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tra Scienza & Coscienza

"Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me'' I. Kant

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Coscienza

UNA CERVICE IN 3D PER COMPRENDERE MEGLIO IL CANCRO

 

Il cancro alla cervice uccide quasi 300.000 donne all’anno in tutto il mondo, con circa l’85% dei decessi che si verificano nei paesi in via di sviluppo.

Oggi un nuovo test sviluppato dalla Rice University può aiutare i giovani ricercatori a capire come si sviluppa e come intervenire con il cancro alla cervice.

Il dispositivo fornisce un modello interattivo, e soprattutto a basso costo, che riesce a imitare la regione pelvica di una donna.

Questa tipologia di test può essere utile per gli scienziati dei paesi in via di sviluppo che possono imparare a prevenire questa forma di cancro.

Il 90% dei casi di cancro alla cervice è prevenibile, il video di Brandon Martin della Rice University offre una visione più chiara e completa del dispositivo e del suo utilizzo.

 

Crediti video: Brandon Martin

TUTTE LE COSE DA SAPERE SUL RIENTRO DELLA TIANGONG-1

La stazione spaziale cinese Tiangong-1 ha deciso di ritornare a casa base (la Terra) per il fine settimana di pasqua. Una nota dell’Istituto di scienza e tecnologie dell’informazione ‘A. Faedo’ del Cnr (Isti-Cnr), fornisce alcune risposte alle domande più frequenti sul tema, tra cui: dove può avvenire il rientro, quanto è grande il rischio, come si distribuiscono i frammenti, com’è fatta e quanto è grande la stazione spaziale cinese.

Tiangong-1 è stata la prima stazione spaziale cinese, lanciata il 29 settembre 2011 su un’orbita approssimativamente circolare, a circa 350 km di altezza e inclinata di poco meno di 43 gradi rispetto all’equatore terrestre. Nel novembre dello stesso anno è stata raggiunta e agganciata dalla navicella Shenzhou-8 senza equipaggio, mentre i primi tre astronauti vi sono saliti a bordo, trasportati da Shenzhou-9, nel giugno 2012, trascorrendovi 9 giorni e mezzo. Il secondo e ultimo equipaggio di tre astronauti si è agganciato alla stazione, con Shenzhou-10, nel giugno 2013, trascorrendovi 11 giorni e mezzo.

Da allora Tiangong-1 ha continuato a essere utilizzata, disabitata, per condurre una serie di test tecnologici, con l’obiettivo di de-orbitarla, a fine missione, con un rientro guidato nella cosiddetta South Pacific Ocean Unpopulated Area (SPOUA), una specie di cimitero dei satelliti in una zona pressoché deserta dell’Oceano Pacifico meridionale. Purtroppo, però, il 16 marzo 2016, il centro di controllo a terra ha perso la capacità, pare in maniera irreversibile, di comunicare e impartire comandi al veicolo spaziale.

Nei due anni trascorsi da allora, Tiangong-1 ha perciò perduto progressivamente quota, perché il continuo impatto con le molecole di atmosfera residua presenti anche a quelle altezze le ha sottratto incessantemente energia. Ed è questo processo completamente naturale che farà alla fine precipitare la stazione spaziale sulla terra senza controllo, non potendo essere più programmata un’accensione dei motori per un rientro guidato.

Come è fatta e quanto è grande?

Tiangong-1 consiste approssimativamente di due moduli cilindrici montati uno sull’altro: quello di servizio, con un diametro di 2,5 m, e quello abitabile, con un diametro di 3,4 m. La lunghezza complessiva è di 10,5 m. Su lati opposti del modulo di servizio sono anche attaccati, perpendicolarmente all’asse di simmetria dei cilindri, due pannelli solari rettangolari, larghi 3 m e lunghi 7 m.

Che massa ha?

Quando è stata lanciata, Tiangong-1 aveva una massa di 8506 kg, di cui circa una tonnellata di propellente per le manovre. Nel corso della missione la massa è però diminuita, principalmente per due motivi: 1) una parte significativa del propellente è stata consumata per le manovre orbitali e per contrastare la progressiva sottrazione di energia meccanica da parte dell’atmosfera residua; 2) i due equipaggi, durante le loro permanenze sulla stazione, hanno consumato buona parte delle scorte di cibo, acqua e ossigeno stivate a bordo. Cercando di calcolare questi consumi, abbiamo stimato che la massa attuale di Tiangong-1 dovrebbe aggirarsi sui 7500-7550 kg. Non sarebbe quindi molto diversa da quella della nave cargo russa Progress-M 27M, di cui abbiamo seguito il rientro incontrollato nel 2015.

Si tratta di un evento eccezionale?

Assolutamente no. Di rientri senza controllo di stadi o satelliti con una massa superiore alle 5 tonnellate ne avvengono, in media, 1 o 2 all’anno, quindi sono relativamente frequenti. Per esempio, il 27 gennaio scorso, uno stadio russo-ucraino di circa 8500 kg, quindi con una massa superiore a quella di Tiangong-1, è rientrato sul Perù e dei componenti sono precipitati nell’estremità meridionale del paese, nella regione del lago Titicaca. Il 10 marzo, uno stadio del lanciatore cinese Lunga Marcia 3B è invece rientrato sul Paraguay e un serbatoio è stato recuperato nei pressi della città di Canindeyú, vicino al confine con il Brasile.

Quanto è grande il rischio rappresentato da un rientro incontrollato?

La soglia di attenzione comunemente adottata a livello internazionale corrisponde a un rischio estremamente ridotto per un singolo individuo che risiede in un’area sorvolata dal satellite: la probabilità corrispondente di essere colpiti da un frammento è infatti un numero piccolissimo, dell’ordine di uno su centomila miliardi (cioè 1:100.000.000.000.000). Confrontata con i rischi cui andiamo incontro nella vita di tutti i giorni, si tratta di una soglia bassissima. Tanto per fare un paio di esempi, la probabilità di essere colpiti da un fulmine è 130.000 volte maggiore, mentre quella di rimanere vittima di un incidente domestico, nei paesi sviluppati, è addirittura più grande di 3 milioni di volte. E’ per questo che, in oltre 60 anni di attività spaziali, e nonostante siano rientrati in media 1-2 stadi o satelliti alla settimana, nessuno è mai rimasto ferito, finora, per il rientro incontrollato di un oggetto artificiale dall’orbita terrestre.

È possibile quantificare il rischio rappresentato dal rientro di Tiangong-1?

Al momento non siamo al corrente di stime quantitative ufficiali di fonte cinese. Per analogia con casi precedenti, possiamo però affermare con ragionevole sicurezza che la soglia di attenzione comunemente adottata a livello internazionale sarà superata, anche se il rischio individuale resterà comunque bassissimo. Ci vorrebbero, infatti, da 500 a 1000 rientri come questo perché ci sia un’elevata probabilità che un frammento colpisca qualcuno in giro per il mondo. E la probabilità di una collisione con un aereo in volo è almeno 200 volte più piccola di quella che sia colpita una persona all’aperto.

Cosa si intende per rientro nell’atmosfera?

Non esiste un confine netto e preciso tra l’atmosfera e lo spazio: la prima svanisce progressivamente, con continuità, nel secondo. Ecco perché i satelliti in orbita bassa ne subiscono gli effetti e anche la Stazione Spaziale Internazionale, che vola a 400 km di altezza, deve periodicamente accendere i motori per contrastare la perdita di quota provocata dall’atmosfera residua. Esiste comunque un’interfaccia convenzionale, fissata alla quota di 120 km, al di sopra della quale un’orbita circolare è ancora marginalmente possibile, anche se di brevissima durata, mentre al di sotto no. In generale si parla quindi di rientro nell’atmosfera quando un veicolo spaziale scende alla quota di 120 km. Ma siccome in gran parte dei casi la struttura principale di un satellite rimane integra fino alla quota di 80 km, spesso, quando si parla di previsioni di rientro, ci si riferisce appunto al raggiungimento della quota di 80 km.

Che cosa succede durante il rientro?

In un caso come quello di Tiangong-1, si parla di rientro nell’atmosfera quando l’oggetto scende a 120 km di quota. Da quel punto in avanti l’attrito dell’aria diventa sempre più significativo, e le strutture esposte di grande area e massa contenuta, come i pannelli solari e le antenne sporgenti, possono staccarsi tra i 110 e i 90 km di altezza. Il corpo del satellite, dove è concentrata gran parte della massa, rimane però generalmente intatto fino a 80 km di quota. Solo in seguito, a causa dell’azione combinata delle forze aerodinamiche e del riscaldamento prodotti dall’attrito dell’aria, la struttura principale si disintegra e i singoli componenti si trovano a loro volta esposti alle condizioni proibitive dell’ambiente circostante. Il destino dei vari pezzi dipende dalla composizione, dalla forma, dalla struttura, dal rapporto area su massa, e dal momento in cui vengono rilasciati durante la discesa. Gran parte della massa si vaporizza ad alta quota, ma se il satellite è sufficientemente massiccio e contiene componenti particolari, come serbatoi di acciaio o titanio e masse metalliche in leghe speciali, la caduta al suolo di frammenti solidi a elevata velocità, fino a qualche centinaio di km/h, è possibile.

Come si distribuiscono i frammenti?

I frammenti in grado di sopravvivere alle proibitive condizioni del rientro precipitano su un’area di forma approssimativamente rettangolare, lunga dagli 800 ai 2000 km, nella direzione del moto, e larga circa 70 km, perpendicolarmente alla direzione del moto. Su Tiangong-1 sono tuttavia ancora presenti circa 3 quintali e mezzo di propellente usato per le manovre. Nel caso (improbabile) che si verifichino delle esplosioni ad alta quota durante il rientro, alcuni frammenti potrebbero quindi essere proiettati lateralmente anche a un centinaio di km di distanza dalla traiettoria originaria. E’ inoltre importante sottolineare alcuni punti: 1) poiché i frammenti macroscopici sarebbero al massimo poche decine, e con proprietà assai diverse, colpirebbero il suolo molto sparpagliati, a distanze di decine o centinaia di km gli uni dagli altri; 2) quelli più “pesanti” tenderebbero, in genere, ad allontanarsi di più dal punto di rientro a 80 km di quota, ma colpirebbero il suolo prima degli altri, nel giro di 6-7 minuti, e a una velocità confrontabile con quella di un’auto di Formula 1 in rettilineo; 3) i frammenti più “leggeri” cadrebbero invece più vicini, ma ci metterebbero una ventina di minuti e colpirebbero il suolo a una cinquantina di km/h.

Qual è la natura del rischio?

Per Tiangong-1 i rischi potenziali sono di due tipi: meccanico e chimico. Il rischio meccanico è quello derivante dall’urto di frammenti massicci a elevata velocità con veicoli in movimento, strutture vulnerabili e persone all’aperto. Quello chimico dipende dal fatto che, sulla base delle nostre stime, dovrebbero trovarsi ancora a bordo, non sappiamo se allo stato liquido o solido, circa 230 kg di tetrossido di azoto e 120 kg di monometilidrazina, sostanze molto tossiche (soprattutto la seconda). E’ difficile che ne arrivi a terra anche una piccola frazione, ma una contaminazione residua di alcuni frammenti non può essere completamente esclusa a priori, per cui, nel caso qualcuno si imbattesse in uno di essi, sarebbe prudente non avvicinarsi, evitare qualsiasi contatto, tenere lontani i curiosi e limitarsi ad avvertire le autorità.

Dove può avvenire il rientro?

In linea di principio, il rientro potrebbe avvenire in qualunque località del pianeta compresa tra i 43 gradi di latitudine sud e i 43 gradi di latitudine nord. Tuttavia, tenendo conto che i frammenti, a causa di un’eventuale esplosione ad alta quota, potrebbero allontanarsi anche di un centinaio di km rispetto alla traiettoria originaria, le zone potenzialmente a rischio per la caduta di detriti devono essere estese di un grado di latitudine, quindi l’area da tenere sotto osservazione è in realtà quella compresa tra i 44 gradi di latitudine sud e i 44 gradi di latitudine nord. L’Italia è quindi divisa in due, con le località a nord del 44° parallelo escluse a priori da qualunque conseguenza, e quelle a sud potenzialmente a rischio. Tenendo conto della distribuzione degli oceani e delle terre emerse, e dell’inclinazione dell’orbita rispetto all’equatore, se i detriti di distribuissero su un arco di 800 km, la probabilità a priori che cadano tutti in mare è del 62%. Ma se i detriti si disperdessero su un arco di 2000 km, la probabilità che nessuno di essi precipiti sulla terraferma scenderebbe al di sotto del 50%. Quanto infine alla probabilità a priori che il rientro avvenga nella fascia di latitudine compresa tra i 35 e i 43 gradi nord, essa si aggira intorno al 18%.

Perché non è possibile prevedere il rientro con largo anticipo?

Gran parte dei satelliti che rientrano nell’atmosfera lo fanno da orbite basse quasi circolari, si muovono cioè quasi tangenzialmente rispetto agli strati atmosferici di densità crescente. Piccole variazioni di questo angolo, già vicino allo zero, possono produrre delle traiettorie ben diverse, un po’ come succede quando tiriamo un sasso nell’acqua di uno stagno. Se l’angolo di incidenza è poco più che radente, il sasso si inabissa nel punto di contatto con l’acqua, ma se il sasso colpisce la superficie di striscio, può rimbalzare una o più volte e non è facile prevedere a priori dove potrà alla fine immergersi. A parte questo effetto, che dipende dalla particolare geometria della traiettoria, esistono diverse altre sorgenti di incertezza, quali: 1) l’orbita di partenza, determinata da radar e telescopi basati a terra, è affetta da un certo errore; 2) l’orientazione nello spazio dell’oggetto non è costante, ma può evolvere in maniera complicata e spesso imprevedibile; 3) anche i migliori modelli di atmosfera sono affetti da errori, che variano in funzione del tempo e delle condizioni ambientali; 4) le previsioni dell’attività solare e geomagnetica, che influiscono sulla densità atmosferica, sono affette da incertezze, un po’ come succede per le previsioni meteorologiche. Tenendo conto di tutte queste variabili, non è possibile e non ha senso calcolare “dove” e “quando” il satellite precipiterà sulla terra, anche perché tutto è ulteriormente complicato dalla grande velocità con cui questi oggetti si spostano. Facciamo un esempio. Se un giorno diventasse possibile prevedere, anche sei ore prima, un terremoto con l’incertezza di un’ora e mezza, la cosa verrebbe considerata, e giustamente, un risultato straordinario. Ma se, cosa già possibile, facessimo lo stesso per il rientro incontrollato di un satellite, un’ora e mezza di incertezza corrisponderebbe a più di 40.000 km lungo la traiettoria, cioè a più di un giro del mondo!

Che cosa è possibile prevedere?

Il calcolo di affidabili finestre temporali di incertezza, che si restringono progressivamente, mano a mano che ci si avvicina al rientro, permette di affrontare il problema in maniera completamente diversa. Non bisogna infatti trovare dove e quando l’oggetto rientrerà, cosa fisicamente impossibile in questi casi, bensì dove non cadrà. Nelle ultime 36 ore si può infatti cominciare a escludere progressivamente delle aree del pianeta sempre più vaste, via via che ci si avvicina al rientro, sperando di eliminare alla fine più del 97% delle aree inizialmente considerate a rischio. In questo modo, per esempio, l’Italia può essere esclusa quasi sempre almeno diverse ore prima che il rientro abbia luogo. Per le aree residuali che restano invece all’interno della finestra temporale di incertezza fino alla fine, non resta che assumere le misure precauzionali decise preventivamente, aspettare, e vedere, tenendo comunque conto che il rischio effettivo rimane piccolissimo.

Che cosa si intende per sorveglianza spaziale?

Si tratta del processo attraverso il quale si individuano e si identificano gli oggetti artificiali che si trovano nello spazio intorno alla terra, determinandone lo stato dinamico (cioè l’orbita, e magari anche l’orientazione nello spazio e lo stato rotazionale).

Che strumentazione è richiesta?

Condizione necessaria è la disponibilità di potenti radar (soprattutto per le orbite basse, cioè quelle che interessano nel caso dei rientri nell’atmosfera), di telescopi sensibili nell’ottico e nell’infrarosso (soprattutto per le orbite più alte) e, eventualmente, di satelliti in grado di svolgere le osservazioni richieste. Per poter essere efficace, la rete dei sensori basati a terra, cioè i radar e i telescopi, deve avere la massima distribuzione geografica possibile, in longitudine e latitudine, il che comporta un numero di installazioni non piccolo su scala globale (circa una ventina nel caso degli Stati Uniti). A ciò bisogna aggiungere almeno un centro di controllo per l’elaborazione dei dati raccolti e per pianificare al meglio l’osservazione degli oggetti.

Chi è in grado di effettuarla?

Questo tipo di attività è stata finora gestita prevalentemente da organizzazioni militari. I sistemi di sorveglianza più sviluppati sono figli della Guerra Fredda e sono appannaggio degli Stati Uniti e della Russia. Oggi, comunque, anche l’Europa (Italia compresa) dispone di sensori e di capacità, seppur più limitate, in questo ambito.

Chi sta monitorando il rientro?

Il rientro di Tiangong-1 è monitorato da numerosi soggetti, pubblici e privati in tutto il mondo, Italia compresa, in primis il tavolo tecnico coordinato dal Dipartimento della Protezione Civile. Il Laboratorio di Dinamica del Volo Spaziale dell’Istituto Isti del Consiglio nazionale delle ricerche (Isti-Cnr), a Pisa, attivo in questo settore dal 1979, da molti mesi ormai analizza l’evoluzione orbitale dell’oggetto ed elabora autonomamente previsioni di rientro distribuite a enti nazionali e internazionali.

Fonte CNR

LE GRANDI LEGHE SPORTIVE COMBATTONO LE CATTIVE ABITUDINI ALIMENTARI?

Le bevande e i cibi che vanno a sponsorizzare le maggiori federazioni sportive del mondo come NCAA, NBA, NFL e altre leghe; sono stati considerati, da uno studio uscito sulla rivista Pediatrics, come in gran parte pericolosi perché infatti potrebbero contribuire pericolosamente all’aumento dell’obesità nei bambini e negli adolescenti.

 

Secondo i dati dell’OMS: “Il numero di persone obese nel mondo è raddoppiato a partire dal 1980: nel 2014 oltre 1,9 miliardi di adulti erano in sovrappeso, tra cui oltre 600 milioni obesi”.

 

I ricercatori hanno analizzato le statistiche Nielsen dei programmi sportivi televisivi, concentrandosi particolarmente sulla fascia d’età 2-17.

Lo studio ha rilevato che, tra le 10 organizzazioni sportive più seguite, la maggior parte dei prodotti alimentari promossi è stata giudicata “malsana” secondo le linee guida del Nutrient Profile Model e di un indice chiamato NPI.

L’indice è costituito da una scala che va da 0 a 100 e denomina il profilo nutritivo di un alimento. Un NPI maggiore o pari a 64 indica che un cibo è sano, quando sono state studiate le sponsorizzazioni di National Football League (NFL), la Major League Baseball (MLB), la National Hockey League (NHL), la National Basketball Association (NBA), Fédération Internationale de Football Association (FIFA), National Collegiate Athletic Association (NCAA), Little League Baseball e Ultimate Fighting Championship (UFC), i ricercatori hanno riscontrato un risultato profondamente preoccupante: infatti più di tre quarti degli alimenti non è riuscito a soddisfare gli standard minimi per la nutrizione con un punteggio medio NPI di circa 38-39 per alimenti come patatine o caramelle.

I ricercatori hanno utilizzato le classificazioni televisive Nielsen per i programmi sportivi trasmessi nel corso del 2015 per identificare le 10 organizzazioni sportive più seguite dai giovani. Per ognuna delle prime 10, è stato compilato un elenco di tutti gli sponsor con una successiva suddivisione in 11 categorie, ad esempio “retail”, “automotive” e “food / beverage”.

Gli annunci “food / beverage” sono stati quindi identificati tramite YouTube e un database di annunci chiamato AdScope.

I dati di audience del pubblico Nielsen hanno indicato che oltre 412 milioni di giovani di età compresa tra 2 e 17 hanno visto programmi sportivi associati a 10 organizzazioni sportive nel 2015 e oltre 234 sponsor sono stati associati ai 500 programmi più visti. La bevanda / bevande analcoliche era la seconda categoria di pubblicità più diffusa (quasi il 19%), seconda solo alle pubblicità relative al settore automobilistico (quasi il 20%). Dei 173 casi in cui sono stati mostrati cibo e bevande non alcoliche, oltre il 76% ha promosso prodotti con punteggi NPM-derivati ​​inferiori a 64.

“Le organizzazioni (sportive) – ha specificato Marie Bragg, PhD, assistente professore di Population Health alla NYU School of Medicine- devono fare uno sforzo migliore per proteggere i loro fan più giovani e impressionabili”.

 

Gianluigi Marsibilio

 

NYU

BUON VIAGGIO PROFESSORE

 

Ricondividiamo sul nostro sito, con il permesso dell’autore, il pensiero di Luca Perri, astrofisico e divulgatore scientifico sulla scomparsa di Stephen Hawking:

 

“In queste ore si stanno spendendo, giustamente, tante belle parole per ricordare Stephen Hawking, quella che è stata una delle menti più brillanti dell’astrofisica degli ultimi decenni. O di sempre, dice qualcuno.

Si stanno ricordando i suoi numerosi ed importantissimi successi.
A me piacerebbe invece partire ricordando i suoi insuccessi.

Il buon Stephen era infatti solito fare scommesse con i colleghi (tra l’altro, colleghi di un certo livello).
Era però anche solito perderle.
Nel 1975 scommise con l’ultimo Premio Nobel per la fisica Kip Thorne un abbonamento alla rivista “scientifica” Penthouse. Hawking era convinto che la sorgente di raggi X cosmici Cygnus X-1 non fosse un buco nero. Perse la scommessa nel 1990. Ora Kip Thorne porta gli occhiali.
Nel 1997 Hawking e Thorne scommisero un’enciclopedia con John Preskill, sostenendo che l’informazione andasse persa nei buchi neri. Hawking ammise la sconfitta nel 2004.
Nel 2012 perse 100 dollari con Gordon Kane per aver scommesso che il bosone di Higgs non sarebbe mai stato scoperto.
La cosa bella di Hawking, però, era il modo in cui accettava le sconfitte. Non con sportività, ma quasi con gioia, per aver scoperto qualcosa di inatteso. Perdere una scommessa, quindi, non era una vera sconfitta.

Anche perché, parliamoci chiaro, di scommesse e battaglie Hawking ne ha comunque vinte un bel po’.
E non mi sto riferendo alla sua malattia. O meglio, non direttamente a quella. Quando aveva solo 21, i medici gli dissero che gliene restavano un paio da vivere. Si dice che coloro che vivono all’ombra della morte siano spesso coloro che vivono di più. Per Hawking la diagnosi della sua malattia terminale rappresentò paradossalmente un nuovo e fortissimo stimolo.
“Nonostante ci fosse una nuvola sul mio futuro, scoprii, con mia sorpresa, che mi stavo godendo la vita presente più di prima. Iniziai a fare progressi con la mia ricerca”.

Stephen capì che non c’era tempo da perdere, se voleva raggiungere il suo scopo. Uno scopo di certo non facile da raggiungere: “Il mio obiettivo è semplice: è la completa comprensione dell’universo, perché è così com’è e perché esiste.”
Era poco ambizioso, Stephen. La completa comprensione dell’universo non l’ha mai raggiunta, ma tutto sommato robetta importante l’ha fatta.
Giusto per fare un paio di esempi, nel 1970 mostrò insieme a Roger Penrose che una singolarità, una regione di infinita curvatura nello spaziotempo, è forse il punto da cui è scaturito il Big Bang.
Quattro anni dopo dichiarò che i buchi neri irradiano calore fino ad evaporare e scomparire. Per i buchi neri di dimensioni standard il processo sarebbe estremamente lento, ma il discorso sarebbe diverso per buchi neri in miniatura. Questa sua idea ha dato il là a uno dei dibattiti più appassionanti della cosmologia
moderna. Anche perché, se un buco nero evaporasse, tutte le informazioni finite al suo interno durante la sua vita sarebbero irrimediabilmente perse per sempre. Cosa che non renderebbe i fisici particolarmente contenti.
Nel 1982 Hawking mostrò come le fluttuazioni quantiche – minuscole variazioni nella distribuzione della materia – possano aver dato origine a stelle, pianeti e alla vita così come la conosciamo.

I suoi meriti sono stati tutto sommato riconosciuti: a 32 anni lo ammettono alla Royal Society. A 37 si prende la cattedra di professore di matematica lucasiana a Cambridge, probabilmente la più illustre cattedra della Gran Bretagna, precedentemente tenuta da gente tipo Isaac Newton, Charles Babbage e Paul Dirac. In carriera ha vinto la Medaglia Eddington, la Medaglia Hughes della Royal Society, la Medaglia Albert Einstein Award, il Premio Wolf, la Medaglia Copley e il Fundamental Physics Prize.
Mai il Nobel per la Fisica. Fino al 2016 lo chiamavano scherzosamente il Leonardo di Caprio della Fisica.
Solo che poi Leonardo il Premio l’ha vinto. Forse un giorno lo avrebbe vinto anche Stephen, se non fosse che all’Accademia Reale Svedese delle Scienze hanno il vizietto di farti morire, prima di darti il Nobel. Magari, con uno che non sta fisicamente benissimo, ogni tanto si potrebbero sveltire le pratiche, ma
tant’è…

“Non ho paura della morte, ma non ho fretta di morire. Ci sono un sacco di cose che voglio fare prima.”

Oggi, 14 marzo 2018, a 76 anni è morto Stephen Hawking.
Il 14 marzo 1879 nasceva Albert Einstein, che morirà a 76 anni.

Ovviamente c’è già chi intravede, in questa coincidenza, un disegno del Destino di un qualche tipo, come c’è chi lo scova nel fatto che il 1642 vide sia la morte di Galileo che la nascita di Newton.
Sono abbastanza convinto che Hawking non sarebbe stato dello stesso avviso, ma sono anche certo che – nonostante sia connessa alla sua morte – la casualità lo avrebbe divertito. In fondo, come diceva lui, “la vita sarebbe tragica, se non fosse divertente”.

Oggi ci lascia una persona che, forse più di molte altre, incarnava l’immagine che ho della scienza: un qualcuno abituato a sbagliare, ma che prende ogni errore non come una tragedia, ma come uno stimolo per aggiungere un mattone all’edificio della conoscenza, Magari arrivando a smentire convinzioni anche molto radicate. Perché, come amava ripetere il buon Stephen:
“Il più grande nemico della conoscenza non è l’ignoranza, è l’illusione della conoscenza.”

Buon viaggio Professore.”

Luca Perri

GRAZIE DI TUTTO, MR. HAWKING

Se ne è andato all’età di 76 anni Stephen Hawking, il più celebre fisico e cosmologo dei nostri tempi, noto per le sue teorie sui buchi neri e sull’origine dell’Universo, ma non solo. La famiglia comunica che se n’è andato “in pace” nella sua casa a Cambridge nelle prime ore di oggi, mercoledì 14 marzo.

Presenza di spirito, forza di volontà, una forte ironia e un pizzico di irriverenza hanno sempre caratterizzato la sua vita e i suoi successi nella ricerca, per oltre 50 anni di vita, contro ogni pronostico. Infatti, nonostante a 22 anni gli sia stata diagnosticata una rara forma di SLA e pochi anni di vita, dopo un primo momento di sconforto ha deciso di non darsi per vinto, di non arrendersi alla malattia e di portare avanti la sua grande passione per la fisica, l’astronomia e la conoscenza in generale. Da una sedia a rotelle progettata su misura, grazie a un computer e un sintetizzatore vocale, resosi necessario dopo una pesante polmonite che l’ha obbligato a respirare attraverso un tubo, ha continuato il suo lavoro di ricercatore e divulgatore, senza mai lasciarsi fermare da nulla.

La figlia Lucy racconta che aveva un’esasperata «incapacità ad accettare che ci fosse qualcosa che non poteva fare». Lui stesso, nel 1997, disse sempre con la sua onnipresente ironia: «Io accetto che ci siano alcune cose non non posso fare, ma per lo più si tratta di cose che non avrei voluto fare comunque…».

Una intensa vita pubblica, con apparizioni televisive, partecipazioni a congressi, dibattiti, lezioni, ma anche privata con due matrimoni, altrettanti divorzi, tre figli e un nipote. Senza mai “mandarla a dire”, nemmeno di fronte a personaggi come Albert Einstein, che per una tempistica coincidenza nasce proprio il 14 marzo (del 1879) – qualcuno in rete suggerisce che ora “sia stato invitato al suo compleanno” e anche noi piace pensarlo – e dalle cui teorie Hawking parte per sviluppare i suoi studi.

«Einstein sbagliò quando disse: “Dio non gioca a dadi”. La considerazione dei buchi neri suggerisce infatti non solo che Dio gioca a dadi, ma che a volte ci confonda gettandoli dove non li si può vedere».

Dopo le sue ricerche sui buchi neri e le origini dell’Universo – insieme a Penrose, nel 1970, pubblica un lavoro che dimostra come l’Universo sia nato da una singolarità, sarà la nascita di quello che al momento è il Modello Cosmologico di riferimento – prese la cattedra che fu di Isaac Newton, diventando Professore Lucasiano di Matematica all’Università di Cambridge, e da lì si dedicò al grande sogno di tutti i fisici teorici: la “Teoria del Tutto”. Una teoria unificatrice in grado di descrivere sia l’azione della gravità che governa il moto di stelle e pianeti sia le forze che agiscono nel mondo delle particelle subatomiche, ovvero unire le due grandi teorie della fisica contemporanea: la teoria della relatività di Einstein e la meccanica quantistica.

Ma il percorso non è semplice e il mondo della fisica quantistica non sempre accetta le sue idee. Le sue ipotesi vengono considerate “eretiche” in un dibattito che diventa anche una scommessa tra lui e Kip Thorne da una parte e il fisico John Preskill dall’altra (e non sarà l’unica, d’altra parte eretiche si, ma sempre di Stephen Hawking e della sua innata ironia e voglia di mettersi, letteralmente, in gioco stiamo parlando).

Tutto gira attorno al concetto di conservazione dell’informazione di un sistema fisico, che secondo Hawking andava invece persa all’interno di un buco nero, nasce il paradosso dell’informazione all’interno di un buco nero. Nel 2004 ammetterà di avere avuto torto pagando la scommessa, anche se Kip Thorne poco convinto se ne tirò fuori, ma nemmeno questo lo fermerà e, nel 2016, pubblicherà un nuovo studio con una nuova soluzione al paradosso dell’informazione, elaborando l’idea che il buco nero possa “cancellare l’informazione pur conservandola”.
Certamente la discussione, anche senza di lui, non finisce qui…

La ricerca sulle origini dell’Universo e di una teoria che descrivesse ogni cosa, era però per lui anche e soprattutto una ricerca delle origini dell’uomo. Come dicevamo, non solo ironico ma anche irriverente, non si è mai arreso alla necessità di un “creatore” per spiegare l’origine delle cose. Ha sempre pensato che «Servirsi di Dio come di una risposta alla domanda sull’origine delle leggi equivale semplicemente a sostituire un mistero con un altro». E per lui una teoria unificata e consistente sarebbe stato solo il primo passo per comprendere «ogni cosa attorno a noi e la nostra stessa esistenza».

Alla sua straordinaria vita è stato dedicato anche un film nel 2014, “La Teoria del Tutto” diretto da James Marsh e interpretato da Eddie Redmayne che per la sua interpretazione si è aggiudicato l’Oscar come miglior attore protagonista, e che di Hawking dice «una mente davvero bella, uno scienziato straordinario e la persona più divertente che abbia mai avuto il piacere di conoscere».

Ma Stephen Hawking non è apparso solo in un racconto della sua vita interpretato da altri, sono numerosi i suoi camei in programmi televisivi popolari tra le nuove (e non solo) generazioni: dal dissacrante The Simpson all’iconico Star Trek, , in cui gioca a scacchi con l’androide Data, alla commedia dedicata al mondo “nerd” della fisica The Big Bang Theory. I Pink Floyd hanno utilizzato la sua voce nella canzone “keep talking off”. Apparizioni che assieme alle tante trasmissioni dedicate alla scienza a cui ha partecipato e alle sue dichiarazioni più visionare uscite nei media di tutto il mondo, sono considerate di grande ispirazione per i giovani che vogliano intraprendere il percorso di ricercatori.

La sua ultima passione, la colonizzazione dello Spazio. Secondo Hawking non c’è speranza per la sopravvivenza dell’umanità se non colonizzando altri mondi. Secondo Hawking, nonostante sia bassa la probabilità di un disastro sulla Terra in un determinato momento, il rischio aumenta col passare del tempo e un evento catastrofico diventa quasi una certezza nei prossimi mille o 10 mila anni.

«Per quel momento dovremmo già essere sparsi nello Spazio e in altre stelle, così un disastro sulla Terra non significherebbe la fine della razza umana».

Così auspica la costruzione di una base spaziale sulla Luna nei prossimi 30 anni, una missione su Marte entro il 2025 e partecipa al progetto Breakthrough Starshot, un’altra fantascientifica scommessa: un sistema di minuscole e velocissime astronavi “a vela” (spaziale) capaci di raggiungere Alpha Centauri in appena 20 anni, e raccogliere così le informazioni necessarie per la successiva tappa: i viaggi interstellari.

Nessun limite quindi, mai e in nessun campo.

L’elenco delle sue idee visionarie non si esaurisce qui, sono solo alcune delle tante eredità che dovranno raccogliere le nuove generazioni di fisici teorici e cosmologi, ma non secondariamente anche comunicatori della scienza e divulgatori.

Perché parte della sua grandezza è dovuta anche al pensare che:

«Se dovessimo scoprire una teoria completa per tutto, dovrebbe diventare comprensibile per tutti, non solo per un gruppo di scienziati».

E con questo non possiamo che concludere dicendo: «Grazie di tutto, Mr. Hawking».

Coelum Astronomia

La più grande SUPERCOLONIA di PINGUINI

Le isole Danger sono l’inaspettato, ma non troppo, habitat di una delle più grandi colonie di pinguini rimaste sulla terra.

Negli ultimi anni lo sforzo della comunità internazionale si è concentrato per capire e interpretare la distribuzione delle grandi popolazioni di pinguini.

Ora le isole Danger sono ufficialmente l’hotspot più importante dei pinguini di Adelie: grazie ad uno studio, pubblicato su Scientific Reports, è stata ritrovata una colonia che ospita 1 milione e mezzo di pinguini.

A guidare la delegazione è stata Heather Lynch, professoressa associata di ecologia ed evoluzione presso la Stony Brook University. Noi abbiamo parlato con la ricercatrice, che ci ha spiegato: “Eravamo a conoscenza di una colonia molto grande sulle Isole di Heroina (una delle isole Danger) non avevamo però pensato di esaminare da vicino le altre isole, e sebbene avessimo avuto notizie sparse di pinguini su alcune di queste altre isole, non avevamo idea di quante c’erano. Questa è stata una vera sorpresa”.

Per la scoperta le immagini Landsat sono state fondamentali insieme all’incrocio di foto riprese da terra. Le isole sembrano dunque aver evitato in grande stile l’ecatombe legata alla morte dei pinguini per il cambiamento climatico.

 

Nel 2014 grazie alle immagini NASA, gli scienziati hanno scoperto delle macchie di guano sulle isole, che ovviamente suggerivano un numero misteriosamente grande di pinguini.

Per avere una prospettiva finale è stato usato  anche un drone quadcopter commerciale modificato per riprendere immagini dell’intera isola dall’alto.

La Lynch ci ha spiegato che: “C’è un sacco di ghiaccio marino e questo aiuta a sostenere una forte popolazione di krill antartico, che è una grande parte della loro dieta, ma oltre a ciò non lo sappiamo. Speriamo di scoprire di più su ciò che rende le acque intorno alle Danger Islands così produttive per la fauna selvatica”.

 

Un’indicazione interessante per il futuro studio dei pinguini viene da questa affermazione della professoressa: “Nelle zone dove c’è molto ghiaccio marino, e le condizioni sono ancora buone per i pinguini di Adelia, questa specie è ancora rigogliosa”. Lavorare per promuovere un habitat più pulito è l’unica vera arma per fermare il calo demografico dei pinguini.

Gianluigi Marsibilio

COME FUNZIONA IL CERVELLO DEGLI ATLETI?

Un lavoro della John Hopkins University ha mostrato come i cervelli degli atleti che sono sottoposti a salti tripli, doppi e quadrupli lavorano durante le varie attività sportive in discipline come pattinaggio, snowboard e i vari salti con gli sci.

Il video qui sotto è perfettamente in linea con la notizia del giorno: l’apertura dei Giochi Olimpici invernali in Corea del Sud.

In primo luogo, i cervelli hanno costruito modelli intricati per l’input sensoriale che arrivano a percepire durante un triplo salto.
Il cervello di tutti crea modelli, in genere per attività ordinarie come camminare per strada o salire le scale. Ma anni e anni di pratica di mosse particolari e disorientanti possono forgiare modelli molto più complessi nel cervello degli atleti d’élite.
Quando un olimpionico è in rotazione o capovolta, il suo cervello riesce a immagazzinare i dati provenienti dagli occhi tramite questa particolarissima dimensione di orientamento spaziale, combinando dati con ulteriori informazioni forniti da nervi, muscoli e orecchie.
Se un flip è sulla buona strada, il cervello riesce sempre a percepirlo. Se non lo è, il cervello sa come risolvere il problema.
Qualcosa molto singolare accade a questi atleti quando c’è una mancata corrispondenza tra ciò che si aspettano e ciò che è effettivamente accaduto durante gli esercizi; gli sportivi hanno la capacità di non farsi prendere dal panico, possono infatti ricalibrare tutta la loro performance.
Le vertigini sono causate da segnali errati che arrivano alle orecchie. .
Nella vita di tutti i giorni, i sensori dell’orecchio interno sono responsabili di questo errore perché forniscono una sensazione di rotazione e generano movimenti oculari.
Il fluido dell’orecchio interno continua a muoversi per inerzia e anche gli occhi continuano a muoversi. Ci sentiamo come se il mondo fosse ancora vorticoso.

Gli atleti sostanzialmente durante i loro allenamenti imparano a controllare questi ingressi di informazioni e a sopprimere lquelle false. Solo nel tempo il cervello sviluppa queste capacità e gli atleti olimpici sono i principali soggetti per studiare il fenomeno.

FOTOSINTESI ARTIFICIALE, LA NUOVA FRONTIERA DELL’ENERGIA

 

 

Intervista e talk al professor Peidong Yang, dell’Università di Berkeley del dipartimento di chimica, abbastanza tecnici ma che vale la pena di vedere con attenzione per scoprire le nuove frontiere dell’energia e della tecnologia chimica. La stazione di servizio del futuro sarà tutta basata su carbonio, luce del sole e ossigeno?

La fotosintesi artificiale può essere il futuro dell’energia?

 

COLUMBUS, JOULE E FEYNMAN- ANNIVERSARI SCIENTIFICI DEL 2018

Quest’anno ricorrerà il decimo anniversario del modulo Columbus, presente tutto ora sulla Stazione Spaziale internazionale.
Il laboratorio è stato fondamentale per l’agenzia spaziale europea e rappresenta un esempio unico nel suo genere, rimanendo la vera pietra angolare del contributo ESA al laboratorio orbitante.
Un ambiente del genere consente agli astronauti di lavorare in totale sicurezza e tranquillità, con i suoi 4 metri e mezzo di diametro consente uno spazio perfetto per esperimenti di microgravità.
Nel Columbus, costruito a Torino, ci sono 5 ISPR e all’esterno vari attracchi e punti di aggancio.

I laboratori Tranquillity e Harmony, che compongono sempre la ISS, insieme a Columbus, furono completati a settembre del 2001 e lanciati tutti nel tra il 2008 e 2010.
Come ricordato dal sito web Science News ci sono altri e importanti appuntamenti da segnare sul calendario degli anniversari scientifici nel 2018.

Il primo anniversario da segnare sul calendario riguarda il venticinquesimo anno dall’invenzione del teletrasporto quantistico: Charles Bennett dell’IBM mostrò venticinque anni fa, in una riunione a Seattle nel marzo del 1993, la sua teoria del teletrasporto quantistico. Pochi giorni dopo uscì su Physical Review Letters un articolo in cui veniva mostrato il primo esperimento sul tema.

Su questo argomento si è sempre sbizzarrita la fantascienza, ma esattamente 25 anni fa due particelle sono state fatte interagire tramite teletrasporto quantistico, integrando per la prima volta scienza e fiction.

Altra data estremamente importante da segnare riguarda il duecentesimo compleanno di James Joule, nato il 24 dicembre 1818.
Il fisico è famoso per gli innovativi studi in termodinamica e oggi viene ricordato tramite una delle unità di misura più famose nella fisica, il Joule. Da notare come lo scienziato che ha portato nei laboratori innovativi strumenti non aveva alcuna formazione scientifica formale ma era semplicemente dotato di un acume sperimentale fuori da ogni logica comune.

Sempre per rimanere nel campo della fisica, nel 2018 saranno celebrati i 100 anni dalla nascita di Richard Feynman sicuramente uno dei fisici e scienziati più anticonformisti nella storia della scienza. Diventato celebre anche grazie a dei lavori con la NASA ha guadagnato un premio nobel nel 1965 per la formulazione della teoria dei campi quantici e per lo studio innovativo nella meccanica quantistica.

Ignaz Semmelweis, nato il primo luglio 1818, rappresenta un esempio anche poco conosciuto di scienziato che ha portato l’uomo e l’idea di salute pubblica verso una modernità senza precedenti.

Semmelweis ha inventato una soluzione per la pulizia delle mani dopo le autopsie, riducendo drasticamente il tasso di morte febbre puerperale, inoltre bisogna sapere che all’ungherese dobbiamo uno dei gesti più comuni della nostra quotidianità, lavarsi le mani. La pratica è infatti stata introdotta da lui prima di operazioni, in particolare per parti e altre procedure invasive.
Segnalateci anche voi alcuni anniversari che ritenete fondamentali per la storia della scienza, noi pubblicheremo un memorandum ad ogni segnalazione che arriverà sulla pagina Facebook o sulla nostra mail.

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