Perchè ci illudiamo?

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La scienza distingue due grandi categorie di illusioni ottiche: fisiologiche e cognitive. L’aspetto cognitivo è importante almeno quanto quello fisiologico perchè vedere significa giungere a un’informazione complessa passando per tre fasi: l’elaborazione di segnali, il problem solving necessario per la loro interpretazione e la valutazione della probabilità che tutto questo percorso sa stato corretto. In altre parole, le immagini mentali sono ipotesi sul mondo mediate dalla luce.

La classificazione delle illusioni

Gregory ha classificato sei principali tipi di illusioni: cecità, quando abbiamo una visione selettiva senza esserne consapevoli; ambiguità, se è difficile scegliere tra diverse interpretazioni; instabilità, se si oscilla tra un’interpretazone e l’altra; distorsioni, quando l’immagine visiva non corrisponde alla realtà sperimentale e misurabile; finzione, quando il mondo degli oggetti si distacca completamente dal mondo percepito, come spesso accade nelle opere d’arte; paradosso, quando la percezione ci appare talmente improbabile, pur essendo magari corretta.

Ognuna di queste categorie, può avere radici in aspetti fisiologici o cognitici o in entrambi. La cecità fisiologica dipende dalla non funzionalità degli occhi ne formare immagini o da difetti nella parte neurologica incaricata di trasmetterle e interpretarle. Se la cecità fisiologica guarisce, ci si imbatte in quella cognitiva. La cecità mentale, detta agnosia, ha le sue specificità.

Le illusioni famose

Per esempio, la prosopagnosia è la perdita della capacità di riconoscere i volti. Questa facoltà nell’uomo è così fondamentale da farci ravvisare lo schema del volto ovunque. Bastano due cerchietti con sotto un trattino per vederci occhi e bocca. Le emoticon usate su internet dimostrano quante sfumature affettive possiamo cogliere in schemi semplicissimi. Meravigliosa è la capacità di riconoscimento anche sulla base di informazioni visive indistinte.

In una immagine confusa, a seconda della distanza e quindi del potere di risoluzione dei nostri occhi, riconosciamo Einstein o Marilyn Monroe. C’è poi la cecità al cambiamento: le riviste di enigmistica ne approfittano chiedendoci di individuare le differenze tra due immagini che al primo sguardo sembrano uguali. Tutti, poi, abbiamo una cecità relativa al numero: davanti a un insieme di oggetti qualsiasi (chiodi, fragole. Monete) fino a 7 riusciamo a darne una quantificazione precisa, oltre il 9, e per alcuni già altre il 5, è impossibile.

Una particolare forma di cecità riguarda il movimento: si chiama acnetopsia, chi ne soffre non riesce ad afferrare gli spostamenti di cose e persone, vede il mondo congelato in un fermo- immagine. L’ambiguita confusa o instabile è un’illusione che chiama in causa aspetti cognitivi. Ne sono esempi famosi l’anatra-coniglio di Kastrow, la donna giovane/vecchia di Boring, la prospettiva multistabile del cubo di Necker, scoperta nel 1932 dal geografo e cristallografo svizzero Louis Alber Necher mentre disegnava cristalli romboidali.

Come funziona la carta elettronica a colori?

carta elettronica a colori

La carta elettronica, conosciuta anche come e-ink o e-paper, é una tecnologia di display progettata per imitare l’aspetto dell’inchiostro su un foglio di carta. A differenza di un normale schermo, che usa una luce posteriore al display per illuminare i pixel, l’e-paper riflette la luce ambientale, quindi può essere visualizzata anche in piena luce.

Nel futuro la carta elettronica sarà a colori

L’unico momento in cui utilizza energia è quando l’immagine sullo schermo cambia, il che significa che la durata della batteria é dell’ordine delle settimane, invece che di ore. Il problema è che gli e-reader, come il Kindle e il Kobo, sono in bianco e nero. Alcune aziende stanno però lavorando allo sviluppo di display a colori. Uno, in progetto da Liquavista, tenta di utilizzare uno spettro di colori manipolando liquidi colorati con campi elettrici. Un altro, di Xerox Fujifilm, manipola particelle di colore ciano, magenta e giallo all’interno di un liquido trasparente.

Per quanto promettenti siano questi approcci, lo sforzo di gran lunga più avanzato proviene dalla società E-Ink. Soprannominato Triton questo sistema utilizza i tradizionali pixel in bianco e nero che riflettono la luce, i quali sono commutati dal nero al bianco attraverso una regolazione del passaggio di corrente elettrica attraverso lo schermo, il che altera la posizione delle particelle di pigmento bianco e nero contenute in piccole capsule.

Come funziona Triton?

Se si pone un filtro rosso, verde e blu al di sopra delle capsule, si crea un sistema di sub-pixel che può dare origine a qualsiasi colore, tranne il bianco. Per creare il bianco, ogni pixel contiene una regione senza filtro, la quale consente al display monocromatico al di sotto di riflettere la luce in modo diretto. Tuttavia, l’uso di filtri nel Triton riduce la risoluzione dello schermo di un fattore quattro in quanto quella che prima era la più piccola unità visibile (un pixel bianco e nero) diventa uno di quattro sub-pixel blu, rosso, verde o bianco.

Nello specifico triton funziona in questo modo: l’applicazione di un carica positiva respinge le particelle bianche anch’esse con carica positiva e attrae le particelle nere, con carica negativa, facendo apparire la capsula di colore bianco. Successivamente l’applicazione di cariche diverse agli elettrodi inferiori crea una separazione tra le particelle bianche e quelle nere, consentendo alla capsula di apparire in parte nera e in parte bianca, con un maggiore livello di dettaglio. Infine, invertendo la polarità della carica si fa diventare la capsula nera. Anche se questa transizione richiede meno di un secondo, il processo è al momento ancora troppo lento per poter funzionare nei video.

La magia del museo di Balì

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Nelle Marche, a 15 chilometri da Fano, sulla strada che porta a Urbino, c’è un posto dove gli oggetti rotolano in salita, i disegni si muovono senza essere cartoni animati e le stelle si vedono anche di giorno. Si può sussurrare nell’orecchio di qualcuno a diversi metri di distanza e si diventa più alti o più bassi semplicemente passeggiando avanti e indietro in una stanza.

La modernità del museo di Balì

Non c’è niente di magico, se non il passaggio della valle del Metauro e delle colline in cui è immersa la struttura dove si possono sperimentare questi fenomeni all’apparenza bizzarri. Siamo al Museo del Balì, piccolo ma vivace science center che ha festeggiato da poco i suoi primi dieci anni di attività. Balì e l’alto grado dell’ordine cavalleresco di Santo Stefano assegnato al conte Gian Gettone Marcolini, a lungo vissuto nella sontuosa villa che la sua famiglia realizzò nel Settecento e che ospita il museo.

E’ un museo dove à vietato non toccare, ci avvertono all’ingnesso. Si comincia regolando l’altezza di una grande lente, attraverso la quale possiamo vedere l’immagine inconsueta del volto ingrandito di un compagno di visita, per poi stupirsi di fronte a un modello tridimensionale di triangolo di Penrose, oggetto impossibile formato da tre linee perpendicolari che si inseguono come nei disegni di Escher. Naturalmente si tratta e di un’illusione: il modello è assolutamente reale ed è un triangolo solo se visto nella gusta prospettiva.

Tra illusioni e percezioni distorte: il museo del gioco

Siamo nella sezione delle percezioni, dove troviamo una camera distorta, o stanza di Ames, una camera a forma di trapezio in cui proporzioni e inclinazioni degli oggetti sono studiate secondo la prospettiva per ingannare chi guarda da fuori. Dall’esterno la stanza sembra un parallelepipedo e si ha l’illusione di vedere la stessa persona minuscola o gigantesca a seconda di dove si trova. Proseguendo, si sperimentano altri inganni visivi e uditivi, per poi misurarsi con onde, luci e ombre, meccanica e forze. Sono quaranta le postazioni interattive, alcune quasi consumate dall’uso ripetuto.

E’ comprensibile, visto che il museo riceve circa 40 000 visitatori ogni anno, il 75% del quali bambini delle scuole. Anche volendo è difficile resistere alla tentazione di giocare con le installazioni e usare, mani, piedi, occhi e orecchie per esplorare i fenomeni in mostra. E’ collaudata la filosofia hands-on dei moderni musei scientifici, inaugurata dall’Exploratorium di San Francisco: si fa un’esperienza in prima persona e poi si cerca la spiegazione.

Exodus: il miracolo del vento?

exodus miracolo del vento

I miracoli biblici sono strenui difensori di Hollywood. Come dimenticare la risurrezione in La passione di Cristo, il cespuglio che arde ne i dieci comandamenti o la barba di Russell Crowe In Noah?

Un film che mette in crisi un dogma

Stavolta, prendete il salvagente: parliamo della separazione del Mar Rosso nel film epico di Ridley Scott Exdus: dei e re. Secondo la Bibbia, le acque del Mar Rosso furono divise da un forte vento orientale che soffiò tutta la notte, aprendo un passaggio sicuro per gli Ebrei che scappavano dagli Egizi. Ma potrebbe davvero essere accaduto? Nel posto giusto, con le condizioni giuste, penso sia possibile. Un ricercatore dell’Università del Colorado ha creato un modello al computer dello scenario. E’ tutta questione di location. Alcuni pensano che la traversata sia avvenuta nel Golfo di Suez, ma l’acqua là è troppo profonda, e il vento avrebbe soffiato da nord.

Drews, un fisico dell’atmosfera, predilige quindi un punto nel delta del Nilo orientale, dove un antico ramo del fiume scorreva in una laguna costiera coperta di canneti, noto oggi come lago Manzala. ‘Mar Rosso’ in inglese si dice Reed sea, e Drews pensa che possa essere una traduzione errata di ‘mare di canna’. Tremila anni fa, una penisola sotterranea avrebbe creato un’area di acqua bassa, circondata da acque più profonde. Secondo il modello di Drews, se un vento orientale avesse soffiato per 12 ore alla velocità di 100 km/h avrebbe letteralmente spazzato via l’acqua, lasciando scoperta la piana paludosa al di sotto. Il ponte terrestre, che sarebbe stato lungo circa 4 km e largo 5, avrebbe resistito per circa 4 ore.

La divisione delle acque in 3D

Decine di migliaia di persone potrebbero averlo attraversato. Drews, che a Boulder ha provato a camminare controvento con raffiche della stessa intensità, pensa che li viaggio sarebbe stato da duro. Ma con gli Egizi alle calcagna, di certo gli Ebrei erano molto motivati. Poi, cessato il vento, l’acqua sarebbe tornata quasi istantaneamente. Ci sarebbe stato un muro d’acqua vorticosa e e spumeggiante da entrambi i lati, spiega Drews. Gli sfortunati Egizi non avrebbero avuto speranze.

Incredibile, ma il mare di canna potrebbe essersi diviso più volte. Il generale maggiore Alexander B Tulloc dell’esercito britannico documentò un evento simile accaduto nel 1882. Si trovava al lago Manzala quando si levo un forte vento da est, che soffiò tutta la notte. Quando l’ufficiale si svegliò, il lago era scomparso del tutto. Il fenomeno è stato descritto anche altrove.

I dittatori sono pazzi o lo diventano?

dittatori pazzi

Nel terzo anniversario da dittatore più giovane al mondo, il corpo del leader supremo nord coreano Kim Jong-un mostra i segni della fatica. Jong-un a dicembre è riapparso zoppicante, obeso e diabetico, dopo una misteriosa assenza durata un mese, esibendo il prezzo che la dittatura ha richiesto al suo fisico. Ma in che stato è la sua mente?

Il dittatore Kim Jong-un

E’ il despota con gli occhi da pazzo descritto dal Washington Post? E’ pericoloso, imprevedibile, incline a violenza e manie di grandezza, secondo le parole di Kurt Campbell, ex segretario di stato per l’Asia orientale e il Pacifico? Ed è sempre stato così, o l’esperienza della dittatura ha forgiato un Frankenstein? Il bizzarro comportamento dei dittatori ci porta a vederli come individui psicologicamente instabili, il cui precario equilibrio mentale contribuisce al loro atteggiamento di dominio e oppressione verso milioni di persone.

Un’analisi psicologica top secret di Adolf Hitler, commissionata dall’Ufficio per i servizi strategici degli Stati Uniti nel 1943, mostrò ad esempio che Histel esercitava pratiche sessuali altamente devianti. Forse per questo tre delle otto donne con le quali ha avuto una relazione si sono poi suicidate, e altre due hanno tentato di farlo. I discorsi schiumanti, quasi isterici di Hitler, forse rivelano una certa dose di profondo scompiglio interiore, ma hanno che contribuito al suo carisma, che ha incantato milioni di tedeschi. Un incantesimo che in parte sopravvisse anche al suo suicidio del 1945.

Brutali fino al midollo?

I dittatori hanno spesso comportamenti bizzarri – pensiamo agli abiti sgargianti di Mu’ammar Gheddafi o alla pettinatura di Kim Jong-un, ma sono davvero i mostri psicologici che i media amano dipingere? Ci sono brutali dittatori che non mostrano alcun segno evidente di disturbi mentali. Il siriano Bashar al Assad, per esempio, in apparenza è un padre di famiglia felice. Assad ha un contegno tranquillo, in linea con i suoi studi da medico formato a Londra. Rober Mugabe dello Zimbabwe è un uomo molto intelligente, profondamente religioso, senza segni evidenti di traumi interiori.

Entrambi però guidano regimi brutali, traboccanti atrocità. Lo stesso vale per Kim Joung-un, nonostante ciò che dicono su di lui il Washington Post e Kust Campbell. Lo sappiamo da Kenij Fujimoto, confidente di famiglia e maestro cuoco di sushi che fa parte della cerchia più stretta di Kim Joung-un e che ha passato molto tempo con l’erede nord coreano durante la sua formazione. Secondo la testimonianza, Kim Joung-un avrebbe una stretta relazione con il padre. Nonostante sia stato spesso dipinto come uno psicopatico narcisista, è anche in grado di stabilire amicizie durature. Insomma, come spesso accade, la verità è sempre a metà strada.

Salvare il pianeta con la svolta verde

salvare il pianeta

Le lampadine a risparmio energetico salveranno il pianeta? Secondo gli esperti, l’idea di salvare il pianeta con un acquisto alla volta è un poi riduttiva. Alcuni guru di ambientalisti puntano su quest’effetto. Pensano che se riescono a convincerci a comprare una lampadina a risparmio energetico oggi, potranno spingerci a essere politicamente impegnati sui terreno energetici domani.

I piccoli gesti sono sufficienti?

Sarebbe bello se fosse vero. Ma la realtà dei fatti suggerisce che piccoli gesti nei consumi non spingono all’impegno politico che vorremmo. E’ comprensibile che si pensi di poter salvare il mondo con un acquisto alla volta, ma sfortunatamente non è una soluzione completa. Sicuramente i piccoli gesti, però, possono contribuire a migliorare lo stato di salute del mondo. Comprare lampadine a basso consumo, fare la spesa con borse riutilizzabili, andare al lavoro in bicicletta è la scelta giusta. Sono cose che tutti dovremmo fare, ma non possiamo pensare che così risolveremo il problema.

E’ importante aiutare le persone anziane ad attraversare la strada. ma non serve a risolverei conflitti globali. L’idea è che se ognuno usa lampadine a basso consumo eliminiamo qualcosa come 16 centrali a carbone, ma l’idea si basa su una teoria di cambiamento sociale che afferma ‘per concludere qualsiasi cosa dal punto di vista sociale o politico tutti devono partecipare’, il che semplicemente non è vero. C’è qualche rischio in questo? Il pericolo è finire invischiati in una politica della colpa. Tu fai il tuo piccolo gesto, ma poi davi convincere tutti gli altri a fare la stessa cosa ovunque. Ecco perché nessuno imita mai gli ambientalisti.

Verso un futuro green

Una delle sfide é capire che forse abbiamo scambiato la teologia per una buona strategia. Tutti vogliamo condurre alla ‘chiesa di Gaia’, ma una buona strategia potrebbe essere metterci insieme in pochi e riorganizzare queste derive dannose. Penso che ci siano possibilità incredibili fuori da qui e mentre ce ne stiamo seduti a discutere se usare carta o plastica, ce le ardiamo. E’ sufficiente che un piccolo numero di persone lavorino insieme per iniziare a muovere le cose. Prendi otto dei tuoi amici e puoi iniziare a influenzare il sistema in modi interessanti. I mercati del contadini negli USA sono un esempio perfetto.

I primi sono nati non per qualche grido di protesta dei consumatori, ma perché alcuni si sono messi insieme e li hanno resi possibili. Poi sono diventati una cosa normale e il sistema si é diffuso negli Stati Uniti. Presto, comprare al mercato anziché nei supermercati é diventato un gesto naturale per molti. C’è speranza, quindi? Negli Stati Uniti, i consumatori ‘verdi’ convinti sono il 20% della popolazione. La maggior porte di loro considerando questa cifra pensa che sia terribile, non ci possono credere.

Ma da un’altra prospettiva, il 20% è fantastico: Gandhi avrebbe ucciso per avere questi numeri. Penso che molto si riduca a questo: il senso del possibile e la fiducia nella natura umana per fare cose sorprendenti. Se il tuo percorso verso un mondo migliore prevede che tu debba convincere l’80% delle persone a comportarsi come te, stai perderlo l’occasione di fare quello che i gruppi più piccoli possono fare. E naturalmente, se spingi oltre quest’idea e osservi i progressi nei mondo della scienza e della tecnologia, vedi come questi dimostrino la possibilità per i piccoli gruppi di realizzare i grandi cambiamenti.

Aereo senza pilota: come funziona?

aereo senza pilota

Con tutta la montatura pubblicitaria che circonda l’auto senza conducente di Google, è possibile che non abbiate sentito parlare di qualcosa di ancora più straordinario: l’aeroplano senza pilota. Tale tecnologia, in fase di sviluppo da parte di BAE Systems, potrebbe significare che un giorno non farà più nessuna differenza se il vostro pilota si appisolerà durante un volo.

Il banco di prova volante: che cos’è

Il sistema necessario a realizzare quest’impresa ha mosso i suoi primi passi sorvolando il Mare d’Irlanda. Questa tecnologia, integrata in un piccolo aereo passeggeri chiamato (senza troppa fantasia) “Banco di prova volante”, può fare molto di più del tipico pilota automatico, se abbinata alle comunicazioni via satellite. Mentre un pilota automatico può solo mantenere un aeroplano in quota, tenere una certa rotta ed eseguire un atterraggio, il nuovo sistema è in grado di pensare da sé.

2La tecnologia potrebbe essere utilizzata in situazioni di emergenza, come, per esempio, nel caso l’equipaggio si trovasse in stato d’incoscienza. Tuttavia, al momento non vi sono piani per la commercializzazione del sistema. Utilizzando una telecamera montata nella cabina di guida e una serie di computer nella coda, l’aereo è in grado di rilevare diversi tipi di nuvole prima di tracciare una virata qualora sia necessario – una capacità senza precedenti.

Tecnologia moderna per l’aereo senza pilota

Allo stesso modo, il “cervello” dell’aereo è provvisto di una tecnologia per il rilevamento e la schivata, attraverso l’utilizzo di un’antenna per l’identificazione di altri aeromobili, in grado di raccogliere i segnali transponder degli altri aerei. Se l’antenna non capta alcun segnale, allora il sistema può usare una fotocamera per stabilire un contatto visivo prima che il computer tracci una rotta sicura. Infine, se doveste trovarvi in una brutta situazione, anche allora sareste in buone mani. Il velivolo è in grado di utilizzare non solo la sua antenna, ma anche una telecamera a infrarossi montata nella parte sottostante per individuare un sito idoneo all’atterraggio.

Una fotocamera installata all’interno della cabina è in gradi di rilevare tutte le condizioni meteo esterni oltre che la presenza di aerei eventualmente pericolosi perchè troppo vicini. Per comunicare qualsiasi cosa con altri aerei in volo oppure con la torre di controllo, l’aereo senza pilota è dotato di un’antenna installata sul tetto che serve ad effettuare comunicazioni terrestri e satellitari. Inoltre, la fotocamera a raggi infrarossi può segnalare anche eventuali piste ottimali per un’atterraggio in tutta emergenza. La sicurezza dell’aereo è praticamente totale, perchè l’antenna montata sulla parte posteriore tutela l’apparecchio sia dalle avversità atmosferiche che dall’eventuale presenza non segnalata di altri aerei.