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Era un pomeriggio estivo della fine degli anni Novanta e passeggiavo lungo via del Santuario. Un ragazzo tarchiatello ed abbronzato, barba nera incolta, fermo sul marciapiedi a cavallo di una Mountain Bike, conversava con una vecchia che, seduta sulla soglia di un corridoio ingombro di scatole, le mani giunte nell’incavo delle gambe coperte dal “traverson” su una gonna sdrucita, dondolava la testa grigiastra. Quando gli fui vicino, interrompendo la sua conversazione, scese dalla bici e si rivolse a me inaspettatamente. “Dotore, al se ferma qua” Indossava una t-shirt che invitava a pensare al proprio futuro con la scritta "Non fermatevi alla terza media!" didascalia dell'immagine che rappresentava tre bicchieri di birra. “Al varda qua sta bici, e al ghe daga un voto” mi disse.

Prima di procedere con la descrizione della propagazione, mi pare opportuno richiamare la classificazione delle onde in base alla loro frequenza (da Wikipedia), da cui mostrano una notevole e spesso complessa dipendenza che viene utilizzata in numerose applicazioni.

Onde meccaniche

Onde EM

Onde radio

La banda UHF è a cavallo tra la regione delle onde radio e delle microonde, il confine non è netto. Le bande ELF, SLF, ULF, e VLF hanno frequenze uguali a quelle delle onde sonore ma mentre le prime sono onde EM, le seconde sono vibrazioni meccaniche dell'aria.

Le frequenze ultra-basse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'acqua attenua le onde EM in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di chilometri, ma con la necessità di enormi antenne, costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la voce.

Il professore Rimpol Perai prese la parola per presentare la consueta conferenza scientifica che ogni anno mette un punto fermo su un argomento di interesse mondiale.

Anche questo anno abbiamo indetto una conferenza su un tema che abbia coinvolto, nei mesi precedenti, i migliori pensatori di questo mondo, forse di questo universo dato che alcuni scienziati pensano che questo insignificante granello di roccia cosmica sia l’unico pianeta che abbia sviluppato una specie intelligente, tecnologicamente avanzata e forse unica nell’universo.

Alcuni scienziati e pensatori hanno lanciato una sfida per dimostrare che l’universo in cui noi passiamo la nostra esistenza non sia reale, ma una simulazione da parte di un’altra civiltà infinitamente più evoluta della nostra utilizzando dei dispositivi assimilabili ai nostri attuali computer.

In questa seconda parte verrà analizzato l’aspetto energetico delle onde, ovvero il modo in cui il fenomeno ondoso trasporta energia dal punto di vista quantitativo.

A questo scopo, è fondamentale partire dall'esame della celebre equazione delle onde di Jean le Rond d’Alembert. Il matematico e fisico francese la formulò nel 1747, studiando la vibrazione delle corde tese.

Questa sezione potrebbe risultare più impegnativa della precedente a causa della presenza di diverse formule matematiche, che ho cercato di ridurre al minimo, riuscendoci però solo in parte.

Nella terza parte, affronterò il tema della propagazione delle onde, concentrandomi in particolare su quelle sonore e affrontando alcuni aspetti di acustica.

La storia umana è piena di pensatori che hanno osservato la differenza tra come sembrano le cose e come potrebbero essere la realtà, come nei sogni, nelle illusioni e nelle allucinazioni che forniscono metafore poetiche e filosofiche.

Ad esempio, il "sogno della farfalla" di Zhuangzi dall'antica Cina, o la filosofia indiana di Maya, o l'antica filosofia greca.

Anaxarco e Monimus hanno paragonato le cose esistenti a una pittura scenica e hanno supposto che assomigliassero alle impressioni sperimentate nel sonno o nella follia.

I testi filosofici aztechi teorizzavano che il mondo fosse un dipinto o un libro scritto dal Teotl.

Nella tradizione filosofica occidentale l'allegoria della caverna di Platone, presentata nel IV secolo a.C., rappresenta un esempio influente.

Le onde sono un fenomeno familiare, basti pensare a quelle che si formano sull'acqua. Ma per noi elettrici, il concetto si estende anche alle onde elettromagnetiche e alle oscillazioni della corrente alternata.

Tuttavia, comprendere a fondo la fisica dei fenomeni ondulatori non è affatto semplice: questo campo abbraccia discipline vastissime, dalla fisica quantistica in su, rendendo impossibile trattarlo nella sua interezza.

Per questo, ho raccolto questi appunti cercando di soffermarmi sugli aspetti che mi sono sembrati più rilevanti, se non fondamentali. Inevitabilmente, molti argomenti sono stati tralasciati, sia per ragioni di sintesi, sia per i limiti delle mie competenze. Anche se questi appunti non dovessero risultare utili a nessuno, per me saranno stati comunque un valido esercizio mentale.

Di seguito le principali caratteristiche del preamplificatore, il cui Service Manual è facilmente reperibile in rete,

Il valore commerciale di questa macchina è significativo (d’altronde tutti i prodotti McIntosh sono considerati da molti audiofili il top della gamma) nonostante la sua età.

I difetti segnalati dal proprietario consistevano in una elevata distorsione del preamplificatore appena si superava un certo volume.

Ecco come si presentava l’interno della macchina sul lato rame:

E sul lato componenti:

Come si puo’ vedere ci sono le 2 schede di preamplificazione (basso e alto livello), mentre per l’alimentatore è stata adottata una soluzione di cablaggio in aria senza circuito stampato, tipo quella utilizzata nei vecchi amplificatori a valvole.

Scopo principale di questo articolo è la derivazione di un algoritmo per il calcolo delle funzioni di Bessel del primo tipo implementabile con facilità anche su dispositivi aventi risorse di calcolo limitate. Nel caso specifico viene descritta l'implementazione su una calcolatrice tascabile TI-59 della Texas Instruments. Il programma così realizzato consente di calcolare le componenti spettrali di un segnale modulato in fase o in frequenza (PM o FM) e la successiva rappresentazione grafica, per un dato indice di modulazione m. E' necessaria la stampante PC-100C per la stampa dei risultati. Una introduzione sui segnali modulati in frequenza, sulla definizione di indice di modulazione e l'uilizzo delle funzioni di Bessel del primo tipo per la derivazione dello spettro di un segnale FM è altresì descritta.

Pioveva molto forte a San Francisco quando il Dott. Carol scese dalla sua auto e, dopo aver detto al robot autista che in quel giorno non si sarebbe mosso, entrò quasi correndo nella sua facoltà universitaria.

Carol era tra i pochi professori che aveva a disposizione una segretaria umana, una studentessa di nome di Milena che lavorava per pagarsi gli studi.

Milena era arrivata negli Stati Uniti dalla Sicilia dopo una selezione durissima era stata aiutata da una generosa borsa di studio ed aveva già dato prova delle sue notevolissime capacità nella facoltà di astrofisica.

Vide arrivare il prof. Carol quasi di corsa e:

- Professore venga, disse Milena con un tono di voce molto ansioso, abbiamo al telefono un avvocato italiano di none Sampieri, non conosce bene l’inglese, si aiuta con il traduttore vocale telefonico e vuole assolutamente parlare con lei.

Mariangela era rientrata, molto eccitata, dopo aver superato con incredibile successo un esame universitario.

Si sedette sul divano, accese il comunicatore, rispose rapidamente alle chiamate che aveva ricevuto durante la sua assenza e rimase concentrata sull’esame superato e sul confronto con il professore, il Dott. Rivera, su alcune problematiche della vita dell'universo, e si rese conto che stava aspettando la sua chiamata con estremo interesse.

Durante l’esame avevano solo sfiorato l’argomento che, pur importante per Mariangela e per il Prof. Rivera, non era pertinente ai temi discussi durante l’esame, cioè cosa si poteva pensare di un articolo apparso su una importante rivista di divulgazione scientifica che ipotizzava che l’universo fosse una simulazione computerizzata.

Ciao a tutti, come mi è stato giustamente fatto notare, esistono molte soluzioni integrate per affrontare questo problema. Per chi deve affrontarlo in maniera più professionale, non posso che associarmi e sottoscrivere il consiglio di optare per queste soluzioni. Questo mio approccio, da un lato, può essere visto come un semplice esercizio, ma dall’altro...Per chi, come me, si diletta con l'elettronica, è spesso più facile avere a disposizione in casa un MOSFET che può essere adattato, piuttosto che un circuito integrato specifico per svolgere un determinato compito. D’altronde, è vero che oggi, grazie a internet, si può ottenere quasi qualunque componente elettronico nel giro di pochi giorni, ma, se si cerca materiale originale, i costi di spedizione spesso partono da almeno una ventina di dollari. Per progetti di una certa portata, quei venti dollari possono passare inosservati nel costo complessivo, ma per un mini-progetto la situazione cambia. Con meno di un euro di materiali, ho realizzato questo mini-circuito, partendo dalla simulazione fino al PCB, che ho prodotto in casa utilizzando una 3018, la quale riesce a malapena a realizzare separazioni di 0,3 mm. Un ringraziamento va comunque a chi si è dato la pena di leggere questo "articolo" e commentarlo :)

Per me, e forse per molti altri, il Natale è la festa del ricordo, ricordo di un tempo lontano, molto lontano.

I rumori della seconda guerra mondiale, il brontolio delle cannonate, il suono delle sirene degli allarmi arei non riuscivano a mitigare il senso dell’attesa, la gioia di ricevere quelle poche cose, mai inutili, che trovavo ai piedi di un albero di ginepro, l’abete costava, tagliato qualche giorno prima nel bosco dietro casa.

Ricordo il primo giocattolo che mi fu regalato nel 1944, è uno dei primi ricordi ma è incredibilmente vivido: un piccolo camion costruito da mio padre con un tavola, due bastoni, quattro piccole ruote, che non so dove le avesse trovate, ed uno spago.

Qualche mese fa, girovagando tra le ormai quasi infinite pagine del web, mi sono imbattuto in diversi articoli che affrontavano il tema di come verificare la presenza di un segnale a frequenza nota, su un canale radio, oppure su un doppino telefonico od altro ancora. Tra le varie soluzioni prese in esame, dai più o meno complessi filtri analogici ai più sofisticati filtri digitali, uno in particolare ha stimolato il mio interesse, poiché in output non restituisce l’ipotetico segnale da noi ricercato, filtrato e ripulito dagli altri segnali indesiderati, ma restituisce semplicemente uno stato logico, alto se nel canale che stiamo analizzando è presente il segnale da noi ricercato, oppure basso se è assente. Per la realizzazione di un tale marchingegno, bisogna ricorrere ad uno strumento matematico noto col nome di “algoritmo di Goertzel”. Trattasi di una semplificazione dell’arcinota FFT, ossia della trasformata veloce di Fourier per l’analisi spettrale dei segnali periodici; beato chi ne conosce gli intricati meccanismi di funzionamento, io purtroppo non sono tra questi.

Ci sono migliaia e migliaia di prodotti "smart" sul mercato, dalle prese wifi che misurano il consumo elettrico del carico a gadget decisamente più dubbi. I problemi di questi prodotti sono gli stessi:

Sono tutte domande lecite oggi che la domotica è sempre più parte della nostra quotidianità. È diventato un argomento talmente importante che nel 2024 il software open source con il più grande numero di collaboratori è diventato Home Assistant (fonte: Octoverse 2024). Questo software è facilmente installabile su piccoli computer (tra cui il famosissimo Raspberry Pi) e facilmente configurabile per integrare e gestire in modo semplice e dettagliato i vari dispositivi e le loro automazioni.

Il comitato elettorale si riunì due settimane prima del voto che avrebbe eletto, a suffragio universale, il Presidente della federazione del sistema solare BC47.Il Presidente, che durava in carica per quattro anni, sarebbe stato scelto tra i due candidati rimasti in corsa dopo le selezioni che si erano tenute nel precedente semestre.

Solitamente i candidati, per tradizione ormai consolidata nei secoli, erano di genere maschile ma, stranamente, questa volta il candidato del partito blu, nome ufficiale Patria e Libertà, era una persona di genere femminile, mentre il candidato del partito verde, ufficialmente Potere al Popolo, era di genere maschile.

La selezione nel precedente semestre era sta molto dura e le varie centinaia di persone che avevano presentato la propria candidatura si erano sfidati principalmente in duelli verbali ospitati nei vari canali di comunicazione che, giudicati da un gruppo di dieci intellettuali e probiviri estratti a sorte, ricevevano un punteggio che selezionava il vincitore che sarebbe passato alla selezione successiva. In caso di parità il voto del presidente di giuria determinava il vincitore.