Traiettorie

Feynman e Newton

 Il 13 marzo 1964, il famoso fisico Richard Feynman tenne una lezione magistrale al California Institute of Technology durante la quale illustrò alle matricole, come Isaac Newton arrivò alla formulazione della legge di Gravitazione Universale nel 1687.
La legge afferma che due corpi di massa M1 e M2 si attraggono con una forza proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato delle loro distanze.

La legge è la stessa che fa cadere le mele dagli alberi e che tiene la Luna nell'orbita attorno alla Terra. 

La STESSA legge.  

Il modo in cui Newton arrivò a questo risultato è sorprendentemente semplice.
Così semplice che ho voluto applicarlo ad un software e testare il comportamento.

Ultimamente ho modificato la struttura di interfaccia e reso il programma più facile da utilizzare.

Ecco un video che lo descrive ed un documento che spiega come ho fatto per realizzare il codice.

VIDEO del Software 

Spiegazione.

Il documento PDF.

Spero lo troviate interessante.

Aggiornamento del 25Gennaio2026

Un nuovo video che mostra come si circolarizza un'orbita ellittica.

Video2

Se vi servono spiegazioni ulteriori o se volete provare il software, scrivetemi.

La Natura ha tempi e modi che non sono quelli dell'Uomo.

Il Clima sta cambiando

Lo ha fatto in passato in un modo che non era nella scala della vita umana.
Per la prima volta lo sta facendo, invece, in un modo misurabile anche dalla nostra piccolissima prospettiva temporale.
E lo sta facendo ORA.
Che qualcuno lo neghi è irrilevante.
Anche quelle persone si dovranno piegare alla realtà dei fatti.
Non ci saranno resort a sette stelle che li metteranno al riparo dal corso e dalla potenza della Natura.
Né loro né i loro figli.
È solo una questione di tempo.
Poco tempo, anche se abbastanza per attraversare la loro vita lasciandoli convinti che non stia accadendo.
Poveri loro e poveri noi.
La Natura però ci dà ancora la possibilità di fare qualcosa, almeno per coloro i quali hanno un briciolo di consapevolezza.
Ha messo al mondo qualcuno che ha realizzato occhi per vedere, occhi diversi da quelli miopi dei negazionisti.
Il programma Copernicus dell'ESA ha registrato il mese di Ottobre 2025 come quello più caldo di sempre.
Il Pianeta si sta riscaldando, anche se non sembra (qui a 45 nord e 12 est): ecco la differenza tra Clima e Meteo.
E lo fa ad un ritmo incredibilmente veloce.
Ma il cerino non è ancora acceso.
Ho fatto qualche conto e forse i numeri sono complessi.
Potete saltare direttamente alla fine.

L'energia necessaria per scaldare tutta l'acqua della Terra di un grado e mezzo è...
----------->
Si stima che sulla Terra ci siano 1.4 miliardi di chilometri cubi di acqua, che corrispondono a 1.4 seguito da 21 zeri, di litri.
Decisamente un bel po'.
Per alzare di un grado centigrado un litro d'acqua servono 4186 Joule, unità di energia.
Per avere un'idea, scaldare un litro d'acqua per la pasta, da 25 gradi fino a 100 gradi centigradi, servono poco più di 300mila Joule. 300000 Joule
Quindi per alzare di un grado e mezzo tutta l'acqua, (badate solo l'acqua della Terra, non tutto il resto!), servono la bellezza di circa 8.8 seguito da 24 zeri Joule!
88000000000000000000000000 Joule

Ma quanti sono 8.8 seguito da 24 zeri Joule?
La bomba atomica di Nagasaki ha sviluppato un'energia di 30mila TON, ossia equivalente a 30mila tonnellate di TNT, il tritolo.
Un TON corrisponde a 4.2 miliardi di Joule.
Poiché l'energia necessaria a riscaldare di un grado e mezzo tutta l'acqua del pianeta corrisponde a 2.1 milioni di miliardi di TON, ne segue che questo grado e mezzo è:
------------>
equivalente all'energia di 70 miliardi di bombe atomiche "tipo Nagasaki". Dieci ordigni a testa.
Forse questo rende un po' l'idea di cosa accadrà quando il cerino si accenderà.
Attualmente siamo a +1.4 gradi centigradi rispetto al livello preindustriale.

IOT e Medicina

 IOT: con attenzione

Udine IP4FVG

Mercoledì 21 giugno 2023 ho presentato nella sede della Regione, per Telea Engineering, i risultati di un progetto di integrazione delle tecnologie di Internet nei dispositivi medicali.
L'evento è stato presentato da Maurizio Melis, coduttore di "Smart City" su Radio24. Con l'occasione ho potuto scambiare con lui qualche opinione.

Il progetto, realizzato per la parte Cloud con Tempestìve S.p.A. di Pordenone (dottressa Giulia Chiaradia), ha permesso la verifica di fattibilità di controllo remoto e lettura di parametri non critici di un dispositivo fisioterapico.

Per aspera ad astra passando per l'A.S.I.

 Grande emozione

Per un qualsiasi NERD che si rispetti, e io modestamente lo rispetto :), arrivare a fare una presentazione nella sede dell'Agenzia Spaziale Italiana a Roma, è un grandissima emozione.

Probabilmente per la maggior parte degli astanti, si è trattato di un appuntamento routinario, ma la partecipazione con presentazione al "Simposio di biomedicina spaziale per le future missioni di esplorazione umana dello spazio" mi ha messo le farfalle nello stomaco.

Da astrofilo, radioamatore e ingegnere, si è trattato di un evento memorabile.

E poi vedremo se la cosa avrà un seguito.

Grazie a Gianantonio e Alessandro Pozzato (TELEA Medical)
che mi hanno concesso questa bellissima opportunità

Federico Faggin e Z80

 La nostra storia

Lo scorso 30 maggio ho avuto l'incredibile opportunità di incontrare Federico Faggin e stringergli la mano.

Chi non avesse mai sentito parlare del dottor Faggin, gli basti sapere che è stato il padre della moderna tecnologia dei microprocessori.

Federico Faggin ha inventato, negli anni '70, un metodo di produzione dei microchip che ha permesso di decuplicarne la produzione, rendendola più affidabile ed aprendo la strada ad una vera rivoluzione. Tutti le memorie e i microchip utilizzati nei computer e nei telefoni di oggi utilizzano questa tecnologia.

Federico Faggin è anche il padre di un famoso microprocessore, lo Z80, che negli anni '80 divenne un riferimento industriale nel mondo e cuore pulsante dei primi personal computer.

Incontrarlo è stata davvero una grande emozione.

Il dottor Faggin ha anche apposto la sua firma (FF) sui miei Z80 originali dell'epoca (anni '80).

 

Autarchia :) e Supercap

In questo periodo storico, dove più che mai occorre rivedere il modo di usare e generare energia, ho rispolverato un vecchio progetto che ho realizzato sei anni fa (!) ma ancora attuale (e funzionante).

Il sistema utilizza 5 SUPERCAP da 7500Farad per immagazzinare energia. La tensione complessiva raggiunge 2.8Vx5=14V ed accumula un'energia pari a circa 150 KJoule. Non è tantissimo ma sufficiente per ricaricare qualche cellulare.

Nel progetto iniziale l'energia per ricaricare i Supercap era fornita direttamente da un alimentatore standard a 12VDC.

Tuttavia il vero vantaggio deriva da poter ricaricare senza ricorrere alla rete di distribuzione elettrica.

Quindi mi sono procurato un pannello solare da 30W ed ho riciclato un regolatore switching, che ho realizzato molti anni fa, per stabilizzare la tensione del pannello a 12V in modo efficiente. Ho quindi inscatolato il tutto e collegato le parti.

Naturalmente lo stesso sistema può essere realizzato utilizzando normali batterie al Piombo o al Litio con indubbi vantaggi in termini di densità di energia (le batterie al Litio sono molto leggere e immagazzinano molta energia). La differenza sta nel fatto che i SUPERCAP hanno una vita infinitamente più lunga, con centinaia di migliaia di cicli di carica disponibili e tollerano condizioni ambientali più estreme.

La configurazione elettronica che ho progettato permette di assemblare singole unità senza vincoli sul di numero elementi capacitivi, potendo raggiungere tensioni anche molto elevate (es. 100V). Basta semplicemente mettere in serie i condensatori. L'elettronica modulare garantisce il monitoraggio della carica e della tensione su ciascun elemento. La tensione di carica è sempre di 12V indipendentemente dal numero di elementi.

La soluzione circuitale consente, inoltre, di poter collegare i condensatori sia in serie che in parallelo, impedendo però la scarica reciproca, aumentando, in questo caso, la corrente erogabile a parità di tensione. Anche in questa configurazione il numero di elementi collegabile non ha vincoli e la tensione di carica è sempre 12V.

Il prototipo che vedete nelle foto utilizza Supercap che hanno oramai una vita di 7 anni e centinaia di cicli di carica già fatti. Nonostante questo sono ancora efficienti.

Sicuramente una soluzione che può offrire dei vantaggi in termini di risparmio energetico e di materiali.

 

 

CRAB (Crab-Rotation-And-Beacon) Project

Ciao a tutti, in questa pagina pubbicherò progressivamente il lavoro che sto portando avanti per acquisire il segnale ottico proveniente dalla Pulsar che si trova al centro dell'oggetto M1, la nebulosa del Granchio. Intanto, potete trovare gli appunti di viaggio in questo documento PDF. Si tratta di un documento che si riempirà progressivamente al lavoro che verrà svolto. In questa fase il contenuto è poco descrittivo ed essenziale. Con il tempo migliorerà. Restate sintonizzati

Newton e basta

 Il moto gravitazionale

Le agenzie spaziali inviano con successo le loro sonde in giro per il sistema solare e la precisione con la quale raggiungono il loro obiettivo è davvero impressionante.

Senza ricorrere ai complicati calcoli di progettazione utilizzati dalla NASA o dall'ESA, proviamo a ricostruire il movimento dei corpi nel sistema solare utilizzando solamente l'approssimazione di Newton per il moto. Estremamente intuitiva (non fa uso di equazioni differenziali) si dimostra anche efficace per il calcolo delle traiettorie.

Il video è disponibile su YouTube:

Gravity

ERRATA CORRIGE:

Al minuto 12'14" l'espressione per x1 e y1 ha un segno "-" incorretto per la parte del moto uniformemente accelerato. Il segno "-" è già incluso nella relazione per ax e ay.

COLD CASE

GIRI E RIGIRI (forse non tutti sanno che...)

A volte è incredibile come alcuni termini arrivano a noi...

Forse non ve lo siete mai chiesto (chiedetevelo!), ma l'origine del nome della funzione trigonometrica "seno" è davvero incredibile.

Tutto nasce da Tolomeo (100AD-170AD), forse il più grande matematico dell'antichità, nel suo Almagesto.
Già il nome Almagesto merita una qualche precisazione.

COLD CASE #1
L'Almagesto è il trattato astronomico (universo geocentrico) che diede alla cultura occidentale il supporto matematico necessario a mantenere la Terra al centro dell'Universo, per la convincente e precisa descrizione dei movimenti celesti. Fino all'avvento di Copernico.
Il testo originario era scritto in greco ed il titolo era "Trattato di Matematica".
Successivamente il documento cambiò nome in "Il grande trattato", sottointendendo il termine "di matematica".
Quando il documento venne tradotto in arabo, assunse il nome di "Al-Majisti", contrazione del titolo nel superlativo: "Il più grande".
La versione originale greca del trattato venne perduta nei secoli fino a quando Gerardo da Cremona, alla metà del 1100, tradusse in latino l'unica versione rimasta disponibile, ossia quella araba. Nel farlo, latinizzò anche il titolo che da Al-Majisti divenne Almagesto.

COLD CASE #2
Ma torniamo alla funzione "seno".
Nell'Almagesto, Tolomeo calcola una serie impressionante di lunghezze di corde sottese da angoli progressivi. Al tempo la trigonometria non era nota ed era consuetudine usare le corde in funzione dell'angolo (la corda è il segmento che taglia la circonferenza in due punti: la lunghezza della corda dipende dal raggio della circonferenza e dall'angolo al centro. La corda più lunga che si può ottenere è pari al diametro della circonferenza ed in questo caso, corda(180°)=D).
L'Almagesto giunge in India e l'astronomo Aryabhatiya (550AD), basandosi sul lavoro di Tolomeo, sviluppa una tavola di mezze-corde. Questa tavola prende allora il nome indiano di "jya-ardha" che significa appunto "mezza corda". La tavola, riscuote grande successo e viene abbreviata in "jya" o "jiva" nell'uso quotidiano. Occorre considerare che questi erano strumenti importantissimi per riscuotere le tasse, calcolate sulle dimensioni degli appezzamenti di terreno.
Quando gli arabi vengono a conoscenza di queste tavole, riconoscedone l'importanza, mantengono nella traduzione il termine "jiva", ma poichè l'alfabeto manca delle vocali, il termine viene pronuciato "jiba" o "jaib". Quest'ultima parola in arabo significa "baia" o "tasca" e Gerardo da Cremona tradusse dall'arabo il termina "jaib" con il termine "sinus", appunto "baia", perdendo completamente il significato originario di "mezza corda".

sapevatelo!

WIMSHURST ELECTROSTATIC MACHINE

 Wimshurst again

After some years, here again with a better explanation of the Wimshurst Electrostatic machine.

With better sketches I made.

Intervista da Venere

Nei giorni scorsi sono state rilevate tracce di Fosfina nell'atmosfera di Venere.

Mi sono quindi deciso a pubblicare il contenuto di un'intervista al sig. qLtnfISppO che sono riuscito ad ottenere in esclusiva.

Ecco la trascrizione:

Intervista.pdf

😅

GEIGER-MULLER

 Per curiosità

Rilevatore e registratore di raggi cosmici (Muoni).  Si tratta di un circuito realizzato con parti di recupero, per alimentare due tubi geiger-muller (a 400V) e di una scheda sperimentale con il controllo dell'alta tensione e con il codice per rilevare eventi di coincidenza e raccogliere i tempi di arrivo delle particelle.  Tutti i parametri sono visualizzati sul piccolo display alfanumerico.  
A causa dell'area limitata dei sensori, stanotte sono stati rilevati solo 5 eventi.  Con i tubi in arrivo, di area maggiore, mi aspetto più acquisizioni.
 I muoni sono particelle secondarie generate dall'impatto di protoni e particelle alfa (al 99% della velocità della luce) con le molecole d'aria dell'alta atmosfera.  Queste particelle sono generate da eventi cosmici energetici giganti come le esplosioni di Supernove o la caduta di materiale nei Buchi Neri.  L'energia è enorme: un singolo minuscolo Protone trasporta l'energia di una palla da baseball a 90 km/h.  I muoni stessi viaggiano quasi alla velocità della luce.  Per rilevarli, ho bisogno di correlare il segnale degli impulsi da entrambi i tubi mentre il Muone, con la giusta traiettoria, li colpisce.

 

RADMETER Video 

Summer homeworks. DIY: cosmic rays (Muons) detector and recorder. A "spare parts" circuit to power the geiger-muller tubes (400V) and a Discovery STM32L152 with the PI controller of the high voltage and the hw with the code to detect coincidence events and collect the timing, is shown. All parameters are shown on the alphanumeric display. Due to the limited area of the tubes, only 5 events in 6 hours were detected during night test yesterday. With incoming wider area tubes I expect more captures. Muons are secondary particles generated from the impact of super high speed Protons and Alpha particles (99% of the speed of light) with the air molecules of upper atmosphere. These particles are generated from giant energetic cosmic events like supernova explosions. The energy is enormous: a single tiny Proton carries the energy of a baseball ball at 90km/h (56mph). Muons themselves travel almost at the speed of light. To detect them, I need to correlate the pulse signal from both the tubes as the Muon, with the right trajectory, hits them. The hunt is open.

The Embers under the Ashes (la brace sotto la cenere)

Fleishmann e Pons

Sono passati 30 anni da quando, nel 1989, due ricercatori inglesi Martin Fleishmann e Stanley Pons, annunciarono al mondo di aver osservato un fenomeno di produzione anomala di energia dall'elettrolisi di una soluzione di acqua pesante con elettrodi di palladio. Probabilmente l'annuncio che ha scaturito la coda di polemiche, aspettative e vera ricerca può lunga della storia. Una storia che non è ancora finita.
Per capire il lato scientifico di questa ricerca, ho invitato il dott. Francesco Celani, forse il ricercatore più tenace che abbiamo, per una conferenza al Museo di Marghera.
Sono proprio curioso di ascoltare la storia che ci racconterà ed il futuro che ci aspetta.

Artificial Intelligence

What's next?

How machine learning works and what do we have to expect from A.I. development?
There are opportunities but also risks.
In 2000 year I participated to the development of a quite big Neural Network and Expert System aimed to help doctors in EEG analysis and Epileptic Seizures identification and classification. It worked in an amazing way: we collected more than 10000 samples of EEG traces with specific features (normal samples and anomaly samples) and artifacts. We trained the huge NN and arrived to a complete report with EEG measure (energy over bands) and characterization.
However time was too early and commercial exploitation was ineffective due to marketing poor knowledge and poor vision.
Now time has come.
A.I. is everywhere, from cars to washing-machines.
And probably in weapons, also.
To better understand the state-of-the-art, I invited the Associate Professor at Padua University, Silvana Badaloni, for a public conference on A.I..
Expecting her to show us what's next.

Un arcobaleno da una singola goccia

Una goccia d'acqua colorata (A single colorful droplet)

May a crystal clear drop of water be colorful? The answer is yes! Rainbow is the proof. But looking at the rainbow we never realize that those wonderful set of colors comes from single drops. Each drop is seen with different angles and this difference is the color. Larger view angles make the drops red, smaller view angles make the drops blue. To better understand the phenomena have a look to the document I wrote some time ago and now reviewed. See this document.

...
During the night some dew formed in the grass. The morning after, while I was walking, I noticed a small spot of colored light in the grass with the tail of my eyes. I stopped myself and I turned my head toward it. No mistakes: that was the rainbow light from a single droplet, red on one side and blue on the other! I run and stumbled into home looking for my camera. I went out trying to find back the position: it was extremely critical! As expected the angle through which I could see the colored drop was very small and the distance to the drop was only a couple of meters. But the spot was so bright! I took the camera and aimed it to the light source in the grass. What a disappointment! No spotlight in the camera! How was it possible! With my eye the light was clear and bright but with the camera, nothing! Then I noticed that I could see the light only with one eye at time. Now my guess is that the eye, with its small pupil, records the light from a very small angle while the camera, with a wide angle lens, collects the light from a wider angle and no colored spots appears. Only 1.74° separate the red ray from the blue ray. So to record the light I used a trick: blur the image, set it out of focus! Doing so, the angle of details cover a much larger area on the sensor: rays from small angles hit the sensor surface at larger distances and… the rainbow magically appeared. A rainbow from a single drop! 

Crittografia: come Alice e Bob si scambiarono le chiavi in piazza

Diffie-Hellman-Merkle key exchange

In questo post (testo inizialmente in lingua inglese) descrivo la procedura utilizzata durante le prime fasi del protocollo https, e che permette a due corrispondenti di negoziare una chiave di codifica segreta utilizzando un canale di comunicazione non sicuro. Il testo PDF è disponibile in Diffie-Hellman-Merkle.

In this post I describe the procedure used during initial phase of https protocol, which enable two correspondents to negotiate a secret key to encrypt messages using unsecure channel. PDF text is available at the link Diffie-Hellman-Merkle.

Crittografia -

Crypto-Tool

In questi caldi giorni d'agosto ho trascorso parte del tempo delle mie vacanze a studiare un argomento che mi ha sempre interessato: la crittografia.
Per farlo, ho acquistato un bel volume, "Understanding Cryptography" di Christof Paar che affronta in modo semplice ma completo (si tratta del corso universitario dell'Università di Bochum-RUR) i temi della crittografia moderna: RSA, DH, ECC, AES, DES ecc. e tutte le implicazioni teoriche e le tecniche di elaborazione.
Per esplorare questi argomenti, ho scritto del codice (QT) che utilizza la libreria GMP per il calcolo con numeri grandi.
L'uso di questo codice mi ha aiutato moltissimo a capire le proprietà e i limiti degli agoritmi crittografici.
Prossimamente pubblicherò su questo blog i sorgenti.

Cryptography is OK, but also the Greek sea!

A PDF file is available here for download. English only.
Crypto-Tool PDF

Astro-Versi

Incontro al Liceo Berto di Mogliano Veneto

L'evento è organizzato dal Circolo Culturale "G. Galilei" di Mogliano Veneto in collaborazione con SOMS, l'Assessorato alla Cultura del Comune di Mogliano Veneto, il Liceo "G. Berto" ed il Circolo degli Astrofili di Mestre "G. Ruggieri", di cui faccio parte.
Venerdì 24 febbraio parleremo di Cielo e Miti, alternando ai testi classici le informazioni scientifiche.
Appuntamento all'aula magna del Liceo a Mogliano.

CIBOTRON

Intervista dal futuro

Come mangeremo nel futuro? Ma soprattutto "cosa" mangeremo?
La crescita della popolazione mondiale richiede di trovare una soluzione al problema della nutrizione che sia compatibile con le risorse del Pianeta.
Con l'amico Fabio Roncato, artista eclettico e visionario, ci siamo divertiti ad esplorare una soluzione in una sorta di intervista Cosplay futuristica.
Giusto per divertimento... (versione in italiano)

Gianpietro e Fabio

Nuove sfide

CAMBIAMENTI

Dopo 21 anni trascorsi a disegnare dispositivi medicali per la neurofisiologia (sistemi di acquisizione, stimolazione, interfacce, ecc.) è arrivato il momento di dare una svolta e vedere se è possibile trasferire queste conoscenze in un settore completamente diverso.
Dal primo gennaio 2017 il mio ambito di lavoro sarà quello denominato HVAC (riscaldamento e condizionamento).
Una sfida interessante e resa più gradevole dalla squadra di persone che ho la fortuna di incontrare.
Un saluto affettuoso ai miei ex colleghi di lavoro (Micromed S.p.A.).