Biografia di Jean Pierre Petit

Biografia di Jean-Pierre Petit
J-P. Petit: Biografia

...Jean-Pierre Petit è nato nel 1937. Nel 1961 ha conseguito la laurea all'École nationale de l'aéronautique di Parigi (specialità meccanica dei fluidi).

...

...All'istituto ha realizzato un certo numero di lavori personali inediti su una bocca a disco supersonico, nonché su getti ipersonici estremamente sottili, che erano pieni di caratteristiche paradossali.

...Nel 1961 è stato invitato a unirsi all'Università di Princeton, e per il viaggio ha preso a bordo il transatlantico chiamato Mauretania, quello costruito poco prima del Titanic, in Inghilterra. Per fortuna, il viaggio è stato buono e non è stato incontrato alcun iceberg.

...A Princeton si è unito al James Forrestal Center, diretto dal professor Bodganoff, ma il suo soggiorno è stato molto breve.

...Quando è arrivato al laboratorio, lo ha trovato deserto, tutti erano usciti a pranzo. La curiosità di Petit ha preso il sopravvento su di lui, e ha deciso di fare un giro. Ha ignorato i cartelli che indicavano "zona vietata, accesso riservato alle persone autorizzate", ed è riuscito a scoprire una macchina molto strana, di forma circolare. Ha deciso di esaminarla e di salire a bordo.

...Quando il dottor Bogdanoff è tornato dal pranzo, Petit ha deciso di parlargli di ciò che aveva visto. Bodganoff si è arrabbiato:

« Sei matto! Sai che è una macchina estremamente segreta! »

Petit ha risposto:

« Non scherzare, non funzionerà mai. È solo una macchina a effetto suolo, non potrai mai decollare con questa. »

...La conversazione si è fatta tesa, e Petit è stato costretto a lasciare l'università e a partire immediatamente da Princeton. Senza un soldo, ha guadagnato da vivere a New York vendendo disegni nel Village di Greenwich per raccogliere i soldi per il biglietto di ritorno.

...Il transatlantico che ha preso per il suo ritorno in Francia era la "Liberté" della celebre "French-Line", e fu l'ultimo viaggio, poiché era stata venduta a un'azienda giapponese che voleva trasformarla in un hotel galleggiante.

...Durante il ritorno non è stato visto alcun iceberg, solo una tempesta autunnale con un vento violento proveniente dall'ovest. Le onde raggiungevano i 30 metri di altezza e il mare era coperto di schiuma. Quasi tutti soffrirono terribilmente del mal di mare. La distanza tra le creste delle onde successive era paragonabile alla lunghezza della nave, che si avvicinava ai 300 metri. Come il vento, le onde arrivavano da dietro e da un lato. La nave, che era stata guidata a una velocità pressoché costante, ha improvvisamente cominciato a oscillare. Petit ricorda:

• A ogni salita e discesa, la nave si inclinava di 43°. A bordo due persone sono morte. Una signora anziana è caduta nella sua cabina e si è urtata contro il water, e un cameriere che non ha avuto l'aria di sapere come lasciar andare il vassoio ha fracassato la parte superiore del cranio all'estremità opposta del corridoio.

Petit è riuscito a osservare questo fenomeno da un ponte superiore della nave.

...Il capitano ha deciso di virare verso ovest per affrontare le onde estremamente pericolose. Petit era affascinato dalla tempesta. Una notte ha voluto esplorare il ponte inferiore, normalmente vietato ai passeggeri, per osservare da vicino il mare in tempesta. Le montagne di acqua nera e schiuma bloccavano l'orizzonte. All'improvviso Petit si rende conto che un'onda inonda il ponte della nave, che diventa allagato d'acqua, e lui stesso rischia di essere travolto da un'onda, lasciato solo nel mezzo dell'Oceano Atlantico, nel cuore della notte, nel retromolo della nave. Riesce a salvarsi per miracolo.

...Quando Petit è tornato in Francia, ha svolto il servizio militare, è diventato tenente nell'esercito e ha diretto un club militare di parapendio a Friburgo, in Germania. Oltre a ciò, ha effettuato 200 balzi in paracadute libero.

...Un po' deluso dalle sue esperienze a Princeton, è diventato artista per diversi anni. Ha fatto pittura e incisione su rame e pietre litografiche a Parigi. Poi si è unito a un'azienda situata nel sud della Francia che possedeva un sito di prova per razzi spinti da polvere.

...Ma si è presto annoiato e si è unito a un istituto di ricerca pubblico. Ha lavorato su una centrale elettrica MHD, un sistema a breve durata basato su un "tubo ad urto" (tunnel ad urto a breve durata). Quest'ultimo produceva un flusso di argon caldo e denso per 200 microsecondi a una pressione di un bar, una temperatura di diecimila gradi, una velocità di 2500 m/s.

...Combinando questo flusso con un campo magnetico trasversale di due tesla, si ottiene un forte campo elettrico indotto VB, e una corrente elettrica che circola attraverso gli elettrodi murali e i carichi esterni. A tali temperature elevate, la conducibilità elettrica dell'argon è sufficientemente elevata da produrre una densità enorme di potenza elettrica: due megawatt per un canale MHD delle dimensioni di una lattina di birra.

...Siamo ora nel 1965. Si era interessati all'elevata efficienza delle centrali MHD (teoricamente: fino al 60%). I laboratori erano ricchi in tutti i paesi e sprecavano denaro.

...Gli esperti MHD sognavano di poter accoppiare i loro generatori a reattori ad alta temperatura (HTR). Gas inerti come l'argon o l'elio avrebbero raffreddato il cuore del reattore e ne avrebbero estratto l'energia termica. Aggiungere il 2% di cesio aumenterebbe la conducibilità elettrica.

...Gli esperti degli HTR si rifiutavano di pensare a reattori che funzionassero a temperature superiori ai 1500 °C. Il MHD ne richiedeva 2000 o 2500...

...Allora si pensò a un sistema a due temperature (negli Stati Uniti: Kerrebock, in Russia: Shendlin e i suoi collaboratori). L'idea è semplice. Una lampada fluorescente è un dispositivo a due temperature. Il gas, l'argon, è freddo. Prova: si può toccarlo con la mano. Ma il campo elettrico fornisce grandi energie agli elettroni liberi. Questi elettroni colpiscono lo strato fluorescente, all'interno della parete di vetro, che quindi reagisce, emettendo luce bianca.

...Americani e russi pensano che in determinate condizioni adeguate, un generatore MHD a due temperature potrebbe funzionare, diciamo a una temperatura del gas di 1500 °C e una temperatura elettronica di 2500-3000 Kelvin. Si ottiene una buona conducibilità elettrica (che dipende dalla temperatura elettronica), un'ottima efficienza, in pratica tutto è perfetto.

...Ma nel 1964 un giovane russo ha partecipato a un incontro internazionale MHD a Newcastle, nel Regno Unito. Il giovane E. Velikhov, membro della squadra russa. Come teorico, ha previsto:

« I vostri plasmi a due temperature saranno abbastanza instabili. Avrete onde di densità elettronica piane, trasformando il vostro gas di lavoro in un... condensatore, una successione di strati di alta e bassa conducibilità elettrica. La corrente elettrica non circolerà, quindi nessuna potenza elettrica, niente. "Ho calcolato tutto", disse lui. »

...Nessuno gli credette, ma si è rivelato vero. A Varsavia nel 1967, Ricateau, costruttore francese della centrale "Typhée" a Fontenay-aux-Roses, concluse: «ci troviamo di fronte al muro dell'instabilità elettrotermica di Velikhov».

...Nel 1965 Petit si unì all'Istituto di meccanica dei fluidi di Marsiglia, diretto dal professor J. Valensi (deceduto da tempo). Copiando il modello americano di Bert Zauderer, i francesi usarono tubi ad urto per produrre alla sorgente un flusso gassoso caldo, rapidamente indirizzato verso piccoli canali MHD. Si dimostrarono sperimentali relativamente economici. Il campo magnetico di due tesla era fornito da una banca di condensatori. Il canale MHD era costruito in plexiglas e gli elettrodi erano in rame rosso.

...In Francia il Commissariato all'Energia Atomica (CEA, il dipartimento francese dell'energia atomica) deteneva quasi tutta l'attività MHD in cicli chiusi. Ma il loro enorme generatore "Typhée", nella sua grande sala, si è rivelato instabile come tutti i suoi fratelli nel mondo. La potenza elettrica prodotta era vicina allo zero.

Allora gli uomini del CEA dissero:

« Perché non provare a simulare questo con questi piccoli tubi ad urto, nel laboratorio di Marsiglia? »

...L'idea venne da un giovane studente di Kerrebrock: Solbès. A Marsiglia il contratto fu rapidamente firmato, anche se nessuno sapeva cosa fosse un generatore a due temperature. Di recente assunto, Petit imparò la fisica dei plasmi. Nel 1967 Sutton e Sherman avevano appena pubblicato il loro eccellente libro (Mac Graw Hill) intitolato "Ingegneria della magneto-idrodinamica". Petit capì il problema, costruì e pubblicò la sua teoria dell'instabilità di Velikhov, e ebbe un'idea originale. Scoprì, attraverso i suoi studi teorici, che quando il plasma diventa "completamente ionizzato", se abbastanza rapidamente, l'instabilità non si verifica. L'ionizzazione stabilizza il plasma. Questo fenomeno fu riscoperto quindici anni dopo da un giapponese, che lo chiamò "salire il monte Fuji" (a causa della forma particolare della curva di crescita dell'instabilità, simile al famoso vulcano giapponese).

...Nel 1966 l'esperimento calcolato da Petit riuscì pienamente. Per la prima volta al mondo un generatore MHD funzionava a due temperature e con una potenza elevata, in condizioni stabili. Temperatura del gas: 6000 °C, temperatura elettronica: 10.000 °C. Potenza di uscita: due megawatt (per 200 microsecondi...).

I colleghi di Petit erano scettici. Ma Petit disse:

« Mettiamo il 2% di biossido di carbonio nel gas. Assorbirà l'energia del gas elettronico, trasformandola in energia di vibrazione e emissione radiativa. Il processo sarà molto rapido, grazie alla grande sezione efficace del CO2, e l'ho potuto calcolare. »

...Ancora una volta, le previsioni di Petit si rivelarono esatte. Confermò di essere un buon profeta e poté presentare il suo lavoro al congresso internazionale MHD di Varsavia nel 1967. In seguito, la temperatura del gas fu ridotta con successo a 4000 Kelvin. La stabilità del plasma fu confermata da fotografie scattate con la prima telecamera elettronica americana disponibile.

...Il direttore del laboratorio era entusiasta. Tutti pensavano che fosse la soluzione, e ognuno sognava di abbassare la temperatura del gas a 1500 °C. Naturalmente, il tubo ad urto è solo un simulatore. Ma la gente pensava che l'idea fosse eccellente e dovesse risolvere i problemi dei "grandi fratelli", i convertitori MHD su larga scala.

...Il capo del laboratorio decise di condurre l'esperimento da solo, come al solito. Piazzò il suo team sulla centrale costruita da Petit con le sue mani, e lo cacciò in una piccola stanza sotto il tetto. Lì, Petit calcolò nuovamente e rise: la barca è forata. La teoria mostra che questo metodo non permetterà di abbassare la temperatura del gas al di sotto dei 4000 °C. Tutto quell'entusiasmo per niente...

...Nei mesi successivi, Petit lavorò come un forsennato per costruire la sua "barca di salvataggio": una tesi di dottorato basata sulla teoria cinetica dei gas ionizzati. Sapeva che avrebbe dovuto abbandonare sette anni di duro lavoro qui e lasciare il laboratorio.

...In basso, le cose non andarono altrettanto bene. I collaboratori del capo avevano commesso molte errori e avevano quasi distrutto il convertitore MHD. Valensi ordinò a Petit di tornare e ricostruire la macchina quasi distrutta. Ma ormai era troppo tardi. La tesi di dottorato di Petit era terminata, e lui lasciò il laboratorio, che affondò. Stanco di tutto quel rumore, Petit decise di trasformare gli elettroni in stelle, nelle equazioni, e di unirsi all'Osservatorio di Marsiglia. (Praticamente, per lo specialista: trasformare l'equazione di Boltzmann nell'equazione di Vlasov, il cui secondo membro è nullo).

Lavora lì da più di 25 anni.

...Abbiamo scritto 30 libri. Alcuni sono stati tradotti in inglese (Le avventure di Archibald Higgins). Questi libri sono stati stampati negli Stati Uniti, in Inghilterra, in Germania, in Italia, in Portogallo, in Russia, in Polonia e... in Iran.

...Nei brevi racconti dell'ayatollah iraniano, si trova l'eroina Sophie vestita in modo molto leggero, e loro esercitano il diritto di farla vestire decentemente, come è costume, con un tchador. Un artista iraniano si occupa di questa operazione per lei. L'Iran non è l'unico paese a esercitare questi cambiamenti di abbigliamento dell'eroina. Il secondo paese fu l'America. Quando questi libri uscirono negli Stati Uniti, furono presi dal dipartimento di matematica dell'Università di Berkeley. Petit venne all'università per tenere una conferenza e portò con sé i libri già stampati in Inghilterra. Li offrì alla biblioteca, che mise a disposizione degli studenti due tipi di libri, entrambi in lingua inglese. Alcuni portavano la scritta "versione pulita" e altri la scritta "versione originale".

...Sono passati vent'anni. Queste edizioni sono, senza dubbio, difficili da trovare oggi. La serie comprende:

• Ecco l'occhio di Euclide

• Magia informatica.

• Tutto è relativo.

• Buco nero.

• Big Bang

• La barriera silenziosa

• Corsa, robot, corsa.

18 titoli sono stati stampati in Francia.

...Nel 1977 Petit scopre i primi microcomputer Apple-II. Scrive il primo programma di progettazione assistita da computer (CAO) in 3D funzionante efficacemente su piccoli sistemi (48K, i 64K). Vende 1.500 copie di questo software.

...Negli otto anni successivi ha diretto un centro informatico. Nel frattempo ha imparato la geometria moderna con Bernard Morin, un famoso matematico cieco, e ha disegnato l'eversione della 2-sfera. Ha inoltre inventato una nuova eversione del toro, e ha pubblicato questo lavoro all'Accademia delle Scienze francesi. Ha dimostrato che le linee meridiane della misteriosa superficie di Boy possono essere ellissi. Ciò consentirà in seguito a Apery di costruire la prima equazione implicita della superficie, di grado sei.

...Nel 1975 Petit apparteneva all'Osservatorio di Marsiglia. Ma le vecchie idee MHD continuavano a girare nella sua testa. Nel 1965, durante gli esperimenti MHD, il rallentamento del plasma nel canale MHD era così forte che si formò un'onda d'urto che si spostò all'ingresso del canale. Questo era dovuto alla forza di Lorentz JB. Produrre energia elettrica rallenta il gas: la sua energia cinetica si trasforma in elettricità.

...Più alta è la produzione di elettricità, più forte è l'effetto di rallentamento del gas. Come previsto da Petit, doveva apparire un'onda d'urto, e apparve.

...Più tardi, alla fine degli anni Sessanta, furono condotti negli Istituti di Meccanica dei Fluidi di Marsiglia esperimenti di accelerazione ingegnosi e a basso costo da due ricercatori: B. Fontaine e B. Forestier. Dimostrarono che utilizzando il convertitore MHD come acceleratore, la velocità del plasma di argon (2.750 m/s all'ingresso nel canale) poteva aumentare fino a 8.000 m/s in un acceleratore MHD lungo solo dieci centimetri.

...Ma all'inizio degli anni Settanta, la ricerca MHD si fermò in tutti i paesi.

...Nel suo osservatorio Petit continuava a pensare al meraviglioso mondo MHD. Un giorno disse:

• Se con una forza di Lorentz sufficientemente intensa posso produrre un'onda d'urto, perché non potrei annullarne una situata nella parte anteriore di un corpo in movimento a velocità supersonica nel gas, semplicemente aspirando il gas tramite un campo di forza di Lorentz opportunamente progettato? In breve, è possibile il volo senza onde d'urto, a velocità supersoniche?

...L'idea sembrava completamente folle agli esperti della meccanica dei fluidi convenzionale. Essi dicevano:

• Devi assolutamente avere un sistema di onde d'urto.

...Petit non era convinto. Quando frequentava la sua scuola aeronautica a Parigi, usava un simulatore analogico del flusso su superficie libera dell'acqua. Oggi questi strumenti sono completamente scomparsi dalle università e dai laboratori. Ma negli anni Sessanta venivano usati per simulare il sistema di onde d'urto intorno, ad esempio, a un'ala piana:

...Se alcuni lettori sono interessati, informazioni su argomenti MHD e annullamento delle onde d'urto possono essere fornite sul sito web.

...In breve, nel 1976 Petit calcolò i parametri di un esperimento MHD, utilizzò un campo magnetico di un tesla, acqua, acido cloridrico, flusso su superficie libera, elettrodi e annullò l'onda d'acqua situata davanti a un modello di un centimetro.

...Più tardi guidò una tesi di dottorato nel campo, quella di Bertrand Lebrun.

...Per gli esperti di meccanica dei fluidi, le onde d'urto si formano perché "le linee di Mach si concentrano":

...Dove le linee di Mach si accumulano, le onde d'urto tendono a crescere. Ma la forza di Lorentz modifica l'angolo locale di Mach e il sistema locale delle linee di Mach. Con il suo studente Bertrand Lebrun, Petit dimostrò nel 1982 che tramite un campo di forza di Lorentz opportuno si poteva evitare l'intersezione delle linee di Mach, impedendo così la formazione delle onde d'urto.

...Inoltre, tutto ciò poteva essere sperimentalmente verificato con un campo magnetico trasversale e un insieme di elettrodi sulla parete. Petit e Lebrun presentarono il lavoro al VII incontro internazionale di Tsukuba, Giappone, nel 1987 (ma a causa della mancanza di fondi non poterono partecipare).

...Lebrun calcolò il campo utilizzando un insieme di computer Mac Intosh, vecchi appartenenti ai colleghi di Petit. Ogni notte, ogni macchina elaborava una parte del campo, e ogni mattina Lebrun ritirava i risultati passando con la sua moto e li sintetizzava sul suo Mac Intosh. Un sistema multiprocessore originale.

...Comunque i calcoli erano abbastanza convincenti. Petit aveva previsto di testarlo con un canale guidato da onde d'urto, come al solito. Questi vecchi sistemi erano quasi obsoleti, ma un laboratorio a Rouen, in Francia, ne possedeva ancora uno. Petit convinse il CNRS francese (Centre National de la Recherche Scientifique) a sostenere la sua ricerca e fu pianificato un programma MHD con un certo sostegno finanziario. L'idea era semplice: il vecchio tubo d'urto forniva un flusso di argon caldo (10.000°K), denso (pressione: 1 bar) e di breve durata (200 microsecondi). In una prima fase, un sistema stroboscopico basato sulla luce di un piccolo laser mostrò il sistema delle onde d'urto intorno a un'ala piana con bordo tagliente.

...Poi, in un altro test, il MHD sarebbe stato attivato con un campo magnetico adeguato (un campo da 2 tesla fornito da un banco di condensatori) e una scarica elettrica opportuna nel plasma attraverso gli elettrodi sulla parete (anch'essa dovuta a una scarica di condensatori). Si poteva quindi aspettare che la forza di Lorentz annullasse l'onda, specialmente le onde anteriori.

Petit:

• Sono sicuro che avrebbe funzionato con successo nel primo test. Tutto era stato calcolato con cura...

...Ma l'Esercito francese fermò tutto. I militari erano molto interessati al concetto, per il loro uso personale, ma la loro idea sottostante era... un missile supersonico da crociera e forse qualcos'altro, chissà.

...Alla fine degli anni Ottanta Petit scoprì che il motivo dello Stato era una realtà solida.

...Nessuno può combattere contro l'Esercito. Alla fine si arrese e si spostò verso la cosmologia teorica nel 1987.

...Nel 1987 Petit arrivò al dipartimento di Meccanica dei Fluidi di Berkeley, il cui direttore, ora in pensione, era il suo vecchio amico Tonio Oppenheim, che lo invitò a tenere una conferenza su MHD e annullamento delle onde d'urto.

...Nella stessa stanza sedeva un altro collega chiamato Kunkle. Era il direttore degli acceleratori di particelle dell'Università di Berkeley. Durante la conferenza di Petit, rise costantemente. Alla fine Oppenheim, perplesso dal comportamento insolito del collega, gli chiese:

• Caro professore Kunkle, siamo amici da tanti anni. Perché disturbi la conferenza del mio amico?

• Scusi, è troppo per me. Petit sta spiegando a questi giovani studenti in parole chiare molte ricerche attualmente condotte al Lawrence Livermore Laboratory. Ma lì sono considerate altamente riservate. In realtà così riservate che non sono autorizzato a dirle neanche una parola. Ma sono... molto simili. È tutto ciò che posso dire.

Nel 1987, per Petit, fu la fine della storia MHD. Pubblicò tre articoli di cosmologia teorica su Modern Physics Letters A, negli anni 88-89.

...Dal 1977 Petit era molto interessato alle idee di Sakharov (modello dell'universo gemello). Pubblicò due articoli nei Comptes rendus de l'Académie des Science francesi, quest'anno. Dieci anni dopo la parentesi MHD fu chiusa definitivamente, tornò sull'argomento.

...Pubblicò un nuovo articolo su Nuovo Cimento nel 1994, intitolato "Il problema della massa mancante" (riprodotto in Geometrical Physics A, 1). Un altro su Astrophysics and Space Science, nel 1995 (riprodotto in Geometrical Physics A, 2). Poi cominciarono i problemi. Molti articoli inviati a diverse riviste furono restituiti senza essere sottoposti a referee, con brevi frasi come:

• Ci dispiace, non pubblichiamo lavori speculativi.

...A febbraio 1997, finalmente una risposta, da Astronomy and Astrophysics. Il referee rispose: "Penso che l'articolo sia provocatorio e interessante" e pose una dozzina di domande diverse.

...Il gioco cominciò e proseguì per dieci mesi. Le domande erano pertinenti, ma allargarono molto gli articoli. L'articolo iniziale aveva 22 pagine. Man mano che arrivavano nuove domande, l'articolo cresceva sempre di più, arrivando infine a 90 pagine.

...Il referee chiese un modello cosmologico completo e pose... sessanta domande. Petit scrisse sette versioni successive. Gli scambi epistolari con questo esperto anonimo furono sempre cordiali. Petit ringraziò il referee per le sue domande pertinenti e il referee lo ringraziò per la sua pazienza.

Poiché l'articolo era ora troppo lungo, Petit suggerì di dividerlo in due parti. Poi, improvvisamente, a dicembre 1997, il Direttore della rivista, James Lequeux, scrisse a Petit:

• Basta così. Non finirà mai. Lo blocco io. È la mia decisione e non è negoziabile.

...Nessun avvertimento, nessun invito a terminare il lavoro, niente. Solo questa decisione brusca ed inaspettata.

...Petit chiese la possibilità di pubblicare alcune pagine su Astronomy and Astrophysics e suggerì di inviare al referee una versione abbreviata composta da ciò che l'uomo aveva approvato durante la lunga corrispondenza. Lequeux rifiutò.

...Petit chiese al Dottor Lequeux di trasmettere un ultimo messaggio al suo referee, nel quale chiedeva:

• Conferma la decisione di rifiuto del Direttore di Astronomy and Astrophysics? Se sì, potrebbe inviarmi le sue argomentazioni scientifiche finali?

...Da gennaio 1998, dodicesimo giorno, non è arrivata alcuna risposta. In un ultimo messaggio (26/03/98), il Dottor Lequeux scrisse a Petit (vedi il Libro dei Giornali):

• Ricordo che il Direttore della rivista è l'unico che decide se un articolo è o meno idoneo alla pubblicazione e che la relazione del referee è solo consultiva.

Fine della storia.

Il sito web creato da Petit ha diversi obiettivi:

• Sottoporre opere passate e nuove a scienziati, per ricevere eventuali opinioni e commenti, se ne hanno da formulare. Saranno riprodotti. Se sono pertinenti, gli articoli saranno eventualmente modificati. Se non lo sono, l'autore cercherà di spiegare perché.

• Diffondere conoscenze su teoria dei gruppi, geometria e altri argomenti diversi.

• Informare le persone.

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