Archive for 31 Ottobre 2012

Chiuso per corna

In costruzione una nuova stazione spaziale per esplorare lo spazio più profondo

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Astronauta_al_lavoro_sulla_stazione_spaziale_internazionale
Dragone_nuovo_velicolo_spaziale_usa
Astronauta_al_lavoro_sulla_stazione_spaziale_internazionale
Manutenzione_della_stazione_spaziale_iss
Struttura_integrata_della_stazione_spaziale

Gli ingegneri del Marshall Space Flight Center in Texas sono a tutt’oggi impegnati a mettere insieme un prototipo di una stazione da spazio profondo, che è stata sostanzialmente assemblata con parti di scarto dalla ISS. Questo ha il vantaggio di ridurre significativamente i costi. Inoltre, l’ISS è un progetto collaudato.                                                                                                  The Deep progetto -Habitat nello spazio- è un tentativo di risolvere la dimensione ottimale della capsula, attrezzature e risorse per inviarla al di fuori del sistema Terra-Luna. Questa potrebbe essere inviata su Marte, su un asteroide o di uno dei punti di Lagrange del Sistema Solare.      La missione è ancora in una fase iniziale, vanno sistemate le necessità assolute, come la conservazione degli alimenti e di supporto alla vita. Altri componenti come stampanti 3D e serre per i prodotti alimentari in crescita sono allo studio per rendere la missione un po ‘più auto-sostenibile. Le missioni, nella progettazione iniziale, dovrebbero utilizzare una struttura per far fronte a 60 giorni di viaggio nello spazio, e un altro per una permanenza molto più lunga, cioè circa .                                                                                                                                 Gli ingegneri devono anche capire come la capsula sarebbe servita dalla Terra. Il fattore più importante è quello di capire come i soggetti umani verranno interessati ad una missione <Deep Space>.                                                                                                                                       E ‘importante assicurare agli astronauti il soggiorno più confortevole possibile, in modo che la missione abbia successo.

 

[Wired]

 

Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti

 

Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti

Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti.

Uno scienziato in gonnella che sta rivoluzionando la fisica di base

Lene Vestergaard Hau

Lene Hau ha ricevuto due volte “la borsa al genio”, mezzo milione di dollari della fondazione MacArthur: la prima nel 2001 e la seconda come una dei nove supergeni finanziati nei 25 anni di esistenza della borsa.
«I miei genitori non avevano una formazione scientifica, mio padre vendeva sistemi di riscaldamento e mia madre lavorava in un negozio. Ma entrambi ritenevano giusto che avessi gli stessi vantaggi di mio fratello, e per la mia educazione è stato molto importante.»  
All’università di Aarhus si laurea in matematica e in fisica, anche se la termodinamica e la meccanica classica l’annoiano terribilmente finché “scopre” la fisica quantistica. Il 1988 è l’anno con cui si apre il suo dottorato, dedicato ai modi in cui avviene il trasporto di elettroni da un atomo all’altro in un cristallo di silicio, dottorato che conclude a Harvard nel 1991. Nel frattempo Lene Hau ha cambiato idea, vuol lavorare con gli atomi “ultrafreddi” e i gas in cui si raggruppano: i 
“condensati di Bose-Einstein”.
Convince Jene Golovchenko, che dirige il laboratorio all’istituto Rowland di Cambridge (Massachusetts) e che dei condensati non s’è mai occupato, a prenderla come post-dottoranda pagata da una borsa della fondazione Carslberg, danese, e nel 1994 pubblica con lui il risultato di un primo esperimento. È una «candela» dice «una miccia che cattura atomi di sodio da sodio fuso e li proietta in un dispositivo nel quale sono raffreddati da fasci laser fino a una temperatura superiore allo zero assoluto (- 273° C, n.d.r.) per soli 50 miliardesimi di gradi». Intrappolati da magneti, gli atomi si raffreddano ulteriormente. A questo punto, sebbene siano milioni, si comportano con una duplicità tipicamente quantistica: come un’unica onda e al contempo come un’unica particella: «Avete presente la pettinatura di Ronald Reagan? Ecco, tanti capelli, un’onda sola».
Quel comportamento era stato previsto da Satyendranath Bose e da Albert Einstein nel 1924, ma c’erano voluti settant’anni di progresso tecnologico per ottenerlo.
Lene Hau si chiede cosa succede a un raggio di luce – fatta di fotoni, cioè onde/particelle – che viaggia in un condensato, sarà frenata ma di quanto? La risposta fa la copertina di Nature il 18 febbraio 1999 : in un gas diatomi di rubidio ultrafreddi, rallenta a 17 metri al secondo. Con insolita precipitazione – la riluttanza di Harvard a concedere una cattedra a una donna è nota –, diventa professore nello stesso anno. Nell’esperimento successivo fa 1,5 km all’ora, nel 2001 si ferma. A singhiozzi e un millesimo di secondo per volta, d’accordo, ma è «una durata strabiliante. E penso che si possa fermare molto più a lungo«. 
Mentre ci prova, con il suo gruppo compie un «trucco di magia quantistica» : trasforma la materia in luce, fin qui niente di speciale, ma ritrasforma quella luce in materia.  Nel 2009 mette a punto un nuovo tipo di 
trappola elettro-ottica in cui ferma la luce per un secondo e mezzo. Si manda un impulso di 3,5 microsecondi di luce laser gialla – un raggio lungo un chilometro, se misurato in lunghezza – in una nuvoletta di atomi ultrafreddi di sodio dove si ripiega un po’ come una fisarmonica in uno spazio di 0,02 millimetri. Con un altro colpetto di laser, si riapre e torna lungo come prima, stessa polarizzazione, stessa frequenza dell’onda luminosa . Il giallo esce un po’ sbiadito, ma cento volte più simile all’originale che nei precedenti tentativi.
È ricerca di base ma anche applicata nel senso che, per esempio, potrebbe portare a sostituire la memoria elettronica dei computer con una fotonica. Non subito, prima bisogna trovare il modo di tenere il dispositivo di stoccaggio, disco o chiavetta che sia, a qualche miliardesimo di grado sopra -273 °C e il contorno a temperatura ambiente.
Dalle statistiche, il Nobel per la fisica risulta quasi altrettanto maschilista di quello per l’economia, infatti per i condensati di Bose-Einstein ha ricompensato tre uomini nel 2001 e Lene Hau, no. Lei non si dà abbastanza arie, gira in bicicletta, dedica molto tempo all’insegnamento. È da temere che la sua elezione nel gennaio 2008 all’Accademia delle scienze svedese – che attribuisce il premio per la fisica e la chimica – sia fatta apposta per crearle un conflitto d’interessi e bloccarne la candidatura. 

Biografia elaborata da Sylvie Coyaud

Tartaruga asiatica:elimina urina dalla bocca

Una tartaruga  si libera delle urine per via orale.                                                                                                              E’ la tartaruga cinese dal guscio molle (Pelodiscus sinensis), e forse anche altre specie simili, espelle i residui del metabolismo azotato mediante un sistema di strutture, esclusive di questi organismi, che si trovano nella regione cefalica. Queste tartarughe sono animali particolarmente insoliti  ma erano noti da tempo. Questa straordinaria specie presenta all’interno della cavità orale un sistema di lamelle faringee, scoperte oltre 100 anni or sono, che hanno una funzione, e un funzionamento, simile a quello delle branchie dei pesci.                                                                                                                                                                                           Grazie a questo sistema, chiamato processo buccofaringeo villiforme, la tartaruga cinese dal guscio molle ricava ossigeno dall’acqua, oltre che nella maniera convenzionale di tutti i rettili, tramite i polmoni. Questa caratteristica consente loro di mantenersi sotto il livello dell’acqua per periodi di quasi due ore, senza dover raggiungere la superficie per respirare.                                                                                                                                               Oggi un gruppo di ricercatori della Università di Singapore, ha dimostrato che questa specie, in fase di immersione, espelle solo il 5.9% dell’urea per via renale attraverso la cloaca, mentre tutto il resto dei metaboliti azotati viene eliminato per via orale, semplicemente spalancando la bocca. Ma anche se forzata a vivere sulla terraferma, Pelodiscus sinensis è solita individuare piccole pozze d’acqua in cui immerge la propria testa e aziona il movimento faringeo per liberarsi delle scorie.                                                                                                                                       Come mai in questa specie si è evoluto questo insolito meccanismo di escrezione?                                                         I ricercatori chiamano in causa l’ambiente in cui vivono: queste tartarughe vivono infatti in acque salmastre, con considerevoli oscillazioni di salinità, ma possono colonizzare aree marine costiere. In condizioni di elevata salinità dell’ambiente, le tartarughe avrebbero bisogno di assorbire molta acqua per equilibrare il bilancio dei sali nel proprio sangue: essendo l’acqua marina iperosmotica rispetto ai liquidi corporei ed essendo i reni dei rettili incapaci di espellere ioni monovalenti e produrre urina ipertonica, la continua assimilazione di acqua porrebbe grossi problemi di omeostasi, conducendole alla morte.  Pelodiscus sinensis, e forse altre specie della famiglia Trionychidae a cui appartiene, ha escogitato questa strategia alternativa, unica tra i tetrapodi, adattamento che  le consente di colonizzare diversi ambienti, permettendole l’utilizzo di diverse ‘possibilità ecologiche’.

attua un particolare meccanismo di smaltimento dell'urina

I Troiani di Giove e non solo,grazie al WISE

I_troiani_di_giove

I nuovi dati di WISE rispondono agli interrogativi su diversi Trojan di Giove, cioè gli asteroidi che orbitano attorno al Sole sulla stessa strada di Giove, e mostrano uno sguardo dettagliato a colori dei cavalli di Troia “verificando che il gruppo di testa dei Trojan oltrepassa il pacchetto finale”.                                                                    

 

Gli scienziati utilizzando i dati Wide-field Infrared Survey Explorer della NASA, o WISE, hanno portato alla luce nuovi indizi nel misterioso percorso dei Troiani di Giove – asteroidi che orbitano attorno al Sole sullo stesso percorso di Giove. Come cavalli da corsa, la corsa degli asteroidi si tipizza, con un gruppo che apre la strada davanti al gigante gassoso, ed un secondo gruppo che si trascina dietro. Le osservazioni sono le prime a ottenere uno sguardo dettagliato a colori dei “cavalli di Troia “: sia del pacchetto anteriore e posteriore sono costituiti prevalentemente da rocce rossastre, scure, con una superficie opaca non riflettente. C’è di più: i dati verificano il sospetto che il precedente gruppo di testa dei Trojan abbia oltrepassato il gruppo finale.                                                                                                                                     I nuovi risultati offrono indizi del puzzle che permane sulle origini degli asteroidi. Dove sono finiti e da dove  vengono i Troiani? Di che cosa sono fatti? WISE ha dimostrato che i due pacchetti di rocce sono sorprendentemente simili e non includono intrusi, provenienti da altre parti del sistema solare. I Troiani non assomigliano agli asteroidi della fascia principale tra Marte e Giove, né alla famiglia  della fascia di Kuiper, cioè gli oggetti dalle regioni esterne più gelide, vicino a Plutone.  “Giove e Saturno sono oggi in calma,  con orbite stabili, ma nel loro passato, -ha dichiarato Tommy Grav, scienziato WISE del Planetary Science Institute di Tucson – il loro moto di rotazione veniva interrotto dagli asteroidi che erano in orbita con questi pianeti. Più tardi, Giove ha ricatturato gli asteroidi troiani, ma non sappiamo da dove sono venuti. I nostri risultati suggeriscono che potrebbero essere stati catturati localmente. Se è così, significa che questi asteroidi potrebbero essere realizzati in materiale primordiale da questa particolare parte del Sistema Solare: un qualcosa del quale non si sa molto.                                                             “Grav membro del team Neowise, caccia porzioni di asteroidi nella missione WISE. Il primo Trojan è stato scoperto il 22 febbraio 1906, dall’astronomo tedesco Max Wolf, che ha trovato l’oggetto celeste davanti a Giove. Battezzato “Achille” dall’astronomo, si sviluppa in circa 220 miglia di larghezza (350 chilometri di larghezza). Questo pezzo di roccia spaziale è stato il primo di molti asteroidi rilevati in viaggio di fronte al gigante gassoso. Più tardi, sono stati trovati anche altri asteroidi che si trascinavano dietro Giove. Gli asteroidi sono stati collettivamente denominati Troiani in ossequio alla leggenda, come i soldati greci si nascosero dentro la statua del cavallo gigante per lanciare un attacco a sorpresa contro il popolo della città di Troia.”I due campi di asteroidi -ha detto Grav – possiedono la loro ‘spia’”, e una volta scoperte una manciata di cavalli di Troia, gli astronomi hanno deciso di chiamare l’asteroide nel campo principale, come gli eroi greci e quelli nel tratto finale come gli eroi di Troia. Ma ognuno dei campi già avuto un ‘nemico’ in mezzo a loro, come  l’asteroide ‘Hector‘ nel campo greco e ‘Patroclo‘ nel campo di Troia. ”  Altri pianeti sono state scoperti come asteroidi troiani, ad esempio su Marte, Nettuno e anche sulla Terra, dove WISE ha recentemente scoperto il primo Trojan conosciuto attorno all’unico pianeta abitato: http://www.jpl.nasa.gov/news/news. php? rilascio = 2011-230.                  Prima di WISE, la principale incertezza consisteva nel definire la popolazione dei Trojan  di Giove per stabilire di quanti pezzi singoli si compone .E  queste nuvole di roccia e ghiaccio come sono arrivati dallo spazio a Giove e quanti sono stati agganciati nel tratto finale? Si ritiene che ci siano molti oggetti in questi due sciami iniziali e finali di Giove come ci sono nella totalità della fascia principale degli asteroidi, tra Marte e Giove. Per mettere assieme questa e altre teorie, si richiede una campagna osservativa ben coordinata, ben eseguita. Ma c’erano molte cose da sviluppare per accurate osservazioni – soprattutto, lo stesso Giove. L’orientamento di queste nubi di asteroidi nel cielo di Giove, negli ultimi decenni, ha  costituito un impedimento alle osservazioni. Una nube è nel cielo del nord della Terra, mentre l’altra è nel cielo sud, costringendo le indagini ottiche terrestri a utilizzare almeno due diversi telescopi. Le indagini hanno generato risultati, ma non era  ben chiaro se determinati risultati fossero causato dai problemi di dover rispettare le due nuvole con strumenti diversi e in momenti diversi dell’anno.  Inserendo WISE, nel 2009 con telecamere da 16 pollici e telescopio a infrarossi nella sonda s’è perlustrato tutto il cielo cercando la luce di fonti di calore celesti. Da gennaio 2010 a febbraio 2011, 7.500 immagini ogni giorno sono state prese. Il progetto Neowise ha usato i dati raccolti per catalogare più di 158.000 asteroidi e comete in tutto il sistema solare. “Con l’ottenimento del preciso diametro e con le misurazioni della riflettenza -ha detto Grav– della superficie sui 1750 Trojan di Giove, abbiamo aumentato quello che sapevamo su queste due masse di asteroidi. Con queste informazioni, siamo  in grado di confermare in modo più accurato che ci sono effettivamente oggetti per quasi il 40 per cento in più nello sfondo di primo piano.”  Capire la superficie o l’interno di un Trojan di Giove è difficile.Il WISE possiede una suite di sensori a infrarossi  sensibile al bagliore termico degli oggetti, a differenza dei telescopi ottici. Significa che WISE fornisce stime migliori della loro riflettività della superficie, o albedo, oltre a ulteriori informazioni sui colori del visibile e dell’infrarosso (in astronomia “colori” può riferirsi a tipi di luce al di là dello spettro visibile). “Con WISE abbiamo visto asteroidi -ha detto Amy Mainzer, ricercatore principale del progetto Neowise del Propulsion Laboratory della NASA Jet a Pasadena – con molte lunghezze d’onda . Siamo in grado di vedere più lontano nella parte infrarossa dello spettro della luce, di vedere i dettagli di colori degli asteroidi, o, in sostanza, più sfumature o tonalità.” La squadra Neowise ha analizzato i colori di 400 asteroidi troiani finora, permettendo di ordinare correttamente questi asteroidi per la prima volta secondo gli schemi di classificazione degli asteroidi. “Non abbiamo visto asteroidi ultra-rossi, -ha detto Grav– tipici della principale cintura e delle popolazioni nella cintura di  Kuiper . Troviamo una popolazione in gran parte uniforme di ciò che chiamiamo asteroidi di tipo D, di colore bordeaux scuro, essendo il resto C e tipo-P, più di colore grigio-bluastro. Sono necessarie ulteriori ricerche, ma stiamo guardando la parte del materiale più antico conosciuto nel Sistema Solare. ”  Gli scienziati hanno proposto una futura missione spaziale sui Troiani di Giove che raccoglierà i dati necessari per determinare la loro età e le origini.                                                                                                                            Questi risultati  sono stati presentati nella riunione annuale sulle Scienze Planetarie dell’American Astronomical Society a Reno. JPL gestisce ed ha gestito, la direzione WISE della Science Mission NASA. La sonda è stato messa in modalità di sospensione nel 2011, dopo aver attuato due volte la scansione dell’intero cielo, portando a termine i suoi principali obiettivi.      Edward Wright è il principale ricercatore dell’UCLA.                                                             La missione è stata selezionata nell’ambito del programma NASA Explorers, gestito dall’agenzia del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland.                                       Lo strumento è stato costruito dal Laboratorio di Dinamica dello spazio a Logan, nell’Utah.           La sonda è stata costruita da Ball Aerospace & Technologies Corp. di Boulder, Colorado e l’elaborazione dei dati, avviene in trattamento a infrarossi al Centro Analisi del California Institute of Technology di Pasadena.                                                                                       Caltech gestisce JPL per la NASA.                                                                                                                                                

Fonte: Whitney Clavin, Jet Propulsion Laboratory NASA

 

Strana città

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Strana città, Siracusa (città inclusa nella World Heritage List) nella quale l’amministrazione comunale mena vanto dell’ennesima annunciata inaugurazione del teatro comunale, nel quale i lavori sono stati avviati un cinquantennio addietro ed ha contribuito a foraggiare intere generazioni d’imprenditori mentre le bellezze naturali che andrebbero valorizzate, proprio per mantenere l’inclusione nella World Heritage List, sono colpevolmente trascurate.                                         Esemplare l’esempio dell’illuminazione nella strada panoramica che, oltre a costeggiare il teatro Greco, offre una visione unica della città che ormai versa nel buio più assoluto, dopo che era stata manutenzionata non più tardi di qualche anno addietro.                                                                Strana città nella quale nel solco di opere pubbliche diventano una lunga via Crucis, com’è il caso di via Puglia in cui i lavori, come al solito, erano iniziati in pompa magna, ma continuano a segnare il passo per una strozzatura della carreggiata dovuta a un muro di recinzione: un inghippo da risolvere per tempo prima di avviare i lavori.                                                                            Strana città nella quale non si riesce ad avviare l’appalto per l’igiene urbana, nonostante la città, come segnalano i turisti, si presenta molto sporca e nonostante le risibili motivazioni addotte dall’attuale amministrazione comunale.                                                                                        Strana città nella quale improvvisamente solo grazie a foto pubblicate su social network si viene a scoprire che si è tenuta una tappa della Targa Florio, concedendo che le vetture impegnate nella manifestazione trovassero sistemazione tra le “sacre pietre” del Teatro Greco.                                                                                                                                    Strana città nella quale nessuno tra personale politico cittadino, regionale e nazionale nessuno interviene sul problema delle polveri sottili e di altri prodotti inquinanti che minacciano da vicino la salute dei cittadini, mentre le industrie che sono state condannate a bonificare, operano ricorsi a tamburo battente, sostenendo di essere autorizzati a questo comportamento proprio per avere ricevuto l’avallo dell’AIA (autorizzazione impatto ambientale).                                                   Strana città nella quale si annuncia con grande evidenza la manutenzione per 146.118 €, della strada provinciale 46 Belvedere-Carancino che riguarda i muri a secco prospicienti alle Mura Dionigiane mentre altri punti della stessa provinciale sono perennemente allagati alle prime gocce di pioggia, per una disfunzione a lungo segnalata dagli abitanti del quartiere conosciuto come il villaggio Miano. 

 

La cromodinamica quantistica

conoscenze sull'evoluzione delle particelle a partire dell'Universo primitivoAntefatti alla cromodinamica quantistica.

 

Frank Wilczek , premio Nobel per la Fisica, si occupa di cromodinamica quantistica  e afferma che l’Universo non è più quello di un tempo e non è ciò che sembra.

In viaggio nel cuore della struttura della materia e delle sue componenti elementari , come elettroni e quark, ci si pone interrogativi su cosa è, ad esempio, la massa. La prima definizione scientifica della massa risale al 1687 quando Newton, affermava che la massa è una sorta di misura della densità di materia contenuta nei corpi. Oggi, le moderne conoscenze sul concetto di massa sono alquanto più complicate rispetto alla definizione data da Newton e sono descritte dal modello standard  mediante le leggi della meccanica quantistica .

Per ogni tipo di particella elementare, o composta, possiamo scrivere l’equazione di NewtonF = ma, che correla la forza, la massa e l’accelerazione. Tuttavia, la massa, come di solito la intendiamo, va al di là dell’equazione di Newton. Per esempio, la teoria della relatività speciale  prevede che le particelle senza massa viaggiano nel vuoto alla velocità della luce e che invece le particelle che hanno massa si muovono più lentamente e perciò con una velocità che può essere calcolata se conosciamo la loro massa. Le particelle elementari hanno una sorta di massa intrinseca, detta massa a riposo , e quelle che hanno massa a riposo nulla sono le particelle senza massa, come ad esempio i fotoni. Per una particella complessa, come il protone, la massa a riposo dei costituenti e la loro energia cinetica , relativa al moto, e l’energia potenziale , relativa alle interazioni, contribuiscono alla massa totale della particella. E’ noto che massa ed energia sono correlate così come descritto dalla famosa equazione di EinsteinE = mc².  Un esempio di come l’energia contribuisce alla massa si può vedere nella forma di materia a noi più familiare costituita dai protoni e dai neutroni che formano i nuclei atomici, i pianeti, le stelle, gli esseri viventi e tutto ciò che vediamo. Queste particelle costituiscono circa il 4% circa della massa-energia presente nell’Universo. Il modello standard ci dice che i protoni e i neutroni sono composti da particelle più elementari, chiamate quark, che sono a loro volta legate grazie all’interazione di particelle senza massa chiamate gluoni . Sebbene i quark vi si muovono all’interno, noi osserviamo il protone come un oggetto coerente che ha una massa intrinseca, data dalla somma delle masse e delle energie dei suoi costituenti. Perciò il modello standard ci permette di calcolare le masse dei protoni e dei neutroni dall’energia cinetica dei loro costituenti. Dunque, il 4% circa dell’intero Universo è composto dall’energia del moto dei quark e dei gluoni che sono presenti nei protoni e neutroni e che costituiscono la materia ordinaria che conosciamo. E tutto il resto cos’è? Finora non lo sappiamo e l’ignoranza dei fisici su questo argomento ha fatto nascere termini come materia oscura o energia oscura che costituiscono insieme il 96% di ciò di cui è fatto il nostro Universo. La fisica contemporanea raccontata da uno dei suoi massimi esponenti, indaga sulla struttura della materia, nella sua più profonda essenza,per fornirci un quadro coerente e un nuovo mondo soggetto a verifiche sperimentali solo quando l’LHC entrerà, pienamente in funzione.

Cromodinamica quantistica è la teoria che descrive la forza nucleare forte,  cioè come si legano quark e gluoni in protoni e neutroni, e come questi formano i nuclei. La simulazione cromodinamica quantistica sui computer è un modo per esaminare il tipo di complessità che deriva da questa forza nucleare forte. La premessa è che la simulazione fisica su un livello fondamentale è simile alla voglia di simulare lo stesso Universo. I fisici dell’Università di Bonn, in Germania, hanno pubblicato i risultati su questi studi. Anche utilizzando i supercomputer più potenti del mondo, i fisici sono riusciti a simulare solo piccoli angoli del cosmo.

Il punto importante è che la simulazione è quasi indistinguibile dalla realtà, per quanto si riesce a capire . Questo è uno dei motivi per cui alcuni fisici considerano la possibilità che il nostro Universo potrebbe essere ricreato su una rete di computer enormemente potente. Silas e Beane sostengono che ci sono modi per vedere se siano ben simulati, in determinati scenari. Il problema con tutte le simulazioni è che le leggi della fisica debbono essere sovrapposti su un discreto reticolo tridimensionale e sul quale si avanza attraverso incrementi di tempo. Beane  ha aggiunto che la distanza del reticolo impone alcuni tipi di prescrizioni per ricreare  i processi fisici che vediamo nell’universo. Essi si concentrano sui processi ad alta energia, anzichè sondare le più piccole regioni dello spazio per ottenere più energia. Hanno anche scoperto che la distanza reticolare impone un limite fondamentale all’energia che le particelle possono avere, perché nulla può esistere più piccolo del reticolo stesso. Se il cosmo è una simulazione, ci dovrebbe essere un cut-off nello spettro di particelle ad alta energia.                                                                                        Questa interruzione dell’energia delle particelle che compongono i raggi cosmici è conosciuta come il Greisen-Zatsepin-Kuzmin o limite GZK, e avviene perché le particelle ad alta energia interagiscono con la radiazione cosmica di fondo e così perdono energia mentre viaggiano per lunghe distanze. La caratteristica più sorprendente è che la distribuzione angolare dei componenti di alta energia mostrerebbe simmetria cubica nel resto della cornice del reticolo, ma si discosta significativamente dall’ isotropia,(proprietà dei corpi di avere le stesse caratteristiche fisiche in tutte le direzioni) secondo gli stati ipotizzati da Beane.                                                                                   Ciò significa che i raggi cosmici viaggerebbe preferenzialmente lungo gli assi del reticolo, in modo da non poter essere visti in tutte le direzioni. Trovare l’effetto significherebbe che abbiamo potuto vedere l’orientamento del reticolo su cui è simulato il nostro universo. Tuttavia, il reticolo- computer può essere costruito in un modo completamente diverso da quello ipotizzato da questo studio. Un altro problema è che l’effetto è misurabile solo se il cut off del reticolo è uguale al limite GZK. Ciò si verifica quando la distanza reticolo è di circa 10 ^ -12 femtometers. Se la distanza è inferiore, i ricercatori non vedranno nulla.

Il letale morso del polpo azzurro

Il_polpo_ad_anelli_azzurri

Non si scherza con il polpo ad anelli blu. Possiede la grandezza di una pallina da golf questo cefalopode, che vive nell’Oceano Pacifico lungo la riva pianeggiante, e può trasferire una neurotossina che può uccidere un uomo adulto in pochi minuti. Ma prima di mordere , liberando la sua saliva velenosa attraverso il  becco, il polpo invia un avvertimento, un lampo di azzurro  che fa divenire improvvisamente iridescente tutto il corpo. Uno studio pubblicato sul The Journal of Experimental Biology rivela come la creatura attui  il suo variopinto spettacolo: flettendo i suoi muscoli. Si scopre che gli anelli blu-verdi sono sempre nel suo corpo, ma sacchetti di pelle nascondono la loro iridescenza quando il polpo è rilassato. Quando il polpo si agita, rilascia una serie di muscoli  in poco tempo un altro per sollevare i sacchetti di mezzo e  rivelare quindi la sua iridescenza. L’approccio muscoloso del polpo ad anelli blu è unico, poichè tutti gli altri cefalopodi utilizzano sacchi di pigmento, chiamate cromatofori, per cambiare i colori che consentono di sfruttare alla perfezione il mimetismo.

Il gatto di Schrodinger

Uno dei paradossi della fisica quantistica

Gatto di Schrödinger: Un gatto, un fiasco di veleno e una sorgente radioattiva sono posti in una scatola sigillata. Se un monitor interno rileva radioattività, il pallone è in frantumi, rilasciando il veleno che uccide il gatto. L’interpretazione di Copenhagen della meccanica quantistica implica che dopo un po ‘, il gatto è contemporaneamente vivo e morto. Eppure, quando guardiamo nella casella, si vede il gatto sia vivo o morto, non entrambi vivi e morti.

In pratica una particella elementare possiede la capacità di collocarsi in diverse posizioni e anche di esser dotata di quantità d’energia diverse al medesimo istante. Per quanto “assurde” secondo il nostro modo di pensare, queste strane proprietà della materia e dell’energia corrispondono alla realtà del mondo dei quanti. Le particelle subatomiche sono “delocalizzate” nello spazio e nel moto, per cui, fra un’osservazione e l’altra, si comportano come se stessero in più luoghi contemporaneamente. Solo quando una particella delocalizzata viene osservata con un esperimento che, inevitabilmente, ne modifica il livello energetico, la quantità di moto e la posizione, essa verrà individuata con determinati valori delle proprie variabili tra i vari possibili.

Ritornando al caso del gatto, fino a quando l’atomo non si disintegra (e questo evento dipende unicamente dalla natura dell’atomo radioattivo scelto, quindi è un evento unicamente probabilistico), emettendo la particella che aziona il marchingegno letale, il gatto è sicuramente vivo; viceversa, al decadimento dell’atomo, il gatto va certamente incontro alla morte.                     

Il_gatto_di_schrodinger

Ma lo stato quantico dell’atomo è determinato dall’osservazione, e pertanto, se non si apre il contenitore, non risulta determinato neppure il destino dell’animale, che di conseguenza può essere considerato al contempo sia vivo sia morto. Il paradosso, solo apparente, sta proprio qui: è soltanto l’osservazione diretta che, alterando i parametri basali del sistema e determinando, come detto, lo stato quantico dell’atomo, attribuirà anche al gatto uno stato “coerente” con la nostra consueta realtà (si vedrà successivamente a proposito dell’interpretazione del paradosso che, secondo una corrente di pensiero, pur essendo valido in linea generale tale concetto, l’interazione di un elemento “quantistico” come l’atomo radioattivo con un apparato macroscopico come il contatore Geiger modifica fin dall’inizio la situazione).