Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Dossier: Luce e materia, accoppiata vincente

Non è la somma che fa il totale

Cambiando l’ordine degli addendi il risultato cambia: nella fisica quantistica la proprietà commutativa dell’addizione può essere stravolta.

Uno studio pubblicato su Science da ricercatori italiani e britannici ha dimostrato che sottrarre e aggiungere un fotone in un fascio di luce può avere come risultato finale un aumento del numero totale di particelle e l’entità di questo incremento è differente a seconda dell’ordine in cui vengono effettuate le due operazioni. Questo comportamento, possibile solo in sistemi governati dalle leggi della fisica quantistica, è stato verificato in particolare su un tipo di luce simile a quella di una lampadina o del Sole.

Per la realizzazione dell’esperimento, i ricercatori dell’Istituto Nazionale di Ottica Applicata di Firenze e dell’Università di Belfast (Irlanda) hanno utilizzato sofisticati mezzi per creare e distruggere i fotoni. Speciali sensori hanno poi consentito di sottrarre e aggiungere un singolo fotone a un impulso luminoso in modo assolutamente preciso. Le proprietà quantistiche della luce erano già note, ma la novità dell’esperimento sta nell’essere riusciti a descrivere con esattezza lo stato finale del fascio di luce. Ciò è stato possibile tramite un sistema chiamato “tomografia quantistica” che, in analogia con il metodo utilizzato in medicina, è in grado di analizzare e confrontare la struttura iniziale e finale del fascio di luce e la distribuzione dei fotoni che lo compongono.

Secondo Marco Bellini, tra gli autori dello studio, avere a disposizione luce “su misura” può spianare la strada a una serie di applicazioni pratiche che vanno dalla costruzione dei velocissimi computer quantistici alla cosiddetta crittografia quantistica, un sistema di comunicazione che si basa sul principio di indeterminazione delle particelle come gli elettroni e i fotoni. (s.s.)

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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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