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Osservati i primi pianeti extrasolari con tecniche dirette

                                                                    (18 dicembre 2008 - C. Bartolini e L. Solmi)
 


Foto a raggi infrarossi
ottenuta dall'Osservatorio
Keck che mostra i tre nuovi pianeti evidenziati con le lettere b, c. d.
Le frecce indicano lo spostamento previsto su un periodo di 4 anni. L'immagine è stata elaborata in modo
da sottrarre la componente di radiazione proveniente da HR 8799. La zona centrale nell'immagine è generata da materiali (polvere, comete, ecc.) che ruotano attorno alla stella.
 

 

Quanto sono comuni sistemi planetari simili al nostro sistema solare? La ricerca di pianeti che ruotano attorno a stelle diverse dal Sole è uno degli argomenti di maggiore attualità dell'astronomia. La loro scoperta può infatti fornirci importanti informazioni sulla formazione del nostro sistema solare, ma anche aumentare le speranze di trovare vita al di fuori della terra. Al 18 dicembre sono stati scoperti 333 pianeti extrasolari con metodi diversi. Nella maggior parte dei casi questi metodi usano evidenze indirette quali, le eclissi che essi provocano transitando davanti alla loro stella, le variazioni di velocità radiale della stella attorno al comune baricentro, il metodo della lente gravitazionale che concentra i raggi della stella lontana allineata con la Terra e il pianeta. Risalgono invece al mese di novembre 2008 le prime evidenze dirette di pianeti extrasolari.
La prima fotografia nel visibile è stata scattata nel 2004 dal telescopio spaziale Hubble della NASA, ma il pianeta è stato identificato ed isolato solo ora da un  gruppo di ricercatori dell'università della California a Berkeley. Si chiama Fomalhaut b e ruota attorno alla stella più brillante della costellazione del Pesce Australe, Fomalhaut, formatasi circa 200 milioni di anni fa (molto più giovane del nostro Sole) e distante dalla Terra 25 anni luce. Fomalhaut b ha  approssimativamente una massa pari a 3 masse di Giove e orbita a una distanza dalla stella madre che è circa quattro volte quella che separa Nettuno dal Sole. È circondato da un debole sistema di anelli simili a quelli che Giove probabilmente possedeva prima che il materiale si addensasse nelle sue lune.
Le prime immagini nell'infrarosso di un intero sistema solare sono state invece ottenute da Bruce Macintosh del Livermore National Laboratory e collaboratori con i telescopi Keck  e Gemini delle Hawaii. Per ora, sono stati scoperti 3 pianeti che ruotano attorno alla brillante e giovane (circa 60 milioni di anni) stella bianca HR 8799, nella costellazione di Pegaso distante da noi 140 anni luce e avente un raggio di circa un milione di km, pari a una volta e mezzo quello del Sole. I 3 pianeti hanno rispettivamente 10, 10 e 7 volte la massa di Giove e le loro dimensioni diminuiscono con l'aumentare della distanza dalla stella madre (24, 37 e 67 Unità Astronomiche) come accade per i pianeti giganti del nostro sistema. Il pianeta più vicino alla stella si muove appena all’interno di un imponente disco di polvere simile a quello prodotto dalle comete che popolano la “Kuiper Belt” esternamente all'orbita di Nettuno a 30 Unità Astronomiche dal Sole. Ciò che distingue questo sistema di pianeti dalla maggior parte degli altri è che HR 8799 ha i suoi pianeti giganti nella parte esterna, come accade per il sistema solare, lasciando così spazio per i piccoli pianeti di tipo terrestre nella parte interna.

 

   

"Einstein parla italiano?"

                                                                       (11 dicembre 2008 - R. Simili)
 



 

«Sotto la pensilina della stazione di Bologna attendevamo l'arrivo del treno. Come faremo per riconoscerlo? Parlerà in italiano? Si udì un fischio prolungato…quando da un vagone di terza classe scese un alto signore coll'aspetto imponente, il cappello a larghe falde, i capelli ricadenti fin sulle orecchie, non avemmo alcun dubbio. …Era lui, non poteva che essere lui, Alberto Einstein».
Da questo memorabile arrivo di Albert Einstein a Bologna nel 1921 descritto da Adriana, figlia del noto matematico Federigo Enriques, che lo aveva invitato per un ciclo di conferenze pubbliche, nonché dalle cronache di quei giorni, prende spunto il volume Einstein parla italiano. Itinerari e polemiche, a cura di Sandra Linguerri e Raffaella Simili, Edizioni Pendragon, 2008.
Il volume, oltre a raccogliere numerosi inediti e saggi pochi conosciuti, presenta i testi delle conferenze bolognesi, il carteggio con Enriques e con altri intellettuali, amici e scienziati italiani. Non manca la lettera che Einstein inviò al ministro Rocco nel 1931 per salvare i suoi “colleghi” universitari dall'infamia del giuramento di fedeltà al regime fascista. Chiudono il volume gli scritti sulla relatività dal 1907 al 1914 (Einstein, Abraham, Castelnuovo, Corbino) e l'inchiesta degli anni Venti fra relativisti e antirelativisti pubblicati su Scientia, la rivista internazionale fondata da Enriques ed Eugenio Rignano nel 1907.
"Einstein parla italiano" sarà presentato Martedì 16 dicembre 2008 alle ore 17 presso la Biblioteca dell'Archiginnasio, sala dello Stabat Mater, Piazza Galvani 1 Bologna. Interverenno Enrico Bellone, il Rettore Calzolari, Umberto Eco e Paolo Rossi, coordinerà Arnaldo Colasanti e presenzieranno le curatrici Sandra Linguerri e Raffaella Simili.

 

   

"Scienza a due voci"

                                                                       (22 novembre 2008 - R. Simili)
 



 

Nasce, all'Università di Bologna, il primo dizionario biografico on line delle scienziate italiane dal Settecento al Novecento.   Scienza a due voci è il logo di un progetto per la diffusione della cultura scientifica finanziato dal Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica, un progetto elaborato da un gruppo di storiche della scienza del Dipartimento di Filosofia di Bologna coordinato da Raffaella Simili. L'obbiettivo è quello di mettere in evidenza il ruolo svolto dalle donne nel progresso e nella diffusione delle conoscenze scientifiche secondo modalità e iniziative diverse. Tra queste proprio la costruzione di un sito web. Scopo del sito è offrire, principalmente al grande pubblico, anche se non solo a questo, uno strumento per richiamare l'attenzione sulla presenza delle donne nella scienza in un contesto nazionale, nonché di valorizzare il loro apporto rispetto agli sviluppi e alla diffusione delle conoscenze scientifiche.
Dalla Home Page si accede alla sezione Biografie, che comprende oltre 130 schede di scienziate italiane. Per ogni scheda è previsto un profilo biografico, la sezione “È famosa per”; la sezione "Cosa dicono di lei" (ricordi professionali e/o personali di allievi, amici, colleghi, ecc.) nonché una "Galleria fotografica". In Dizionario sono consultabili, oltre le schede biografiche, più di 992 nominativi di donne scienziate per un totale di oltre 1122 nominativi. La Galleria contiene l'iconografia di riferimento delle schede biografiche: ad oggi sono presenti oltre 644 immagini.
Scienza a due voci sarà presentato al pubblico da Raffaella Simili, Valeria P. Babini, Miriam Focaccia  Mercoledì 3 dicembre, alle ore 20.30 presso l'Aula Magna di Santa Cristina, Piazzetta Giorgio Morandi, 2 (Bologna). Seguirà lo spettacolo "Anna, Maria, Maria. Donne tra scienza, arte e passione civile" di Marinella Manicardi e con la drammaturgia di Luigi Gozzi: la storia di tre scienziate - Anna Manzolini ceroplasta, Maria Bakunin chimica, Maria Montessori pedagogista - che si imposero con la loro intelligenza mobile e tenace. In chiusura interverranno Pier Ugo Calzolari (magnifico Rettore dell'Università di Bologna) e Concita De Gregorio (giornalista e direttore di testata de l'Unità). L'evento rientra nelle iniziative promosse da UNIBOCULTURA.
 

   

The Science of Doping

                                                                  (10 novembre 2008 - A. Montanari)
 


 

"I risultati e le ambizioni di una vita intera di molti atleti di livello mondiale, la loro integrità e la loro reputazione dipendono dagli esiti di esami del sangue o delle urine. Ma quando un atleta viene trovato positivo a un esame antidoping è davvero colpevole? A causa di quelli che ritengo difetti intrinseci nelle procudure degli esami la risposta è, molto probabilmente, no". Così scrive Donald Berry, direttore del Dipartimento di Biostatistica dell'Università del Texas in un articolo, intitolato appunto The Science of Doping, pubblicato nell'agosto scorso, nel pieno della competizione olimpica, dalla prestigiosa rivista scientifica Nature.
 I “difetti intrinseci” a cui Berry si riferisce si traducono in un uso improprio del calcolo delle probabilità e della metodologia statistica, come pure nel ricorso a strumenti diagnostici non fondati su studi adeguatamente rigorosi, e pongono interrogativi di indubbio interesse.
Che cos’è il doping? Come viene costruito un test antidoping? Quali sono i metodi statistici più coerenti per l'analisi dei risultati di un test? Quali gli strumenti pe fronteggiare un mondo che cerca continuamente l'inganno? E ancora, scopo dell'antidoping è tutelare la salute degli atleti e garantire la correttezza delle competizioni, ma gli atleti si sentono davvero tutelati o piuttosto minacciati dai continui test a cui sono sottoposti? Come si collocano il doping e l'antidoping nel contesto della normativa vigente? “Prospettiva interdisciplinare: questa la parola d'ordine nello studio della tematica del doping”, come dice S. Canestrari preside della Facoltà di Giurisprudenza dell'Università di Bologna.
Da questo motto la Facoltà di Scienze Statistiche dell'Università di Bologna, che da sempre ha fatto dell'interdisciplinarità il suo tratto distintivo, ha preso spunto per proporre, il 21 novembre alle ore 15 (nella sede di via belle Arti 41) un incontro “a più voci” che si propone anche come momento educativo su un modo "sano" di vivere lo sport  e tratta la scienza del doping  in modo scientificamente rigoroso ma non tecnico, con il prezioso contributo di alcuni esperti coordinati da Luca Tancredi Barone (giornalista scientifico): Josefa Idem (Campionessa olimpica e membro della Commissione nazionale antidoping), Giuseppe D'Onofrio (Ematologo al Policlinico Gemelli di Roma e membro della World Anti Doping Agency), Lorenzo Chieffi (Giurusta, Preside della facoltà di Giurisprudenza della seconda Università di Napoli), Angela Montanari (Statistico, preside della facoltà di scienze Statistiche dell'Università di Bologna).
 

                                                                           (30 ottobre 2008 - L. Menotti)
 


Papillomavirus visualizzati al microscopio elettronico (Credits: DKFZ, German Cancer Research Centre, Heidelberg)

Schema
dell'organizzazione di un virione di HIV. (Credit: NIAID and NIH, USA)

L'assegnazione dei premi Nobel per la Medicina per il 2008 costituisce un grande riconoscimento ufficiale alla ricerca nel campo della Virologia, una disciplina sempre di attualità e di grande rilevanza per la salute e la società su scala globale. I premiati sono tre europei, il tedesco Harald zur Hausen e i francesi Luc Montagnier e Françoise Barré-Sinoussi.
Harald zur Hausen è stato insignito del prestigioso premio per la scoperta dell'eziologia virale del cancro alla cervice uterina. Nel 1976 zur Hausen comprese che esistevano diversi tipi di papillomavirus (HPV, human papillomavirus). Nei 10 anni seguenti ne identificò molti, fino al clonaggio molecolare dei tipi oncogeni HPV16 e HPV18, riuscì a identificare riproducibilmente sequenze genomiche di HPV in campioni bioptici di tumori genitali, e dimostrò che il DNA virale era integrato nel genoma delle cellule tumorali. La rilevanza del suo contributo scientifico risiede nel fatto che HPV16 e HPV18 sono presenti nell'80% dei cancri invasivi alla cervice uterina, uno dei tumori più diffusi nella popolazione femminile. La comprensione del nesso causale tra infezione virale e cancro ha aperto la strada alla prevenzione, allo screening e alla profilassi vaccinale, recentemente introdotta in Europa e negli USA.
Luc Montagnier e Françoise Barré-Sinoussi hanno ricevuto il premio per l'isolamento del virus HIV (human immunodeficiency virus). Nei primi anni '80, dopo la descrizione della sindrome di immunodeficienza acquisita (AIDS), essi presero in considerazione la possibile eziologia virale della sindrome. Misero in evidenza che in colture di cellule di pazienti con linfoadenopatia era presente una attività enzimatica di "trascrittasi inversa" (RT) tipica dei retrovirus, che il virus era diverso morfologicamente (osservato al microscopio elettronico) e antigenicamente (in base alla reattività di sieri umani) da altri retrovirus umani precedentemente descritti. Notarono inoltre che il virus infettava ed uccideva i linfociti T CD4+ in vitro, compatibilmente con la riduzione nel numero di tali cellule nei malati di AIDS. Nello stesso periodo l'americano Robert Gallo collegò in maniera convincente il virus HIV alla sindrome dell'AIDS. Queste scoperte determinarono una vera esplosione della ricerca su HIV e AIDS, che portò nel giro di pochi anni al clonaggio molecolare del genoma, alla comprensione del ciclo replicativo del virus, della storia naturale dell'infezione nella popolazione umana. Furono rapidamente sviluppati test diagnostici per lo screening del sangue e degli emoderivati, e i primi farmaci antiretrovirali. Ciò che ancora manca, a più di 25 anni da questa fondamentale scoperta, è un vaccino per HIV, benché sia sempre stato una priorità e vi siano state dedicate immense risorse finanziarie e umane. Sicuramente questo è ancora un campo aperto per la ricerca e forse per un prossimo premio Nobel.
 

                                                                           (27 ottobre 2008 - F. Fabbri)
 

Il premio Nobel per la Fisica del 2008 è stato assegnato ai tre fisici teorici Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa per i loro studi  sull'origine della violazione di particolari simmetrie presenti nel mondo subnucleare.
Nel Modello Standard del microcosmo, la teoria che descrive in un quadro coerente le tre interazioni (forte, elettromagnetica e debole) fra costituenti elementari della materia, le interazioni nascono dallo scambio di quanti di campo fra i costituenti interagenti. Le verifiche sperimentali delle predizioni di tale teoria sono numerosissime e questo ne fa la teoria fisica di maggior successo che al momento possediamo. Nella formulazione matematica del Modello Standard si invoca un principio guida, basato su proprietà di simmetria che la teoria che descrive ognuno dei tre tipi di interazione deve possedere. Quando la simmetria alla base di una interazione è preservata, il mediatore del campo di forza corrispondente deve avere massa nulla. Questo è quello che si osserva per le interazioni elettromagnetiche e forti, per le quali i mediatori, rispettivamente il fotone e 8 gluoni, hanno massa nulla. Il problema nasce con i mediatori dell'interazione debole, W+- e Zo, che possiedono una massa molto elevata. La simmetria che sta alla base della formulazione matematica dell'interazione debole funziona benissimo, e se non si vuole abbandonare il principio guida invocato per le altre interazioni, è necessario introdurre nel settore delle interazioni deboli del Modello Standard un meccanismo che  generi una rottura “spontanea” della simmetria per dare massa a W e Z. E' per aver scoperto e formulato una descrizione matematica del meccanismo di rottura spontanea di simmetria (in un lavoro pubblicato nel 1961 assieme al fisico teorico italiano Giovanni Jona-Lasinio), che il comitato scientifico Nobel ha assegnato metà del Premio al fisico americano di origine giapponese Yoichiro Nambu, professore emerito presso l'Enrico Fermi Institute dell'Università di Chicago.
L'altra metà del Premio è stata assegnata ai due fisici giapponesi Makoto Kobayashi,  professore emerito presso l'High Energy Accelerator Research Organization (KEK) di Tsukuba, Toshihide Maskawa, professore emerito presso lo Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP) della Kyoto University. Anche il loro lavoro è strettamente legato alla rottura spontanea di una simmetria (simmetria di CP) che  inizialmente si riteneva fosse esatta per tutte le interazioni. Questa simmetria stabilisce l'uguaglianza del comportamento fra materia e rispettiva antimateria. Anche in questo caso a fare eccezione è l'interazione debole. Nel 1964, studiando i decadimenti deboli del mesone “strano” K0,  un esperimento mostrò inequivocabilmente che questo poteva trasformarsi nella sua antiparticella (l'anti K0) con una probabilità diversa da quella in cui l'anti K0 poteva trasformarsi in un K0. La spiegazione della violazione di CP, formulata nel 1972 da Kobayashi e Maskawa, poteva essere compresa nel contesto teorico del Modello Standard estendendo una teoria sulle interazioni deboli delle particelle “strane” originariamente proposta dal fisico italiano Nicola Cabibbo, in un lavoro pubblicato nel 1963. Ipotizzando l'esistenza in Natura di almeno una nuova famiglia di quark, all'epoca assolutamente non necessaria per spiegare le particelle osservate sperimentalmente, e introducendo nel Modello Standard quella che ora è comunemente chiamata Matrice CKM (dalle iniziali dei tre autori),  si era in grado di spiegare l'esistenza della violazione di CP nel mondo dei quark. I due quark della nuova famiglia furono effettivamente scoperti nel 1977 (quark b) e nel 1995 (quark t). La previsione dell'esistenza di violazione di CP anche per il quark b è stata verificata sperimentalmente nel 2001, quasi trent'anni dopo la previsione teorica.
 

                                                                           (20 ottobre 2008 - G. Sartor)
 

Credit: "GFP in motion" Trends in Cell Biology
Elsevier

 

Il premio Nobel 2008 per la chimica è stato attribuito a Osamu Shimomura (Marine Biological Laboratory (MBL) Woods Hole; Boston University Medical School Massachusetts, MA, USA), Martin Chalfie (Columbia University New York, NY, USA) e Roger Y. Tsien (University of California San Diego, CA, USA) per la scoperta e lo sviluppo della proteina fluorescente verde GFP (green fluorescent protein). La GFP è una particolare proteina espressa da alcuni celenterati, come Aequorea victoria e Renilla reniformis, e fu isolata nel 1962 da Osamu Shimomura dall'Aequorea victoria. La fluorescenza verde (il massimo di emissione è centrato a 505 nm) viene generata attraverso un meccanismo di trasferimento di energia tra il sistema bioluminescente del celenterato e la GFP. La bioluminescenza così prodotta si ritiene sia utilizzata dalla medusa come sistema per attrarre le prede.
La struttura tridimensionale della GFP è stata determinata ed è stata risolta la struttura del fluoroforo responsabile della fluorescenza verde. Esso proviene da una mutazione (modificazione postraduzionale) della proteina che coinvolge tre aminoacidi (Ser65, Tyr66 e Gly67) che formano un addotto fluorescente con una struttura derivata da un imidazolinone (struttura ad anello eterociclico a cinque atomi). Questa proteina, oltre a rivestire un importante interesse per la biologia delle meduse, per la chimica delle proteine e per la fotofisica dei sistemi bioluminescenti, presenta un notevole interesse di tipo applicativo che è stato sviluppato negli anni dagli altri due vincitori del premio Nobel.
La sequenza del gene che codifica per la GFP è stata determinata ed è stato possibile inserire il gene, attraverso tecniche di biologia molecolare, in altri organismi, che sono quindi in grado di esprimere la GFP nelle loro cellule. Per questo è stato fondamentale il lavoro di Martin Chalfie il quale, nei suoi primi esperimenti ha reso fluorescenti, utilizzando il gene della GFP, alcune cellule del verme Caenorhabditis elegans. Ciò ha dimostrato la possibilità di utilizzare l'espressione del gene della GFP per marcare cellule di organismi diversi, inoltre è possibile associare, in organismi diversi, l'espressione del gene GFP all'espressione di altri geni in modo tale da monitorare l'espressione genica.
Per migliorare la tracciabilità genica altre proteine fluorescenti sono prodotte nel laboratorio di Roger Y. Tsien. Queste proteine presentano fluorescenze diverse (BlueFP, CyanFP, YellowFP, RedFP, ecc.) ed il loro uso permette di “colorare” in modo diverso proteine espresse e seguirne la localizzazione in cellule e tessuti.
 

   

Tunguska 1908: un asteroide colpisce la Terra, quando il prossimo?

                                                                       (10 ottobre 2008 - F. Poppi)
 

 

Il mattino del 30 giugno 1908 al di sopra del fiume Podkamennaya, a Tunguska nella lontana Siberia, un'esplosione, di potenza stimabile in 10-15 Megatoni, distrusse 2150 chilometri quadrati di tundra (ovvero un'area di oltre 50 chilometri di diametro). Nel 1930 Shapley fu il primo a suggerire che l'evento di Tunguska potesse essere provocato dall'impatto di una cometa, successivamente Leonid Kulik propose, nel 1940, l'ipotesi asteroidale. Nel luglio del 1999 una spedizione scientifica italiana dall'Università di Bologna andò in Siberia per raccogliere dati e campioni. Dai recenti studi su quei dati risulta che il lago Cheko, un piccolo specchio d'acqua di 500 metri di diametro, situato ad una decina di chilometri dall'epicentro dell'esplosione del 1908, può essere il cratere causato dall'impatto di un “frammento” di circa cinque metri, sopravvissuto all'esplosione principale. Questa scoperta potrebbe contribuire anche alla comprensione degli effetti dell'impatto di un asteroide o una cometa con la Terra. Ma esiste un imminente pericolo per la Terra?
Nel 2004 è stata confermata la scoperta di un “nuovo” asteroide, da sempre esistito nei racconti leggendari della civiltà umana; si chiama 2004MN4, comunemente conosciuto come Apophis. Lungo 390 metri, potrebbe colpire la Terra nel 2036. La certezza, invero, si avrà solo nel 2029. Secondo alcuni calcoli preliminari, dovrebbe cadere alle 21:20 (ora di Greenwich) del 13 aprile 2036. La preoccupazione degli scienziati, quindi, non è solo di capire se l'asteroide cadrà sulla Terra, ma anche di preciso quando si verificherà l'impatto. La sua potenza, infatti, potrebbe essere pari a 840 Megatoni, cioè circa 65 mila bombe atomiche di Hiroshima (bomba all'uranio approssimativamente di 13 kilotoni).
E' per dedicare attenzione a questo problema di portata planetaria e nello stesso tempo cogliere l'occasione per una rivisitazione della grande catastrofe di Tunguska avvenuta 100 anni fa, che l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e l'Osservatorio Astronomico di Bologna (OAB) organizzano a Bologna il 23 e 24 ottobre 2008, un'articolata manifestazione culturale con sessioni dedicate al mondo scientifico, agli studenti delle scuole medie e superiori e a tutti i cittadini interessati.
 

   

LHC ai blocchi di partenza

                                                                       (1 settembre 2008 - B. Poli)
 

 

Il 10 settembre 2008 circolerà il primo fascio di particelle nel grande collisionatore di adroni LHC (Large Hadron Collider) del CERN di Ginevra.
LHC è il più potente acceleratore al mondo che entro la fine del 2008 farà collidere frontalmente due fasci di protoni ciascuno di energia 5 TeV. Situato in un tunnel di 27 km alla periferia di Ginevra, utilizzerà per il suo funzionamento tecnologie che, anche solo pochi anni fa, non erano possibili. "Accendere" la macchina non vuol dire premere semplicemente un bottone di avvio, ma è il risultato di una lunga serie di operazioni: raffreddare, fino a pochi gradi (-271 °C) sopra lo zero assoluto, ciascuno degli 8 settori dell'acceleratore in cui sono posizionati i magneti superconduttori, accendere i 1600 magneti superconduttori fino a raggiungere la corrente nominale, accendere tutti i circuiti di ogni settore e poi quelli di tutti gli 8 settori contemporaneamente. La fase finale consiste nella sincronizzazione (accurata fino alla frazione di nanosecondo) di LHC con l'acceleratore SPS (Super Proton Synchroton), che è l'ultimo di una catena di acceleratori che inietteranno i protoni in LHC. Il 10 settembre il primo fascio circolante avrà un'energia di 0,45 TeV, energia che sarà gradualmente aumentata fino a raggiungere il valore previsto di 5 TeV entro il 2008. L'evento sarà trasmesso in webcast al seguente indirizzo: http://webcast.cern.ch
L'imminente avvio di LHC ha risvegliato, fra addetti ai lavori e non, il timore che le particelle prodotte in queste collisioni ad altissima energia possano essere pericolose. Studi sulla pericolosità di LHC, condotti a partire dal 2003, sono stati recentemente aggiornati da un gruppo di fisici del CERN, dell'Università di California, Santa Barbara, e dell'Istituto di Ricerca Nucleare dell'Accademia delle Scienze Russa, in modo da includere recenti dati sperimentali e osservativi. Il nuovo rapporto, approvato anche da un gruppo di scienziati (fra cui il Premio Nobel G. 't Hooft) invitati dal Consiglio del CERN ad esprimere un parere indipendente, afferma che non c'è alcun motivo di preoccuparsi.
Il rapporto è disponibile in rete insieme ad un sommario non tecnico, in italiano.
 

   

Il libro bianco sull'energia in Italia a cura della SIF

                                                               (30 luglio 2008 - S.I.F. Società Italiana di Fisica)
 

 

La Società Italiana di Fisica (SIF), su invito della Società Europea di Fisica (EPS), ha pubblicato un "libro bianco" sulla situazione dell'energia nel nostro Paese, interpellando gruppi di esperti di varie università, enti di ricerca (CNR, ENEA, INFN), enti energetici (ENEL, ENI) e commissioni competenti (a livello nazionale ed europeo).
Il libro, Energia in Italia: problemi e prospettive (1990-2020), è un dettagliato rapporto
che fotografa la situazione attuale e le prospettive delle varie fonti di energia nel nostro Paese,
suggerendo alcune possibili linee guida. Il libro bianco sottolinea in primo luogo l'esigenza di stilare
un piano energetico nazionale in armonia con il contesto europeo. Presenta inoltre, come proposta percorribile nei prossimi 10 anni, uno scenario articolato in cui trovano spazio un aumento consistente delle fonti energetiche rinnovabili, un utilizzo contenuto delle fonti fossili, intese soprattutto come carbone e gas, e una convinta riapertura all'opzione nucleare che ben si inquadra nel contesto politico attuale. In particolare, questa riapertura prevede, da subito, l'acquisizione sul territorio nazionale di reattori di III generazione e un più deciso inserimento nelle ricerche internazionali sui reattori di IV generazione basate sullo sviluppo di tecnologie innovative che consentano all'industria italiana di recuperare posizioni a livello internazionale.
Il libro bianco è scaricabile dal sito della Società Italiana di Fisica www.sif.it, dove si possono anche trovare altre notizie e aggiornamenti sul tema dell'energia.

   

L'atmosfera turbolenta di Giove

                                                                             (29 maggio 2008 - L. Gregorini)
 

Credit
: NASA, ESA, and M. Wong and I. de Pater (University of California, Berkeley)

Le immagini catturate, fra il 9 e l'11 maggio 2008, con il telescopio Hubble e il telescopio Keck II sembrano mostrare che il clima di Giove sta subendo una forte variazione. I primi segni sono stati notati nel dicembre 2005 quando una larga macchia posizionata vicino alla più nota Macchia Rossa ha cambiato colore, dal bianco al rosso. Questa macchia, chiamata Macchia Rossa Jr., si era  formata sei anni prima dalla fusione di tre grandi tempeste gioviane, presenti dai primi anni 30 del secolo scorso e osservate dalla sonda Voyager. Le macchie bianche sono in genere composte da nuvole relativamente fredde nell'alta atmosfera, quelle rosse sono più calde e più basse.
Le immagini recenti sono spettacolari. Sono presenti una grande quantità di dettagli: la zona nelle vicinanze della Grande Macchia Rossa un anno fa era quiescente ed ora appare estremamente turbolenta, è apparsa una terza macchia rossa, che si muove e nel prossimo agosto potrebbe incontrare la Grande Macchia Rossa ed esserne assorbita o respinta.
Alcuni scienziati suggeriscono che i cambiamenti evidenziati dalle nuove immagini siano causati da un cambiamento globale della temperatura dell'atmosfera di Giove, che potrebbe variare di 10 C, più caldo vicino all'equatore e più freddo al polo sud.  Qualunque sia la causa è comunque evidente che l'attività delle nuvole negli ultimi due anni e mezzo mostra che qualcosa di inusuale sta avvenendo (hubblesite.org/newscenter).
Il telescopio Hubble ha osservato l'intero pianeta nel visibile, mentre il telescopio di 10m Keck II ha osservato la regione intorno alla Grande Macchia Rossa alle lunghezze d'onda del vicino infrarosso usando la tecnica dell'ottica adattiva per ottenere lo stesso dettaglio dell'immagine del telescopio Hubble.
 

 

Robocup: i robot calciatori sono pronti per nuove sfide

                                                                              (21 aprile 2008 - M. Milano) 
 

Dimostrazione dei robot ASIMO di HONDA
Credit
: 2002 the RoboCup Federation

Iniziano mesi impegnativi per i robot calciatori. Il loro calendario è denso di appuntamenti: ad aprile i  "German Open", a maggio i "Japan Open", due gare satellite della più importante Robocup che, a luglio 2008, si terrà in Cina a Suzhou.  Iniziata nel 97 con la RoboCup-97 a Nagoya, la gara è proseguita nelle seguenti sedi: RoboCup-98 Paris, RoboCup-99 Stockholm, RoboCup-00 Melbourne, RoboCup-01 Seattle, RoboCup-02 Fukuoka, RoboCup-03 Padova, RoboCup-04 Lisbona, RoboCup-05 Osaka (filmato (10min. 121.4 Mb)), RoboCup-06 Brema, RoboCup-07 Atlanta.
RoboCup è un progetto internazionale il cui scopo è quello di promuovere tecniche di Intelligenza Artificiale, robotica e settori correlati, favorendone lo sviluppo. Lo scopo ultimo e ambizioso del progetto è quello di sviluppare per il 2050 una squadra di robot umanoidi totalmente autonomi in grado di competere con la squadra di calcio campione del mondo. Per far sì che una squadra di robot sia in grado di giocare a calcio, un ambiente altamente dinamico, devono essere utilizzate varie tecniche: principi di design di agenti autonomi, acquisizione di strategie, ragionamento real-time, robotica e sensor fusion. RoboCup offre non solo un ambiente in cui robot possono giocare a calcio, ma le tecnologie sviluppate in questo settore possono essere riutilizzate in vari ambiti: uno dei settori in cui sono state applicate è quello della ricerca e salvataggio di esseri umani a seguito di disastri su larga scala. Per promuovere la ricerca in settori socialmente utili, è iniziato il sottoprogetto RoboCupRescue
In Italia molti ricercatori stanno lavorando al progetto RoboCup. In particolare è nato ART (Azzurra Robot Team), un progetto tutto Italiano. ART è la nazionale italiana di robot calciatori che partecipa alle competizioni a carattere scientifico organizzate dalla RoboCup. ART è stata realizzata da alcuni gruppi di ricerca che sono impegnati su diversi aspetti della realizzazione di robot mobili autonomi: tra questi gruppi sono coinvolti l'Università di Parma, il Politecnico di Milano, il Consorzio Padova Ricerche, l'Università di Padova, l'Università di Genova e l'Università di Roma "La Sapienza".

 

 

Attività solare: ritorna il vecchio ciclo solare

                                                                              (10 aprile 2008 - S. Cecchini)
 

Credit: SOHO -
ESA/NASA

A gennaio 2008 è iniziato un nuovo ciclo di attività solare (identificato con il numero 24), ma il 28 marzo 2008 si sono osservate ancora tre grosse macchie solari relative al vecchio ciclo. Gli scienziati della Nasa spiegano che non è strano che le macchie solari, nella fase di transizione, si sovrappongano all'attività del ciclo precedente: è possibile distinguerle per via della loro polarità rovesciata.
L'attività solare è una conseguenza del campo magnetico che fuoriesce nell'atmosfera del Sole. Il campo magnetico è generato all'interno del Sole (e di altre stelle) da un meccanismo di tipo dinamo. Questa dinamo è responsabile non solo del ciclo di 11 anni, ma anche delle altre variazioni secolari. Il regolare ciclo della attività solare è la caratteristica meglio conosciuta del sole ed è certamente il fenomeno meglio documentato (sono la serie più lunga di osservazioni dirette della storia del sole) e più estensivamente osservato di tutta l'astronomia.
Si pensa che il primo ad osservare macchie solari sia stato, nel 300 a.C., Teofrasto di Atene, uno scolaro di Aristotele; i cinesi registrarono serie di osservazioni ad occhio nudo dal 1mo al 17mo secolo. Il primo europeo ad osservare macchie solari mediante telescopio fu nel 1611 Galileo Galilei. Osservazioni giornaliere delle macchie furono iniziate nel 1749 dall'Osservatorio di Zurigo, ma fu solo verso il 1843 che H. Schwabe annunciò che il loro numero medio varia con un periodo approssimativo di 10-11 anni.
Le macchie solari appaiono come zone scure sulla superficie luminosa del Sole perchè sono aree di temperatura più bassa essendo il trasporto convettivo impedito dal campo magnetico forte. Sebbene definito in modo arbitrario, il numero di macchie (sunspot number) appare correlato a molte altre manifestazioni solari e ad alcune relazioni sole-terra, come ad es. variazioni che avvengono nel campo geomagnetico.

 

Geckel: una colla universale, che funziona in qualunque ambiente, secco e umido

                                                                             (19 febbraio 2008 - S. Focardi)
 

 

L'idea per la realizzazione di questa colla particolare nasce dallo studio del modo con cui due diversi esseri viventi, i gechi (in inglese geckos) e le cozze (in inglese mussels) hanno risolto i problemi di rimanere attaccati in ambiente secco (gechi) e in ambiente umido (cozze). Il nome è la fusione di geck con el.
 I processi evolutivi hanno permesso ai gechi di rimanere attaccati anche ai soffitti delle stanze (purché asciutti) e alle cozze di rinchiudersi nel proprio guscio anche nell'acqua. La nuova colla mette insieme le caratteristiche sviluppate da entrambi gli animali, per ottenere un prodotto in grado di funzionare in qualsiasi ambito. In un articolo pubblicato dalla rivista Nature nello scorso luglio, un gruppo di ricercatori descrive il processo fisico che permette ai gechi di muoversi sui soffitti: esso consiste nella suddivisione della superficie delle spatule su cui avviene l'appoggio in migliaia di parti, che, grazie alla forza adesiva di Van der Waals esercitata da ciascuno di essi, permettono di bilanciare il peso dell'animale. Le cozze, per rimanere chiuse utilizzano un processo chimico, producendo una particolare proteina con caratteristiche adesive dovute a una bassa solubilità in acqua che riduce la sua dispersione in un mezzo acquoso.
I controlli sulla capacità del geckel di soddisfare i requisiti richiesti sono stati effettuati con un microscopio a forza atomica che permette di effettuare misure simultanee della forza adesiva di contatto e delle distanze fra adiacenti superfici di contatto. I risultati riportati di seguito, che si riferiscono alle forze di adesione della singola superficie di contatto permettono di rendersi conto dei livelli di avanzamento della metrologia attuale: essi sono, circa 40 nN per geco in aria, 6 nN per geco in acqua, 120 nN per geckel in aria, 85 nN per geckel in acqua ( la forza di 1 nN (nanonewton) è approssimativamente il peso di un oggetto di 0,0000001 grammi).

 

MERCURIO:la chiave per capire il sistema solare

                                                                             (16 gennaio 2008 - G. Giacomelli)
 

Credit: NASA/JHU/APL/
Carnegie Institution of Washington

Mercurio, Venere, la Terra e Marte sono i 4 pianeti  rocciosi di tipo terrestre. Mercurio è un pianeta "estremo": è il più piccolo, il più denso, quello con la superficie più vecchia, con la più grande variazione giornaliera della temperatura superficiale ed è il meno esplorato. È importante studiare bene tutte le caratteristiche di questo pianeta così vicino al Sole, per capire meglio come si è formato il nostro sistema solare.  A questo scopo la NASA ha preparato la missione MESSENGER, un satellite ben equipaggiato lanciato nel 2004 verso la parte interna del sistema solare. Una precedente missione è stata fatta 35 anni fa con Mariner 10. MESSENGER ha compiuto diverse rivoluzioni attorno al Sole passando vicino (fly by) alla Terra (1 volta), a Venere (2 volte) e a Mercurio (una prima volta proprio adesso e ne farà altre 2 nel futuro) (vedi percorso). Il 15 gennaio 2008 è passato a circa 200 km da Mercurio scattando foto della superficie di questo pianeta, in particolare di una parte mai osservata prima (clicca sulla figura a lato per ingrandirla). Altre fotografie saranno fatte nei prossimi giorni (vedi Astronomy Picture of the Day) e nei prossimi fly by. In una foto presa con una "narrow angle camera" sono visibili una serie di interessanti strutture superficiali, inclusi un canalone e crateri, i più piccoli dei quali hanno un diametro di circa 300 metri. MESSENGER continuerà nella sua corsa attorno al Sole, finchè nel 2011 entrerà in un'orbita intorno a Mercurio, diventando un suo satellite.