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mercoledì 18 luglio 2012

E c'è chi paragona la ricerca sulla fusione fredda
a quella sul moto perpetuo! (II)


Dopo il primo assaggio, vi lascio qui la trascrizione integrale dell'intervento del Dott. Stefano Concezzi (National Instruments) al convegno sulla fusione fredda tenutosi a Roma il 2 luglio scorso, di cui ho già scritto (sul blog e su L'Indro).

Vi ricordo il link del video.

Potete inoltre scaricare da qui le slides presentate da Concezzi a Roma e Bruxelles.

***
Buongiorno.
Volevo ringraziare gli organizzatori... l'Università di Palermo che mi ha invitato a presentare questo lavoro. Questa presentazione l'abbiamo presentata alla Comunità Europea 10 giorni fa* e mi sono permesso di lasciare esattamente la stessa presentazione.

* Concezzi allude al workshop intitolato "The Fleishmann-Pons effect: study of the phenomenon of Material Science", tenutosi mercoledì 20 luglio presso il Parlamento Europeo, a Bruxelles, e organizzato dall'Onorevole Giuseppe Gargani. Ad esso hanno partecipato anche i professori Robert Duncan (University of Missouri), Michael McKubre (Stanford Research Istitute) e Vittorio Violante (ENEA e Roma II). 
Dunque, prima un accenno all'azienda per cui lavoro e il titolo... è come noi ci interfacciamo ai fenomeni anomali di generazione di calore, probabilmente impropriamente chiamati "Fusione Fredda". Poi, spesso ho sentito... sono stati usati sia il termine "fissione" [si riferisce alla presentazione fa appena conclusa del prof. Carpinteri sul piezonucleare] che "fusione". Noi stiamo qui soltanto presentando i lavori in cui si ritiene che possa esserci una probabile fusione; non parliamo di fissione. So, l'outline della mia presentazione sarà una molto breve presentazione di cosa fa l'azienda e di questi fenomeni anomali di generazione di calore, e poi il contributo che noi possiamo dare. Innanzitutto noi siamo una società internazionale. Siamo basati in Texas e abbiamo circa 35 anni di storia. Siamo completamente self-founded. Generiamo profitto. Abbiamo una base di clienti molto ampia: ogni anno ci sono più di 35.000 società che utilizzano i nostri prodotti per fare misure e controllo. Siamo sempre stati tra le migliori società al mondo dove lavorare e abbiamo una forte posizione positiva in termini di redditività e cash flow.

Un aspetto importante della nostra azienda è che nessun mercato, nessuna industria rappresenta più del 15% del nostro fatturato. Questo è un aspetto fondamentale per la scienza, perché molto spesso ho sentito parlare di *** di compartimenti stagni o di torri d'avorio... quando si lavora con l'accademia, con la ricerca avanzata, con l'industria automobilistica, con la difesa e così via – e ovviamente anche con la fisica – si riescono a trovare soluzioni trasversali (è quello che in inglese si chiama cross-pollination). Dunque si riesce a far vedere come alcuni fenomeni o alcune problematiche di misura o controllo sono già stati risolti in un'altra disciplina scientifica. Questo è il punto di forza dell'azienda per cui lavoro.

Un aspetto del tutto europeo, adesso. Noi impieghiamo circa 1.700 persone in Europa, abbiamo centri di ricerca e sviluppo in Danimarca, Ungheria, Germania, Romania; il nostro manufacturing plant più grande è in Ungheria, dove impieghiamo più di 1.000 persone. Il nostro IT-Center globale è anche in Ungheria e abbiamo ingegneri di supporto (system-engineering) in tutti i paesi della Comunità Europea.

Che cosa facciamo? Facciamo principalmente sistemi di misura e controllo. Prima abbiamo parlato dei campioni di misura. Misura vuol dire... è un termine latino (measure in inglese): vuol dire comparare. Dunque non si fa altro che comparare un campione con un altro fenomeno. Dunque, una volta che si hanno i campioni, si può definire qual è la misura – di temperatura, di pressione... – di qualsiasi oggetto, di qualsiasi fenomeno. Tuttavia le metodologie e le tecniche di misura sono estremamente importanti, soprattutto per fenomeni che non si conoscono.

La scienza ha due branches principali –  perdonate il mio inglese, il mio italiano un po' povero... un aspetto, è quello prettamente teorico dei matematici – è un esempio – e poi ci sta quello degli sperimentali. Tuttavia, poi una scienza, perché possa determinare se un fatto non è un'opinione, un'idea, ma è un fatto... bisogna che la parte teorica – dunque quella matematica – possa giustificare l'esperimento fisico che ho fatto. E ora – quotando non perfettamente dall'inglese all'italiano – Einstein nei primi anni '30, in un congresso, disse che è impossibile dividere l'atomo... non l'ha detto una persona qualunque! Un altro scienziato, Rutherford, non credeva nell'esistenza dei neutroni. Now, Rutherford ha trovato il neutrone e Einstein ha diviso l'atomo! La differenza tra uno scienziato e un genio di quel tipo e altre persone, è che i geni riescono a capire gli errori che hanno fatto. Dunque, preferisco iniziare a citare questi Rutherford e Einstein perché di fatto la scienza – soprattutto la fisica – non dovrebbe progredire –  come alcuni dicono –  da un funerale ad un altro funerale... insomma quando una persona importante muore, si è liberi di trovare altre parti della scienza... dovrebbe avere invece una evoluzione basata su aspetti teorici e poi sulle prove sperimentali di questi aspetti teorici. Dunque il nostro contributo nella scienza è un contributo del tutto opposto a quello del precedente relatore (noi abbiamo un interesse economico): è produrre strumenti di misura e di controllo che accelerino le capacità della scienza, tanto quella teorica quanto quella sperimentale; e produciamo sistemi di misura e software che possono fare questo.

Un aspetto che sempre mi preme... presentare questa slide dove... molti dei vostri figli e dei vostri nipoti giocano con un prodotto della LEGO, dove possono programmare un robot... e lo fanno bambini dai 6 anni in su. Il prodotto software che utilizzano per programmare questi robot –  il LEGO Mindstorms –  è della National Instruments, che è lo stesso prodotto software, soltanto configurato in maniera differente, che controlla il Large Hadron Collider, dunque il più grande acceleratore di particelle che abbiamo al CERN, che è un gioiello della tecnologia europea e mondiale. Dunque un software molto molto semplice, che possa essere utilizzato da bambini tanto da scienziati.

Un altro aspetto – come accennavo – è che la capacità di lavorare su molti aspetti di industrie differenti porta ad avere specializzazioni differenti. Dunque non lavoriamo soltanto sulle parti verticali, dove ci sono volumi, ma su quello che si chiama "la lunga coda" di tutte le applicazioni scientifiche. Ed è questo un contributo che possiamo offrire alla scienza, perché – come abbiamo sentito prima – questa è sicuramente una parte della scienza multidisciplinare, dove occorre avere scienziati che si interessano di matematica, ma anche di fisica, fisica nucleare, fisica dei materiali e così via.

Allora, entriamo un attimo nel dettaglio di quella che viene chiamata "Fusione Fredda". Quando hanno intervistato Fleischmann e Pons dopo... dunque anni dopo, negli anni '80... quando loro hanno trovato questo primo fenomeno... gli è stato chiesto "Che cosa non vorreste rifare?". La prima cosa che hanno detto è "Chiamarla Fusione Fredda". Prima di tutto perché all'epoca, negli anni '80, non si sapeva se era un effetto nucleare – la fusione è un effetto nucleare, si fonde... due... l'atomo... e si ottengono differenti elementi... e poi soprattutto la ripetibilità, che ancora non poteva essere ripetuta. Ma se andiamo a vedere quello che succede, e guardiamo quello che gli scienziati stanno realizzando... e in questa slide ci sono tutte attività europee, dove il contributo italiano è molto forte. Partendo dalla vostra sinistra c'è un Tokamak, dunque quando si parla di fusione calda, di quello che realmente facciamo... e gli scienziati dell'ENEA qui a Frascati o a Padova dell'RFX, e gli scienziati italiani al JET di Londra, o ancora quelli italiani a ITER in Cadarache, collaborano con gli altri scienziati nel mondo per poter ottenere la fusione calda. E l'abbiamo ottenuta. E adesso la Comunità Europea sta spendendo un'enorme quantità di quattrini per realizzare questo grande termo-reattore in Francia... dove tra l'altro non c'è fissione: dunque non ci sono materiali radioattivi, non ci sono nuclear waste che bisogna poi stivare da qualche parte. Poi sempre lo studio della fisica nucleare ha comportato che di nuovo gli scienziati italiani, soprattutto quelli dell'INFN, hanno realizzato il CNAO, che è una struttura nel Nord Italia – a Pavia – dove si fa oncologia e dunque si curano malati di tumori che non possono essere raggiunti dal bisturi – per esempio all'interno del cervello – con ioni pesanti. E poi c'è l'acceleratore del CERN, e poi l'ISO – il più grande telescopio al mondo – che verrà costruito in Cile, di nuovo dai contribuenti europei, anche con il contributo degli scienziati italiani.
In tutte queste attività vengono utilizzati prodotti di misura e controllo dell'azienda che qui rappresento. Dunque, facciamo cose concrete.

Ora, se andiamo a vedere nell'ambito di questi fenomeni concreti, nell'Università del Texas un ricercatore di scienze politiche... dal mondo anglosassone dovremmo forse cercare di copiare le cose migliori che fanno: come vengono prese le decisioni da un punto di vista di budget, come vengono spesi i soldi dei contribuenti... ed è un processo analitico, in cui i fondi – che sono sempre limitati – devono essere distribuiti in un numero limitato di esperimenti, o di investimenti – infrastrutture, pubblica istruzione e così via – ma anche scienza. In questo caso ci sta una maniera per dire quali sono i fondi e come questi fondi devono essere attribuiti, in base a delle tabelle. Allora questo studente – post graduate – ha verificato quanti soldi venissero investiti dagli Stati Uniti nella fusione calda. Tra l'altro è un dato – facendo eco a chi ha parlato prima – molto poco convincente: loro investono in 10 anni quanto si spende in petrolio in 2 settimane. Dunque, due settimane di petrolio, 10 anni di investimenti sulla fusione; solo per darvi un paragone di quanti... e sono circa... adesso non voglio citare numeri a vanvera, potrebbero essere 400 milioni di dollari l'anno, comunque un'inezia rispetto alle potenzialità. Ora, questo studente – dicevo – allora comparava "come mai investiamo questi 400 milioni – o qualsiasi sia la cifra – in fusione durante 10 anni e non lo facciamo invece in questi altri studi, quelli che vengono chiamati generazioni anomale di calore o – se volete – la Cold Fusion"? Allora ha studiato più di 500 esperimenti fatti nel mondo e ha verificato quali di questi avessero una valenza scientifica per quanto riguarda la misura. Perché un esperimento per essere valido non solo deve essere ripetibile, ma deve essere fatta la misura in maniera convincente, che possa convincere anche gli altri scienziati. Ebbene, da Fleischmann e Pons al 2010 ci sono stati più di 180 esperimenti nel mondo in cui hanno provato che ci sta una generazione anomala di calore. Di solito nel Palladio-Deuterio oppure nel Nichel-Idrogeno. Per rispondere alla sua domanda [in precedenza era stato chiesto se, qualora il Nichel diventasse una fonte energetica, il suo prezzo sarebbe salito], la quantità di Nichel disponibile al mondo è talmente elevata che qualsiasi utilizzo industriale non ne varierà il prezzo, anche perché non c'è una concentrazione – come per altri materiali ferrosi o non ferrosi – del materiale solo in pochi paesi. Il Nichel è realmente democratico, è presente quasi dappertutto; e l'Idrogeno è l'elemento più disponibile nell'universo. Dunque da un punto di vista prettamente utilitaristico, se mai dovesse esserci un utilizzo dell'energia da provare, quello del Nichel-Idrogeno  è il più ideale, perché ce n'è in abbondanza. Il Palladio – che è nella stessa linea (nella stessa colonna) degli elementi chimici (ci sono Palladio, Nichel e Platino) – è prezioso quasi quanto il Platino. È dunque molto difficile poi andare a fare un utilizzo industriale della reazione Palladio-Deuterio (il Deuterio è nient'altro che l'Idrogeno pesante). Ora, se io prendo un aspetto prettamente pragmatico, come certe volte possono essere solo gli americani, e mi dimentico se è vero o non è vero, quello che posso notare è che ci sono questi 180 esperimenti realizzati in maniera non correlata da scienziati intorno al mondo e... o c'è la necessità di una nuova fisica, di una nuova scienza, che giustifichi questi esperimenti, oppure questi esperimenti in realtà sono tutti dei bugs, non sono validi. In questo caso c'è bisogno di strumenti di misura migliori che possono provare, differenziare dal fondo. Dunque, in qualsiasi dei due aspetti, o c'è una nuova scienza e bisogna aiutare questa nuova scienza o c'è la necessità di strumenti di misura migliori di quelli che esistono. E per la società che si ritiene leader nei sistemi di misura è importante partecipare. Dunque, questa è l'analisi che è stata fatta. 

Dunque qual è il masterplan che una società può avere? Innanzitutto è trovare – analizzare – i risultati pubblici di istituzioni pubbliche e private, di ricercatori in buona fede che vogliono presentare i loro lavori e fare una doppia verifica – doppio check – di questi lavori; se possibile, replicarli.
Determinare quali sono i top 10 [in verità Concezzi, poco dopo ne elenca 13] – semplicemente perché abbiamo risorse limitate, se no sarebbe interessante intervistarli tutti – e stabilire delle cooperazioni e sfruttare le capacità dei nostri prodotti per accelerare la ricerca in questo campo.
Queste sono le ricerche che noi abbiamo sponsorizzato o con cui lavoriamo:
La prima è col Prof. Kim della Purdue University [1], una famosa università negli Stati Uniti, e si basa sulla teoria della condensed matter, dunque da Bose-Einstein, qualcosa che ha quasi 80 anni come teoria: trovare il modello matematico e portare questo modello matematico alla disponibilità di qualsiasi studente. Dunque stiamo lavorando con la Purdue University col – Prof. Kim – e presenteremo ad agosto un modello matematico – dunque dei tool – che possono essere utilizzati da tutti, messi a disposizione sul web.
La stessa cosa con il MIT – Massachusetts Institute of Technology [2] (Prof. Hagelstein – o Hagelsteen, come lui preferisce essere chiamato) che si basa sulla teoria dei campi quantici all’interno degli elettroni.
Ma anche col Los Alamos National Lab [3], con l’University of Missouri [4], [Prof. Duncan] con l’Università di Bologna, dove… un aspetto non citato finora è che, a prescindere dal Prof. Preparata, due scienziati italiani, due professori universitari che hanno fatto progredire la scienza in maniera molto significativa sono stati un professore dell’Università di Siena [Piantelli] e un professore dell’Università di Bologna [Focardi]. Entrambi sono ancora vivi, entrambi lavorano ancora. Bene, uno di questi [Focardi] ha un successore, il Prof. Levi dell’Università di Bologna [5] col Dipartimento di Fisica e noi abbiamo sponsorizzato il loro laboratorio.
Stessa cosa con l’ENEA [6] [Violante] con cui abbiamo una collaborazione che sta andando avanti. Ma anche con l’INFN di Frascati [7] [Celani?], con l’Università di Kobe [8], di Osaka [9], con l’Università del Texas [10] in Austin, con il Commissariato dell’Energia Atomica Francese [11], con il Stanford Research Institute [12] [McKubre] e con il Naval Research Laboratories [13] [Dr Mace] degli Stati Uniti. Dunque sia in Giappone, Stati Uniti ed Europa e di nuovo, questo, per essere sicuri di non avere nessun aspetto territoriale.

Molto, molto velocemente le ultime due slide; la prima parte riguarda l'aspetto matematico, quello che si chiama High Performance Computing.
Se guardiamo nella storia – non nei miliardi di anni, ma semplicemente degli ultimi 4 anni – i problemi più gravi dal punto di vista scientifico-matematico sono: risolvere la tomografia dei sincrotroni; oppure, per la fisica dei plasmi o la fusione calda, la soluzione matematica dei tandem mirror, degli specchi; oppure le financial applications che ci hanno messo nei guai a Wall Street o a Londra, e così via. E qui possiamo vedere come... in termini di tempo e di capacità di calcolo in ordinata. Bene, tutto questo che prima era quasi predominio dei supercomputer, o dei computer ad alto costo... sono stati volgarizzati e sono disponibili sui computer di qualsiasi persona che utilizzi adesso – per esempio – il FPGA (Fast Programmable Gate Array) o la CPU – la CPU che sta girando su questo computer – o le GPU (Graphical Programming Unity) che sono presenti in tutte le consolle di giochi elettronici... di nuovo, che sono disponibili. Dunque utilizzando la tecnologia di massa – i prodotti di massa che sono disponibili oggi – possiamo fare calcoli estremamente veloci, dunque risolvere in real time tutte quelle esigenze di calcolo che mi permettono di avere la modellazione matematica. E questi sono alcuni esempi che abbiamo fatto qui in Europa, con il Max Planck Institut, o con l'Università di Amburgo; e questo è quello con cui stiamo lavorando adesso per la Low Energy Nuclear Reaction – assumendo che sia una reazione debole nucleare – in cui lavoriamo con i professori messi in questa lista e soprattutto stiamo facendo la simulazione quantistica con il prof. Kim e il prof. Hagelstein. La prima fase sarà di confermare che ci sta un modello matematico, fisico-matematico, che possa giustificare i dati sperimentali e, nella seconda fase, divulgare questo modello matematico.
La conclusione è che sicuramente ci sono dei dati non conosciuti della fisica. I dati che sono stati presentati finora ad adesso sono dati sperimentali e non sappiamo perché avvengano e fino a quando non sappiamo perché avvengono non possiamo riprodurli come vogliamo noi, soltanto come vuole Madre Natura... e soprattutto c'è sicuramente bisogno di strumenti di misura e soprattutto di controllo migliori di quelli che sono disponibili oggi sul mercato.
Volevo soltanto mostrare, per dare concretezza alle mie parole, alcuni grafici. Questi sono i risultati della Bose-Einstein – dunque di modelli studiati solo teoricamente – che vengono riportati sui modelli matematici; io posso poi fornire i dati parametrici di un elemento – tipo il Palladio, o del Nichel, dell'Idrogeno, del Deuterio – e vedere come il modello matematico mi rappresenta il fenomeno fisico che io ho sperimentalmente osservato. Questi sono i grafici che ottengo, basati sulla Bose-Einstein o su altre teorie. Di nuovo, questi modelli sono molto complessi, e solo con l'utilizzo di prodotti della National Instruments possono essere volgarizzati e resi disponibili a qualsiasi studente universitario.

Questa è la fine della mia presentazione, ancora una volta ringrazio gli organizzatori...

[A una successiva domanda, Concezzi risponde affermando la sua fiducia nella possibilità di ricondurre i fenomeni di fusione fredda a una teoria e convalidarne la realtà]:

Tutte le opinioni, tutte le teorie sono rispettabili e dunque noi non siamo qualificati per commentarli... quello che noi siamo qualificati nel commentare è fare misure e controlli... e dunque noi possiamo riprodurre modelli matematici delle teorie e portarle... dunque il nostro contributo è proprio questo. D'altra parte se non fossero riproducibili matematicamente o sperimentalmente rimarrebbero opinioni e dunque sarebbe tutto... autorizzato a livello di chiacchiere... invece per accelerarle e portarle avanti vorremmo portare questi risultati.
Un aspetto in cui non mi sono sbilanciato è che non ho detto che il modello matematico proverà le teorie: le proverà o le disproverà. È comunque un progresso. Perché certe volte il progresso è anche inteso di escludere certi fenomeni e noi non possiamo dire ad oggi che il modello matematico prova il modello empirico. Noi sappiamo che ci sono i dati sperimentali: o ci sarà un modello matematico che li può giustificare o bisogna rifare le misure di quei dati sperimentali. E sono ottimista nel credere che ci sia il modello e sono ottimista nel credere questo – quando sono ottimista è un'opinione... – che questi dati sperimentali sono corretti perché sono... di nuovo, provengono da troppi ricercatori non correlati tra di loro, in troppe parti del mondo. Quindi dal punto di vista statistico, quando lei ha una marea di 180 esperimenti che promuovono uno stesso risultato e non sono correlati tra di loro, dovrebbe esserci una ripetitività dell'errore troppo elevata... dunque quando... certe volte per eliminare l'errore non faccio altro che ripetere la misura molte volte sempre in modo migliore, riduco l'errore e trovo l'esperimento.
Ci tengo a precisare che gli scienziati italiani, probabilmente con molti pochi quattrini – appunto, dovrebbero avere più fondi – hanno fatto progressi incredibili e sono considerati dalla comunità scientifica al top della graduatoria di scienziati. Per questo – è quanto dicevo – nei top 10 ce ne sono due che sono italiani.

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