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Tra le nubi di Saturno Tra le nubi di Saturno Quanti calcoli per sapere che tempo farà L9 ATTRAZIONE del , cielo di questo giugno è senza dubbio il pianeta Saturno, con li suo spettacolare corredo di anelli e di satelliti. Passato all'opposizione il 15 maggio, culmina ora sul meridiano in piena notte, nella costellazione della Bilancia, sfortunatamente non molto alto sull'orizzonte (16° sotto l'equatore celeste), ma pur sempre In ottima posizione per le osservazioni amatoriali. Il diametro apparente del pianeta è di circa 18 secondi d'arco, e poiché gli anelli raddoppiano queste dimensioni e il satellite Titano ha magnitudine 8,4 (il che lo rende visibile con un sconosciuti. E si è potuta osservare in azione la Intricata meteorologia di Saturno, con i moti vorticosi di «macchie» colorate tra le «bande». Quanto al satelliti, le sonde della Nasa hanno veramente presentato del mondi Imprevedibili: alcuni ghiacciati, altri di forma irregolare, altri ancora butterati da enormi crateri, uno, Giapeto, con una faccia dieci volte più scura dell'altra (asimmetria unicanel sistema solare), un altro, Titano, avvolto da una atmosfera cosi densa da risultare Impenetrabile, e forse coperto da oceani di metano liquido. Che cosa possono ancora r.o80. •• . • ■ ■*••■••• i .•■ i Traiettoria apparente di Saturno nel 1985: i numeri romani indicano la sua posizione all'inizio del mese corrispondente. Il pianeta degli anelli attualmente è nella costellazione della Bilancia buon binocolo), è chiaro che Saturno risulta un oggetto più che notevole anche nel campo del più modesto del' telescopi. Va anche detto, però, che pur passando a grandi strumenti, non si fanno poi enormi progressi nella conoscenza di questo pianeta. Il vero volto di Saturno e del suo! satelliti è stato svelato soltanto nel 1980 e 1981 dalle sonde «Voyager» 1 e 2. Cosi ora si sa che gli anelli non sono i quattro distinguibili nelle foto riprese dalla Terra ma alcune migliala, sottilissimi, talvolta stranamente intrecciati in un sorprendente ricamo frutto di complesse interazioni gravitazionali con alcuni piccoli satelliti prima fare gli astronomi e gli astrofili di fronte al risultati strabilianti delle sonde spaziali? Poco, certamente, ma ancora qualcosa. In fondo le sonde sono passate rapidissime nei pressi di questo pianeta con un diametro dieci volte maggiore di quello terrestre e una massa di quasi cento Terre: rincontro è durato soltanto poche ore. Invece 1 telescopi consentono una sorveglianza regolare, giorno dopo giorno, fino a mettere Insieme decenni di osservazioni. Questi dati, raccolti pazientemente, nonostante 1 loro limiti qualitativi, possono -alla fine dare un contrlbto utile alla conoscenza di Saturno grazie alla loro quan-, tlta e continuità. In particolare, per ciò che riguarda 1 dilettanti, esiste una sezione dell'Unione Astrofili Italiani che si occupa in esclusiva di Saturno. La sezione è particolarmente attiva a Milano, dove Paolo Amoroso coordina gli studi di un buon gruppo di appassionati del pianeta degli aneli (e, tra l'altro, ha scritto un ottimo volume divulgativo, «Saturno: nubi, anelli e lune», pubblicato recentemente dalla Italy Press in una collana diretta da Mario Cavedon. Le osservazioni possono riguardare variazioni di luminosità degli anelli e dei satelliti, occultazioni di stelle da parte degli anelli, colo- SI legge continuamente che 1 calcolatori costano sempre meno e sono sempre più veloci, si fanno paragoni con quelli di vent'annl fa per concludere, per esempio, che un personal computer, che sta su mezza scrivania, è paragonabile al più grande calcolatore d'allora, che occupava un Intero salone: oppure che In vent'anni, a pari potenza, 1 calcolatori costano mille volte di meno e sono diecimila volte più piccoli. Ma anche oggi esistono calcolatori di grandi dimensioni e di costo elevato: sono quelli in grado di operare a una velocità 100,1000 volte maggiore di quelli di vent'anni fa. Viene spontaneo chiedersi: a che cosa serve tutta questa potenza di calcolo? Perché abbiamo bisogno di personal computer capaci di centomila operazioni al secondo? E di grandi calcolatori che in un secondo di operazioni ne fanno fino a un miliardo? Le risposte a queste domande sono due, perché due sono le motivazioni, completamente diverse tra loro, che stanno alla base di questa richiesta di una sempre maggiore velocità di calcolo. Un primo motivo è legato alle tecniche di programmazione. Ogni calcolatore capisce solo il proprio linguaggio Interno, che è molto tecnico, difficile da utilizzare, riservato agli specialisti. Infatti normalmente si programma in linguaggi speciali, come 11 Fortran o il Cobol, relativamente vicini al modo di pensare di un essere umano. Un programma scritto in uno di questi linguaggi deve però essere «tradotto» nel linguaggio interno, prima di essere eseguito, operazione che viene compiuta automaticamente da appositi program¬ re e brillantezza delle «bande» e delle «fasce» in cui è organizzata la densa atmosfera del pianeta. Per stimare questi valori esiste una scala che va da 0 a 10, e ogni numero corrisponde a un diverso grado di grigio: molto brillante (0), brillante, chiaro, grigio molto tenue, grigio leggero, grigio medio, grigio marcato, scuro, molto scuro, scurissimo, nero (assenza di luce, corrispondente a 10). Ma anche a chi non avesse tanta pazienza da dedicarsi a questi rilievi, Saturno darà certamente ampie soddisfazioni, se non altro di tipo estetico. Non c'è dubbio, infatti, che si tratta del più suggestivo dei corpi celesti. i Piero Bianucci mi chiamati «traduttori» (i quali sono ovviamente scritti nel linguaggio interno del calcolatore). Vi è infine un altro modo di programmare, diffusissimo specialmente al livello dei personal computer, basato su linguaggi interattivi: In pratica le Istruzioni vengono immesse una per volta, e immediatamente controllate, in modo da ridurre la probabilità di sbagliare. Il Basic è uno di questi linguaggi: In questo caso le istruzioni vengono singolarmente .Interpretate» (anziché tradotte una volta per tutte, come nel caso precedente) da un apposito programma, chiamato «Interprete» (e scritto ovviamente nel linguaggio Interno); le Istruzioni vengono anche immediatamente eseguite: questo meccanismo facilita 11 colloquio con la macchina perché, la conoscenza del risultati prodotti da un'istruzione può semplificare di molto la formulazione dell'istruzione successiva. Succede però che per interpretare un'istruzione Basic occorrono centinaia di operazioni elementari; gran parte pertanto della velocità del calcolatore va impiegata in operazioni «Indirette», senza contribuire al calcolo vero e proprio. Questa attività indiretta è Invece fondamentale per aumentare l'efficienza della comunicazione tra l'uomo e la macchina, In altre parole per rendere facile la programmazione. 81 stima che in molti casi meno del 10 per cento della potenza di un calcolatore viene utilizzata per calcolare in senso stretto: tutto 11 resto serve per facilitare 11 colloquio tra l'uomo e la macchina e per l'autogestione del sistema. Ma vi è anche un secondo motivo per cui occorre veramente un'enorme potenza di calcolo, proprio per 1 problemi In sé e non per come sono formulati o per facilitare 11 colloquio tra uomo e calcolatore. Si tratta di solito di risolvere dei sistemi di equazioni che rappresentano delle realtà fisiche, come, ad esemplo, le situazioni meteorologiche. Uno del motivi per cui è difficile formulare delle buone previsioni dei tempo in una certa zona sta nel gran numero delle condizioni al contorno di cui bisogna tener conto: temperatura, pressione e umidità nelle zone circostanti, orografia, moto della Terra. Più folta è la maglia con la quale si approssima la realtà fisica, maggiore è la precisione che si ottiene, ma molto maggiore è il tempo di calcolo; al limite, possono essere necessari giorni di calcoli per ottenere delle previsioni del tempo a 24 ore, il che ovviamente non .serve. E' importante invece avere in 10 minuti le previsioni a 6 ore, o in un'ora quelle a 24. Ma questo richiede un'immensa capacità di calcolo, molto superiore a quella comunemente disponibile. Sono stati sviluppati del sistemi specializzati, velocissimi, in grado di compiere centinaia di milioni di operazioni al secondo. E se si vogliono risolvere alcuni nuovi problemi delle particelle bisognerebbe poter disporre di sistemi in grado di compiere miliardi o decine di miliardi di operazioni al secondo, per poter ottenere del risultati tra qualche anno Invece che tra qualche decennio, perché nessuno scienziato e nessun laboratorio potrebbe mantenere cosi a lungo la tensione creativa che sola consente le grandi scoperte. Fino a poco tempo fa l'unica soluzione per raggiungere questa grande velocità di calcolo era costituita dal •supercal cola tori», macchine costosissime, dotate internamente di più unità di