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Coloro cui sfugge completamente l'idea che è possibile aver torto non possono imparare nulla, tranne la tecnica. (Gregory Bateson)
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Il rumore primordiale: la radiazione cosmica di fondo
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La radiazione cosmica di fondo è il residuo della radiazione prodotta dal Big Bang che ancora pervade l'Universo. Già prevista teoricamente da diversi astronomi, venne scoperta in modo involontario nel 1965 dagli ingegneri A. Penzias e R. Wilson, dei Laboratori Bell, che erano impegnati a scoprire la causa di un eccesso di rumore misurato su un'antenna per telecomunicazioni su cui stavano lavorando. La storia di questa scoperta è stata descritta da Corrado Ruscica nel libro 'L'Universo Infante' (Macro Ebook), del quale riportiamo un brano: "Penzias e Wilson notarono che quel rumore misterioso proveniva da ogni direzione del cielo, era ovunque. Dopo aver ricevuto una telefonata dai due ingegneri, Dicke esclamò una famosa frase: “Ragazzi, l’abbiamo trovata".
Sembra che la natura del tempo sia asimmetrica, cioè che esso aumenti sempre come riporta Matt Williams (2016), scrivendo: "Se l'universo è spinto a maggiori velocità di espansione – la spiegazione predominante è che ciò che lo sta guidando è "energia oscura" – allora il flusso del tempo non cesserà mai di essere a senso unico.  Facendo un ulteriore passo avanti in questa logica, due ricercatori armeni – Armen E. Allahverdyan del Center for Cosmology and Astrophysics presso l'Istituto di fisica di Yerevan e Vahagn G. Gurzadyan della Yerevan State University – sostengono che l'energia oscura è il motivo per cui il tempo avanza sempre".
Antenna di Penzias e Wilson
Radiazione cosmica
Penzias e Wilson ottennero nel 1978 il Nobel per la fisica.
Punti chiave

Il 'rumore', genericamente considerato privo di senso, con la scoperta della radiazione cosmica di fondo si trasforma, paradossalmente, nella più pregnante espressione di senso.

La scoperta involontaria del rumore primordiale

La radiazione cosmica di fondo è il residuo della radiazione prodotta dal Big Bang che ancora pervade l'Universo. Già prevista teoricamente da diversi astronomi, venne scoperta in modo involontario nel 1965 dagli ingegneri A. Penzias e R. Wilson, dei Laboratori Bell, che erano impegnati a scoprire la causa di un eccesso di rumore misurato su un'antenna per telecomunicazioni su cui stavano lavorando. La storia di questa scoperta è stata descritta da Corrado Ruscica nel libro 'L'Universo Infante' (Macro Ebook), del quale riportiamo il brano che descrive le condizioni della scoperta:


La radiazione fossile prevista dal modello di Lemaître, ossia l’eco della grande esplosione iniziale dovuta al Big Bang e che aveva dato origine all’Universo, doveva essere là fuori e sarebbe stata misurata. Dicke, sostenitore della teoria di Lemaître, persuase i suoi colleghi a costruire un radiometro al fine di misurare la temperatura dello spazio. Intanto, le notizie di questo esperimento circolavano tra gli scienziati e persino gli ingegneri americani Arno Penzias e Robert Wilson ne erano venuti a conoscenza. A quell’epoca Penzias e Wilson, due ingegneri della compagnia telefonica “Bell Laboratories”, erano impegnati a perfezionare il sistema di comunicazioni satellitari nel New Jersey. Essi, utilizzando un’antenna a tromba, cioè una specie di ricevitore di segnali radio basato sul principio del radiometro di Dicke, notarono la presenza di un ‘rumore costante’ simile a quello su un canale che non trasmette. In altre parole, i due ingegneri avevano trovato qualcosa di anomalo, cioè la presenza di un disturbo radio che non doveva esserci. Essi, perciò, misurarono un segnale persistente avente una lunghezza d’onda di 7,35 centimetri che si originava al di fuori della Via Lattea e che corrispondeva ad un eccesso di temperatura d’antenna di circa 3,5 gradi Kelvin. Dunque la domanda era: cos’era quel disturbo e, soprattutto, da dove proveniva? Si trattava, forse, di un segnale terrestre proveniente dalla vicina New York, o di un segnale proveniente da un aeroplano o, ancora, di un segnale dovuto agli escrementi degli uccelli depositati all’interno dell’antenna? In realtà, Penzias e Wilson notarono che quel rumore misterioso proveniva da ogni direzione del cielo, era ovunque. Dopo aver ricevuto una telefonata dai due ingegneri, Dicke esclamò una famosa frase: “Ragazzi, l’abbiamo trovata".


Penzias e Wilson notarono che quel rumore misterioso proveniva da ogni direzione del cielo, era ovunque. Dopo aver ricevuto una telefonata dai due ingegneri, Dicke esclamò una famosa frase: “Ragazzi, l’abbiamo trovata"
Perchè il tempo si espande sempre
The Big Bang Theory: una storia dell'Universo che parte da una singolarità e si espande da allora. (cliccare per approfondire)
Credito: grandunificationtheory.com
Radiazione cosmica di fondo
Radiazione Cosmica di fondo catturata dal satellite WMAP (Cliccare per approfondire)
Un approfondimento sull'Universo
Cos'è il rapporto segnale/rumore
Supponiamo di trovarci in una piazza in mezzo ad una folla immensa. Siamo con un nostro amico/a  e vorremmo scambiare qualche parola con lui/lei. Ci rendiamo conto subito che dovremo alzare la voce e avvicinarci al suo orecchio per riuscire a farci capire. Chiamiamo il frastuono della piazza "rumore", e le nostre parole "segnale". Il rapporto Segnale/Rumore o più comunemente SNR (Signal to Noise Ratio) è il parametro più utilizzato per misurare la qualità della trasmissione dell’informazione. Quindi, per farci capire dovremo innalzare il rapporto Segnale/Rumore della nostra conversazione.

In tutte le misure fisiche la precisione associata alla misura è altrettanto importante quanto la misura stessa. La precisione è misurata dall’indeterminazione (errore) associata alla misura. Per motivi storici l’errore associato alle misure elettriche ed elettroniche è chiamato Rumore (Noise) con evidente riferimento al “disturbo” associato alla ricezione di un segnale elettrico.
Benchè sia nato in ambito analogico, esso è utilizzato anche in ambito digitale dato che, seppure in modo non-lineare, può essere riportato ad esso anche l’errore digitale di trasmissione o BER (Bit-Error-Rate).
La qualità di una misura è definita in termini di errore percentuale, ovvero del rapporto tra l'errore e il valore della misura stessa: minore è questo rapporto migliore è la misura.
Normalmente si utilizza l’inverso di questa quantità, ovvero il rapporto tra Segnale e Rumore, normalmente scritto S/N (Signal to Noise, o anche SNR, Signal to Noise Ratio). Maggiore è il rapporto S/N migliore è la misura.
Il rapporto Segnale/Rumore o più comunemente SNR (Signal to Noise Ratio) è il parametro più utilizzato per misurare la qualità della trasmissione dell’informazione.


Rapporto Segnale/Rumore
Signal noise rate
Il rumore parla, quando le parole non possono.
Conclusioni (provvisorie): Ragazzi, l'abbiamo trovata!
La radiazione cosmica di fondo è il residuo della radiazione prodotta dal Big Bang che ancora pervade l'Universo. Già prevista teoricamente da diversi astronomi, venne scoperta in modo involontario nel 1965 dagli ingegneri A. Penzias e R. Wilson, dei Laboratori Bell, che erano impegnati a scoprire la causa di un eccesso di rumore misurato su un'antenna per telecomunicazioni su cui stavano lavorando. La storia di questa scoperta è stata descritta da Corrado Ruscica nel libro 'L'Universo Infante' (Macro Ebook), del quale riportiamo un brano: "Penzias e Wilson notarono che quel rumore misterioso proveniva da ogni direzione del cielo, era ovunque. Dopo aver ricevuto una telefonata dai due ingegneri, Dicke esclamò una famosa frase: “Ragazzi, l’abbiamo trovata".
per scaricare le conclusioni (in pdf):
La razionalità richiede impegno personale!
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Spesa annua pro capite in Italia per gioco d'azzardo 1.583 euro, per l'acquisto di libri 58,8 euro (fonte: l'Espresso 5/2/17)

Pagina aggiornata il 4 settembre 2022

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Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione 2.5 Generico
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