I risultati di tutti gli studi svolti sin dai primi decenni del 1900 portano ad una sostanziale conclusione: ogni cosa nell’universo è composta da blocchi costitutivi elementari chiamati particelle fondamentali. La formalizzazione del modo in cui tali particelle interagiscono e del modo in cui esse obbediscono alle forze della natura si trova nella teoria che prende il nome di Modello Standard.
“Il Modello Standard – scrive Frank Wilczek – riesce a descrivere molto bene la realtà in cui ci troviamo a vivere. Così finiamo per sospettare che l’entità che chiamiamo spazio vuoto sia un tipo strano di superconduttore. Se c’è superconduttività, deve esserci un materiale che conduce. La nostra strana superconduttività si realizza dappertutto, quindi l’impresa richiede un etere materiale che riempie lo spazio. Qual è questo materiale concretamente? Che cos’è che, nel superconduttore cosmico, ha il ruolo che hanno gli elettroni nei superconduttori ordinari?”
Come spesso accade, per evolvere da un livello di conoscenza all’altro bisogna inventare il modo di superare i limiti sensoriali umani. A creature, dotate di occhi molto più potenti dei nostri e capaci quindi di poter distinguere i minuscoli intervalli di tempo ($10^-24$ secondi) e le impercettibili distanze ($10^-14$ centimetri) in cui avviene l’azione di protoni e adroni, lo spazio non apparirebbe affatto vuoto.
“Oltre l’attività spontanea dei campi quantistici – citando ancora Wilczek – lo spazio è riempito da diversi strati di qualcosa di più permanente e sostanziale. Sono eteri in un senso che si avvicina di più a quello originario di Aristotele e Descartes, sono materiali che riempiono lo spazio. In alcuni casi possiamo persino capire di che cosa sono fatti e produrne piccoli campioni. I fisici di solito chiamano questi eteri materiali condensati. Si può dire che essi si condensano spontaneamente dallo spazio vuoto come la rugiada del mattino o una nebbia che avvolge ogni cosa, possono condensarsi dall’aria invisibile e umida. Tra tutti i condensati, quello che comprendiamo meglio consiste di coppie quark-antiquark. Stiamo parlando di particelle reali, oltre le particelle virtuali che vanno e vengono spontaneamente”.
Nel Modello Standard i bosoni W e Z, se valutati nella loro essenza e secondo le equazioni che li definiscono, risultano privi di massa, come il fotone e i gluoni colorati. La realtà, tuttavia, richiede che siano pesanti. I fisici hanno imparato a realizzare l’artificio di far acquisire massa ai bosoni W e Z copiando la natura. Il modello che la natura fornisce per rendere pesanti le particelle che trasmettono una forza è la superconduttività, infatti, in un superconduttore i fotoni diventano pesanti.
I fotoni, come noto, sono perturbazioni in movimento di campi elettrici e magnetici. In un superconduttore, gli elettroni reagiscono vigorosamente ai campi elettrici e magnetici e nel tentativo di ristabilire l’equilibrio finiscono col diventare un freno per il movimento dei campi. Perciò, invece di viaggiare alla tipica velocità della luce, all’interno di un superconduttore i fotoni si muovono più lentamente. E’ come se avessero acquisito inerzia. “Quando si studiano le equazioni, si vede che i fotoni rallentati in un superconduttore obbediscono alle stesse equazioni del moto che sarebbero seguite da particelle con una massa reale. Se ci fosse capitato di essere una forma di vita il cui habitat naturale è un superconduttore, percepiremmo i fotoni come particelle dotate di massa.
Nessuna forma di materia oggi conosciuta ha le proprietà giuste. Quindi in realtà non sappiamo che cosa sia questo nuovo etere materiale. Sappiamo però come si chiama: condensato di Higgs, dal nome del fisico scozzese, Peter Higgs, che è stato il pioniere di alcune di queste idee. La possibilità più semplice è che sia composto da una particella nuova, la cosiddetta particella di Higgs.”
La scoperta del bosone di Higgs fornisce quindi la risposta ad un interrogativo fondamentale. L’esistenza di tale particella consente a tutte le altre particelle fondamentali, dal protone all’elettrone agli altri bosoni, di avere una massa. Senza il bosone di Higgs la materia non esisterebbe e sicuramente non esisterebbe così come la conosciamo noi.
Domenico Signorelli
Il concetto di probabilità è diventato fondamentale per diverse discipline, anche per la statistica, in quanto dà una risposta al problema inverso di quello della statistica. Mentre la statistica cerca di determinare, tramite la conoscenza di risultati sperimentali, quali siano le caratteristiche della popolazione oggetto di studio, nel calcolo delle probabilità, si assume che le caratteristiche siano note e si cerca di calcolare a priori la ‘probabilità’.
Il libro è la trascrizione di tre sedute, tenutesi all’Università di Bologna, nel marzo del 2004: nel corso di questi incontri, Odifreddi ha smascherato la triplice invidia del matematico verso la penna dello scrittore, il pennello del pittore e la bacchetta del direttore d’orchestra. Questa invidia genera un “delirio di potenza”, grazie al quale il matematico può ridurre queste tre espressioni artistiche ai numeri dell’aritmetica. Le tre lezioni sono proprio la dimostrazione dell’uguaglianza tra matematica, letteratura, arte e musica. Per quanto la matematica sembri interessarsi di un mondo non umano, i matematici possono essere autori e protagonisti di libri e la matematica può esserne il soggetto o la struttura,
Il 30 agosto scorso, il Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano ha nominato quattro senatori a vita: il maestro e direttore d’orchestra Claudio Abbado, l’architetto Renzo Piano, il fisico premio Nobel Carlo Rubbia e la neuro scienziata Elena Cattaneo. I quattro neo senatori hanno dato lustro all’Italia con i loro altissimi meriti in campo scientifico, artistico e sociale. 
Elena Cattaneo, nata nel 1962, è la più giovane senatrice a vita della Repubblica. Si laurea in farmacia, summa cum laude, nel 1986 e consegue il dottorato all’Università di Milano. Al termine degli studi, non sa di preciso cosa fare: vorrebbe andare all’estero per condurre le sue ricerche, ma Rodolfo Paoletti, Preside della facoltà di Farmacia, la convince a rimanere in Italia. Dopo aver giocato per quindici anni a pallavolo a livello agonistico con la Jolly di Palazzolo Milanese, per Elena è arrivato il momento di dedicarsi interamente alla scienza. Al matrimonio nel 1988 segue la partenza per il Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston, dove per tre anni lavora nel laboratorio di Ronald McKay, pioniere delle cellule staminali. Nel corso delle sue ricerche incontra Nancy Wexler, neurologa, che sta conducendo delle ricerche sulla Corea di Huntington. Nancy si è dedicata a una grande indagine scientifica e ha iniziato una campagna per sensibilizzare la popolazione, fino a creare una Fondazione che porta il suo nome. Contagiata dall’entusiasmo della neurologa, Elena Cattaneo si dedica allo studio della malattia, imprimendo una svolta importante agli studi. Nel 1992 Elena torna in Italia, dove nasce la sua prima figlia. Il ritorno è traumatico: abituata al laboratorio del MIT, in Italia Elena trova così tante difficoltà da farle pensare di abbandonare la ricerca. Professore ordinario all’Università di Milano dal 2003, ha fondato e dirige il Laboratorio di Biologia delle cellule staminali e Farmacologia delle malattie neurodegenerative del Dipartimento di bioscienze dell’Università di Milano. Dal 2009 è coordinatore del progetto europeo NeuroStemcell, vero punto di riferimento per gli altri laboratori che studiano le cellule staminali negli altri paesi. Negli ultimi anni, Elena Cattaneo si è impegnata nell’attività di divulgazione della scienza, visto che scrive su diversi quotidiani come editorialista in campo scientifico e si è battuta per ottenere il riconoscimento della libertà di utilizzare le cellule staminali embrionali nei laboratori. Grazie alla sua esperienza e alle sue scoperte, Elena Cattaneo ha un ruolo di primo piano nella ricerca a livello internazionale. 
Anche Carlo Rubbia ha un invidiabile curriculum scientifico. Nato nel marzo del 1934 a Gorizia, ha fallito in un primo tempo l’esame di selezione per la Normale di Pisa, arrivando undicesimo su dieci, ed è stato ripescato in un secondo momento. Si è laureato nel 1957, con una tesi sui raggi cosmici, e ha svolto il suo dottorato alla Columbia University. Dal 1960 entra a far parte del CERN, l’Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare, con sede a Ginevra. Nel 1970, Rubbia riceve due proposte per una cattedra universitaria, da Harvard e da Roma. La scelta cade su Harvard, unicamente perché all’estero avrebbe avuto l’opportunità di giocare un ruolo di primo piano, visto che gli americani possiedono i primi grandi acceleratori di particelle: insegnerà all’Università dal 1971 al 1988. Ha inizio in quegli anni la collaborazione con l’olandese Simon van der Meer, con il quale trova il modo di verificare la teoria elettrodebole elaborata dai fisici teorici Salam e Weinberg, progettando acceleratori in grado di far scontrare le particelle elementari a energie elevate. Nel 1983 si giunge alla scoperta dei bosoni W e Z, responsabili della forza elettrodebole, e già l’anno dopo vengono insigniti del Premio Nobel. Dal 1989 al 1993 dirige il CERN e dal 1994 il Centro Internazionale di Fisica di Trieste, dove crea il Laboratorio Luce di Sincrotrone, che utilizza fasci di particelle per esaminare la struttura dei materiali, dei virus e delle proteine. Dal 1999 al 2005 è Presidente dell’Enea, l’Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente e dal 2006 collabora con il Centro di ricerca sull’energia spagnolo. Attualmente le sue attività di ricerca si svolgono al Cern e ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Ha ricevuto trentadue lauree Honoris Causa, sia in Italia che all’estero ed è membro onorario di diverse accademie, tra cui la Royal Society. 
L’uomo è un essere vivente macroscopico frutto di milioni di anni di evoluzione biologica e, perciò, con un apparato sensoriale adeguato a specifiche esigenze. In quanto esseri umani, siamo perfettamente compenetrati con l’ambiente circostante, ma al di là delle fondamentali attività di adattamento e sopravvivenza, abbiamo grossi limiti percettivi, i più evidenti dei quali, sono senza dubbio la vista e l’udito.
I Modelli Matematici: dai laboratori di ricerca alle aule scolastiche Grand Hotel Salerno 18-20 ottobre 2013. La modellazione matematica è uscita dal segreto dei laboratori e sta godendo di grande popolarità grazie all’ampia risonanza offerta dai media.
Durante una mia visita al Palazzo Ducale di Mantova sono rimasta particolarmente colpita dal soffitto che dà il nome alla Sala del Labirinto. Si tratta, di un soffitto ligneo dipinto che riproduce un labirinto dorato. Lo sfondo azzurro non fa pensare ad un giardino o ad un sentiero percorribile ma ad una volta celeste in cui lo sguardo e il pensiero indugiano lungo percorsi enigmatici.
186. Un gioco d’incertezza: “Forse che sì, forse che no” Rosa Marincola
Senza alcun dubbio, l’equazione più conosciuta al mondo è la celeberrima equazione di Einstein $E=mc^2$. La si trova dappertutto, anche dove non sarebbe per niente opportuno e ragionevole trovarla. La si usa come manifesto scientifico, come metafora dell’incontestabilità matematica, come rappresentazione formale di genialità e superiorità intellettuale. E’ davvero molto facile imbattersi in questa colossale formula. E’ molto alta la probabilità che tutti, grandi e piccoli, l’abbiano vista almeno una volta.
Il titolo è una citazione di Lorenz Mizler, allievo di Bach, ma il legame tra i due ambiti non è certo nato nel Settecento, come dimostrato anche dai Pitagorici, che, nel V sec. a.C., trovarono che i differenti toni di una scala sono legati ai rapporti tra i numeri interi. Il rapporto fra matematica e musica è sempre stato molto stretto: il linguaggio di entrambe deve essere studiato e non è intuitivo ed entrambe richiedono un pizzico di genialità per raggiungere risultati elevati. Le due discipline sono così legate che, nel sistema del sapere medioevale, la musica faceva parte del Quadrivium, insieme ad aritmetica, geometria ed astronomia, il ramo scientifico dello scibile.
Il libro parla della vita di due importanti scienziati dell’Ottocento: Alexander von Humboldt e Carl Friedrich Gauss. Le loro vite, presentate in parallelo, hanno modo di incrociarsi solo nel 1828. Alexander von Humboldt è un ispettore minerario, che, all’indomani della morte della madre, decide di organizzare una spedizione in Sudamerica. È accompagnato da Aimé Bonpland, medico, naturalista e botanico francese: i due personaggi scoprono di avere un passato molto simile e gli stessi progetti per il futuro. Decidono di andare in Spagna e, a Madrid, ottengono udienza con Manuel de Urquijo, un ministro che prepara loro dei documenti in base ai quali deve essere garantito loro ogni tipo di sostegno. A La Coruna si imbarcano sulla prima fregata che prende la via dei Tropici e giungono a Trinidad. Durante i sei mesi in Nuova Andalusia, esaminano e misurano tutto ciò che si può misurare.
Considerare il progetto descritto nei precedenti problemi 3.1 e 3.2. Così come è scritto il progetto ha una durata prevista di 13 mesi e, giunti al 6° mese (T), ci si rende conto che l’avanzamento fisico è al 20% invece di essere al 54.3% programmato inizialmente e che la spesa sostenuta è di soli 15 milioni Euro (A=Actual) a fronte di quelli previsti dal budget (B) per il 6° mese (27.15 milioni di Euro) . Il budget iniziale al completamento (BAC) è di 50 milioni di Euro. Si chiede di calcolare…
Leonardo Tortorelli ci presenta una matematica inedita, per lo studente medio, con il divertente libro “Le domandone di Zio Pippuzzo”: Zio Pippuzzo è un cinquantenne in sovrappeso, con una grande passione per il vino, che non smette di farsi e fare domande inerenti la matematica e il compito di rispondere spetta a Torto-Prof., insegnante di matematica e fisica in un liceo scientifico (alter-ego dell’autore). L’epoca è quella degli anni Trenta del secolo scorso, il luogo è Casamassella, un piccolo borgo in provincia di Otranto e i personaggi, Nonna Astolfa, il caprone Ugo, Giuanni Puticaro e tanti altri sono in parte realmente vissuti. In ogni caso, la presentazione del luogo e dei personaggi avviene nei primi capitoli, ma prosegue nel corso del libro con bellissime immagini nelle quali i protagonisti vengono rappresentati nel loro ambiente e sotto forma di statue di terracotta lavorata e decorata a mano da Antonella Merico (moglie dell’autore… tutto in famiglia, insomma!). 
Il libro in oggetto è il primo della collana “Percorsi”, dedicata alla divulgazione scientifica, della Casa Editrice Monte Università Parma Editore. Gli autori sono tre docenti universitari di Algebra e Geometria: Celestina Cotti, Giovanni Ferrero e Fiorenza Morini, autori anche di numerose pubblicazioni scientifiche.
Una scheda sintetica sui diversi sistemi di misura angolare: radiometrico, millesimale, sessagesimale, sessadecimale, centesimale, orario; con esempi esplicativi di base.
Quale vino comperare? La risposta al quesito è difficile, in quanto il decisore, nella vita reale, può porsi obiettivi diversi (il vino migliore, o quello meno costoso, o quello dal migliore rapporto qualità/prezzo, o quello di qualità maggiore di Z centesimi e costo minore di W euro, o quello …), quindi di volta in volta la decisione può avvenire sulla base di più e diversi criteri/elementi di valutazione. È però possibile – semplificando il problema e ponendosi obiettivi meno ambiziosi – impostare il problema in modo logico/matematico, fornendo un reale «supporto alle decisioni»; ciò tramite tecniche di classificazione e di analisi multi-criterio.
Rassegna 2013 “Teatro e Scienza: i Numeri”. 12 spettacoli tra arte, musical, drammaturgia… e numero, nella regione Piemonte. Alla fine di ogni spettacolo una conferenza sulla matematica e il mondo dei numeri. Gli spettacoli sono gratuiti, prenotazione Planetario 011-8118740.
Tesi di laurea di Sebastiano Ferraris presso la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche Naturali Corso di Laurea in Matematica Università di Torino. Il punto di partenza di questa tesi sono alcune lezioni di Laboratorio di Applicazioni dell’Algebra utilizzate per approfondire diversi argomenti inerenti la teoria dei codici correttori. La teoria dei codici correttori si basa sulla necessità di trasmettere informazione attraverso un canale che per motivi tecnici può alterare parte del messaggio. In ogni sistema di comunicazione infatti la ricezione può essere disturbata da segnali di interferenza chiamati genericamente “rumore” che si sommano all’informazione originariamente trasmessa. Riconoscere che un errore è entrato nel messaggio ricevuto ed eventualmente correggerlo è possibile utilizzando determinati strumenti algebrici.
One of Oxford University Press’s series of ‘Short Introductions’, Mathematics: A Very Short Introduction is a rigorous and challenging description of what mathematics is, and also a marvellously lucid guide and learning experience in various (even advanced) mathematical topics, by one of the greatest pure mathematicians alive (Timothy Gowers is Rouse Ball Professor of Mathematics at the University of Cambridge, and a Fields Medal recipient). Clearly, as belonging to a highly intellectual series, the book is intended to stretch its readers’ abilities to the utmost.
Si è da pochi giorni celebrata la Giornata Mondiale dei Mancini (13 agosto), festeggiata per la prima volta nel 1976 grazie a Dean R. Campbell (1932-1995), fondatore di Lethanders International. Negli ultimi anni, grazie a questa iniziativa, la tematica del mancinismo ha conquistato anche l’interesse dei mass-media e la giornata è un modo per ricordare le disparità tra mancini e destrimani.
Con i suoi quasi 37 anni, Luca Parmitano è uno degli italiani più citati nel web in questa estate del 2013 e il motivo è ben noto: è stato il primo italiano a passeggiare nello spazio. Partito il 28 maggio di quest’anno con due compagni, a bordo della navicella Sojuz TMA-09M dal cosmodromo di Bajkonur, in Kazakistan, Parmitano resterà nello spazio fino a novembre per la missione Volare: con il ruolo di ingegnere di volo, ha – tra le altre cose – il compito di gestire le manovre del braccio robotico della stazione, quando arrivano i cargo previsti.
Sarzana, 30 agosto – 1 settembre 2013. Il Festival della Mente, il primo festival in Europa dedicato alla creatività e ai processi creativi taglia quest’anno il traguardo della decima edizione. Apre la manifestazione la lectio magistralis di Guido Rossi, “La responsabilità delle idee nel bene e nel male”, nella quale il giurista riflette sulle idee quali vere responsabili, nella storia dell’umanità, delle vicende positive o negative, felici o tragiche, della vita dell’uomo e delle comunità.
Per velocizzare la navigazione in internet è possibile utilizzare dei tasti di scelta rapida mediante tastiera anziché utilizzare il mouse: usando contemporaneamente mouse e tastiera le azioni sono molto più veloci. Di seguito si riporta una scheda con i tasti rapidi dei più comuni browser: Google Chrome, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Safari.
Una scheda comparativa delle più interessanti funzioni avanzate dei motori di ricerca.