C'ho voglia di divulgare! Stasera c'ho voglia di divulgare! Non vi viene in mente niente? Se, citando Ligabue, vi vengono in mente solo frasi del tipo: “ci vediamo da Mario, prima o poi”, oppure: “ha fatto la gavetta, ma Vasco Rossi è un’altra cosa”, potete pure saltare questo preambolo e andare direttamente al punto in cui si parla dell’effetto Doppler. Mi spiace, ma se siete troppo giovani per ricordare e non avete avuto la possibilità, che prima che nasceste, la RAI concedeva a tutti di salvarsi dall’ignoranza, non è certo colpa mia. Frequentando il catechismo, però, è stato anche insegnato a tutti noi che: “gratuitamente avete ricevuto e gratuitamente date”, per cui, anche se adesso la RAI probabilmente si occupa di altri argomenti (non chiedetemi quali però, perché non vedo la TV da almeno 5 anni), vi dirò che, oltre a Luciano Ligabue, cantante rock italiano, un secolo fa esisteva anche un tizio che si chiamava Antonio Ligabue, che viveva in un paese del reggiano, in una casupola, che potremmo più propriamente definire capanna, a pochi passi dal Po, e che decisamente non aveva tutte le rotelle a posto. Quando gli veniva il desiderio di dipingere non c’era verso di tenerlo: doveva dipingere, e subito anche! Da qui il mio incipit, che si riferiva alla frase che nello sceneggiato RAI dedicato a questo pittore, veniva attribuita a quest’uomo, che per certi versi sembrava avere la psiche di un bambino, imprigionata nel corpo di un uomo.

Antonio Ligabue, (interpretato magistralmente da Flavio Bucci, lo stesso che, rubando la scena per qualche minuto ad Alberto Sordi, Mario Monicelli gratias, nel ‘Marchese del Grillo’, interpreta la parte di Don Bastiano, brigante/prete che, dopo un breve monologo di commiato alla popolazione, ordina lui stesso al boia il momento in cui azionare la ghigliottina che lo decapiterà) quando avvertiva il bisogno prepotente di dipingere, diceva: “c’ho voglia di piturare”, e fortunati quelli che per poche lire, magari in cambio di un pasto, una trentina di anni dopo si sono ritrovati in cantina una tela, o una tavola dipinte da Ligabue. Chiusa la digressione su Ligabue e le sue stranezze, rimane ancora da soddisfare la mia voglia di divulgare! Il fenomeno di cui ho deciso di parlarvi è uno di quelli di cui abbiamo talmente tante prove che ne dimostrano l’esistenza, da darla decisamente per scontata; un po’ come capita con la forza di gravità: nessuno si stupisce se, sciaguratamente, facendo cadere per terra la bomboniera dell’ultimo matrimonio a cui hai avuto la sventura di partecipare, (cerimonie che, per inciso, a volte avrebbero tutti gli elementi per configurare il reato di sequestro di persona) quest’ultima, con moto uniformemente accelerato, si schianta contro il pavimento, con conseguente trasformazione di energia potenziale in energia cinetica e infine in calore.

Analogamente, anche per l’effetto Doppler, le conseguenza del fenomeno, sono talmente scontate da doverci fare caso solo perché c’è uno (io) che insiste nel volerne parlare a tutti i costi, anche se la maggior parte dei lettori avrebbe più piacere di passeggiare e starsene in santa pace di Dio. L’Effetto Doppler, di cui spesso si sente parlare, è responsabile del curioso comportamento dei suoni o rumori emessi da sorgenti acustiche in movimento. Sarà capitato a tutti di notare, stando fermi sul ciglio di una strada, che le auto che si avvicinano a noi, hanno un rumore di una certa tonalità, mentre, dopo averci raggiunti e superati, quando esse si allontanano, cambiano leggermente la tonalità del loro rumore, diventando più bassa. Questo fenomeno risulta tanto più evidente quanto più veloce si muove l’auto. Estremizzando, pensiamo alle vetture di F1. In questo caso la tonalità del rumore varia in modo molto marcato. Ma a cosa è dovuto questo cambiamento di tonalità? Le formule che ci permetterebbero in modo chiaro ed inequivocabile di spiegare questo fenomeno richiedono una familiarità con la matematica e la fisica che non tutti hanno. Pensa che ti ripensa, sono convinto di aver trovato un modo intuitivo di spiegarlo. Avete presente una di quelle ragazzine minute che fanno ginnastica ritmica? Quelle che con un nastro lungo qualche metro, attaccato all’estremità di una bacchetta, facendo oscillare velocemente la bacchetta generano delle onde col nastro? Sì? Ebbene, possiamo immaginare che l’alternanza di questi su e giù dell’onda generata dalla ragazzina, rappresentino l’alternanza dei massimi e minimi di pressione dell’aria. La ragazzina, con la bacchetta, porta su e giù il nastro allo stesso modo in cui un altoparlante genera un tono, che altro non è che una alternanza di pressioni, alternanza caratterizzata da una certa frequenza e una certa intensità, che una volta generate si propagano nell’aria.

 Se io prendessi questa ragazzina, che sta generando, andando su e giù con la sua bacchetta, la sua onda, e la piazzo (avendo cura che non cada, povera figlia) sopra un furgone senza tettuccio, per permetterle di continuare a stare in piedi, e pian piano col mio furgone, con ragazzina a bordo, cominciassi a muovermi nella stessa direzione verso cui la ragazza sta generando le sue onde, cosa succede alle onde generate dalla ragazzina? Succede che le onde, viste da una persona sul furgoncino non cambiano di una virgola, ma se le vede una persona coi piedi per terra (e che vede il furgoncino venire nella sua direzione), vede le onde generate dalla ragazzina leggermente schiacciate, perché ogni volta che viene prodotta una nuova onda, la ragazzina (trasportata dal furgoncino) si è nel frattempo avvicinata di qualche centimetro rispetto all’osservatore a terra. Se l’alternanza di massimi e minimi vista dall’osservatore a terra si fa più “fitta”, questo si traduce in una maggior frequenza delle alternanze, e quindi, come sappiamo, ad un tono dell’altoparlante più acuto. Tutto quanto detto per furgoncino e ragazzina che si muovono e generano alternanze avvicinandosi all’osservatore a terra, può essere detto all’opposto: se il furgoncino si allontana e la ragazzina, rivolta verso l’ascoltatore a terra, stavolta genera alternanze che si allontanano. Ebbene, in questo caso le alternanze, per effetto dei pochi centimetri che nel frattempo il furgoncino ha percorso allontanando la ragazzina dall’osservatore, tra un’alternanza e l’altra, fanno sì che esse siano più ampie, e quindi, a parità di tempo, ce ne saranno di meno. Il ché, come sappiamo, corrisponde ad un tono dell’altoparlante, (rappresentato nell’esempio della ragazzina dalla alternanza di massimi e minimi del nastro) più basso.

Per cui, quando la sorgente di rumore (la ragazzina col suo nastro a bordo del furgoncino) si avvicina all’osservatore fermo a terra, quest’ultimo vede (o meglio, sente) alternanze più fitte, cioè una tonalità più acuta. Quando invece la sorgente di rumore (la ragazzina col suo nastro a bordo del furgoncino) si allontana dall’osservatore fermo a terra, quest’ultimo vede (o meglio, sente) alternanze meno fitte, cioè una tonalità più bassa. Il risvolto interessante di tutto questo discorso di furgoncini, ognuno con a bordo annessa ragazzina con nastro oscillante, che vanno di qua e di là, è che se tu conosci con esattezza con che frequenza ogni ragazzina oscilla il proprio nastro, dalla frequenza con cui ti giungono le oscillazioni di ognuna di esse, tu puoi ricavare con che velocità relativa, rispetto al punto dove ti trovi, ognuna delle ragazzine si sta muovendo. Cosa molto, molto interessante, se ti può aiutare a capire se la ragazzina con furgone, sta per sbatterti addosso, col rischio, non piacevole, di morire ammazzato. Da qui tutta una serie infinita di funzioni di ausilio alla guida (ADAS) capitanate dal Frontal Collision Warning, che già da anni sono presenti nelle nostre vetture di gamma più alta, che salvano un numero indefinito di migliaia di vite ogni anno. La cosa (in un certo senso) ancora più interessante, è che questo discorso di nastri oscillanti a frequenze note può essere traslato anche parlando non più di frequenze umanamente udibili (che vanno all’incirca da 20 Hz a 20 kHz) ma di frequenze umanamente visibili. Si vede così che, con ragionamento analogo a quanto detto in acustica, anche in astronomia, misurando lo spettro, cioè il “colore” della luce emessa dai corpi celesti, è osservabile lo stessissimo fenomeno, e cioè, i corpi celesti in avvicinamento vengono da noi visti con una “tonalità” che va verso il violetto, mentre corpi celesti identici, ma in allontanamento, vengono visti con “tonalità” che vanno verso l’infrarosso. Mediante calcoli non banali è quindi possibile conoscere, di essi, posizione e direzione di movimento relative.

La cosa diventa ancora più interessante, ma decisamente più complessa (ma al momento l’unica possibile), quando si tratta di individuare indirettamente, l’esistenza e la posizione relativa di pianeti extrasolari, ossia appartenenti a sistemi solari diversi dal nostro. Dato che è estremamente più semplice individuare con precisione (grazie all’effetto Doppler) la posizione della stella di riferimento, attorno a cui gravita il nostro pianetino, è possibile individuarne esistenza e posizione relativa, misurando le micro-fluttuazioni che esso provoca (pur piccino) sulla posizione del suo “sole”, orbitando attorno ad esso. Fluttuazioni molto piccole, ma che possiamo misurare ancora una volta con estrema precisione andando a vedere le oscillazioni che questa stella ha nella luce che essa emette, oscillazioni che ci permettono di individuare (grazie all’effetto Doppler) le fluttuazioni che questa stella ha nella sua posizione rispetto a noi, dalle quali possiamo ricavare prova di esistenza e misura di posizione di pianeti altrimenti impossibili da individuare. Se siete arrivati fin qua nella lettura, senza propositi belligeranti di lanci di verdure e ortaggi, non posso che esserne felice: il mio desiderio di divulgaaare non è rimasto, come si dice: “fine a sé stesso”, ma è servito (forse) ad soddisfare la curiosità di qualcuno. E magari ad accenderne di nuove.

Con questa flebile fiammella di speranza il vostro Piccio Di Sonno vi saluta.