Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Molto rumore per il nulla

Nei laboratori del Cern, a due passi da Ginevra, nella Svizzera simbolo di ordine e pulizia, la fisica insegue il nulla. O meglio, cerca di realizzarlo sperimentalmente. Cristoforo Benvenuti, un fisico italiano del Cern, insieme al suo staff di ricerca, ha messo a punto una tecnica estremamente efficace per realizzare il vuoto, cioè per togliere anche l’ultima molecola di gas da un contenitore. A motivare questa ricerca del nulla, è la volontà di capire il comportamento delle particelle elementari. Ma questa volta, caso più unico che raro per un’invenzione che arriva da un enorme laboratorio dove le innovazioni sono all’ordine del giorno, il lavoro di Benvenuti e colleghi ha destato l’interesse di due importanti giornali economici come “The Economist” e “Il Sole 24 Ore”. Per studiare le proprietà delle particelle, infatti, bisogna produrle e raccoglierle in fasci che devono poi viaggiare ad alta velocità all’interno degli acceleratori, giganteschi anelli lunghi decine di chilometri. E se nell’anello ci fossero residue molecole d’aria, queste urterebbero le particelle in esame, sottraendole quindi al fascio accelerato che scomparirebbe in pochi istanti. Come si realizza il vuoto nell’acceleratore? Innanzitutto l’anello, costituito in pratica da un lunghissimo tubo, viene sigillato ermeticamente. In seguito, le pompe meccaniche sottraggono l’aria dall’anello che viene quindi scaldato fino a 150-200 gradi centigradi, in modo da eliminare il vapore acqueo che si forma sulle pareti interne. Ma ancora non basta: all’interno dell’anello si trovano infatti anche molecole di idrogeno che, nel tempo, fuoriescono dal metallo delle pareti. Bisogna inserire allora un materiale che funzioni da spugna, assorbendo queste molecole. Ma la fisica è, a volte, anche un gioco di pazienza. Queste spugne metalliche, infatti, sono inizialmente coperte da molecole di ossigeno (il processo si chiama ossidazione) che ne ostacolano il funzionamento. Per eliminare anche queste, si può fare in modo che sia la stessa spugna a riassorbirle (processo di attivazione). Per questo è necessario però riscaldarle e la temperatura necessaria per l’attivazione dei materiali utilizzati finora è molto alta: circa 700 gradi centigradi. E qui sono arrivati Cristoforo Benvenuti e la sua équipe che hanno risolto il problema, sostituendo la spugna metallica con una sottile pellicola costituita da una lega di titanio, zirconio e vanadio che ricopre completamente le pareti dell’acceleratore e si attiva a soli 200 gradi centigradi. Questa scoperta è estremamente importante per diversi motivi: innanzitutto la pellicola offre una grande superficie “cattura-idrogeno”. In secondo luogo, la pellicola si attiva automaticamente quando viene eliminato il vapore acqueo durante il ricaldamento iniziale, senza quindi dover essere portata a 700 gradi tramite il passaggio di corrente elettrica. Infine, essa non presenta il problema della piroforicità, cioè non rischia di infiammarsi durante il processo di ossidazione, come poteva accadere alle spugne usate finora. E l’interesse di “The Economist” e “Il Sole 24 Ore”? Nasce da due motivi. Innanzitutto le probabili ricadute industriali, tra le quali la possibilità di sfruttare l’invenzione per ottimizzare e commercializzare i nuovi televisori ultrapiatti, chiamati Fed, la cui tecnologia richiede appunto un vuoto purissimo. In secondo luogo perché la scoperta è stata immediatamente brevettata dal Cern, che potrà dunque vendere i diritti per l’utilizzo alla grande industria. E questo rappresenta un importante segnale di come stia cambiando la politica delle istituzioni scientifiche europee. Sotto il nome di “trasferimento tecnologico” sta infatti vedendo la luce un importante intreccio tra scienza e industria, tra ricerca fondamentale e applicazione tecnologica, le cui parole d’ordine potrebbero essere produttività, finanziamenti, speculazione: parole sempre più distanti da quelle proprie della ricerca scientifica di base. Tutto ciò viene salutato con estremo favore dagli economisti europei anche perché, fino a pochi anni fa, questo sembrava uno scenario ancora poco probabile. Basti pensare a Tim Berners-Lee, che solo una decina di anni fa inventò il World Wide Web senza brevettarlo, affermando anzi che “se fosse rimasto sotto il mio controllo non sarebbe mai potuto decollare”. E, guarda caso, Tim Berners-Lee era un ricercatore del Cern

Galileo Servizi Editoriali

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• Raccontare il tempo e i tempi della scienza FESTIVAL DELLE SCIENZE

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  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

  Bruno Arpaia
  Francesco Cavalli Sforza
  Stefania Polvani
  
  Moderatore Elisa Manacorda, Galileo
  

  
  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

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• Tempo e stress FESTIVAL DELLE SCIENZE

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  Tempo e stress

  Lectio Magistralis di Ronald D. Siegel

  Introduce: Lorenzo Mannella, Galileo

  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

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• La scienza fatta dal basso LINX MAGAZINE

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  La scienza fatta dal basso

  Dal videogioco per trovare la forma delle proteine a quello per classificare la morfologia delle galassie: con la citizen science, si gioca per contribuire alla ricerca.

  (continua a leggere qui)

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