cinetica dei gas ionizzati, che si trova nell’ultimo capitolo del suo famoso libro con T.G. Cowling. Sotto molti aspetti questa teoria era obsoleta prima che la prima edizione venisse pubblicata nel 1939, dal momento che potrebbe non essere esaustiva nei confronti degli effetti collettivi nei plasmi, che sono stati osservati da Langmuir e altri una decina di anni prima.

Chapman, criticando Birkeland come se fosse un avversario contemporaneo, ha perso un’occasione d’oro per utilizzare le idee del vecchio gigante come un passo per ulteriori progressi.

 

 

Fine 7° ed ultima parte

Traduzione eseguita da Simone Becuzzi

 

Referenze

[I] Birkeland, K., Archives des sciences physiques et naturelles 36me periode T.33 (1896) 297-309. [2] Birkeland, K., The Norwegian Aurora Polaris Expedition 1902-1903, Vol. 1, (H. Aschehoug & co., Christiania 1908 and 1913). [3] PoincarC, H., C/ R. Acad. Sci., Paris, 123 (1896) 930. [4] Birkeland, K., Archives des sciences physiques et naturelles 46me periode T.6 (1898) 205-228.  [5] Stormer, C., The Polar Aurora (Clarendon Press, Oxford, 1955). [6] Egeland, A. and Leer E., IEEE Trans. on Plasma Science Ps-14 (1986) [7] Egeland, A., “Kristian Birkeland, The Man and the Scientist”, Magnetospheric Currents, AGU Geophys. Monograph 28, T. A. Potemra, Ed. (Amer. Geophys. Union, Washington D.C., 1984) pp. 1-16. [8] Egeland, A,, Kristian Birkeland, mennesket og forskeren (Norges Banks Seddeltrykkeri, Oslo,1994) ISBN 82-7553-017-7 C4-132 JOURNAL DE PHYSIQUE IV [9] Rontgen, W. C., “Ueber eine neue Art von Strahlen” (Wurtzburger Physik-Med Gesellschaft, Wurtzburg, 1895). 1101 Birkeland, K., “De Rpintgenske Straaler”, (Aftenposten January 22, 1896). 1111 Birkeland, K., Archives des Sciences physiques et naturelles 46me pCriode T.l (1896) 497-512. [12] Thomson, J.J., Phil. Mag. No. CCXIX, October (1897) [13] Birkeland, K., Expedition Norvegienne 1899-1900 (Videnskabsselskabets Skrifter I. Mat-Nat Klasse 1901. no 1, Christiania, 1901). [14] Gilbert, W., De Magnete (Dover Publications, Inc., New York, 1958). [15] Birkeland, I<., Archives de sciences ph,ysiques er naturelles, 4Gme pCriode, T.35 (1913) 529-564. [16] A McPherron, R. L., Russel C. T. and Aubry M., J. G’e0phys.Re.s. 78, (1973) 3131-3149.w] Alfvkn, H., Physics Today, September (1986), pp. 22, and IEEE Transaction of Plasma Science PS-14 (1986) 629-639. [IS] Chapman, S., “Historical Introduction to Aurora and Magnetic Storms”, Proceedings from The Birkeland Symposium on Aurora and Magnetic Storms, Egeland, A. and J. A. Holtet Eds. (Centre Nat. de la Rech. Sci., Paris, 1967). [19] Chapman, S. and Bartels J., Geomagnetism, vol 1. (Oxford, Clarendon Press. 1962). [20] Chapman, S. and Cowling T. G., The Mathematical Theory of Nonuniform Gases (Cambridge University Press, London, 1939). [21] Langmuir, I. Phys. Rev. 33 (1929) 954. [22] Alfvkn, H, and Egeland A., “Auroral Research in Scandinavia”, The Kristian Birkeland Lecture 1. (The Norwegian Academy of Science and Letters, 1987). [23] Braun, M., J. Diflerential Equations 8 (1970) 294. [24] Mauel, M., “Laboratory observations of wave induced radial transport within an artificial radiation belt”, Topical invited lecture this conference.[25] Block, L. P., Planet. Space Sci. 15 (1967) 1479-1487

 

Fonte : http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/25/55/64/PDF/ajp-jp4199707C408.pdf

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10 pensieri su “Gli esperimenti di Birkeland -Terella- e la loro importanza per la moderna sinergia di laboratorio e lo studio dei plasmi – 7° parte –

  1. In primis, volevo ringraziare Simone per la traduzione onerosa.

    Era rimasta da una parte …nella cantina di NIA…
    a stagionare..
    🙂

    Cosa ne ricaviamo nel complesso dal lavoro scientifico di Birkeland di fine 800 inizio 900 ?

    Io credo che personaggi come Birkeland oppure Tesla o Bendandi con le loro idee o visioni sono uomini fuori dal tempo.
    Qui si salta , anche commettendo errori, il metodo scientifico…
    è l’intuizione o lo scoprire che si legge nei loro occhi…
    Oggi ahimee personaggi di questo tipo verrebbero presi per pazzi.

    C’è nostalgia per questo modo di fare ricerca, indipendente e geniale….oggi siamo nell’epoca dell’uno o dello zero ..
    Oggi c’è l’E-cat…
    😎

    I precedenti capitoli sono reperibili nella seguente sezione :
    http://daltonsminima.altervista.org/?cat=748

      (Quote)  (Reply)

  2. tutte e 7 le parti sono state parecchio interessanti.
    la scienza è piena di figure di questo tipo, persone all’avanguardia da sole contro tutti.
    ogni tanto poi viene fuori che era quello lasciato da solo ad avere ragione.

    diffidate sempre di chi propina la scienza per maggioranza, vedasi IPCC

      (Quote)  (Reply)

  3. San Newton” è ancora considerato un “santo” e la sua teoria è considerato sono state pronunciate “ex-cathedra”. In realtà, egli vide il Mazana cadere ma ha dimenticato il melo crescita. È la “meccanica” contro la “elettricita”, l’universo costituito da “pietre”, ” a la Flintstone”, o il cosmos muove secondo le leggi della musica sinfonica, la “massa morta” contro il movimento dei carichi vita.

      (Quote)  (Reply)

  4. Michele :

    In primis, volevo ringraziare Simone per la traduzione onerosa.

    Era rimasta da una parte …nella cantina di NIA…
    a stagionare..
    :smile:

    Cosa ne ricaviamo nel complesso dal lavoro scientifico di Birkeland di fine 800 inizio 900 ?

    Io credo che personaggi come Birkeland oppure Tesla o Bendandi con le loro idee o visioni sono uomini fuori dal tempo.
    Qui si salta , anche commettendo errori, il metodo scientifico…
    è l’intuizione o lo scoprire che si legge nei loro occhi…
    Oggi ahimee personaggi di questo tipo verrebbero presi per pazzi.

    C’è nostalgia per questo modo di fare ricerca, indipendente e geniale….oggi siamo nell’epoca dell’uno o dello zero ..
    Oggi c’è l’E-cat…
    :cool:

    I precedenti capitoli sono reperibili nella seguente sezione :
    http://daltonsminima.altervista.org/?cat=748

    L’ing. Andrea Rossi risponde quasi quotidianamente agli interessati all’indirizzo :
    http://www.journal-of-nuclear-physics.com/?p=510&cpage=66#comments

    Soprattutto leggendo queste pagine ci si può fare un’idea corretta del suo lavoro.
    E’ proprio di oggi una notizia molto importante.
    A questo punto è nell’interesse di tutti diffondere queste informazioni.

    http://www.youtube.com/watch?v=ORKuZCe-UQw&feature=youtu.be
    http://www.youtube.com/watch?v=tqhXotcu5hs

      (Quote)  (Reply)

  5. Michele Casati :

    Grazie adriano, bentornato

    Può capitare di dover vivere dei periodi e delle situazioni anche molto pesanti e quasi insondabili. Mi è successo recentemente negli ultimi anni ed è probabile che abbia reagito male interagendo con le altre persone. grazie, ciao

      (Quote)  (Reply)

  6. @Michele
    Michele hai ragione.
    Simone ha fatto bene a ricordare con il suo post le cosiddette intelligenze laterali che oggi non troverebbero un solo finanziamento da nessuna fondazione.

    Visto l’argomento che suscita profondamente il mio interesse avrei un’ipotesi di lavoro da affrontare con strumenti logico matematici, viste le recenti simulazioni di modelli informatici complessi sul nucleo terrestre.

    Questo è un buon docufilm del National Geographic
    http://www.youtube.com/watch?v=BnxWG9Aej34

    La mia ipotesi/domanda è questa:
    E’ possibile che gli strati geologici di cui si ipotizza sia costituita la Terra, grazie alla raccolta dei dati sulle onde sismiche, possiedano tutti una rotazione indipendente, con spin e velocità angolari diverse? E’ altresì possibile che gli strati fluidi siano pulsanti o variabili in densità, volume e massa a causa della contrazione o dilatazione termica delle reazioni termonucleari endogene, nel medio-lungo periodo?

    E’ possibile ipotizzare che astenosfera e litosfera possano ruotare in sensi opposti con velocità diverse?
    E’ scientificamente e logicamente dimostrabile che il giorno siderale terrestre non abbia mai subito variazioni lungo tutto il corso dell’esistenza del pianeta?

    Si può ipotizzare, quindi, rifacendoci a modelli di meccanica dei fluidi che la sfera terrestre, il cosiddetto geoide di rotazione, possa in realtà essere un complesso sistema di strati con molti più gradi di libertà.
    La litosfera galleggiante sull’astenosfera potrebbe essere una sorta di guscio oscillante, ruotante e potrebbe assumere qualsiasi posizione in quanto facilmente influenzabile da fenomeni mareali/gravitazionali e magnetici esogeni?

    Forse sono domande puerili, ma mi piaceva condividerle con voi.

    Vi seguo sempre con grande interesse e stima
    m.b.

    @ab2010

      (Quote)  (Reply)

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