Febbre della luce: portare la discoteca in astronomia – Physics World

<a href="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/light-fever-bringing-disco-to-astronomy-physics-world-1.jpg" data-fancybox data-src="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/light-fever-bringing-disco-to-astronomy-physics-world-1.jpg" data-caption="Riflettendo l'universo I minuscoli specchi su una palla da discoteca agiscono come specchi a capocchia di spillo, permettendoci di vedere molteplici immagini riflesse del Sole. (iStock/Liubov Motavschuk”>

Pantaloni a zampa d'elefante, piste da ballo illuminate e i famosi passi di danza di John Travolta.

Di cos'altro potremmo parlare se non della disco, un genere dance e una sottocultura emersa negli anni '1970 e da allora è tornata alla ribalta. Anche negli ultimi anni gli artisti hanno realizzato album retrò, #DiscoTok ha una presenza crescente sui social media e sono stati trasmessi numerosi documentari sul genere e sulla sua storia, da Amore per amarti, Donna Summer alla BBC Disco: colonna sonora di una rivoluzione docuserie.

E ad adornare gran parte dei media che circondano la discoteca ci sono le immagini dell'oggetto più emblematico dell'epoca: la palla da discoteca.

A parte le loro associazioni musicali, questi ornamenti parlano del nostro amore per la luce danzante, evidente anche in tutto, dagli acchiappasole agli spettacoli pirotecnici. E, anche se potrebbero non essere ovviamente collegati all’astronomia, un nuovo studio (di prossima pubblicazione su Educazione fisica) dice che questi sfarzosi globi potrebbero infatti aiutarci a vedere gli spettacoli di luce naturale dell'universo.

Le palle da discoteca sono semplicemente sfere ricoperte da minuscoli frammenti di specchio che, se abbastanza piccoli, possono funzionare come “specchi capocchia di spillo”. Per comprenderne l'effetto è utile pensare alla ben più nota fotocamera stenopeica, o camera oscura. Questi semplici dispositivi ottici, documentati già nel 500 a.C., sono essenzialmente scatole chiuse con un minuscolo foro su un lato.

Funzionano limitando la luce; un raggio proveniente da qualsiasi punto di un oggetto passerà attraverso l'apertura solo se incide con l'angolo corretto, quindi i raggi luminosi vengono mantenuti "in ordine" per produrre un'immagine invertita dell'oggetto. Allo stesso modo, un minuscolo specchio riceverà solo un piccolo numero di raggi da qualsiasi punto. Quei raggi vengono riflessi, anziché trasmessi, ma producono anche un'immagine riconoscibile.

Roberto Cumming, astronomo e ufficiale delle comunicazioni presso Osservatorio spaziale di Onsala in Svezia, si è imbattuto per caso nell'effetto dopo aver appeso una palla da discoteca che aveva comprato per una festa di Capodanno. “Ho ricevuto un messaggio da casa che diceva: 'l'appartamento è così!'” ricorda. “La palla era illuminata e il posto sembrava magico. Mi sono reso conto che ogni macchia luminosa sulle pareti era un'immagine del sole.

Ispirati da questo incontro fortuito, Cumming e un team internazionale di astronomi interessati alla sensibilizzazione del pubblico hanno deciso di testare il potenziale degli ornamenti per aiutare le persone a partecipare agli eventi astronomici. I loro risultati sono convincenti. Hanno osservato con successo l’eclissi solare parziale del 25 ottobre 2022, durante la quale la palla da discoteca proiettava chiaramente una forma mutevole di mezzaluna mentre l’ombra della Luna si estendeva sulla Terra. Hanno anche dimostrato un forte effetto utilizzando altri ostacoli, come le foglie degli alberi.

Dal punto di vista teorico, lo studio degli scienziati spiega perché gli specchi a sfera da discoteca hanno le dimensioni giuste per funzionare. Come per l'apertura di una fotocamera stenopeica, la dimensione ottimale per uno specchio a testa di spillo è un compromesso tra ottenere troppa luce dai punti sbagliati se è troppo grande e ottenere schemi di diffrazione se è troppo piccolo. La dimensione migliore dipende quindi dalla lunghezza d'onda della luce e dalla distanza della superficie dell'immagine dal riflettore.

Le tipiche palle da discoteca possono avere specchi piccoli fino a 40 mm e, considerando la lunghezza d'onda media della luce visibile pari a 550 nm, la distanza ottimale per l'immagine è di 15 m. Potrebbe sembrare una distanza elevata per proiettare un'immagine all'interno di una stanza, ma, come mostrano i risultati, non è necessaria una messa a fuoco perfetta per offrire un'immagine sufficientemente chiara. In effetti, i ricercatori sono riusciti anche a produrre immagini del disco solare con alcune macchie solari distinguibili a soli 6 metri dalla palla da discoteca.

Dal punto di vista della sensibilizzazione e dell’educazione, gli astronomi sottolineano che le palle da discoteca presentano diversi vantaggi. Oltre ad essere oggetti inaspettati – e quindi intriganti – da associare all’astronomia, sono anche economici e ampiamente disponibili. Come altri metodi di visione indiretta del Sole, le immagini sono sicure per i nostri occhi; ma a differenza della maggior parte, una palla da discoteca proietta più immagini in una stanza, consentendo a un gruppo di persone di vivere un'eclissi collettivamente anziché dover fare a turno. E ovviamente, come dice Cumming, “Una palla da discoteca aggiunge un po’ di brillantezza celebrativa a qualsiasi cosa!”

"Il fenomeno [dello specchio capocchia di spillo] tende a essere riscoperto ogni decennio circa, e lo specchio capocchia di spillo è stato addirittura brevettato per un po'," osserva Alessandro Pietrow, coautore e fisico solare presso il Istituto Leibniz per l'astrofisica di Potsdam in Germania. “Tuttavia, il nostro articolo è il primo a descrivere l’effetto come strumento educativo per la visualizzazione delle eclissi”. In modo emozionante, l'eclissi solare di aprile di quest'anno offre un'opportunità tempestiva di vederla in azione.

Inoltre, secondo i calcoli degli scienziati, l'effetto palla da discoteca dovrebbe essere abbastanza forte da mostrare un transito di Venere, anche se non hanno potuto verificarlo, perché l'ultimo transito visibile è avvenuto nel 2012, e il prossimo non è fino al 2117. Non possiamo sapere se la musica da discoteca vivrà un altro rinascimento tra 93 anni, ma speriamo che ci siano delle palle da discoteca a portata di mano per portare un po' di brillantezza a quello spettacolo.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/light-fever-bringing-disco-to-astronomy/