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Edicola – “Le Scienze” n°516, agosto 2011: “Nel mondo dei quanti” 13/08/2011

Posted by Antonio Genna in DVD, Le Scienze, Libri, Scienza e tecnologia.
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Ecco la copertina, i principali contenuti ed una descrizione degli allegati facoltativi del numero 516 – Agosto 2011 del mensile “Le Scienze”, edizione italiana del prestigioso “Scientific American”, in edicola da inizio mese. La rivista è pubblicata dal Gruppo Editoriale L’Espresso ed in vendita al prezzo di 3,90 €.

Nel numero di «Le Scienze» di agosto in edicola:

Nel mondo dei quanti

La meccanica quantistica è considerata una teoria con cui descrivere il mondo macroscopico abitato da molecole, atomi e particelle subatomiche. Tuttavia, numerosi studi recenti hanno osservato effetti quantistici in un numero sempre più grande di sistemi macroscopici. I fisici, quindi, ora ritengono che la meccanica quantistica si applichi a ogni scala e che riguardi anche piante, uccelli e forse esseri umani.

Su numero di «Le Scienze» di agosto inoltre:

Un test di consapevolezza. Quando avremo costruito un computer cosciente, come faremo a saperlo? Provando a fargli risolvere alcuni semplici problemi.

I limiti della cosmologia. Lo studio dell’universo è limitato da restrizioni di natura fisica e tecnologica che potrebbero impedirci di raggiungere una conoscenza completa.

Carne prodotta in laboratorio. Per affrontare l’aumento della domanda globale di carne che rischia di devastare il pianeta, un gruppo di scienziati sta sviluppando metodi per ottenere carne in laboratorio.

L’ultimo antenato. La sua origine è ancora misteriosa, ma diversi studi indicano che Homo heidelbergensis è l’ultimo antenato comune tra noi e i Neanderthal.

I contenuti di questo numero:

Lavori in corso

Intervista
Le meraviglie dell’epigenetica

di Giovanni Sabato

Made in Italy
Innovazione sul filo di lana

di Letizia Gabaglio

Scienza e filosofia
La parziale riabilitazione di Morton

di Telmo Pievani

Appunti di laboratorio
Vermi che invecchiano con lentezza

di Edoardo Boncinelli

Il matematico impertinente
Scacco alla matematica

di Piergiorgio Odifreddi

Astri & Particelle
Un tuffo nell’infinitamente piccolo

di Roberto Battiston

Homo sapiens
A proposito di Dmanisi

di Giorgio Manzi

Scienza news

Fisica
Vivere in un mondo quantistico
di Vlatko Vedral
La meccanica quantistica non riguarda solo le piccole particelle subatomiche, ma anche piante, uccelli e forse esseri umani

Neuroscienze
Un test di consapevolezza

di Christof Koch e Giulio Tononi
Quando avremo costruito un computer cosciente, come faremo a saperlo? Provando a fargli risolvere alcuni semplici problemi

Cosmologia
I limiti della cosmologia

di Amedeo Balbi
Lo studio dell’universo è limitato da restrizioni di natura sia fisica sia tecnologica che potrebbero impedirci di raggiungere una conoscenza completa

Paleoantropologia
L’ultimo antenato

di Giorgio Manzi e Fabio Di Vincenzo
La sua origine è ancora misteriosa, ma diversi studi indicano che Homo heidelbergensis è l’ultimo antenato comune tra noi e i Neanderthal

Riscaldamento globale
«Io mi affido alla scienza»
Intervista di Michael D. Lemonick
Perché il fisico Richard A. Muller non può dire agli scettici del riscaldamento globale quello che vorrebbero ascoltare

Medicina
Il corpo sotto gli occhi

di Darin L. Wolfe
In passato, lo studio dei cadaveri era parte integrante della formazione dei giovani medici. E oggi? L’autopsia è ancora uno strumento fondamentale o è ormai una reliquia del leggendario passato della storia della medicina?

Biotecnologie
Carne prodotta in laboratorio
di Jeffrey Bartholet

Per affrontare l’aumento della domanda globale di carne che rischia di devastare il pianeta, un gruppo di scienziati sta sviluppando metodi per ottenere carne in laboratorio

Biodiversità
Maestri dell’inganno
di Peter Forbes
Il mimetismo animale si manifesta in molte forme, comprese varietà acustiche e chimiche, offrendo un punto di vista unico sull’evoluzione

Biologia
L’evoluzione della cromatina

di Gregory A. Babbit
La funzione di questo complesso formato da DNA e proteine non è solo strutturale, ma riguarda anche l?espressione dei geni

Salute
Il cancro del diavolo

di Menna E. Jones e Hamish McCallum
Un tumore contagioso minaccia la sopravvivenza del famoso diavolo della Tasmania. Una malattia del genere potrebbe colpire anche l’uomo?

Coordinate
Bombardati dalle onde

di Mark Fischetti

Rudi matematici
Sinistri tavoli per mancini

di Rodolfo Clerico, Piero Fabbri e Francesca Ortenzio

Libri & tempo libero

Povera scienza
Il prezzo delle scie chimiche

di Paolo Attivissimo

Pentole & provette
Quanto etanolo nel mio vino?

di Dario Bressanini

Inoltre, con Le Scienze di agosto 2011, a richiesta e a pagamento:

– il 4° di sei DVD della collana “Le meraviglie dell’universo” (6,90 € in più), dal titolo “I pericoli dell’universo”.

Buchi neri, magnetar e collisioni tra galassie sono alcuni dei protagonisti del DVD I pericoli dell’universo, il quarto della serie Le Meraviglie dell’universo, allegato al numero di agosto. Sono tutti legati a fenomeni violenti, che liberano quantità di energie impensabili a scala terrestre, e rappresentano un pericolo sia per futuristici viaggiatori spaziali sia per la Terra. La nostra conoscenza di questi protagonisti è lungi dall’essere completa. Per esempio sappiamo solo che i buchi neri sono miliardi nell’universo e che nulla può sfuggire alla loro forza gravitazionale, nemmeno la luce. Sappiamo anche che non sono tutti uguali: alcuni hanno masse spettacolari, miliardi di volte quella del Sole, sono chiamati buchi neri supermassicci e si trovano al centro delle galassie, compresa la nostra. Ma c’è ancora molto da capire di questi «mostri» cosmici, e lo studio dei buchi neri è uno dei campi di frontiera più affascinanti al confine tra discipline diverse, dalla cosmologia alla fisica delle particelle.
È impossibile osservare direttamente un buco nero, ma possiamo dedurne l’esistenza dagli effetti sulla materia che li circonda. Grazie a questo stratagemma di osservazione indiretta, è possibile studiare anche stelle di neutroni con un potentissimo campo magnetico, le magnetar. Gli effetti di queste stelle particolari possono farsi sentire anche sulla Terra, come è accaduto sette anni fa, quando un’esplosione di una magnetar distante 30.000 anni luce ha lasciato traccia nell’atmosfera. L’osservazione indiretta ci è di aiuto anche per lo studio delle collisioni tra galassie. È come ricostruire la dinamica di un incidente tra due automobili analizzando i danni dello scontro. Un esercizio di deduzione affascinante, e che tra miliardi di anni riguarderà i nostri discendenti, sempre che ce ne siano, quando la galassia di Andromeda, che viaggia a 435.000 chilometri all’ora, si scontrerà con la nostra.

– il 52° titolo della collana “La biblioteca delle Scienze” (7,90 € in più), “L’universo oscuro”, il libro di Richard Panek inedito in Italia che racconta la storia scientifica di materia oscura ed energia oscura, e il loro ruolo rivoluzionario nei modelli cosmologici.

La nostra visione del cosmo è, ancora una volta, profondamente sbagliata. E Copernico è stato solo l’inizio di una rivoluzione che è ancora lontana dall’essere finita. Negli ultimi anni, infatti, è diventato chiaro che la materia che conosciamo rappresenta soltanto il quattro per cento dell’universo. Il resto è dominato da due componenti che astrofisici e cosmologi chiamano materia oscura ed energia oscura. Se per la prima i fisici teorici hanno trovato qualche manciata di particelle candidate nelle estensioni dei loro modelli, pur non disponendo ancora di alcuna prova sperimentale, riguardo alla seconda, per usare una metafora poliziesca, brancolano decisamente nel buio.
In L’universo oscuro, il libro che accompagna il numero di agosto di «Le Scienze», Richard Panek, uno dei più stimati divulgatori scientifici degli Stati Uniti, racconta la storia di come sono state scoperte materia oscura ed energia oscura e del modo in cui la loro esistenza ha travolto i modelli cosmologici. E avverte di come la soluzione dell’enigma porterebbe al suo scopritore celebrità, fondi di ricerca e un sicuro premio Nobel.
Panek ha incontrato i maggiori cosmologi mondiali, e ha riassunto piccole conquiste e grandi delusioni, punti di vista, collaborazioni e rivalità con una prosa scorrevole e accattivante, ricostruendo la storia del più voluminoso problema della scienza contemporanea.

Infine, l’editoriale del direttore Marco Cattaneo.

Spunti di riflessione

Forse era solo questione di tempo. Per tre quarti di secolo – tanto è passato da quando Erwin Schrödinger diede alla luce il più stramaledetto gatto della storia – i fisici si sono trovati a vivere, loro malgrado, in circostanze singolari. Le strane leggi della meccanica quantistica regnavano sovrane nel mondo microscopico, ma non appena i sistemi fisici diventavano più complessi rientrava in gioco la meccanica classica, passando per quella terra di nessuno, che tanto affascinava Richard Feynman, in cui i due comportamenti sembravano coesistere.

Oggi però le cose stanno cambiando. Come spiega Vlatko Vedral nel servizio di copertina di questo numero, che trovate a pagina 36, i fenomeni quantistici potrebbero avere un ruolo rilevante in sistemi macroscopici, dalla capacità degli animali di orientarsi secondo il campo magnetico terrestre all’efficienza della fotosintesi nelle piante. La meccanica quantistica, insomma, potrebbe essere valida a qualunque scala, influenzando a livello molecolare molti fenomeni macroscopici di interesse quotidiano. Il che spingerebbe un po’ più in là la riflessione sul significato più profondo di una teoria che apparve paradossale anche agli occhi di chi aveva contribuito a elaborarla.

D’altra parte in questo numero ne troverete molti, di spunti di riflessione. A cominciare dal test di consapevolezza per macchine intelligenti proposto da Christof Koch e Giulio Tononi a pagina 42. Per verificare se un automa è intelligente, bisognerebbe sottoporgli una serie di immagini impossibili, o di scene da completare, anziché interrogarlo nella speranza di coglierlo in errore. È in apparenza più semplice del test di Turing, ma forse va più diretto al nocciolo della questione. E non è un caso che a proporlo non siano un logico o uno specialista di computer science, ma due neuroscienziati: in un mondo in cui il sapere scientifico è sempre più vasto, le conoscenze acquisite nelle diverse discipline si vengono sempre più a integrare reciprocamente. E il dialogo tra specialisti non potrà che produrre nuova scienza.

A pagina 46, invece, trovate un articolo di Amedeo Balbi, giovane e apprezzato astrofisico italiano, sui limiti della cosmologia, che gli ha meritato il terzo premio al concorso 2009 del Foundational Questions Institute. Le sue considerazioni su materia oscura ed energia oscura – che sono anche il tema del libro di Richard Panek in edicola con la rivista – sottolineano inesorabilmente la nostra impotenza davanti ai grandi misteri dell’universo.
Qualcuno potrebbe essere tentato di concluderne che l’impresa scientifica ha fallito (e dunque approfittarne per tagliare ulteriormente i finanziamenti alla ricerca…), ma sarebbe una conclusione ingenerosa e scorretta. La verità, invece, è che una specie irrequieta su un insignificante pianeta sperduto ai confini di un’anonima galassia sta scoprendo un sacco di cose sul mondo che la circonda e sul mondo che ha dentro. E il fatto che ne restino molte altre da scoprire è solo una buona notizia. Fosse solo per la scienza, non potremmo vivere in un momento migliore.

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