Accastampato n. 10

Perché lʼuniverso si espande

Il problema dellʼenergia oscura

Giugno 2013

www.accatagliato.org

Numero 10

Gestire un terremotoLa sfida della comunicazione

Perennemente in bilico,alla ricerca di qualcosa La “nuova fisica”

Lʼanatomia della scala musicaleI N FNI N FN

La rivista e disponibile on-line e come app per iPad e iPhone,e navigabile sia da computer che da cellulare ed e scaricabilenei formati PDF ed ePUB.

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Accastampato e realizzato con il patrocinio del Dipartimentodi Fisica dell’Universita Sapienza di Roma, del CNR Istitutodei Sistemi Complessi (ISC), Unita Sapienza di Roma, del-l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, del Dipartimento diFisica dell’Universita Roma Tre, dell’Associazione Romanaper le Astro-particelle (ARAP).

istitutodei sistemicomplessi UNIVERSITÀ DEGLI STUDI

ROMATRE

Indice num. 10, Giugno 2013

EDITORIALE

Ci sono piu cose in cielo e in terra 5Ignoranza e incertezza nella scienza non sono un limite,semmai opportunita per aprire nuove porte.

IL RICERCATORE ROMANOPerennemente in bilico 6di A. SuccurroLHC ha scovato il bosone di Higgs, ma ci sono altri latitantia cui la caccia e aperta. . .

L’energia oscura 9

di M. Di GiovanniL’espansione dell’Universo e accelerata, ma nessuno saancora perche. Viaggio tra costanti cosmologiche edenergie oscure.

IL RESTO DEL NEUTRINOIl problema degli N corpi 11

di A. MarchesielloLe leggi di Newton permettono di descrivere esattamente ilmoto di un sistema di due oggetti. Ma se sono di piu?

Gestire un terremoto 13di W. MarzocchiIl difficile rapporto tra i modelli probabilistici della scienzadei terremoti e la necessita di certezze della comunicazionepubblica e del processo decisionale.

Anatomia della scala musicale 15di M. PuglieseIl lungo processo intellettuale che ha portato alla definizio-ne delle sette note musicali.

ONDA LUNGAFISICAST 17di G. MazzitelliUn esperimento di podcasting scientifico giunto al primoanno di eta.

Maddmaths! 19di R. NataliniUn esperimento di didattica alternativa della matematicadalla Societa Italiana di Matematica Applicata e Industriale.

ESPERIMENTI

Pellicole trasparenti 21

di P. MalacariAcqua, sapone e. . . via!

RECENSIONI

La citta della scienza 22di A. CimarelliUn sogno oggi infranto da un incendio devastante, che inquesto libro l’autore Pietro Greco ripercorre fin dalle sueorigini.

accastampato num. 10, Giugno 2013 3

presenta

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EDITORIALE

Ci sono piu cose in cielo e in terra. . .Il lungo viaggio della scienza tra incertezza, comunicazione e passione

La Scienza e una grande avventura intellettuale che tra alti e bassi ha portato in pochi secoli l’Uomo auna conoscenza e a una capacita di manipolazione della Natura inedite nella storia. All’inizio del XXIsecolo siamo solo in un punto imprecisato di questo viaggio, quindi abbiamo tanta strada dietro di noi,ma altrettanta, anzi molta di piu, davanti a noi. La banale conseguenza di una visione dinamica dellascienza, intesa quindi come processo conoscitivo che ha un suo sviluppo nel tempo, e che in un datomomento saranno molte le cose non conosciute o non controllabili. L’ignoranza nella scienza, pero,non e mai un limite, semmai e un’opportunita.

Antonella Succurro, per esempio, ci accompagna sull’orlo del burrone delle frontiere della conoscenzain fisica delle particelle, perennemente in bilico tra il ben noto e sperimentato e la speculazione, tantoaffascinante quanto incerta. Il messaggio di LHC e ormai chiaro, “sı, l’Higgs c’e!”, ma non rispondealla domanda: “bene! E oltre?”. E proprio in quell’oltre che si focalizzano oggi tanta passione, tantisforzi e tanta intelligenza.

Matteo di Giovanni, invece, ribalta la prospettiva e cambia strumento: dai microscopi ai telescopi, perindagare le profondita del cosmo e fare i conti con il problema dell’energia oscura, il cui allegoricocolore la dice lunga sul nostro grado di conoscenze in questo ambito: poco o nulla, molti indizi, maben poche prove convincenti.

E che dire quando anche la matematica, linguaggio della Natura per eccellenza come la definiva Gali-leo, a volte e un ostacolo alla conoscenza approfondita di determinati sistemi? E il caso del problemadegli N corpi interagenti tra loro, il cui moto e perfettamente descrivibile se sono due, ma impossibileda gestire analiticamente se sono tre o piu. Almeno in questo caso, ci rincuora Antonella Marchesiello,la stessa matematica puo pero aiutarci anche a controllare al meglio l’incertezza e l’approssimazione.

Incertezza e approssimazione che sono alla base delle scienze della Terra, in particolare quando sitratta di terremoti, una questione spesso di tragica attualita in Italia: e in questi casi che diventafondamentale la cura della comunicazione, perche l’interesse non e solo puramente accademico, ma econdiviso dall’intera societa che con la vitalita del pianeta non puo fare a meno di farci i conti. Gestireun terremoto, pero, e tra i compiti piu difficili, ci spiega Warner Marzocchi, anche se ci sono moltestrategie adottabili per limitare al massimo i rischi e i danni.

Dunque la Scienza e un viaggio. Non individuale, pero, bensı collettivo. Che coinvolge direttamentemolti e riguarda tutti, nessuno escluso. Ma non esiste gruppo senza una forma di comunicazione trale sue varie componenti e forse e proprio qui la chiave di una buona scienza: in una comunicazionediretta, schietta, onesta, appassionata e corretta, che faccia tesoro delle esperienze passate, positive onegative che siano, e sperimenti nuove modalita, nuovi linguaggi, nuove forme: un’occhiata a progettied esperimenti come Fisicast e Maddmaths! puo fornire molti ottimi spunti.

Senza illusioni da fantascienza, perche sappiamo che ci sono forze in grado di distruggere in pocheore il frutto del lavoro di anni: Citta della Scienza a Napoli non esiste materialmente piu dal marzoscorso, divorata da un incendio doloso. Dopo l’incredulita, la rabbia, il dispiacere, non resta che faretesoro delle esperienze passate, positive o negative che siano per l’appunto, consapevoli che l’unicovero carburante per il lungo viaggio della scienza e in fondo costituito da curiosita e passione. Duesentimenti potenti, prorompenti e, per fortuna, ignifughi.

Buona lettura. . . non solo su carta e su web, ma da oggi anche su iPhone e iPad grazie alla nuovissimah-app!

La Redazione

accastampatoRivista degli Studenti

di Fisica di Romawww.accatagliato.org

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Alessio [email protected]

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Roberto [email protected]

Kristian A. Gervasi [email protected]

Niccolo [email protected]

Isabella [email protected]

Massimo [email protected]

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Martina [email protected]

COMMISSIONE SCIENTIFICA

Giorgio ParisiGiovanni BattimelliFabio BelliniLara BenfattoStefano BianchiGiulia De BonisRiccardo FacciniFrancesco PiacentiniLuciano PietroneroAntonio PolimeniAntonello PolosaMaria Antonietta Ricci

HANNO CONTRIBUITO

A. Cimarelli, M. Di Giovanni, A.Marchesiello, W. Marzocchi, G.Mazzitelli, R. Natalini, M. Pugliese,A. Succurro.

CON LA COLLABORAZIONE DI

Commissione EuropeaAssociazione Frascati Scienza

CON IL PATROCINIO DI

Dipartimento di Fisica dell’Univer-sita Sapienza di RomaIstituto dei Sistemi Complessi CNR-ISC, Sezione Sapienza di RomaIstituto Nazionale di Fisica NucleareDipartimento di Fisica dell’Univer-sita Roma TreAssociazione Romana per le Astro-particelle

SI RINGRAZIANO ANCHE

Donald E. Knuth, Leslie Lamport, ilTEX Users Group (www.tug.org)e Gianluca Pignalberi

accastampato num. 10, Giugno 2013

Perennemente in bilico,alla ricerca di qualcosaOltre l’Higgs e il Modello Standard: l’alba di una nuova fisica

Antonella Succurro(Istituto di Fisica delle Alte Energie (IFAE) di Barcellona)

Esistono diverse tipologie di ricercati: quelli famosi lacui caccia si guadagna le prime pagine dei giorna-li a ogni accenno d’indizio, e quelli meno noti ma acui magari il commissario di turno e particolarmen-

te affezionato. Ad ATLAS1 e lo stesso: la taglia piu alta pendesulla testa della superstar della fisica delle particelle, il bosone diHiggs, ma gli archivi sono pieni di fascicoli di altri soliti ignoti.

La scalata al Modello Standard

All’inizio del XX secolo non si conoscevano molte particelle: c’e-rano giusto gli elettroni, i protoni, i neutroni, insomma la materiadi tutti i giorni. Nel 1936 inizio quella che possiamo chiamareuna rivoluzione del settore, quando una serie di nuove particel-le comincio a spuntare, seguendo l’esempio delle prime a esserestate scoperte, il muone e il neutrino [1]. I fisici delle particelle sitrovarono spiazzati di fronte a tale affluenza, tanto che negli anni’60 si parlava di uno zoo di particelle.

Ci pensarono, indipendentemente, Murray Gell-Mann e GeorgeZweig a mettere ordine, ipotizzando per la prima volta l’esisten-za di componenti piu fondamentali degli ormai schedati protonie neutroni: i quark [2]. Quella che sembrava una semplice ca-tegorizzazione delle nuove particelle in base alle loro proprietaosservate sperimentalmente trovo poi una teorizzazione precisanegli anni ’60 con la formulazione del Modello Standard.

Al momento questa e la migliore teoria che descrive le particellefondamentali, i mattoncini che costituiscono la materia, e le treforze (forte, debole ed elettromagnetica) che governano l’univer-so insieme alla forza gravitazionale. Secondo il modello, le parti-celle si dividono in due grandi categorie, quark e leptoni, ognunadelle quali e composta da 6 particelle organizzate a coppie in 3generazioni, o famiglie. La prima famiglia di quark e compostadai quark up e down, seguiti da charm e strange nella secondafamiglia e top e bottom nella terza. Nel settore dei leptoni le fa-miglie sono costituite da elettrone, muone e tau accompagnati dairispettivi neutrini (cfr. Figura 1).

Le interazioni tra queste particelle sono descritte tramite lo scam-bio di altre particelle, i bosoni vettori, mediatori delle diverse for-ze: il fotone e responsabile della forza elettromagnetica, i bosoni

1 L’esperimento ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) raccoglie eanalizza le collisioni protone-protone prodotte dall’acceleratoreLHC (Large Hadron Collider) al CERN di Ginevra. Ne fanno partecirca 4000 scienziati provenienti da tutto il mondo.

Figura 1 – Schema delle particelle descritte nel Modello Standard.

W e Z della forza debole e i gluoni della forza forte. La mate-ria ordinaria e composta dalle particelle stabili, che fanno partedella prima generazione di quark e leptoni. Gli elementi dellegenerazioni successive, invece, sono stati tutti osservati nei rag-gi cosmici o come prodotti nei laboratori. Nel Modello Standardsi descrivono le particelle della stessa generazione insieme, maquesto crea un problema con la massa, dal momento che anche leparticelle della stessa generazione hanno masse diverse fra loro.All’epoca, infatti, i fisici teorici Abdus Salam, Sheldon Glashow eSteven Weinberg erano in grado di spiegare elegantemente le inte-razioni elettrodeboli tra le particelle. Il loro modello, pero, comedetto, mancava di un meccanismo che attribuisse alle particellefondamentali, quark e leptoni, la massa.Ed e qui, piu di cinquant’anni fa, che inizia la caccia all’ormai fa-migerato bosone quando Peter Higgs, Francois Englert e RobertBrout postularono l’esistenza di un nuovo campo2, quindi un nuo-

2 Il campo e una perturbazione dello spazio-tempo che descrive l’in-terazione tra particelle: una particella produce un campo e ogni par-ticella che si trova in questo campo subisce una forza. Il campo non

6 accastampato num. 10, Giugno 2013

IL RICERCATORE ROMANO

vo bosone vettore la cui interazione con le particelle ne determinala massa: ovvero quanto piu queste interagiscono con il bosone diHiggs, tanto piu sono massive.

Il Modello Standard ha descritto e predetto con grande accura-tezza molti processi poi verificati sperimentalmente, mancava so-lo l’ultimo tassello, proprio il bosone di Higgs. Quando il 4 lu-glio 2012, a quasi vent’anni dall’ultima scoperta nella fisica delleparticelle [3], venne annunciata l’osservazione di un nuovo boso-ne [4, 5], dalle proprieta consistenti con l’identikit del bosone diHiggs, si puo immaginare l’emozione degli addetti ai lavori. Mase anche fosse lui, come anche le ultimissime osservazioni lascia-no pensare, se anche fosse finita la caccia cinquantennale a questopezzo grosso, in commissariato ci sono pile e pile di fascicoli daanalizzare.

L’orlo del burrone, ovvero la nuova fisica

Il meccanismo di attribuzione della massa non e (era?) l’unicoproblema del Modello Standard. Se, infatti, da un lato le sue pre-dizioni sono state confermate con una precisione altissima dai datisperimentali, dall’altro si potrebbero osservare incosistenze ai re-gimi di energie come quelle che si investigano ora a LHC, dove iprotoni si scontrano a energie pari a 8 TeV3. I fisici teorici si sonospesi abbondantemente nel tentativo di formulare teorie piu gene-rali, inserendo il Modello Standard in modelli di nuova fisica, dicui il nostro caro vecchio modello sarebbe una specie di appros-simazione estremamente valida a basse energie, come se il nostroAspromonte fosse in realta solo la base di una montagna ben piualta di cui, pero, non vediamo la cima.

Chi si nascondera lı? Come fare a capire se i sospetti dei teoricisono fondati, se le loro descrizioni dei ricercati attendibili? Cisono taglie consistenti che pendono sulla testa di un buon nume-ro di nuove particelle, con il piccolo dettaglio che, ad oggi, nonsappiamo se queste esistono veramente. Come si procede quindi?Semplice, si considerano due scenari, due ipotesi, una con e unasenza l’indiziato, e ci si chiede cosa possa esserci di diverso neidue casi. Si cerca una traccia, possibilmente in una zona doveci si aspetta non passino in molti (vogliamo orme il piu pulite edefinite possibili!).

e soltanto un oggetto matematico. Nella teoria della relativita, in-fatti, non e possibile un’interazione istantanea tra particelle distanti,poiche l’interazione non puo propagarsi a una velocita superiore al-la velocita della luce. E necessario un mediatore, un campo, con cuile particelle interagiscono punto per punto.

3 Quest’energia, la piu alta mai raggiunta in collisionatori di particel-le, se convertita in Joule, l’unita di misura del lavoro, non e piu cosıimpressionante: si parla piu o meno dell’energia di una zanzara involo. La cosa che fa la differenza in questo caso e lo spazio in cui econcentrata quest’energia, confinata all’interno dei protoni.

Figura 2 – Un particolare del rilevatore ATLAS installato a LHC. Credit:CERN.

La banda della quarta generazione

Ad esempio, come si potrebbe cercare un’eventuale quarta gene-razione di quark? Alcuni teorici hanno insinuato il dubbio chequesta banda potrebbe spiegare diverse questioni che non tornanonel Modello Standard, quindi e d’obbligo investigarla! Se questosettimo quark si comportasse come il quark top l’unica differenzatra i due sarebbe la loro massa, essendo il nostro ricercato decisa-mente piu pesante. O, almeno, questo e quanto ci aspettiamo, dalmomento che i nascondigli dove particelle con masse inferiori po-tevano nascondersi sono gia stati setacciati durante la ricerca delquark top. Purtroppo i nostri informatori non sanno predire quan-to piu pesante debba essere il settimo quark, l’unica soluzione etestare diverse eventualita. Serve, quindi, una strategia valida ingenerale assumendo semplicemente che la massa del nuovo quarksia maggiore di quella del top. Nell’analisi svolta da ATLAS [6]si e sfruttata la caratteristica cinematica per cui due particelle pro-dotte in una collisione ad alta energia ne ricevono una certa quan-tita che in parte viene investita nella loro massa e in parte nellaloro quantita di moto. Quindi se l’energia di partenza e la stessa,particelle piu pesanti andranno piu piano. Seguendo questa pistapossiamo ricostruire la massa delle particelle, la firma miglioreper poter distinguere il nostro ricercato tra la folla.Non basta, pero, un singolo avvistamento, potrebbe essere unasvista, una particella nota un po’ cammuffata. Ad aiutarci a defi-nire una soglia accettabile di sicurezza e la statistica. Dopo averdefinito due distribuzioni4 che si comportano una come l’ipote-si con e l’altra come l’ipotesi senza quarta generazione, si va a

4 Con il termine distribuzione si intende la descrizione matematicadi come si pensa che le misure siano distribuite in un intervallo dipossibili valori.



vedere come si posiziona in relazione a loro un parametro estrat-to dai dati sperimentali. Se le due distribuzioni sono abbastanzadistinte sara possibile affermare che i fatti propendono per unao per l’altra ipotesi in base a dove si piazza il nostro parametro.In particolare, in fisica si considera un dato statisticamente signi-ficativo quando il parametro si comporta nello stesso modo nel95% dei casi. Cio significherebbe che e molto poco probabile chela consistenza con una certa ipotesi sia casuale, come, nel nostroesempio, si e infine rivelato poco probabile il settimo quark.E allora si archivi il fascicolo della banda della quarta generazio-ne e si inizi a compilare il file dei prossimi sospettati, i quark vet-toriali, con cui dovrebbe essere possibile descrivere l’interazionecon i bosoni vettori in un modo differente da quello utilizzato nelModello Standard. Ma che non ci si scordi di quel cassetto! Qual-cuno potrebbe un giorno venire a chiedere di loro, magari per unavvistamento, magari mentre cercava qualcos’altro. E il bello del-la scienza, di quell’inevitabile 5% di incertezza che si ha semprequando si vuole escludere qualcosa.

Bibliografia

ATLAS Collaboration: http://atlas.ch/Il Modello Standard: atlas.physicsmasterclasses.

org/it/zpath_sm.htm

[1] Neddermeyer S.H. e Anderson C.D. Note on the nature ofcosmic-ray particles. In Phys. Rev., vol. 51:884 (mag 1937)[2] Cowan C.L. et al. Detection of the Free Neutrino. In Science,vol. 124:103 (lug. 1956)[7] UA2 Collaboration. Evidence for Z0 → e+e− at the CERNanti-p p Collider. In Phys. Lett. B, vol. 129:130 (1983)[3] CDF Collaboration. Observation of top quark production in

anti-p p collisions with the collider detector at Fermilab. In Phys.Rev. Lett., vol. 74:2626 (apr. 1995)[4] ATLAS Collaboration. Observation of a new particle in thesearch for the standard model higgs boson with the atlas detectorat the LHC. In Phys. Lett. B, vol. 716:103 (2012)[5] CMS Collaboration. Observation of a new boson at a mass of125 GeV with the CMS experiment at the LHC. In Phys. Lett. B,vol. 716:30 (2012)[6] ATLAS Collaboration. Search for pair production of heavytop-like quarks decaying to a high-pT W boson 0] ATLAS Col-laboration. Search for pair production of heavy top-like quarksdecaying to a high-p

√and a b quark in the lepton plus jets fi-

nal state at√

s = 7TeV with the ATLAS detector. In Phys. Lett.B, vol. 718:1284 (2012). URL http://arxiv.org/abs/

1210.5468

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2013/06/nuova-fisica/

Sull’autore

Antonella Succurro ([email protected]),si e laureata nel 2009 all’Universita degli Studidi Pavia con una tesi sulla ricerca di particellesupersimmetriche all’esperimento ATLAS delCERN. E attualmente dottoranda presso l’Istituto di Fisicadelle Alte Energie (IFAE) di Barcellona e continua a lavoraresu ricerche di nuova fisica ad ATLAS. Al liceo voleva farel’Accademia di Belle Arti. . .

Il problemadell’energia oscuraEspansione dell’Universo: dalla costante cosmologica di Einstein a oggi

Matteo Di Giovanni(Dipartimento di Fisica dell’Universita Sapienza di Roma)

Cosa sappiamo dell’Universo e dei meccanismi che neregolano le dinamiche? Lasciamo che sia EdwardWitten a rispondere: “Noi conosciamo molte cose,ma quelle che non conosciamo sono molte di piu”.

Infatti, se andiamo a esaminare bene quello che conosciamo e ifatti che ci hanno fornito gli studi degli ultimi anni, ci accorgiamoche sono piu le domande che questi hanno aperto che le risposteche siamo riusciti a trovare. O meglio: di risposte ne abbiamotrovate molte, il problema e che ogni volta che ne troviamo unasi aprono altre decine di domande che giacciono ancora senzarisposta. E l’energia oscura fa parte di quest’ultima categoria.Ma andiamo con ordine.

Il piu grande errore di Einstein

Nel lontano 1917 Albert Einstein pubblico la teoria della Relati-vita Generale che riscosse immediato successo anche in ambitoastronomico dato che fu in grado di risolvere il problema dellaprecessione del perielio di Mercurio che la meccanica newtoniananon riusciva a spiegare. La risposta a questo problema la si trovanel modo in cui un corpo massivo come il Sole, o una stella qual-siasi, nelle sue vicinanze alteri le proprieta geometriche e fisichedello spazio stesso. Convinto della bonta della sua teoria, Einsteindecise quindi di applicare le equazioni della relativita generale al-l’intero Universo onde ottenere un modello che ne descrivesse ladinamica. Con sua grande sorpresa ottenne il modello di un Uni-verso in espansione rallentato dalla gravita, risultato che lo turbonon poco. Egli era infatti convinto che l’Universo dovesse esse-re statico. Quindi, per non tradire le proprie convinzioni, inserıall’interno del suo modello un fattore di energia costante e di se-gno negativo, tale da bilanciare la gravita e annullare esattamentel’espansione. Chiamo questo fattore costante cosmologica.Tuttavia il modello statico di Einstein ebbe vita breve. Infatti,i fisici-matematici Alexander Friedmann e Georges Lemaitre di-mostrarono, indipendentemente l’uno dall’altro, che in realta c’e-rano degli errori che rendevano il modello inconsistente. Ma lariprova che l’Universo fosse in espansione la si ebbe grazie alleosservazioni di Edwin Hubble il quale, per la prima volta nellastoria, fu in grado di osservare galassie in moto al di fuori del-la Via Lattea. Einstein fu quindi costretto ad arrendersi all’evi-denza e rigetto la costante cosmologica considerandola “uno deisuoi piu grandi errori”: da quel momento in poi sarebbe statauniversalmente posta pari a zero. Almeno fino al 1998.

Come si espande l’Universo?

A partire dagli anni ’30 si era convinti che l’espansione dell’Uni-verso fosse rallentata dalla gravita, non tanto a causa di eventualievidenze sperimentali a riguardo, ma semplicemente perche era laspiegazione piu semplice ed era esattamente quello che mostrava-no le equazioni di Einstein in assenza di costante cosmologica.Infatti, almeno fino agli anni ’80, non esistevano le tecnologieadatte a creare un credibile progetto di ricerca in questo senso.La svolta avvenne sul finire degli anni ’80 grazie a Saul Perlmutterdel Berkeley Lab che ideo un metodo che consentiva di realizzareuno studio che desse risultati attendibili sfruttando alcuni risultatiche erano emersi proprio in quegli anni. Innanzitutto si era arriva-ti alla conclusione che le Supernovae di tipo I-a1 potessero esse-re utilizzate come candele standard, risultato fondamentale datoche finalmente si aveva un indicatore di distanza che permettes-se di osservare le zone dell’Universo ad alto redshift2, che sonoquelle che ci interessano per lo studio della sua espansione. Aquesto si aggiunsero i progressi fatti nel campo dell’analisi delleimmagini digitali, dato che per compensare la rarita delle Super-novae I-a bisogna osservare grandi porzioni di cielo in cui sonoraccolti migliaia e migliaia di pixel tra i quali sarebbe impossibileindividuare a occhio nudo il puntino luminoso della supernova.Mettendo quindi insieme tutti questi risultati, Perlmutter avvio nel1988 il Supernova Cosmology Project (SCP) per poter finalmentedare una risposta definitiva sulla natura dell’espansione dell’Uni-verso. Anzi, a essere sinceri era convinto di osservare il rallenta-mento dell’espansione dovuto alla gravita. A Perlmutter seguı nel1994 lo Hig-z Supernova Research Team (HZT) dell’australianoBrian Schmidt, uno studio concorrente che aveva gli stessi scopidi SCP. Con grande sorpresa di tutti giunsero entrambi a un risul-

1 Le Supernovae Tipo I-a sono la fase finale dell’evoluzione di unsistema di stelle binarie. Quando in tali sistemi si arriva ad avereuna nana bianca e una gigante, la prima comincia ad attrarre gli stratiesterni della compagna fino a raggiungere il limite di Chandrasekar,limite che rappresenta la massa al di sopra della quale la nana biancacollassa innescando l’accensione del carbonio nel nucleo degenerecon la conseguente esplosione di supernova.

2 A causa dell’effetto Doppler, la luce proveniente da oggetti in allon-tanamento appare di lunghezza d’onda maggiore di quella di emis-sione (colore piu rosso). Viceversa nel caso di oggetti in avvici-namento (blueshift, spostamento verso il blu). Conoscendo quindila lunghezza d’onda di emissione di una sorgente, misurandone ilredshift rispetto a quanto atteso se ne puo ricavare la velocita diallontanamento.



tato inaspettato che nel 2011 avrebbe consegnato loro il premioNobel: l’espansione sta accelerando!

Perche l’espansione e accelerata?

La risposta matematica a questa domanda e relativamente sem-plice: perche la costante cosmologica e diversa da zero e dominasull’energia gravitazionale. Quindi non e manifestazione dellastaticita dell’universo come teorizzato da Einstein, anzi e proprioquel fattore che ne provoca l’espansione accelerata. Ma di chenatura e questa costante cosmologica? Qual e la forza che stadietro questa accelerazione? Al momento non lo sappiamo, tut-to quello che possiamo fare e attribuirla a un’ipotetica forma dienergia chiamata appunto energia oscura che e matematicamenterappresentata dalla costante cosmologica.

Tuttavia c’e qualche ipotesi che possiamo fare, anche se si trattaancora di supposizioni non verificate. Al momento la piu accre-ditata richiede di considerare l’energia oscura come la manifesta-zione dell’energia del vuoto associata all’intero Universo. Infatti,a ogni regione di spazio sappiamo essere associata un’energia delvuoto intrinseca e, dal momento che l’Universo e uno spazio in-finitamente esteso, quello che osserviamo non sarebbe nient’altroche l’energia del vuoto a esso associata. Questa interpretazione econfortata dal fatto che la costante cosmologica si comporta esat-tamente come l’energia del vuoto, ha la stessa natura repulsiva ela sua densita di energia e costante nel tempo.

Ma il problema dell’energia oscura risiede proprio nella sua inter-pretazione come energia del vuoto. Infatti, il contributo osservatoe piccolo, dell’ordine di 10−5GeV/cm3, mentre il modello stan-dard della fisica delle particelle per l’energia del vuoto prevede uncontributo di 122 ordini di grandezza superiore! Un disaccordodisastroso che non sappiamo spiegare. A poco serve la supersim-metria che riduce la stima teorica di soli 60 ordini di grandezza.Teorie molto avanzate basate sulla gravita quantistica, che ancoranon forniscono modelli funzionanti e che sono ancora allo statoembrionale, potrebbero portarci a ottenere un contributo di ener-gia del vuoto esattamente nullo, ma questo non risolverebbe ilproblema dato che noi osserviamo un contributo di energia oscurache e sı piccolo, ma comunque diverso da zero.

A questo si aggiunge il problema che la densita di energia oscu-ra potrebbe non essere costante nel tempo, con la conseguenzadi far cadere la sua interpretazione come energia del vuoto e lasua rappresentazione tramite la costante cosmologica. Nel caso cifosse una dipendenza temporale l’origine di tale energia andreb-be ricercata nel campo quantistico scalare chiamato quintessenzae nella particella a esso associata. Particella che pero risulterebbetalmente leggera che al presente non saremmo comunque in gradodi osservarla.

Ammettere di non sapere... per ora

Quindi in definitiva: cos’e l’energia oscura? Non lo sappiamo. Omeglio non sappiamo dirlo con certezza visto che le teorie in no-stro possesso non sono in grado di giustificare il valore osservatone di dare una previsione coerente con le osservazioni. Tornia-mo quindi al punto di partenza: “Noi conosciamo molte cose, maquelle che non conosciamo sono molte di piu”. Stara al futuroaiutarci a decifrare questo mistero.

Bibliografia

[1] Bransden B. e Joachain C. Physics of Atoms and Molecules.Pearson Education. Prentice Hall (2003). ISBN 9780582356924[2] Branch D. Type Ia Supernovae as Standard Candles (2007)[3] Einstein A. e de Regny E. Il significato della relativita.Grandi tascabili economici Newton. Newton (1997). ISBN9788881835850[4] Monaco P. Introduzione all’Astrofisica (2009)[5] Ferrari V. e Gualtieri L. General Relativity (2011)[6] Perlmutter S. et al. Measurements of Ω and Λ from42 High-Redshift Supernovae. In The Astrophysical Journal,vol. 517(2):565 (1999). URL http://stacks.iop.org/

0004-637X/517/i=2/a=565

[7] Perlmutter S. Supernovae, Dark Energy, and the AcceleratingUniverse. In Physics Today, vol. 56(4):53–60 (2003)[8] Riess A.G. et al. Type Ia Supernova Discoveries at z¿1From the Hubble Space Telescope: Evidence for Past Decelera-tion and Constraints on Dark Energy Evolution URL http:

//arxiv.org/abs/astro-ph/0402512

[9] Wright N. URL http://www.vialattea.net/cosmo


2013/06/energia-oscura/

Sull’autore

Matteo Di Giovanni ([email protected]), laureatosi nel 2012 con ladissertazione “Il problema dell’energia oscu-ra” (relatore Dr. Alessandro Melchiorri), eattualmente uno studente del corso di laurea in Astronomiae Astrofisica del Dipartimento di Fisica dell’UniversitaSapienza di Roma.


Il problema degli N corpiGestire i gradi di liberta di un sistema meccanico composto

Antonella Marchesiello(Dipartimento di Matematica dell’Universita Sapienza di Roma)

Come si muovono i corpi nello spazio? E qual e ilmodello matematico che c’e dietro? Se pensiamoal nostro sistema solare, tutti sappiamo che i pianetiruotano intorno al Sole, come afferma la prima legge

di Keplero: “L’orbita descritta da un pianeta e un’ellisse, di cui ilSole occupa uno dei due fuochi”. Keplero formulo questa leggeagli inizi del 1600, basandosi su dati sperimentali provenienti dal-le osservazioni dell’astronomo Tycho Brahe. Cosi facendo, riuscıa fornire una descrizione del moto dei pianeti, senza tuttavia spie-garne il perche. Per avere una giustificazione rigorosa, la scienzadovette attendere ancora qualche anno, fino a che Isaac Newtonpose i fondamenti del calcolo differenziale e vettoriale e li utilizzoper costruire un modello matematico del moto dei pianeti.

Il problema dei due corpi

Consideriamo il caso piu semplice che si possa avere, ovvero ilcaso in cui abbiamo due soli corpi celesti in movimento e an-diamo a studiare quello che si chiama il problema dei due corpi.Per fissare le idee, supponiamo che i due corpi di cui vogliamostudiare il moto siano la Terra e il Sole.Fissiamo un sistema di riferimento e indichiamo con ~xT e ~xS leposizioni di Terra e Sole, rispettivamente. La legge di gravitazio-ne universale di Newton ci dice che il Sole esercita sulla Terra unaforza di attrazione pari a

~F =GmT mS

r3 ~r

dove mT e mS sono rispettivamente le masse della Terra e delSole, G e una costante, detta costante di gravitazione universale,e~r rappresenta la distanza tra i due corpi:~r =~xS−~xT .La Terra a sua volta esercita una forza di attrazione sul Sole, cheha stessa intensita e direzione ma verso opposto rispetto a ~F . Co-noscendo l’espressione delle forze che Sole e Terra esercitanol’uno sull’altra, possiamo scrivere le equazioni del moto dei duecorpi utilizzando la seconda legge di Newton:

Forza = massa · accelerazione.

Precisamente, se indichiamo con~aT e~aS le accelerazioni di Terrae Sole rispettivamente, otteniamo

mT~aT = GmT mS|~xS−~xT |3

(~xS−~xT )

mS~aS = − GmT mS|~xS−~xT |3

(~xS−~xT )

Ricordando che l’accelerazione e la derivata seconda della po-sizione fatta rispetto al tempo, le equazioni del moto assumonoquesta forma:

d2

dt2~xT = GmS|~xS−~xT |3

(~xS−~xT )

d2

dt2~xS =− GmT|~xS−~xT |3

(~xS−~xT )

Queste equazioni possono essere risolte per quadrature, ovverosvolgendo degli integrali. Cosı facendo si possono calcolare, inmaniera matematicamente corretta, le orbite dei due corpi. Quelloche si trova e che entrambi i corpi descrivono orbite ellittiche dicui uno dei fuochi si trova nel loro comune baricentro. Quindiin realta nel sistema Sole-Terra il fuoco dell’orbita ellittica none posto nel Sole. Tuttavia, la massa del Sole e molto piu grandedi quella Terra, precisamente la massa solare e pari a circa 300mila volte la massa terrestre. Quindi in pratica il Sole si trova nelbaricentro del sistema. Per essere piu precisi, la differenza tra laposizione del baricentro~xB e quella del Sole puo essere stimata:

~xS−~xB =mT

mS +mT(~xS−~xT ).

Per cui, identificando il fuoco con il Sole si commette un errorepercentuale dell’ordine del rapporto mT/(mS + mT ) e la primalegge di Keplero e soddisfatta solo nell’approssimazione vista.

b

b

Sole

Terra

Figura 1 – La Terra descrive un’orbita ellittica intorno al Sole a causadelle forze di attrazione gravitazionale reciproche (in rosso in figura) chesi esercitano sui due corpi.


IL RESTO DEL NEUTRINO

Il problema degli N corpi

Poche righe piu su abbiamo studiato il sistema Sole-Terra come sefosse isolato, cioe dimenticandoci della presenza di tutti gli altricorpi celesti presenti intorno a loro (ad esempio la Luna, tutti glialtri pianeti del sistema solare, ecc.). Cosa accadrebbe andandoa considerare anche le interazioni con tutti gli altri pianeti delsistema solare, la Luna, ecc? Piu in generale, come si procedenello studio del cosiddetto problema degli N corpi, con N ≥ 3?Le equazioni del moto possono essere ricavate dalla seconda leg-ge di Newton, procedendo in maniera analoga a quanto abbiamofatto per due soli corpi. In questo caso, pero, la forza ~F che agi-sce su ogni singolo corpo e data dalla risultante di tutte le forzedi attrazione gravitazionale dovute agli altri N− 1 corpi. Quindile equazioni del moto hanno una struttura molto piu complicata e,tranne casi molto speciali, non si e in grado di risolverle.Il punto e che piu sono i corpi in movimento e piu aumentanoi gradi di liberta del sistema, ovvero il numero di variabili indi-pendenti necessarie per determinare univocamente la posizionedi ciascun corpo nello spazio. Precisamente, un corpo in movi-mento in uno spazio tridimensionale ha, in generale, tre gradi diliberta (tre coordinate), due corpi in movimento 6 gradi di libertae cosı via. Chiaramente, piu sono i gradi di liberta di un sistemae piu e complicato risolvere le corrispondenti equazioni del moto.Spesso la conoscenza di integrali primi, ovvero di quantita che ri-mangano costanti lungo le soluzioni, come ad esempio l’energiase il sistema e conservativo, permette di ridurre i gradi di libertae, in alcuni casi, di integrare le equazioni del moto.Il problema dei due corpi e appunto uno di questi casi fortunati,in cui si riescono a risolvere le equazioni del moto sfruttando laconservazione dell’energia, della quantita di moto e del momentoangolare totale del sistema. Queste quantita si conservano ancheper il problema con N ≥ 3 corpi, ma gia passando da 2 a 3 corpii gradi di liberta passano da 6 a 9: non solo le precedenti costan-ti non bastano piu per integrare le corrispondenti equazioni delmoto, ma non ce ne sono altre da poter utilizzare! Per N ≥ 3 ilproblema degli N corpi si dice problema non integrabile.

Usare le giuste approssimazioni

Su di esso e attiva un’intensa attivita di ricerca, legata soprattuttoalle sue molteplici applicazioni, che riguardano sı lo studio delmoto dei pianeti, ma anche del moto di satelliti, del monitoraggiodi asteroidi potenzialmente pericolosi per il nostro pianeta, ecc.

Principalmente, quello che si tenta di fare e cercare di trovare unasoluzione del problema in maniera approssimativa, ma matema-ticamente rigorosa. Ad esempio, nello studio del problema dei trecorpi, si puo considerare quello che si chiama il problema dei trecorpi ristretto, in cui le equazioni del moto vengono studiate nellimite in cui una delle tre masse sia cosı piccola, rispetto alle altredue, da poter essere considerata trascurabile. Il corpo di massaminore puo essere allora trattato come una piccola perturbazionedel moto degli altri due, detti primari. Se si scelgono velocita eposizione iniziale in modo che al tempo zero i corpi si trovino tuttisullo stesso piano, allora si puo dimostrare che il moto comples-sivo avviene in questo piano con i due corpi di massa maggioreche ruotano intorno al loro comune baricentro. Quindi di fatto idue primari si comportano come se il terzo corpo non ci fosse.Un ragionamento analogo a questo ci permette di dire che, in uncerto senso, se vogliamo determinare l’orbita della Terra (o diun qualsiasi pianeta del sistema solare) intorno al Sole possiamotrascurare la presenza di tutti gli altri corpi celesti e limitarci aconsiderare il sistema Sole-Terra (o Sole-pianeta).

Bibliografia

[17] Celletti A. e Perozzi E. Meccanica Celeste - Il valzer deipianeti. Cuen Editrice (1996)[18] Diacu F. The Solution of the n-body Problem. In The Mathe-matical Intelligencer, vol. 18(3) (1996)[19] Newton I. e Pala A. Principi matematici della filosofianaturale. UTET (1965)


2013/06/problema-n-corpi/

Sull’autore

Antonella Marchesiello ([email protected]), laureatain Matematica presso l’Universita Sapienza diRoma, ha conseguito di recente il Dottorato diRicerca in Modelli e Metodi Matematici per la Tecnologia ela Societa presso lo stesso ateneo. I suoi interessi di ricercariguardano principalmente lo studio di problemi di dinamicagalattica.

Gestire un terremotoLa previsione probabilistica dei terremoti e il decision-making

Warner Marzocchi(Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV)

Don’t judge human actionby what happens.(Jacob Bernoulli)

Con questa frase Jacob Bernoulli – uno dei pionieridel calcolo probabilistico – piu di tre secoli fa mi-se in luce i pericoli insiti nel decision making underuncertainty. Di fatto, in una situazione di incertezza

non e possibile prendere delle decisioni che risultino sempre esse-re quelle che avremmo preso a posteriori. Tale concetto pervadela vita di ogni persona, ogni giorno, nel momento in cui si devonoprendere decisioni di diverso tipo: uscire senza l’ombrello in unagiornata nuvolosa, decidere se accettare o no un’offerta di lavoro,comprare una macchina nuova, ecc.Solitamente, uno accetta di buon grado scelte sbagliate, come l’e-vacuazione da un edificio per un allarme antincendio rivelatosipoi un falso allarme, ma il problema diventa piu critico quandol’incertezza e elevata e anche la posta in palio e alta, come la vitastessa della persona. Un esempio tipico sono i terremoti. Du-rante sequenze sismiche di bassa e media magnitudo localizzatenello spazio si possono osservare aumenti di probabilita di acca-dimento di grandi terremoti nell’arco di uno o piu giorni di un fat-tore 100 o anche 1000; tuttavia, tale probabilita rimane di solitoampiamente sotto l’1%. Ad esempio, la probabilita settimanaledi un terremoto di magnitudo superiore a 5.5 in una determina-ta area puo passare da 1/200000 a 1/200. La gestione di questotipo di informazioni in termini di decision making e di comunica-zione alla societa e estremamente complessa e finora studiata so-lo parzialmente. In generale, possiamo distinguere un problemascientifico, uno relativo alle decisioni da prendere, e un problemadi comunicazione. Tale suddivisione non e solo semantica, marappresenta anche una distinzione di primo ordine dei compiti (eresponsabilita) dei diversi attori coinvolti nel decision making.

Il problema scientifico

La Scienza – non fa eccezione la previsione dei terremoti – e per-vasa di opinioni e modelli diversi. Cio e salutare per l’evoluzionedella Scienza, ma non lo e quando si vogliono utilizzare queste in-formazioni per prendere delle decisioni. Spesso le opinioni degliscienziati divergono in maniera sostanziale, come nel caso dellecause dei cambiamenti climatici globali. Se chi prende le decisio-ni dovesse accettare tutte le informazioni scientifiche con lo stesso

peso, tanto varrebbe lanciare una moneta e scordarsi completa-mente della Scienza. In realta la Scienza non e (o non dovrebbeessere) prevalentemente materia di opinione, per cui gli scienziatihanno la possibilita di fornire modelli di consenso, o autorevoli,che rappresentino la visione media della maggior parte dei ricer-catori. Nel caso della previsione probabilistica dei terremoti dibreve termine (giorni/settimane), si sono intensificate negli ultimianni delle iniziative internazionali per la verifica sperimentale deimodelli a disposizione. Questa verifica sperimentale e essenzialeper ridurre al minimo le soggettivita e raggiungere un consensooggettivo. Per ora i modelli migliori si basano sulla descrizionestatistico-fisica dei cluster sismici. In sintesi, ogni terremoto au-menta la probabilita che ce ne siano altri ravvicinati nel tempo enello spazio; le regole di come ogni terremoto alteri questa pro-babilita derivano dall’osservazione empirica e dalla modellazionefisica. Come anticipato in precedenza, in base a tali modelli, laprobabilita di un grande terremoto in un arco spaziale e temporaledi pochi chilometri e pochi giorni puo aumentare 100-1000 volte,ma tale probabilita molto raramente raggiunge l’1%. Questi mo-delli mettono anche in luce che molti terremoti forti avvengonosenza che siano anticipati da una sequenza sismica.

Che decisioni prendere?

Poiche un terremoto forte puo avvenire senza ogni tipo di preav-viso in molte aree del territorio italiano, e chiaro e assodato chela migliore difesa dai terremoti e quella di costruire le abitazio-ni in maniera adeguata. Tuttavia, nel mondo reale questo non esempre fatto (anche per un disinteresse delle autorita competen-ti), ed anche in un mondo ideale in cui tutte le case fossero co-struite secondo le norme antisismiche, i terremoti possono a voltesuperare i limiti di scuotimento del terreno utilizzati per definiretali regole antisismiche creando danni ingenti (come e avvenu-to recentemente per il terremoto che ha colpito Christchurch inNuova Zelanda). Che fare quindi durante una sequenza sismica?E’ ovvio che se le probabilita fornite dagli scienziati sono quelledescritte prima, ogni azione di riduzione del rischio intrapresa ri-sulterebbe essere la maggior parte delle volte un falso allarme. Eimpensabile quindi intraprendere azioni molto impattanti (comele evacuazioni di intere citta) che avrebbero comunque costi so-ciali inaccettabili sul lungo termine, oltre a minare la credibilitadei cittadini in tali azioni.Una possibile alternativa e basata sul coinvolgimento diretto deicittadini. In sintesi, ogni cittadino debitamente e correttamente


IL RESTO DEL NEUTRINO

Figura 1 – Mappa di tutti i terremoti italiani registrati dalla Rete SismicaNazionale dell’INGV dal 2000 al 2012: bit.ly/12fBM4g.

informato sul rischio deve decidere autonomamente quali azionidi riduzione del rischio e conveniente prendere. Analogamente,nel caso dei danni derivati al fumo di sigaretta e stato impostoalle compagnie di tabacco di informare correttamente i cittadinisui rischi connessi, ma si lascia poi ad ogni cittadino la scelta sesmettere di fumare o meno. Un approccio simile e adottato ancheper l’antiterrorismo: negli aeroporti americani, vengono comuni-cati diversi livelli di rischio attentati, ma non si impone nessunascelta ai cittadini. Nel caso di terremoti, un cittadino correttamen-te informato potrebbe decidere se gli conviene andare ad abitaretemporaneamente da un amico o un parente che ha la casa anti-sismica, oppure evitare di andare a messa (le chiese sono tra lestrutture piu vulnerabili), o semplicemente organizzarsi per unareazione piu rapida ad un eventuale terremoto. Un sindaco di unpaese dotato di una palestra costruita secondo norme antisismi-che potrebbe lasciarla aperta per i cittadini che non si sentisseroa loro agio nelle loro case senza difese adeguate. Molti dei de-cessi causati dai terremoti avvengono nelle ore immediatamentesuccessive al disastro, quindi i servizi di emergenza potrebberoavere diversi livelli di allerta interni a seconda degli aumenti diprobabilita osservati.

Ovviamente questi sono solo esempi, ed e facile immaginare unapiu ampia gamma di azioni di basso impatto che potrebbero esse-re intraprese da ogni singolo cittadino e/o amministratore. Questenon salverebbero necessariamente tutti, ma potrebbero contribui-re ad avere meno decessi in caso di terremoto. Anche una personain meno farebbe la differenza.

Il problema della comunicazione

Il funzionamento di un qualsiasi tipo di strategia come quella de-scritta in precedenza assume che le persone siano correttamente

informate, da cui appare evidente il ruolo fondamentale ricopertodalla comunicazione e educazione. Personalmente ritengo fonda-mentale il coinvolgimento di esperti in comunicazione nella pia-nificazione dei messaggi scientifici rivolti alla societa. Cio nono-stante penso che il problema sia anche piu radicale. E assodatoinfatti che le persone, gli italiani in particolare anche con un li-vello culturale alto, abbiano una scarsa confidenza con il concettodi probabilita; per esempio, molti credono che i numeri ritardata-ri nel gioco del lotto siano piu probabili di altri. Da cio nasconoincomprensioni e distorsioni che portano ad una sbagliata inter-pretazione del messaggio e a una generale diffidenza verso questotipo di informazioni. E’ necessaria una profonda riforma per inse-rire l’insegnamento della probabilita e statistica fin dai primi annidi scuola, e occorre anche uno sforzo di ricercatori e mass mediaper convogliare messaggi corretti e aiutare i cittadini ad una cre-scita culturale in questo ambito. Non e forse una soluzione chedara risultati immediati, ma e l’unica strada che puo portare aduna migliore conoscenza e quindi riduzione dei rischi.

Bibliografia

[20] Jordan T. et al. Operational Earthquake Forecasting: Stateof Knowledge and Guidelines for Utilization. In Annals of Geo-physics, vol. 54:315–391 (2011)[21] Marzocchi W. Putting science on trial. In Physics World,vol. 25:17–18 (2012)[22] van Stiphout T., Wiemer S. e Marzocchi W. Are short-termevacuations warranted? Case of the 2009 L’Aquila earthquake.In Geophysical Research Letters, vol. 37 (2010)[23] Woo G. e Marzocchi W. Operational earthquake foreca-sting and decision-making. In F. Wenzel e J. Zschau, curato-ri, Early Warning for Geological Disasters - Scientific Methodsand Current Practice. Springer Berlin Heidelberg (2013). ISBN978-3-642-12232-3


2013/06/gestione-terremoti/

Sull’autore

Warner Marzocchi ([email protected]) e dirigente di ricerca presso l’I-stituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia(INGV) ed e co-responsabile del Centro di Pe-ricolosita Sismica presso lo stesso ente. Ha coordinato, adiversi livelli, molti progetti nazionali ed internazionali in-centrati sulla valutazione della pericolosita sismica e vulca-nica su differenti scale temporali ed e stato membro dellacommissione internazionale per la prevedibilita dei terremotinominata dopo il terremoto de L’Aquila del 6 aprile 2009.


Anatomia della scala musicaleNote, armoniche e scale

Martina Pugliese(Dipartimento di Fisica dell’Universita Sapienza di Roma)

Pensando al termine scala musicale [24], probabilmen-te cio che ci viene in mente di primo acchito e la suc-cessione delle 7 note su una qualunque tastiera di pia-noforte. Per dare vita a tale tipo di scala pero, e stato

necessario un lungo processo intellettuale. Infatti, sul pianoforteogni tasto e associato a una nota e, se pigiato, colpisce una corda(o un fascio di corde) che inizia a vibrare per poi trasmettere ilsuono nell’aria. Le caratteristiche della particolare corda vibran-te determinano la frequenza con cui vibra, che e associata allacorrispondente nota. Cerchiamo di capire per grandi linee comela convenzione tra note e tasti sia stata stabilita: se pensiamo aisuoni come RE[ e un DO], perche vi corrisponde un solo tasto?Parlando di strumenti a corda, una stringa di lunghezza L messain vibrazione (per esempio una corda di pianoforte percossa dalmartelletto, o una corda di violino, ma lo stesso vale anche peruna colonna d’aria vibrante entro uno strumento a fiato) genera,oltre alla frequenza principale, legata alla sua lunghezza, tutte lesue armoniche, cioe onde che vibrano a frequenze multiple diquella fondamentale. E proprio la presenza delle armoniche cherende un suono ricco e corposo [25]. Un suono e infatti datoda una sovrapposizione di onde, le armoniche di una frequenzafondamentale che si trasmettono in un mezzo come vibrazioniperiodiche. Alla frequenza fondamentale in questione diamo ilnome di nota.In particolare, l’equazione che descrive la fisica di una cordavibrante lunga L ha una soluzione sinusoidale:

u(x) =

√2L

sin(nπx

L

), (1)

dove u rappresenta il valore della perturbazione (onda sonora) chesi propaga sulla corda, in funzione di una coordinata spaziale x.Il numero intero n identifica la particolare armonica in conside-razione: la prima e data dal suono principale (la nota appunto),la seconda genera il suono all’ottava superiore (la frequenza rad-doppia, come si vede in Figura 1, in cui la sinusoide presenta duepicchi), la terza si trovera ad avere tre volte la frequenza origina-ria e ad avere cosı un rapporto di frequenze pari a 3/2 con quellaprecedente (si trova a un intervallo di quinta giusta rispetto a que-st’ultima), e cosı via. Ogni suono che generiamo pigiando untasto di pianoforte o utilizzando un qualunque altro strumento edunque il prodotto di tale serie di suoni armonici. Naturalmente,la successione di armonici e infinita, in quanto n puo assumerequalunque valore intero. Questo vale anche per la voce umana(una voce calda e tale da essere ricca in armonici, nel senso che

molti di essi risultano udibili). La voce umana e lo strumento piuimmediato che ciascuno di noi ha a disposizione: essa e generatadalla vibrazione delle corde vocali, che a loro volta mettono invibrazione la colonna d’aria nella cavita orale.Sul pianoforte, le frequenze principali a cui possiamo far riferi-mento sono ben fissate dai tasti, che identificano ciascuna nota.Non dimentichiamo pero che oltre a tale nota ci sono tutti i suoiarmonici ad arricchire il suono. Sebbene in linea di principio innatura sia possibile generare suoni di qualunque frequenza, neglistrumenti a tastiera si e scelto di adottare il sistema di intonazionedenominato temperamento equabile [26] in quanto il rapporto trale frequenze di note adiacenti si mantiene costante. Per ottenerequesto si divide l’ottava in dodici parti (semitoni) e i tasti vengo-no assegnati in corrispondenza di questa procedura. Due semitoniformano un tono. Dovendo usare un numero finito di tasti per co-struire lo strumento, si doveva scegliere quali note porre su di essi,ossia quali dovessero essere le componenti di una scala.Chiaramente quella equabile e solo una delle tante possibili scelteche si potrebbero adottare per definire una scala. La piu naturaleche si potrebbe pensare di costruire e quella ottenuta seguendoproprio gli armonici di un suono: a partire da una frequenza sceltacome principale ν, si considera tutta la sua serie di armonici

(ν,2ν,3ν,4ν . . .) , (2)

e quindi si assegnano le note ai rapporti di frequenze consecutivepiuttosto che fissate da un’arbitraria divisione dell’ottava.

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

n = 1n = 2n = 3n = 4

Figura 1 – Le prime quattro armoniche, indicate dal valore di n.


Il problema e che con tale procedimento si finisce per ottenere unascala in cui un tono non e definito sempre dallo stesso intervalloin frequenza, e cio renderebbe difficile l’utilizzo degli strumen-ti a intonazione fissa come quelli a tastiera. Infatti, partendo dauna certa nota scelta come fondamentale, e costruendo la scalamediante la sua successione di armonici, si ottengono rapporti difrequenza tra note adiacenti che non si mantengono costanti lun-go la scala stessa. Chiaramente cio implica che, una volta che siusa un’altra nota fondamentale, la successione va modificata perrispettare gli stessi rapporti, e quindi lo strumento va riaccordato.Dunque, l’avvento del sistema temperato equabile ha risolto unavolta per tutte la questione, fissando, di fatto, le note in manieraartificiale, ma facendo in modo che risultino equispaziate, e chenella scala siano presenti tutti gli intervalli consonanti (sono que-gli intervalli generati da suoni tali che un armonico dell’uno siasfasato di un’ottava rispetto ad un armonico dell’altro) esistenti.Tale lavoro di definizione di una scala priva di ambiguita e cio checi rende capaci di suonare uno strumento a tastiera in una qual-siasi tonalita, senza alcun bisogno di intonarlo a ciascun cambiodi intonazione. L’opera di Bach “Il Clavicembalo ben temperato”e una raccolta di preludi e fughe nelle 12 tonalita che dimostrain maniera eccellente le potenzialita di uno strumento a tastieraquale il pianoforte, sfruttando la sua bellezza [27, 28]. Ciascu-no dei brani riportati potrebbe tranquillamente essere riprodottoin un’altra tonalita in modo semplice, riscrivendo solamente lospartito.

Bibliografia

[24] Lamarque L. La nuova enciclopedia della musica Garzanti.Garzanti (1988)[25] Jeans J.H. Science and Music. Dover (1961)[28] Ball P. L’istinto musicale: come e perche abbiamo la musicadentro. Dedalo (2010)[26] Apreda A. Fondamenti teorici dell’arte musicale moderna.Ricordi (1959)[27] Frova A. Armonia celeste e dodecafonia: musica e scienzaattraverso i secoli. Bureau (2006)


2013/06/scala-musicale/

Sull’autore

Martina Pugliese ([email protected]), laureata in Fisica presso l’UniversitaSapienza di Roma, e attualmente dottoranda inFisica presso lo stesso ateneo. Si occupa prin-cipalmente di modellizzazione di dinamiche di linguaggio,ma suonando da anni il pianoforte, e anche molto interessataal profondo rapporto tra musica e scienza.

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FISICASTCuriosita dalla fisica, per comprendere perche accade cio che accade

Giovanni Mazzitelli(Laboratori Nazionali di Frascati LNF-INFN)

Inizio a scrivere questo articolo ascoltando le ultime battu-te della 12ma puntata del podcast di FISICAST, “La mec-canica quantistica nel mio cellulare”. Forse sono la perso-na meno indicata a scrivere questo articolo. In effetti, mi

trovo nelle redazione come editore, e non come autore, ruolo chemi consente di avere uno sguardo diverso su questo progetto crea-to da ricercatori volenterosi, oltre che volontari, che sta crescendocon loro di puntata in puntata.

Le origini

FISICAST nasce circa un anno fa da una chiacchierata con Ric-cardo Faccini, professore di Fisica all’Universita Sapienza di Ro-ma, che appassionato di storia si era entusiasmato del podcastHISTORYCAST: un prodotto semplice ma completo, da fruire inmacchina, in autobus, ecc., didatticamente corretto, rivolto a unpubblico di studenti e appassionati della materia.

E cosı che insieme a Gianluca Li Causi, ricercatore INAF, e Gio-vanni Organtini, professore di fisica alla Sapienza, ci siamo lan-ciati nel realizzare un prodotto analogo nel campo della fisica,provando ad affrontare in modo semplice ma esaustivo aspetti an-che difficili della fisica moderna, come la meccanica quantisticae relativistica, o principi complessi della fisica classica. Il propo-sito principale era quello didattico/divulgativo, ma in realta, cosıcome per la rivista Accastampato, realizzata da giovani studentiuniversitari che si vogliono cimentare nel campo della comuni-cazione scientifica, l’obiettivo sottinteso era anche quello di edu-care i ricercatori a comunicare al largo pubblico, nonche a farlo

Figura 1 – Screenshot del sito ufficiale di FISICAST.

con strumenti e modalita diverse da quelle usuali. Per il progettoavevamo bisogno di un supporto tecnico e di uno spazio in cuiiniziare a pubblicare le prime puntate per vedere se il progettopoteva funzionare. Abbiamo quindi deciso di utilizzare le risorsedell’associazione Frascati Scienza e ospitare i podcast su radio-scienza.it, dominio che acquistai tre anni fa pensando che il “no-me fosse tutto un programma” e che il fatto che il dominio fosselibero la raccontava lunga sulla cultura scientifica italiana.Gli ultimi due ingredienti necessari per partire erano un curato-re del sito e della post-produzione, e una voce professionale nellaveste d’interlocutrice/ascoltatrice. Questi ruoli sono stati ricopertida Carlo Mancini, dottorando in Fisica, e Chiara Piselli, studen-tessa di Scienze delle Comunicazioni con i quali abbiamo iniziatoa produrre le prime puntate sicuramente un po’ ruvide e artigia-nali: audio zoppicante, volume ingombrante dei brani musicali,testi non troppo scorrevoli e letti piu che recitati. Ma i commentidegli amici e sostenitori sono stati comunque incoraggianti. Pro-vando e riprovando, grazie al supporto tecnico di Radio Sapienzae infine con l’arrivo di Antonella Bartoli e Edoardo Massaro inregia, il prodotto finale e sicuramente migliorato.

Fisicast oggi

A oggi FISICAST ha prodotto 14 podcast che, con cadenza men-sile, affrontano questioni fondamentali della fisica e introduconol’ascoltatore a concetti di base con esempi legati all’esperienzaquotidiana: il tempo, lo spazio, i principi della relativita specialee della meccanica quantistica. In altre puntate si spiega il funzio-namento di strumentazioni o di fenomeni con i quali si viene acontatto quotidianamente, ponendo maggiormente attenzione suiprincipi fisici, senza soffermarsi su aspetti ingegneristici: il GPS,le tecniche di misura astronomiche, l’effetto fotoelettrico, la mec-canica quantistica nel quotidiano. Infine, alcune puntate sono de-dicate alla frontiera piu avanzata della fisica moderna e alle novitadel momento: il bosone di Higgs, la promozione del libro “Lafisica della sobrieta”.

Il processo produttivo

La redazione e realizzazione di una puntata di FISICAST segueun percorso che in questi giorni potremmo definire di democraziareale o creativita partecipata: un ricercatore propone alla reda-zione un argomento tramite la stesura di una bozza di circa 10mila caratteri. La bozza viene revisionata dalla redazione, che ne


valuta sia il rigore scientifico che la chiarezza. Infine il testo vie-ne condiviso con un gruppo di persone non esperte, che valutanol’interesse e la comprensibilita del testo evidenziando eventualicriticita, dando il via a un rapida serie di iterazioni che miglioranoil testo fino alla piena comprensione. Segue quindi la registrazio-ne presso la sala incisioni di Radio Sapienza del Dipartimento diScienze della Comunicazione dell’Universita Sapienza di Roma.Le puntate sono rese disponibili sul sito ufficiale, su iTunes e suYouTube e ogni 5 puntate vengono stampati dei cd audio da distri-buire in omaggio al pubblico interessato durante manifestazionied eventi scientifici. A fine marzo 2013 FISICAST ha superato i20 mila ascolti, ricevendo commenti sempre piu positivi, costrut-tivi e incoraggianti, motivandoci cosı a proseguire con decisionesu questo percorso.Personalmente ritengo che FISICAST, anche serealizzato con risorse limitate e grazie al lavorodi ricercatori e non di professionisti della co-municazione, abbia una sua ragion d’essere inun panorama spesso inquinato dai protagonismidi una scienza d’effetto, da imprecisioni e improvvisazioni. Pano-rama in cui il ricercatore, sempre piu distante dalla societa reale, avolte silenziosamente rinuncia all’impegno civile e sociale, a mioavviso implicito invece nel suo ruolo.

Bibliografia

Historycast: www.historycast.orgRadio Scienza: www.radioscienza.itFisicast: www.fisicast.it


2013/06/fisicast/

Sull’autore

Giovanni Mazzitelli ([email protected])e ricercatore presso i Laboratori Nazionalidi Frascati dell’Istituto Nazionale di FisicaNucleare (INFN), dove si occupa di acceleratori e rivelatoridi particelle elementari. Da sempre e appassionato dicomunicazione della scienza. Questa passione lo ha spintoa ideare e realizzare dal 2006 ad oggi la Settimana dellaScienza e la Notte Europea dei Ricercatori, oltre che fondareFrascati Scienza associazione di ricercatori e cittadini chedal 2008 promuove la cultura scientifica nell’area tuscolanae romana.

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Maddmaths!Matematica Applicata: Divulgazione e Didattica

Roberto Natalini(Istituto per le Applicazioni del Calcolo “Mauro Picone” IAC-CNR)

La matematica e un po’ la bestia nera di tutti gli studen-ti e non ha una buona reputazione presso il cittadinomedio, nonostante gli sforzi, spesso eroici, di alcuniinsegnanti validi e preparati che cercano di presentare

questa materia in un modo piu vivo e attraente. Certo, ci sono sta-ti libri e film e spettacoli teatrali che hanno cercato di raccontarlaun po’ meglio, di narrare storie di matematici, ma spesso l’imma-gine che ne risulta e piu vicina a quella del matematico pazzo chea quella (sicuramente piu interessante) dello scienziato brillante eaffidabile con idee spesso fantasiose (la realta sara in un qualchepunto intermedio. . . ).

Per questo, a partire dal 2008, nell’ambito delle iniziative dellaSIMAI (Societa Italiana di Matematica Applicata e Industriale,www.simai.eu) abbiamo cercato di immaginare un percorsoche contribuisse a cambiare questo stato di cose, perche crediamoche la matematica sia oggi una delle risorse principali della tantodecantata innovazione tecnologica, e che per questo sia necessa-rio rimuovere il pregiudizio negativo su questa disciplina. Oggi imatematici si occupano di ottimizzazione di processi industriali,di traffico veicolare e pedonale, della gestione delle reti di dati,del trattamento e compressione di immagini, della crittografia suweb e nelle banche. Sono coinvolti nelle previsioni meteorolo-giche, nel disegno di reti idriche, nella prevenzione di catastrofinaturali. Sono alle frontiere della genomica e della proteomica erisultano indispensabili per la progettazione di videogiochi ed ef-fetti speciali al cinema. Sono dietro agli algoritmi che gestiscono ivari motori di ricerca su web, Google fra tutti. Insomma, in Italia,ma ancora di piu all’estero, la professione del matematico occu-pa spazi sempre maggiori, ma di questi successi e dei possibilisviluppi si parla poco e di solito in modo poco informato.

Figura 1 – Testata del sito maddmaths.simai.eu.

La genesi

Il nostro percorso verso una migliore comunicazione della ma-tematica comincia alla fine di marzo del 2009 con la pubbli-cazione del sito di MADDMATHS!1 (MADD e un acronimo

1 N.B.: il punto esclamativo e parte integrante del nome!

che sta per MAtematica Divulgazione e Didattica), all’indiriz-zo maddmaths.simai.eu. Il sito e nato sotto il patrociniodella SIMAI, e a partire dalla fine del 2012, l’Unione Matema-tica Italiana (UMI) ha deciso di condividere questa esperienza.La redazione e diretta da Stefano Pisani, un brillante giornalistascientifico con una laurea in Matematica e attualmente autore disatira (Collabora con il “Fatto Quotidiano” e ha collaborato co-me autore satirico per l’Unita e a “1,2,3 stella” di Sabina Guz-zanti). Il resto della redazione e composto da un piccolo gruppodi matematici, giovani e meno giovani. L’aggiornamento del si-to avviene abbastanza continuamente, ma con una diffusione dalritmo sostanzialmente bimestrale, tramite l’invio di una specia-le newsletter, la Madd-Letter, che si puo ricevere andando diret-tamente sul sito a iscriversi nell’apposita casella. Ad affianca-re la redazione c’e un comitato editoriale tutto formato da ma-tematici. Io ho un ruolo di coordinatore di questa iniziativa, eda quest’anno sono stato affiancato da Lucia Caporaso, attual-mente Direttore del Dipartimento di Matematica e Fisica di Ro-ma Tre (e anche una straordinaria matematica, andate a guardarela sua pagina personale: www.mat.uniroma3.it/users/caporaso/caporaso.html).Lo scopo del sito e di porsi come una vetrina della matematica ita-liana e anche come punto di ritrovo e discussione per tutti, daglistudenti agli insegnanti delle scuole secondarie, ai curiosi, a chiconosce la matematica solo per sentito dire. Vuole inoltre essereun sito per incuriosire e raccontare alcune storie. Ci sono mol-te rubriche: Vita da Matematico (cosa fanno i matematici quandonon fanno matematica?), il Test di Proust (math-reloaded, un que-stionario a suo tempo pubblicizzato dall’autore della Recherche,a cui si sottopongono, piu o meno docilmente, alcuni matematicieuropei di spicco), Giovani Matematici Crescono (interviste adalcuni giovani matematici molto brillanti). E poi , l’Angolo Argu-to, i Luoghi della Matematica e l’Alfabeto Matematico di CorradoMascia. Senza dimenticare le Schede divulgative, le News mate-matiche e le “Fake” News (notizie che vorrebbero essere matema-tiche, ma non lo sono, tipo la storia del solito scienziato ingleseche inventa una formula per trovare l’amore perfetto o per bere ac-qua gassata e produrre un rutto armonico in Si bemolle minore).Abbiamo anche realizzato dei video (la serie Math! Inside).

Il pubblico

In questi due anni e mezzo il pubblico ha risposto molto bene al-l’iniziativa. Si e creato un gruppo Facebook di lettori, con quasi


ONDA LUNGA

700 aderenti, tra cui molti insegnanti e studenti delle superiori, esi contano oltre 5000 accessi unici mensili, con una grande varietadi tipologie di persone interessate. E non c’e solo il web! Oltre apartecipare a iniziative come “La notte dei ricercatori” e a com-piere presentazioni divulgative nelle scuole, abbiamo organizzatodegli appuntamenti presso la Libreria Assaggi di Roma situata nelquartiere San Lorenzo (www.libreriaassaggi.it). Que-st’anno gli incontri avranno come titolo Maddmaths! Raccontae si svolgeranno in questo modo: uno scrittore e un matematicosi incontrano intorno a un tema, come giochi, caso, tempo, rego-le, contare. Ne parlano, leggono, discutono tra di loro e con ilpubblico per un’ora. L’iniziativa e rivolta principalmente, ma nonesclusivamente, a studenti degli ultimi anni delle superiori e primianni di universita, e cerchera di esplorare i legami che esistono tramatematica e letteratura.La linea editoriale di Maddmaths! e basata su due linee portanti.Da una parte i lettori devono trovare contenuti interessanti e origi-nali, notizie di prima mano, un linguaggio curato e semplice chenon si permetta mai scorciatoie logiche e concettuali. Dall’altrai contributi sono quasi sempre scritti da matematici attivi, perso-

ne che fanno ricerca in prima persona e sono in grado di parlarecon competenza e completa padronanza anche di tematiche moltoavanzate. E tutto questo cerchiamo di proporlo con leggerezza,cercando di divertirci e di divertire. Cercando insomma di far ca-pire che i matematici non sono pazzi. O forse un po’ sı, ma soloquel tanto che basta per affrontare problemi che a volte si rivelanoessere veramente pazzeschi.


2013/05/maddmaths/

Sull’autore

Roberto Natalini ([email protected]), dirigente di ricerca del CNR pressol’Istituto per le Applicazioni del Calcolo M.Picone e responsabile del settore divulgazioneper la Societa Italiana di Matematica Applicata e Industriale,e il coordinatore del sito web Maddmaths!.

ESPERIMENTI

Pellicole trasparentiL’effetto Marangoni tra tensione superficiale e materiali tensioattivi

di Paola Malacari

Ritagliamo dal sottile foglio di plastica rigida delle forme a piacere, possibilmente idrodi-namiche, con un intaglio laterale dove poi inserire un pezzettino di sapone. Riponiamouna di queste barchette nella bacinella d’acqua. Vedremo l’imbarcazione muoversi lungouna direzione oppure in circolo a seconda della posizione dell’intaglio.

Per osservare un effetto maggiore, versiamo una goccia di detersivo per i piatti sulla superficiedell’acqua contenuta nella bacinella.

Cosa succede?

Abbiamo appena verificato l’effetto Marangoni, il fenomeno per cui, a causa delle forze agenti sullesuperfici a contatto, i corpi subiscono uno spostamento. La domanda che ci poniamo e: cosa crea taleeffetto? Per rispondere dobbiamo porre la nostra attenzione sul materiale utilizzato nell’esperimento.Abbiamo infatti scelto il sapone come carburante a causa delle sue proprieta tensioattive!

I materiali tensioattivi tendono ad agevolare la bagnabilita (processo che portaa contatto un liquido e una superficie solida) dell’acqua abbassandone la ten-sione superficiale. Sono schematizzati in genere tramite una testa idrofila euna coda idrofoba. La loro struttura crea un legame tra le molecole d’acquae le molecole del materiale adiacente, che altrimenti non si creerebbe, proprioperche la parte idrofila tende a legarsi all’acqua mentre quella idrofoba tende astarne lontana.

A far muovere la barchetta e quindi il trasferimento di massa provocato dalladifferenza di tensione superficiale. Piu precisamente, si parla di gradiente ditensione superficiale. La barchetta naturalmente cessera di muoversi non appe-na l’intera superficie dell’acqua sara ricoperta di materiale tensioattivo, ossiadi sapone.

Cosa e il gradiente di una funzione? Data una funzione f (x,y,x) continua e derivabile, la funzionegradiente ha per componenti le derivate parziali della funzione f . Il gradiente ci indica come variaf nell’intorno di un determinato punto x0, quindi come e quanto varia la funzione stessa se ci muo-viamo lungo le direzioni determinate dalle coordinate in cui la funzione e espressa (x, y e z nel nostrocaso). Con gradiente di tensione superficiale, quindi, intediamo indicare quanto rapidamente cambiala tensione superficiale all’interfaccia tra i due mezzi (fluido e corpo solido).

Cosa e la tensione superficiale? Si tratta di una proprieta relativa alla superfi-cie di separazione (detta anche interfaccia) fra un fluido e un’altra sostanza dinatura differente, liquido, gas o solido che sia. All’interno di un fluido la forzatotale di attrazione tra molecole e nulla, ma cio non avviene lungo la superfi-cie, dove la somma delle forze che agiscono su ogni molecola si traduce in una

forza di attrazione diretta verso l’interno del fluido. Questa forza da origine alla tensione superficiale.Non e altro, quindi, che la diretta responsabile di quella pellicola trasparente sulla quale ci sembra checamminino gli insetti!

Applicazioni

I detergenti moderni sono composti da materiali tensioattivi. Questi tendono a legarsi allo sporcotramite la parte idrofoba. La parte idrofila resta invece in contatto con l’acqua mettendo in sospensionelo sporco. I tensioattivi hanno cosı la capacita di infilarsi nello sporco distaccandolo dal materiale sulquale aderisce.

SCHEMA

MATERIALE

• 1 bacinella piena d’acqua

• 1 saponetta

• 1 sottile foglio di plastica rigida

ARGOMENTI

• Tensione superficiale

• Gradiente di una funzione• Materiali tensioattivi

accastampato num. 10, Giugno 2013

RECENSIONI

La citta della scienzaStoria di un sogno a Bagnoli

Un’icona della comunicazione della scienza in Italia, conosciuta e apprezzata in tutt’Eu-ropa. Il 4 marzo 2013, poco dopo le 21, un incendio la distrugge quasi completamente,azzerando un decennio di lavoro, di impegno, di passione per la Scienza. Incollandoalla tv quei milioni di visitatori che dalla fondazione nel 2001 l’avevano visitata almeno

una volta (una media di 350 mila l’anno). Mostrando al mondo come in Italia si possano produrreeccellenze assolute, ma come sia altrettando facile annientarle. Semplicemente lasciandole appassire,non pagando quanto dovuto in tempi certi, e poi facendole decapitare dalla criminalita, di qualunquetipo sia in questo caso.

Ma cos’era davvero Citta della Scienza? Cosa c’era dietro quei capannoni oggi andati in fumo, mafino a pochi mesi fa brulicanti di bambini? Il sottotitolo del libro di Pietro Greco, esperto e attentogiornalista scientifico, e la risposta in una parola: un sogno. Un folle, ma nobile sogno, anzi “l’enne-simo sprazzo di nobilta – mai velleitario, ma mai, neppure, prevalente – nella storia di miserie mai deltutto vinte della citta”. Di una Napoli piena di contraddizioni, troppo spesso nota per i suoi primatinegativi, ma sorprendentemente anche accostata, come in questo caso, a vette altissime di eccellenza.

Pietro Greco, che Citta della Scienza l’ha vista nascere fin dal primo barlume di idea e che conoscepersonalmente da decenni i protagonisti di questa avventura, racconta la storia di questo particolaremuseo scientifico, ma non si limita a una narrazione cronologica. Prende spunto dagli esperimenti dicomunicazione messi in campo nel progetto Citta della Scienza e dai traguardi raggiunti negli anni perscrivere anche un saggio sul concetto di museo scientifico e di science center, per riflettere sulle fasidello sviluppo scientifico del ’900 e della parallela evoluzione della comunicazione della scienza e ingenerale dei rapporti sempre mutevoli tra scienza e societa.

E proprio questo aspetto che salta agli occhi anche solo scorrendo l’indice di quest’opera: il discorsosu Citta della Scienza si intreccia in maniera indissolubile con quelli sulla scienza e sulla citta. Nelmuseo scientifico e nelle sue attivita hanno sı un ruolo preminente i contenuti (scientifici), ma non esecondario il luogo fisico vero e proprio: l’ex area industriale di Bagnoli, i capannoni riadattati a nuovefunzioni, il progetto architettonico e urbanistico. In altre parole, i mille fili che legano (legavano) lascienza alla citta. Attraverso la Citta della Scienza, appunto. Che in questo senso era (e) scienza nellacitta e citta della scienza insieme.

Il libro, agile, ma denso allo stesso tempo, e impreziosito dalla prefazione di Romano Prodi, che partedalla curiosita dell’Uomo per arrivare al valore simbolico della collocazione del museo, e dall’intro-duzione di Tullio Regge, che lascia emergere la sua preoccupazione per la scarsa cultura scientificadella societa italiana attraverso il racconto di proprie esperienze personali. Due serie di fotografie inbianco e nero spezzano poi la successione lineare delle pagine: una dedicata tutta alla struttura internaed esterna, e una incentrata su quelle persone che in fondo sono state e sono tutt’ora l’anima del so-gno: chi l’ha pensato e costruito, chi l’ha supportato e chi l’ha vissuto in prima persona, visitandolo,toccandolo con mano e, oggi, ricordandolo. Con la speranza di tornare a dormire e a sognare, anchedopo l’amarissimo risveglio di quella maledetta sera di marzo.

Alessio Cimarelli(Giornalista free-lance, ufficio stampa del LENS di Sesto Fiorentino)

COPERTINA

IN BREVE

Titolo La citta della scienzaAutore Pietro GrecoEditore Bollati Boringhieri

Anno 2006Pagine 254Prezzo 16,00 eISBN 88-339-1702-9


Accastampato non e un periodico, pertanto non e registra-to e non ha un direttore responsabile. E un esperimento dicomunicazione realizzato dall’associazione Accatagliato de-gli studenti di fisica dell’Universita Sapienza di Roma con ilduplice obiettivo di mostrare al pubblico non specialistico eagli studenti delle scuole superiori le ricerche portate avantinell’area romana e di fornire l’occasione agli studenti univer-sitari e ai giovani ricercatori di raccontare il proprio lavoroquotidiano e di confrontarsi con la comunicazione scientificanon specialistica.

La rivista e prodotta dal motore di composizione tipografi-ca LATEX. I sorgenti sono sviluppati e mantenuti da AlessioCimarelli e sono disponibili richiedendoli alla Redazione.

Impaginazione: Alessio CimarelliCopertina: Silvia Mariani

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