Jacopo.bertolotti

The challenge posed by the many-body problem in quantum physics originates from the difficulty of describing the nontrivial correlations encoded in the exponential complexity of the many-body wave function. Here we demonstrate that systematic machine learning of the wave function can reduce this complexity to a tractable computational form for some notable cases of physical interest. We introduce a variational representation of quantum states based on artificial neural networks with a variable number of hidden neurons. A reinforcement-learning scheme we demonstrate is capable of both finding the ground state and describing the unitary time evolution of complex interacting quantum systems. Our approach achieves high accuracy in describing prototypical interacting spins models in one and two dimensions.

Physicists doubt bold report of metallic hydrogen

Nature 542, 7639 (2017). http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature.2017.21379

Author: Davide Castelvecchi

Many researchers are sceptical of a paper claiming to have compressed hydrogen to a metallic state.

LIGO’s underdog cousin ready to enhance gravitational-wave hunt

Nature 542, 7640 (2017). http://www.nature.com/doifinder/10.1038/542146a

Author: Davide Castelvecchi

It missed the historic discovery, but the Virgo lab in Italy is now primed to extend LIGO’s reach and precision.

The dark side of social media

Nature 542, 7641 (2017). doi:10.1038/542272a

Psychologists find that Internet trolls seem impervious to any efforts to change their behaviour.

Tutti sanno chi fu Winston Churchill: il politico britannico a capo dell’Impero Britannico durante la seconda guerra mondiale (e fatto fuori subito dopo: ah, la democrazia!). Molti sanno che Churchill vinse anche un premio Nobel, non per la pace – sarebbe stato troppo… – ma per la letteratura. Quello che non si sapeva è che Churchill si dilettava anche di scienza. Mario Livio ha scritto su Nature di un breve saggio, 11 pagine, che Churchill scrisse nel 1939 e modificò leggermente nel 1950: “Are We Alone in the Universe?” Nel saggio, mai pubblicato e riscoperto l’anno scorso, Churchill fa varie considerazioni sulla possibilità di vita all’infuori della Terra: il tutto non dal punto di vista della fantascienza, ma secondo basi scientifiche. Livio nota come riprenda modelli scientifici, per esempio la teoria di James Jeans sulla formazione del sistema solare, e dibatta sulla loro plausibilità.

Intendiamoci, non siamo certo a un livello di produzione scientifica vera e propria: potremmo definirlo un volonteroso dilettante. Ma non è questo il punto: in fin dei conti il suo lavoro era un altro. Quello che conta davvero è vedere come Churchill fosse un politico che aveva ben chiaro come funzionava la scienza, e si trovava perfettamente a suo agio con temi scientifici: più o meno quello che per esempio è capitato in Italia durante il Risorgimento e l’Unità, e che adesso pare essere del tutto perso, non solo nel Bel Paese ma anche all’estero. Ripeto: il problema non è la mancanza di scienziati al governo. Il problema è la mancanza di governanti che capiscano di scienza, cosa che è completamente diversa. Una volta ce n’erano, ora no.

Esiste un modo facile facile per capire se qualcuno ha scritto un testo banale, sempliciotto, fatto di puri slogan e frasi fatte. Si chiama “Metodo Alberoni – Tetranacci” ed è stato sviluppato nel 2009 da Ne’elam su Noise From Amerika. L’ipotesi alla base di questo metodo è che un articolo o un discorso molto banale potrebbe essere spezzato nei suoi periodi e riassemblato in maniera del tutto casuale con pochi danni per la comprensione del lettore. In altre parole, le frasi del pezzo in questione vengono tagliate, eliminate e spostate a caso. Se il risultato continua ad avere un senso e il messaggio dell’autore è ancora chiaro, siamo di fronte ad una somma di frasi fatte, senza la tipica costruzione argomentativa fatta di tesi, prove a sostegno, confutazione dell’antitesi e conclusione. Il nome del metodo deriva dalla prova fatta da Ne’elam, il quale riformulò un articolo di Alberoni secondo la sequenza Tetranacci. Il risultato fu un fratello gemello dell’editoriale originale.

Mi ero già dilettato a fare questo esperimento nel 2013 con altri giornalisti e nel 2014 con i politici. Oggi proviamo con i comunicati del Collettivo Universitario Autonomo Bologna, salito alla cronaca per la questione dei tornelli in biblioteca e delle conseguenti sommosse. L’ispirazione è nata cazzeggiando sul profilo Facebook del collettivo che, di fronte alle richieste di spiegazioni da parte di moltissimi utenti, ha linkato questi comunicati. Leggendoli ho avvertito subito il vuoto abissale di contenuti. Nessuna domanda può essere soddisfatta, perché non c’è alcuna risposta. Solo slogan e frasi fatte. Per dimostrarlo, non esiste niente di meglio che lasciarvi con questi stralci che sono frutto della somma di 2 comunicati (uno di fine gennaio e uno di questo weekend) per un totale di 32 righe, che verranno riportate per completezza in fondo all’articolo nel caso voleste cimentarvi anche voi.

Fibonacci (1,2,3,5,8,13,21):

 Le notizie che annunciavano la possibile installazione dei tornelli al 36 di via Zamboni risalgono addirittura a maggio dell’anno scorso, anche se da allora mai erano stati realizzati.

Quando verso la metà di dicembre di quest’anno veniva annunciata la chiusura anticipata della biblioteca per l’esecuzione di ”lavori di manutenzione”, ci immaginavamo già quindi la possibilità che andasse a concretizzarsi quest’ipotesi

Così è stato e, sin da subito, ci siamo sentiti in dovere di prendere parola e di opporci in modo netto a questo provvedimento tanto inutile quanto controproducente imposto dell’universita’.

Uno di questi è il metodo con cui si è cercato di imporre questo nuovo dispositivo, non tenendo minimamente conto del contesto e dei bisogni sentiti dagli studenti che attraversano maggiormente quel posto.

Un immaginario di blindatura che ricorda molto più una banca che un’aula studio, con tanto di agenti della Digos all’interno.

D’altra parte vediamo come i vari prorettori e dirigenti invece di cogliere le rivendicazioni degli studenti pensano piuttosto a minacciare chiusure della biblioteca o ad utilizzare ogni mezzo retorico per giustificare quello scempio, ai limiti dello sciacallaggio.

E’ l’attacco ad una comunità e attraverso essa ad ogni frammento di contestazione, di dissenso, di opposizione reale al discorso e ai soprusi di chi si arroga il diritto di decide sulle nostre vite.

Potenza di 2 (2,4,8,16,32):

Quando verso la metà di dicembre di quest’anno veniva annunciata la chiusura anticipata della biblioteca per l’esecuzione di ”lavori di manutenzione”, ci immaginavamo già quindi la possibilità che andasse a concretizzarsi quest’ipotesi

I motivi e i fattori per cui ci si sta opponendo a questo nuovo sistema di controllo sono molti.

Un immaginario di blindatura che ricorda molto più una banca che un’aula studio, con tanto di agenti della Digos all’interno.

A partire da queste belle giornate, dove al 36 abbiamo tutti e tutte respirato un’aria positiva fatta di sentimenti collettivi e di autogestione, continuiamo l’opposizione ai tornelli per essere noi tutti a decidere collettivamente sul funzionamento della nostra biblioteca.

L’università è di chi la vive!

Numeri primi al contrario (31,29,23,19,17,13):

Riappropriamoci del nostro tempo e dei nostri spazi, per costruire l’alternativa possibile all’interno dell’università ormai azienda.

Perché non accada più e la forza collettiva sia il vero segno del riscatto.

Un attacco contro una comunità di studenti e studentesse che rivendicano il diritto ad un sapere libero e si oppongono a inutili barriere all’ingresso di una sala studio, e che quel giorno avevano deciso di autorganizzarsi riaprendo ed autogestendo la biblioteca.

Un attacco portato avanti dall’università prima con la decisione unilaterale di installare un sistema di controllo tramite i famosi tornelli, poi con l’appoggio della questura con le cariche della celere dentro il 36.

Se i tornelli rimarranno, noi resteremo ad impedire che funzionino perché il 36 è casa nostra, di tutti e tutte le studentesse e gli studenti che quotidianamente passano la giornata qui a studiare!

D’altra parte vediamo come i vari prorettori e dirigenti invece di cogliere le rivendicazioni degli studenti pensano piuttosto a minacciare chiusure della biblioteca o ad utilizzare ogni mezzo retorico per giustificare quello scempio, ai limiti dello sciacallaggio.

Funzione Random di Excel (20,8,23,15,28):

E’ prima di tutto questione di diritto allo studio, ma non soltanto: è questione di minare le basi dell’alterità possibile.

Un immaginario di blindatura che ricorda molto più una banca che un’aula studio, con tanto di agenti della Digos all’interno.

Un attacco contro una comunità di studenti e studentesse che rivendicano il diritto ad un sapere libero e si oppongono a inutili barriere all’ingresso di una sala studio, e che quel giorno avevano deciso di autorganizzarsi riaprendo ed autogestendo la biblioteca.

Parallelamente alla riapertura dei tornelli si sono svolte due assemblee in Aula Affreschi partecipate da centinaia di giovani che hanno ribadito l’importanza di costruire collettivamente un’opposizione forte a questo dispositivo, e che si riaggiorneranno lunedì prossimo alle 18.

Anche per Michele, per chi se ne va col cappio al collo.

I testi completi:

1. Le notizie che annunciavano la possibile installazione dei tornelli al 36 di via Zamboni risalgono addirittura a maggio dell’anno scorso, anche se da allora mai erano stati realizzati.
2. Quando verso la metà di dicembre di quest’anno veniva annunciata la chiusura anticipata della biblioteca per l’esecuzione di ”lavori di manutenzione”, ci immaginavamo già quindi la possibilità che andasse a concretizzarsi quest’ipotesi
3. Così è stato e, sin da subito, ci siamo sentiti in dovere di prendere parola e di opporci in modo netto a questo provvedimento tanto inutile quanto controproducente imposto dell’universit
4. I motivi e i fattori per cui ci si sta opponendo a questo nuovo sistema di controllo sono molti.
5. Uno di questi è il metodo con cui si è cercato di imporre questo nuovo dispositivo, non tenendo minimamente conto del contesto e dei bisogni sentiti dagli studenti che attraversano maggiormente quel posto.
6. Non si tiene presente la natura di questa biblioteca, che negli anni si è rivelata un luogo pulsante della zona universitaria, attraversata da pratiche d’autogestione edun luogo la cui identità è andata costruendosi lotta dopo lotta e che ora è un punto di riferimento di socialità e cultura.
7. Dopo le due settimane di chiusura per ultimare i lavori (in pieno periodo d’esami) lo scenario che con cui ci si è dovuti misurare è quello di barriere di vetro, dispositivi di controllo elettronico con tanto di telecamere.
8. Un immaginario di blindatura che ricorda molto più una banca che un’aula studio, con tanto di agenti della Digos all’interno.
9. Il discorso sicurezza adottato dall’università per giustificare i tornelli viene smontato subito dagli studenti stessi, prima allontanando la presenza poliziesca e poi decidendo di aprire una volta per tutte le porte, facendo tornare il 36 un luogo accessibile ed attraversato, come è giusto che sia.
10. . Riaprendo i tornelli l’abbiamo ribadito: il 36 è di studenti e studentesse e solo a chi il 36 lo vive ogni giorno può capirne le dinamiche ed i bisogni.
11. Il 36 e gli spazi dell’università sono di tutti, tutti devono potervi accedere, i tornelli sono una barriera esclusiva; barriera che sembra seguire la linea ultra-securitaria e di controllo che si respira un po’ in tutto l’occidente.
12. In tanti abbiamo rivendicato, di fronte ai dirigenti di quest’università, che nessuno ha paura o si sente in pericolo a stare in questa biblioteca, perché l’unica garanzia siamo noi, studenti e studentesse, che conosciamo e viviamo questo posto.
13. D’altra parte vediamo come i vari prorettori e dirigenti invece di cogliere le rivendicazioni degli studenti pensano piuttosto a minacciare chiusure della biblioteca o ad utilizzare ogni mezzo retorico per giustificare quello scempio, ai limiti dello sciacallaggio.
14. E’ con questa convinzione che nel corso degli ultimi tre giorni i tornelli sono stati sempre aperti per fare del 36 il luogo che è sempre stato accessibile a tutti e tutte.
15. Parallelamente alla riapertura dei tornelli si sono svolte due assemblee in Aula Affreschi partecipate da centinaia di giovani che hanno ribadito l’importanza di costruire collettivamente un’opposizione forte a questo dispositivo, e che si riaggiorneranno lunedì prossimo alle 18.
16. A partire da queste belle giornate, dove al 36 abbiamo tutti e tutte respirato un’aria positiva fatta di sentimenti collettivi e di autogestione, continuiamo l’opposizione ai tornelli per essere noi tutti a decidere collettivamente sul funzionamento della nostra biblioteca.
17. Se i tornelli rimarranno, noi resteremo ad impedire che funzionino perché il 36 è casa nostra, di tutti e tutte le studentesse e gli studenti che quotidianamente passano la giornata qui a studiare!
18. Quanto avvenuto a Bologna è noto.
19. Un attacco portato avanti dall’università prima con la decisione unilaterale di installare un sistema di controllo tramite i famosi tornelli, poi con l’appoggio della questura con le cariche della celere dentro il 36.
20. E’ prima di tutto questione di diritto allo studio, ma non soltanto: è questione di minare le basi dell’alterità possibile.
21. E’ l’attacco ad una comunità e attraverso essa ad ogni frammento di contestazione, di dissenso, di opposizione reale al discorso e ai soprusi di chi si arroga il diritto di decide sulle nostre vite.
22. Dopo la gravissima irruzione della celere in antissommossa, abbiamo visto la giusta e degna risposta di chi non ci sta a chinare la testa di fronte a queste imposizioni.
23. Un attacco contro una comunità di studenti e studentesse che rivendicano il diritto ad un sapere libero e si oppongono a inutili barriere all’ingresso di una sala studio, e che quel giorno avevano deciso di autorganizzarsi riaprendo ed autogestendo la biblioteca.
24. Dicono che siamo una generazione di pigri, ci dicono che dovremmo essere flessibili, ci dicono che siamo choosy.
25. La verità è che siamo una generazione di giovani marchiati a vita dalle politiche di precarietà del PD e di Poletti, dal lavoro gratuito stile EXPO, dall’impossibilità di tracciare prospettive di futuro ed essere imbrigliata in questo eterno presente di sofferenza.
26. Abbiamo una grande responsabilità: rompere la solitudine di tanti coetanei e coetanee, creare una contronarrazione a chi specula sugli interessi giovanili e non fa altro che perpetuare il tempo infinito della nostra precarietà.
27. Economica, esistenziale.
28. Anche per Michele, per chi se ne va col cappio al collo.
29. Perché non accada più e la forza collettiva sia il vero segno del riscatto.
30. Facciamo perciò appello a tutte le città, agli studenti, alle studentesse ed ai tanti e tante solidali del Paese, perché giovedì 16 sia una giornata di mobilitazione e così i giorni a venire. Dal Nord al Sud alle isole segnaliamo, manifestiamo, contestiamo i responsabili delle scelte scellerate che subiamo in Università e non solo.
31. Riappropriamoci del nostro tempo e dei nostri spazi, per costruire l’alternativa possibile all’interno dell’università ormai azienda.
32. L’università è di chi la vive!

“Despite Dupont’s [the university] elite status, in the minds of its students, sex, alcohol, and social status rule the day. The student culture is focused upon gaining material wealth, physical pleasure, and a well-placed social status; academics are only important insofar as they help achieve these goals.”

The time draws nigh! All proposals for BAHFest East must be in by Wednesday!

NOW THEN, here's the keynote lecture from BAHFest Sydney 2016, by none other than Dr. Karl:

Nature Photonics 11, 14 (2017). doi:10.1038/nphoton.2016.257

Author: Sylvain Gigan

A new set of imaging techniques that take advantage of scattered light may soon lead to key advances in biomedical optics, providing access to depths well beyond what is currently possible with ballistic light.

Enlarge / We're not at the hand-held hologram projector state yet, but we're getting there.

Sometimes it amazes me how fast physics goes from fundamental ideas to producing a new toy. The latest example comes from a bunch of experiments and theory on how opaque materials affect light passing through them, a topic that we have covered extensively in the past. The work had the catnip qualities of being cute and simple and exploring some pretty fundamental physics ideas.

The idea behind the research was simple. Scattering materials, like white paint or sugar cubes, turn light into a chaotic jumble. But if we could control how they scatter light, we could turn them into useful things like focusing devices. I know the researchers who pioneered this idea, and they were all rather conservative about possible applications. And that was appropriate; the ideas that they had—medical imaging, high-resolution imaging, and security applications—have all (with the exception of security) proved to be possible but really difficult.

So I was a bit surprised to see the ideas applied to holographic displays. I have to admit, I never even thought of it, but once you see the idea it is like being slapped silly by Captain Obvious.

Read 18 remaining paragraphs | Comments

Domenica 6 febbraio Armando Massarenti ha recensito, sul supplemento culturale de Il Sole 24 Ore, Le battute memorabili di Feynman, volume appena tradotto e pubblicato da Adelphi, citando una (celebre) frase che in quel libro non c’è. In “Come rovinare la reputazione del più grande fisico del mondo” scrive infatti:

(…) ne mancano alcune di veramente memorabili, come quella secondo cui “La filosofia della scienza è utile agli scienziati più o meno quanto l’ornitologia lo è agli uccelli”

Ora, se la frase non c’è, un motivo ci sarà: non è stata ritenuta memorabile? Uhm, lo è senz’altro. Allora forse Feynman non l’ha mai scritta. Sì, non l’ha mai scritta. Magari non l’ha mai pronunciata. Non si può sapere con certezza ma se l’ha fatto non si trovano testimoni in grado di confermare. E dunque? E dunque, purtroppo, Massarenti è in buona compagnia, altrimenti sarebbe stato più cauto. Ecco tre esempi:

1. Brian Cox (Huw Wheldon Lecture 2010: Science - a challenge to TV Orthodoxy, BBC): “ I concur absolutely with the quote attributed to the prize-winning physicist Richard Feynman. He said: ‘The philosophy of science is about as useful to scientists as ornithology is to birds.’ ”
2. Alan Sokal (“My philosophy: Alan Sokal” di Julian Baggini in The Philosophers’ Magazine online, Issue 41): “But going back to the other side, that philosophy is just good for itself and is not necessarily intended to help working scientists, you know the famous quote from Feynman which says ‘philosophy of science is about as useful for scientists as ornithology is for birds.’ ”
3. Julian Baggini (a volte ritornano, in The Meaning of Science by Tim Lewens review - can scientific knowledge be objective? The Guardian, 27 August 2015): “The physicist Richard Feynman once remarked that ‘philosophy of science is about as useful to scientists as ornithology is to birds’.”

Potreste fidarvi di Cox, Sokal e Baggini e prenderla per buona ma non importa quanto bella sia la frase, non importa quanto geniale sia chi l’ha citata, né chi egli sia — se non ci sono fonti non può essere attribuita (sì, ho parafrasato il Feynman di The character of physical law, lo so). Però circola. Chi è il colpevole?

Un primo indizio l’ho trovato in Newtonianism, reductionism and the art of congressional testimony di Steven Weinberg, pubblicato su Nature nel 1987 e che è anche un capitolo di “Facing Up, Science and Its Cultural Adversaries” (qua il pdf). Comincia così:

My talk this afternoon will be about the philosophy of science, rather than about science itself. This is somewhat uncharacteristic for me, and, I suppose, for working scientist in general. I’ve read the remark (although I forget the source) that the philosophy of science is just about as useful to scientists as ornithology is to birds.

Ora, mi chiedo, l’avesse detta davvero Feynman quella frase lì, Weinberg avrebbe dimenticato la fonte? (Feynman peraltro nel 1987 è ancora in vita, seppur assai malato). Ho cercato ancora e di scritto, prima di questa data, non ho trovato nulla. Dopo sì ma a partire dal 1998, anno di pubblicazione di due libri: Causality and Explanation di Wesley C. Salmon in cui è citato l’intervento di Weinberg ma mai, in quel contesto, Feynman e A House Built on Sand: Exposing Postmodernist Myths About Science a cura di Noretta Koertge. Qua trovate:

Richard Feynman famous (perhaps apocryphal) judgment that philosophy of science is just about as useful to scientists as ornithology is to birds has been quoted and echoed by Steven Weinberg

Dunque nel ’98 la frase di Feynman, per la Koertge, è già “famosa”, “forse apocrifa” ed è stata “citata e ripresa da Weinberg” (ma sappiamo che Weinberg non l’attribuisce a nessuno, non ricorda, così scrive). Troppe imprecisioni per poterla prendere sul serio. Scrive “famosa” però. Dove altro può averla letta o sentita?

Nell’Agosto del 1952 Barnett Newman, celebre pittore e scultore statunitense, aveva partecipato in qualità di relatore alla Woodstock Art Conference a Woodstock, New York. Lì, discutendo con Susanne Langer, filosofa, aveva attaccato i professionisti dell’estetica, affermando:

I feel that even if aesthetics is established as a science, it doesn’t affect me as an artist. I’ve done quite a bit of work in ornithology; I have never met an ornithologist who ever thought that ornithology was for the birds.

da qui a “L’estetica è utile all’artista come l’ornitologia lo è agli uccelli” (attribuita qua) il passo è breve. La battuta diventa subito famosa e viene usata nei contesti più vari, ad esempio in un volume del 1955 della Association of American Medical Colleges:

medical education is to medical students as ornithology is to the birds

o, molti anni dopo, da Albert Edward Elsen in “Law, ethics, and the visual arts: cases and materials” (1979):

To paraphrase the dictum of a famous American painter, Barnett Newman, criticism is to photography as ornithology is to the birds

o, ancora, da Charles Rosen in “The Frontiers of Meaning: Three Informal Lectures on Music” (1994):

Mathematicians tells us that it is easy to invent mathematical theorems which are true, but that it is hard to find interesting ones. In analyzing music or writing its history, we meet the same difficulty, and it is compounded by another. For whom is it interesting? To paraphrase a famous remark of Barnett Newman, musicology is for musicians what ornithology is for the birds.

Infine, il collegamento tra Weinberg e Barnett Newman è reso esplicito in una recensione di “The Comprehensibility of the Universe: A New Conception of Science” di Nicholas Maxwell pubblicata su JSTOR nel 2000. Che Weinberg avesse in mente proprio Newman è però tutto da dimostrare (anzi no, non ricorda, ve l’ho già detto).

Insomma, la frase famosa è quella di Newman. Può averla parafrasata Feynman? Certo che sì, ma anche Gell-man, perché no? Ma chi o cosa può aver suggerito l’intervento del primo? Questo forse? Chi può dirlo, l’unica cosa di cui possiamo esser certi è che quella frase lì non finirà mai su un libro che raccoglierà le battute di Feynman. Ah sì, l’han pubblicato, dimenticavo, e l’ha curato Michelle, la figlia. Ecco perché non c’è.

Adesso questa storia fa parte di una storia più lunga che trovate su Il Tascabile (clic).

What if the entire continental US was on a decreasing slope from West to East. How steep would the slope have to be to sustain the momentum needed to ride a bicycle the entire distance without pedaling?

—Brandon Rooks

Too steep to actually build, sadly. But for the next best thing, I suggest a vacation to the Hawaiian island of Maui.

First, the physics. Bikes coast downhill. On a long enough slope, a bike will reach a certain steady coasting speed. On a steep hill, their coasting speed will be faster, and on a gentle slope, they coast more slowly. If the slope is small enough, the bike will slow down and stop.

The shallowest slope at which a bike will still roll steadily forward is determined by the bike's coefficient of rolling resistance. In fact, the formula for this minimum slope—measured in terms of vertical drop over horizontal distance—is incredibly simple:

\[ \text{Minimum slope} = \text{Coefficient of rolling resistance} \]

"Slope equals coefficient of friction"[1] is a handy general rule in physics: The coefficient of friction between an object on a surface is just the shallowest slope at which the object slides.[2]

For a nice bike under good conditions, the coefficient of rolling resistance can get as low as 0.002, or 1/500.[3] That means that to travel 500 miles horizontally, you'll need a vertical drop of at least 1 mile. To travel the roughly 2,500 miles from New York to LA, you'd need to start off at least 5 miles up, higher than North America's highest mountain. I suggest bringing oxygen tanks.

But be warned—the trip could take a while.

A bike's rolling resistance mainly comes from the way the tire[4]​[5]​[6] deforms as it rolls, and it doesn't depend that much on how fast you're going. Air resistance, on the other hand, increases as you speed up, and under most conditions is the main drag force acting on a moving bike. To figure out how fast a bike will coast on a downhill slope, you need to calculate the point at which air resistance balances out the forward pull from gravity. At that point, the bike will stop accelerating. We can do that by using the formula for air resistance:

\[ \text{Forward pull from gravity} = \text{Rolling resistance} + \text{Drag force} \]

\[ m g \sin(\theta) = g \cos(\theta) C_r m + \tfrac{1}{2} C_d \rho A V^2 \]

\[ V = \sqrt{\frac{m g \sin(\theta) - g \cos(\theta) C_r m}{ \tfrac{1}{2} C_d \rho A}} \]

(V is the speed of the bike, C_r and C_d are the coefficients of rolling resistance and air drag, θ is the slope angle, g is the acceleration of gravity, m is the mass of the bike and rider, A is the frontal area of the bike and rider, and ρ is the density of air.)

For a very shallow slope of 0.2° or 0.3°, the bike would barely roll, and its top speed would be slower than a walking pace. You would need to add an extra few tenths of a degree to get the speed high enough to balance comfortably, and this would make the LA end of the slope even higher than the already implausible five miles.

But still, bicycles are pretty impressive coasting machines.[7] Skis, which are pretty good at sliding, actually have a coefficient of friction about 10 times higher than a bike's rolling resistance.

To ski from LA to New York, a skier would need to start off 10 times higher than a bike to make the same trip. Instead of the top of a mountain, they would need to start from near the edge of space. Not only is there no way to build a slope that tall, but ice isn't even stable at those low temperatures, so there'd be nothing to slide on.

In practice, the longest horizontal distance you could travel on a bike with an ideal ramp is probably not more than a couple hundred miles, and that would require ideal conditions. In the real world, the longest such trip might[8] be the Haleakala downhill bike ride, which allows you to take a 35-mile trip from near the 10,000-foot summit all the way down to sea level with virtually no pedaling required.

(And if you can't make it to Maui yourself, you can at least enjoy the video search results for bicycle into water.)

[1] Sliding friction and rolling resistance work in different ways, but the coefficients are equivalent in these types of problems. If you want to be precise, you could use the phrase "coefficient of resistance" for all of them, but "coefficient of friction" is the more common term.

[2] The coefficient of static friction is the slope at which the object starts sliding. The (usually lower) coefficient of dynamic friction is the minimum slope at which it keeps sliding once you give it a nudge.

[3] You can browse some test data here.

[4] And the ground, if you're riding on dirt.

[5] And the spokes and frame, if your bike is made of soft clay or something.

[6] Why do you have a bike made entirely of soft clay?

[7] Trains have steel wheels which roll on smooth rails, so they should have very little rolling resistance. You can work out their coefficients by looking over technical specs or calculating from first principles, but a cleverer way is by watching train-pulling athletic events. Then, with a little calculation involving the limits of human strength and/or direct measurement, you can work out the coefficient from the other end. It turns out that train cars—at least, the kind used in strongman events—have coefficients of rolling resistance barely equal to that of a good bicycle.

[8] It's billed as the longest, but I wonder if there's a longer one in some random stretch of gently-sloping downhill road in rural Mongolia or something.

Parlare di cottura della pasta in Italia è più pericoloso che parlare male della mamma o della sorella. Molti sono i riti irrinunciabili, le convinzioni adamantine, gli imperativi più o meno assoluti, i “non si fa” definitivi e le scomuniche velocissime. Consapevole di camminare sui gusci d’uova, mi metto lo scolapasta (!) in testa per ripararmi da eventuali flame e andiamo a incominciare.

“Il processo con cui il cibo è più comunemente preparato per la tavola -la bollitura- è così familiare a chiunque, e i suoi effetti così uniformi, e apparentemente così semplici, che pochi, io credo, si sono presi la briga di indagare come o in che modo questi effetti vengono prodotti”.

Così scriveva nel 1799 Benjamin Thompson, più conosciuto come Conte Rumford –uno dei fondatori della termodinamica– in un saggio in cui analizzava scientificamente i processi di cottura, stupendosi di come fossero così poco compresi, anche e soprattutto dai cuochi, che li avevano sotto gli occhi tutti i giorni. Ancora oggi un atto così semplice e quasi quotidiano come far bollire l’acqua per la pasta è spesso fonte di molte discussioni. Quanta acqua usare? Si deve usare o meno il coperchio? Quando si deve aggiungere il sale? Una volta gettata la pasta si può abbassare il fuoco? Questa volta ci concentriamo sulla temperatura dell’acqua.

Acqua a bollore o no?

Molte persone pensano che l’ebollizione dell’acqua sia una condizione assolutamente necessaria per poter cuocere la pasta, ma già Thompson intuì che questo non è vero. La cottura del cibo infatti dipende solo dalla temperatura raggiunta, e non dal fatto che l’acqua stia bollendo o meno. La temperatura di ebollizione dell’acqua dipende dalla pressione atmosferica e questa diminuisce con l’altitudine. Degli spaghetti immersi in acqua a bollore a Sestriere, a circa 2000 metri di altitudine, cuociono a circa 93 °C, rispetto ai 100 °C che si raggiungono a livello del mare. Ciò significa che si possono usare quelle temperature anche ad altitudini più basse, senza però far bollire l’acqua. Perché, scrive Thompson

“tutto il combustibile che viene utilizzato nel farla bollire vigorosamente è sprecato, senza aggiungere un singolo grado al calore dell’acqua, né velocizzare o accorciare il processo della cottura di un solo secondo. Poiché è dal calore, dalla sua intensità e della sua durata che il cibo viene cotto, e non dall’ebollizione dell’acqua che non ha alcun ruolo in quell’operazione.”.

Thompson non parlava di pasta ma di carne e verdure ma il principio è del tutto generale: ciò che conta è la temperatura raggiunta e non il fatto che l’acqua stia bollendo.

La cottura della pasta è governata principalmente da tre fattori: la velocità di penetrazione dell’acqua all’interno dell’impasto, la gelatinizzazione dell’amido e la denaturazione e conseguente coagulazione del glutine. Tutti questi fenomeni dipendono dalla temperatura.

L’acqua penetra nella pasta anche a basse temperature, persino in acqua fredda, ma più la temperatura aumenta e più velocemente entra nell’impasto. La gelatinizzazione dell’amido è quel fenomeno in cui i granuli di amido assorbono acqua e formano un gel. L’amido di frumento gelatinizza tra i 60 °C e i 70 °C. Il glutine denatura e coagula tra i 70 °C e gli 80 °C. Notate che sono tutte temperature molto al di sotto delle temperature di ebollizione comuni nelle nostre cucine. Questo significa che è possibile cuocere la pasta anche tenendo l’acqua a 80 °C, mettendoci solo un pochino di più perché l’acqua idrata l’impasto un po’ più lentamente.

Ogni tanto qualche cuoco riscopre questo fatto e ripropone una sua versione di quello che Thompson già nel ‘700 aveva descritto, dando delle regole su quando spegnere il fuoco dopo aver gettato la pasta. Non si tratta però di un nuovo metodo di cottura della pasta, e non merita un nome specifico perché, lo ribadisco, ciò che conta è solo la temperatura raggiunta e non se l’acqua stia bollendo o meno.

L'esperimento

Se non ci credete fate questo esperimento: mettete due litri d’acqua in una pentola. Portatela all'ebollizione col coperchio (risparmierete sui tempi e sul gas). Una volta all'ebollizione aggiungete il sale e un etto di pasta corta. Mescolate una ventina di secondi per evitare che la pasta si attacchi, spegnete il gas, coprite e preparate il vostro sugo preferito. Le mie penne dopo 12 minuti, uno in più dell’indicazione della confezione, erano pronte, con l’acqua ancora a 86 °C, al di sopra della temperatura di gelatinizzazione dell’amido e di coagulazione delle proteine. Pronto il sugo, ho scolato, condito e mangiato con gusto. L’acqua di cottura forse (forse, dovrei fare un confronto diretto) era un poco più limpida del solito, segno che potrebbe (potrebbe) essere fuoriuscito meno amido, ma in ogni caso niente di rilevante dal punto di vista nutrizionale.

Ma perché fermarsi qui? È possibile buttare la pasta anche prima che l’acqua arrivi all'ebollizione: ho provato a buttare pasta e sale dopo 8 minuti, con l’acqua a 80 °C. Ho poi continuato a scaldare, col coperchio, sino all'ebollizione per poi spegnere il gas. Sette minuti dopo la pasta era pronta. Trovate la combinazione di tempi e temperature che meglio si adatta alla vostra pasta per non avere il maccherone stracotto fuori e crudo dentro. Vi può sembrare inutile, ma pensate a quanta energia viene sprecata ogni giorno per far bollire acqua che poi verrà gettata nel lavandino. Gas e soldi letteralmente buttati. Nel mio primo esperimento ho impiegato 11 minuti per portare l’acqua all'ebollizione, e ne avrei impiegati altri 11 per la cottura. Lo so che siete diffidenti ma se non vi fidate potete sempre iniziare a spegnere il fuoco qualche minuto prima di togliere la pasta. Risparmierete comunque.

Dato che vi sarete già scandalizzati troppo, della cottura della pasta al microonde vi parlo una prossima volta

Alla prossima

Dario Bressanini

P.S. se volete potete trovarmi anche sul mio canale YouTube e sulla mia pagina Facebook

Letture consigliate

Sicignano, A., Di Monaco, R., Masi, P., & Cavella, S. (2015). From raw material to dish: pasta quality step by step. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(13), 2579-2587.

“[The] Germans themselves made extensive use of decoys to protect airfields and other targets. One example in the Netherlands was constructed with particular care, made almost entirely of wood and including hangars, gun positions, aircraft and vehicles. However, it took so long to build that Allied photo interpreters had plenty of time to observe it. The day after it was finished, a solitary RAF plane flew over and circled the field once before dropping a large wooden bomb.”

— from the book Deception in War, by John Latimer, Overlook Press, 2003, ISBN 978-1585673810.

(Thanks to Kate Pearce for bringing this to our attention.)

Hey Boston! Three weeks left to get in your proposal to speak at BAHFest MIT 2017!

“La politique internationale a besoin d’hommes d’État forts comme eux.”

Enlarge (credit: airplaneengine)

The 8-track cartridge, aka the Stereo 8, first appeared at trade shows in 1964, just 18 months after the cassette, and it did initially seem to have it all: it was comparatively small, portable, and had pretty good audio quality. And despite its roots in the Mad Men in-car market of the 1950s, it was seemingly future-proof, too, with a unique potential for quadraphonic sound (a potential later realised, in part). Within a few years various megastars were using it and it was swiftly installed in virtually every radio station in the western world—and, with rising domestic sales, it even had a massive ad campaign fronted by TV star Jimmie "Dy-no-mite!" Walker.

Yet within a few years of that expensive media blitz, the cartridge was dead in the water as far as the consumer market was concerned—and, by the mid-1990s, it was a rare antique even in broadcasting studios. What went wrong is easily explained with hindsight—though it seemed mysterious at the time.

To begin at the beginning, the 8-track was based on something refined by the one-and-only Earl "Madman" Muntz. Master Muntz was a businessman, engineer, and promoter who became famous—or, rather, infamous—in the US for his outrageous clothes, stunts, and TV appearances. He was quoted—and mocked—by many top celebs and comedians such as Bob Hope and Jack Benny. And Muntz loved publicity so much that during the height of McCarthyism—with people being sacked or deported merely for having communist friends—he seriously asked one of his advisers "do you think I’ll make the front pages again if I now join the Communist Party?"

Read 25 remaining paragraphs | Comments

Professors Carl T. Bergstrom and Jevin West from University of Washington have developed a new interdisciplinary course with the compelling title of Calling Bullshit.

From publication bias to fake news, bullshit is everywhere. And it’s important to be able to navigate it, separate delusion from reality, and call out bullshit when we see it. In a post-truth world, we need evidence and facts more than ever, and Professors Bergstrom and West have decided to do something about it.

                      Prof. Jevin West

As they write: “We’re sick of it. It’s time to do something, and as educators, one constructive thing we know how to do is to teach people. So, the aim of this course is to help students navigate the bullshit-rich modern environment by identifying bullshit, seeing through it, and combatting it with effective analysis and argument.”

Naturally, if people learn how to detect subtle bullshit that might otherwise go under their radar, that also can make them better at producing bullshit. Bergstrom and West recognize this possibility: “As with biological weapons, there is no such thing as purely defensive bullshit research.” Like them, however, we see far more positives than negatives in educating people to become more effective at distinguishing bullshit from evidence and fact.

                Prof. Carl Bergstrom

“Calling Bullshit” (whose subtitle is “In the Age of Big Data”) isn’t yet part of a course catalog, but Professors Bergstrom and West have assembled a great selection of reading, and hopefully it will be an “official” offering soon. Their aim is to teach people “to think critically about the data and models that constitute evidence in the social and natural sciences” — in other words, to spot bullshit.

We encourage everybody to look at the course materials and fight for evidence and reasonable discourse (and for the right to party). Professor Bergstrom is in the Department of Biology and Professor West is in the Information School, so clearly bullshit crosses disciplinary boundaries, and their course promises to be both fascinating and educational.

(Thanks to investigators at the Bansal Lab for bringing this course to our attention.)

Closely related: In 2016, the Ig Nobel Peace Prize was awarded to the authors of the paper On the Reception and Detection of Pseudo-Profound Bullshit.