MATERIALISMO E SPIRITUALISMO

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scienza e tecnica TRIMESTRALE DI INFORMAZIONE DELLA SOCIETÀ ITALIANA PER IL PROGRESSO DELLE SCIENZE ANNO LXXX - N. 544 ott.nov.dic. 2017 - Poste Italiane SpA - Sped. in A.P. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/2/2004, n. 46) art. 1, comma 2, DCB Roma L’ESPERIMENTO PAMELA IN ORBITA RICERCA DI ANTIMATERIA E MATERIA OSCURA NEI RAGGI COSMICI VECCHI E NUOVI PARADIGMI LE SOLUZIONI INFINITE AI CAMBIAMENTI CLIMATICI MATERIALISMO E SPIRITUALISMO IL COSMODROMO DI BAIKONUR LA PRIMA STRADA DELLE STELLE SCOPERTO COME UN’INFEZIONE MATERNA PROVOCA DEFICIT NEURONALE NEL NASCITURO IL PRIMO INTERUTTORE ULTRAVELOCE PER ONDE ELETTRONICHE VIRUS NEGLI ABISSI MARINI, MOTORE DELLA CATENA ALIMENTARE UNA FAMIGLIA DI VULCANI NEL MAR TIRRENO OSSERVATO LO STATO VETROSO DELLA LUCE CON LA PET DIAGNOSI PIÙ PRECOCE DI ALZHEIMER

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scienza etecnica

TRIMESTRALE DI INFORMAZIONE DELLA SOCIETÀ ITALIANA PER IL PROGRESSO DELLE SCIENZEANNO LXXX - N. 544 ott.nov.dic. 2017 - Poste Italiane SpA - Sped. in A.P. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/2/2004, n. 46) art. 1, comma 2, DCB Roma

L’ESPERIMENTO PAMELAIN ORBITARICERCA DI ANTIMATERIAE MATERIA OSCURANEI RAGGI COSMICI

VECCHI E NUOVI PARADIGMILE SOLUZIONI INFINITEAI CAMBIAMENTI CLIMATICI

MATERIALISMO E SPIRITUALISMO

IL COSMODROMO DI BAIKONURLA PRIMA STRADA DELLE STELLE

SCOPERTO COME UN’INFEZIONE MATERNAPROVOCA DEFICIT NEURONALE NEL NASCITURO

IL PRIMO INTERUTTORE ULTRAVELOCEPER ONDE ELETTRONICHE

VIRUS NEGLI ABISSI MARINI,MOTORE DELLA CATENA ALIMENTARE

UNA FAMIGLIA DI VULCANI NEL MAR TIRRENO

OSSERVATO LO STATO VETROSO DELLA LUCE

CON LA PET DIAGNOSIPIÙ PRECOCE DI ALZHEIMER

scienzae tecnica

Sommario

1 L’esperimento Pamela in orbita. Ricerca di antimateria e materia oscura nei raggi cosmici

5 Vecchi e nuovi paradigmi. Le soluzioni infinite ai cambiamenti climatici

12 Materialismo e spiritualismo

13 Ambiguità della comunicazione grafica

15 Il cosmodromo di Baikonur. La prima strada delle stelle

17 Dipendenza da fumo? No, da smartphone

19 notiziario Scoperto come un’infezione materna provoca deficit neuronale nel nascituro Il primo interruttore ultraveloce per onde elettroniche Il futuro della diagnosi “tascabile” grazie ai lab-on-a-chip Il futuro delle nanoarchitetture Fotorivelatori innovativi grazie a silicio e grafene Virus negli abissi marini, motore della catena alimentare Una famiglia di vulcani nel Mar Tirreno Osservato lo stato vetroso della luce Con la pet diagnosi più precoce di Alzheimer

SCIENZA E TECNICAtrimestrale a carattere politico-culturale e scientifico-tecnicoDirettore Responsabile: Lorenzo CapassoDirettore Scientifico: Clara Balsano

ANNO LXXX - N. 544 ott.nov.dic. 2017 - quarto trimestre 2017Reg. Trib. Roma n. 613/90 del 22-10-1990 (già nn. 4026 dell’8-7-1954 e 13119 del 12-12-1969). Direzione, redazione e amministrazione: Società Italiana per il Progresso delle Scienze (SIPS) via San Martino della Battaglia 44, 00185 Roma • tel/fax 06.4451628 • www.sipsinfo.it • e-mail: [email protected]. Fisc. 02968990586 • C/C Post. 33577008UniCredit Banca di Roma • IBAN IT88G0200805227000400717627 Università di Roma «La Sapienza», Ple A. Moro 5, 00185 RomaStampa: Mura S.r.l. - via G. Fondulo 103 - 00176 Roma - tel./fax 06.44.41.142 - e-mail: [email protected] e Tecnica print: ISSN 0582-25800

I membri del Consiglio di presidenza della Società Italiana per il Progressodelle Scienze formulano ai Soci, alle Autorità, alle Accademie, agli Istituti culturali, alleSocietà consorelle ed alla Stampa cordiali voti augurali di buon Anno.

SCIENZA E TECNICA | 544 2017 | 1

L’ESPERIMENTO PAMELA IN ORBITAricerca di antimateria e materia oscura nei raggi cosmici

di MARCO CASOLINO•

il Progetto PAMELA (Payload for Anti-matter Matter Exploration and Lightnu-clei Astrophysics) si caratterizza essen-

zialmente come un programma di ricercaitalo-russo che vede impegnate estese colla-borazioni tra università (Bari, Firenze,Napoli, Roma Tor Vergata) ed enti di ricerca(INFN, CNR-IFAC, ASI) italiani, da unlato, e istituzioni omologhe tedesche, svede-si e russe, dall’altro. Pamela si prefigge lostudio dei raggi cosmici e la ricerca di anti-materia nello spazio mediante un innovativorivelatore installato a bordo del satelliterusso Resurs-DK1.

I vari elementi dell’apparato sono statirealizzati dalla varie istituzioni e integratinelle camere bianche della sezione INFN diRoma Tor Vergata. Per effettuare i test diqualifica e accettazione a bordo del satellite,sono stati realizzati tre modelli: Meccanico-Termico, Elettronico-Ingegneristico e diVolo.

Pamela è stato lanciato nel giugno 2006dal cosmodromo russo di Baikonur tramiteun razzo Soyuz (sul ruolo di Baikonur quale“stazione di servizio” dell’astrofisica italia-na, si veda la scheda successiva) ed è statooperativo per 10 anni in un’orbita tra 350 e600 km di altezza dalla Terra.

L’apparato PAMELAL’apparato ha una massa di 470 kg ed è

alto circa 1.3 m. È posto in un contenitorepressurizzato con atmosfera di azoto postosul lato del satellite per osservazioni terre-stri Resurs-DK1. Lo strumento è compostoda una serie di rivelatori rivolti alla determi-nazione del tipo di energia dei raggi cosmi-ci, (elettroni, protoni, nuclei), con particola-re riguardo alla componente di antimateria,con precisione mai raggiunta con misuredirette. Cuore dello strumento è uno spettro-metro con un magnete permanente che per-mette di identificare il segno della caricadalla sua curvatura e, dunque, stabilire se sitratta di particelle o antiparticelle.

Un sistema di scintillatori determina la velocità e la cari-ca delle particelle eliminando quelle di albedo, ossia raggicosmici secondari provenienti dall’atmosfera terrestre. Uncalorimetro a immagine con rivelatori al silicio intervallatida piani di tungsteno permette di separare particelle adroni-che (protoni, antiprotoni, nuclei) da quelle leptoniche (elet-troni, positroni) [v. Physics Reports 2014].

Scopo del progetto è lo studio di precisione delle parti-celle e dei nuclei presenti nei raggi cosmici, con particolareriguardo alla componente di antimateria nello spazio.

Asimmetria tra materia e antimateriaSi sa che appena il 4% dell’universo è costituito da par-

ticelle a noi note: protoni, elettroni e nuclei che costituisco-no i pianeti, le stelle e le galassie. Un altro 23% è costituitoda materia “oscura”, distribuita in modo non uniforme nellanostra galassia e nell’universo: si tratta probabilmente diuna o più particelle a noi ignote, invisibili e al momentoimperscrutabili ai nostri tentativi di identificazione. Il pro-blema della massa mancante nell’universo fu notato per laprima volta nel 1933 dall’astronomo svizzero Fritz Zwickyche, osservando l’ammasso di galassie della Chioma diBerenice, dedusse che era necessaria molta più massa diquella visibile affinché esso potesse restare unito. Ipotizzò,quindi, che vi fosse una quantità di materia invisibile più di100 volte maggiore di quella stellare. Come accade a molti

A sinistra: Il satellite russo Resurs-DK1. È possibile vedere i pannelli solari in basso e il lungocilindro contenente gli apparati ottici per le osservazioni terrestri. PAMELA è posta nel con-tenitore pressurizzato nella sinistra della figura.L’apparato PAMELA nelle fasi finali di integrazione nelle camere pulite di Roma Tor Vergata(2005). È possibile distinguere le tre strutture di scintillatori del tempo di volo (S1, S2, S3),utilizzati per la determinazione della velocità e carica delle particelle. Le anticoincidenze (AC) poste intorno all’apparato consentono di eliminare eventi non validiprovenienti dai lati; lo spettrometro magnetico (TRK) è collocato tra i due scintillatori S2 e S3,mentre il calorimetro silicio tungsteno (CALO), lo scintillatore di coda (S4) e il rivelatore dineutroni (ND) vengono utilizzati per determinare la natura (leptone o adrone) dell’evento, e lasua energia (nel caso di elettroni/positroni).

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Più di 40 anni di ricerche non hanno reso noti - a livelloteorico o sperimentale - gli attori responsabili di questa inte-razione. Infatti non si conosce alcun fenomeno in natura chevioli il numero barionico: conseguenza di questo è, a esem-pio, la stabilità misurata del protone. La forza debole, quellaresponsabile del decadimento nucleare beta, può violare lasimmetria di CP nel decadimento di alcune particelle. Que-sta violazione è, però, troppo piccola e non sembra in gradodi soddisfare appieno la terza condizione. Al giorno d’oggiconosciamo solo come si è verificata la prima condizione:infatti l’universo nei suoi primi istanti di vita ha subito unafase detta di inflazione in cui l’espansione è stata rapidissi-ma, seguendo una legge esponenziale. Questa fase di infla-zione potrebbe aver consentito a una interazione ancora sco-nosciuta di creare un eccesso di materia rispetto all’antima-teria, ingrandendo l’universo così velocemente da non daretempo alle particelle appena nate di ricombinarsi secondo ilprocesso inverso.

Questi misteri mostrano come la conoscenza dei feno-meni fisici dell’universo sia lungi dall’essere completa. Lapresenza della materia oscura costituisce una prova inequi-vocabile dell’esistenza di particelle a noi ancora sconosciutee non contemplate dal modello standard della fisica.

Per tentare di dare una risposta a queste domande è incorso uno sforzo multidisciplinare che coinvolge accelerato-ri di particelle, laboratori sotterranei, osservatori astrofisici erivelatori di raggi cosmici posti nello spazio, tra cui l’appa-rato Pamela.

Raggi cosmiciI raggi cosmici furono scoperti nel 1912 da Victor Hess

e da Domenico Pacini. Il primo misurò l’aumento dellaradiazione su un pallone aerostatico mentre il secondo stu-diò la diminuzione della radiazione ambientale sott’acqua. Iraggi cosmici sono un potente strumento investigativo delcosmo, in grado di fornire informazioni sia sui processiastrofisici estremi che su fenomeni legati alla fisica delleparticelle elementari.

pionieri della scienza, le sue scoperte rima-sero neglette per circa quaranta anni, fino aquando un fenomeno simile fu notato daVera Rubin studiando le curve di rotazionedelle galassie.

Via via che ci si avvicina alla periferiagalattica, la velocità di rotazione delle stellenon diminuisce, come atteso, se si conta lasola massa visibile, ma tende a un valorecostante. Anche in questo caso è necessarioipotizzare che le galassie contengano unagrande quantità di materia dotata di massama non interagente con la luce e la forzaelettromagnetica in generale. Questa materiaoscura - anche se il termine più correttosarebbe invisibile o trasparente - dovrebbeammontare a quasi un quarto della massapresente in tutto l’universo.

Studi successivi hanno poi acquisito cheil 73% dell’universo è costituito da una“energia oscura”, una sorta di pressionenegativa che domina l’evoluzione dell’uni-verso accelerandone l’espansione.

Altrettanto sconcertante è l’apparenteassenza di antimateria: infatti il 4% di massa‘comune’ che compone le stelle e le galassiesembrerebbe composto solo di materia. Tut-tavia le leggi note della fisica delle particel-le elementari mostrano una simmetria tramateria e antimateria e, dunque, prevedreb-bero un universo costituito da uguali quan-tità di materia e antimateria. Quali fenomenia noi sconosciuti hanno prodotto - nei primiistanti dopo il Big Bang - questa macrosco-pica asimmetria tra materia e antimateria?Lo scienziato e dissidente sovietico AndreiSakharov, padre della bomba all’idrogenosovietica, indicò nel 1967 le tre condizioninecessarie per portare alla asimmetria osser-vata [JETP 1967]. Secondo Sakharov ènecessario:1. che l’universo non sia in equilibrio ter-

mico, cioè che si vada progressivamenteraffreddando;

2. che non si conservi il numero barionico(ovvero, a esempio, che sia possibilecreare una singola reazione di protonisenza creare anche un ugual numero diantiprotoni);

3. che la produzione di materia sia privile-giata rispetto a quella di antimateria,ossia che si violi la simmetria di carica eparità (CP).

Ripartizione della massa dell’Universo.

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Il 90% dei raggi cosmici nello spazio ècostituito di protoni, il 9% di nuclei di eliomentre il restante 1% contiene elettroni etracce di tutti i nuclei più pesanti. Interagen-do con l’atmosfera i raggi cosmici produco-no anche molte particelle elementari comepioni, muoni, positroni, molte delle qualisono state effettivamente scoperte per laprima volta sfruttando questo acceleratore diparticelle che la natura ci fornisce.

In esso sono rappresentate le varie sor-genti astrofisiche a seconda delle lorodimensioni e dell’intensità del loro campomagnetico (grafico di Hillas). Ciascun feno-meno è in grado di accelerare particelle sinoa una energia massima definita da questidue parametri. Anche se le energie in giocosono enormemente diverse, i processi dimagnetoidrodinamica -la disciplina che stu-dia l’interazione tra particelle e campimagnetici - su scale più facilmente accessi-bili, come a esempio le fasce di radiazioneterrestri, aiutano a comprendere fenomeniche avvengono in strutture più complesse elontane (come le pulsar).

Punto di forza dell’esperimento Pamelaè la capacità di studiare con estrema preci-sione il flusso e le componenti di raggicosmici di varia origine spaziando, dunque,dalla fisica delle interazioni fondamentali aimeccanismi di produzione, accelerazione epropagazione delle particelle nella galassia,nel nostro sistema solare e intorno al nostropianeta.

Nel corso degli anni ci si è rivolti allostudio dei raggi cosmici sia per studiarequesti meccanismi astrofisici che come sor-genti di particelle ignote e con energie nonaccessibili agli acceleratori di particelle infunzione all’epoca. Anche al giorno d’oggi ipiù grandi acceleratori - pur potendo pro-durre sistematicamente grandi quantità dieventi alla ricerca di nuova fisica - non sonoin grado di raggiungere le energie più eleva-te proprie dei raggi cosmici di ultra-altaenergia.

Origine dei raggi cosmiciLe attuali teorie presuppongono che i

raggi cosmici siano accelerati nelle immen-se onde d’urto generate dall’esplosione disupernovae nella galassia. Quest’ipotesi èstata confermata da osservazioni recenti di

satelliti come Agile e Fermi.Tuttavia i meccanismi in gioco devono essere molteplici

e più complessi di quanto atteso: le misure del flusso di pro-toni e di nuclei di elio di Pamela mostrano che i primi ten-dono a diminuire con il crescere dell’energia rispetto aisecondi, segno che i meccanismi di accelerazione e propaga-zione nel mezzo interstellare favoriscono l’accelerazione dielio e nuclei più pesanti rispetto ai protoni [Science 2011].Inoltre, sopra 150 GeV, è stata rilevato un cambiamento delflusso, dovuto presumibilmente a un’ulteriore sorgente diparticelle.

Antimateria, antiprotoni e positroniL’obiettivo principale dell’esperimento è la misura accu-

rata dello spettro di antiparticelle nei raggi cosmici. Antipro-toni e positroni hanno la stessa massa e lo stesso valoreassoluto della carica elettrica delle loro controparti, protonied elettroni, che sono i costituenti di base degli atomi delnostro mondo. Le loro cariche elettriche hanno, però, segnocontrario e, dunque, possono essere identificati dall’oppostacurvatura nel campo magnetico di Pamela.

La rarità di queste antiparticelle - un antiprotone ogni100.000 protoni e un positrone ogni 10 elettroni - è un’altraprova della asimmetria tra materia e antimateria. Questecomponenti sono normalmente prodotte in urti tra protoni

Flusso dei raggi cosmici carichi. Le misure di Pamela hanno mostrato che protoni e nuclei di eliohanno diversi indici spettrali, segno di diversi meccanismi di accelerazione o propagazione nellagalassia. Sopra 150 GeV/nucleo la pendenza dello spettro di potenza cambia, mostrando comedebba esistere una ulteriore sorgente di particelle che diviene dominante sopra quelle energie.

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che siano prodotti dalla annichilazione di materia oscura,anche se sorgenti astrofisiche come pulsar potrebbero con-tribuire in parte al flusso di positroni osservato.

Nel caso di annichilazione di materia oscura ci si aspet-terebbe un incremento analogo nel canale di antiprotoni, mamisure analoghe di Pamela non hanno mostrato incrementisensibili rispetto allo spettro aspettato. Pertanto, se il segna-le di positroni è dovuto all’annichilazione di materia oscura,questa deve prediligere, attraverso un meccanismo ancorasconosciuto, la produzione di positroni rispetto a quella diantiprotoni.

Antimateria intorno alla TerraLe misure di Pamela mostrano come nella magnetosfera

terrestre sia presente una fascia stabile di antiprotoni, ossia

galattici e il gas interstellare e non sonocontaminate dalle sorgenti stellari costituen-do un ottimo strumento per la ricerca indi-retta della materia oscura. Infatti, un even-tuale eccesso del numero di antiparticellerivelate può essere indice di materia oscurache si è annichilata dando un ulteriore con-tributo alla loro produzione. A seconda deivari modelli sulla natura e massa delle elusi-ve particelle che compongono questo tipo dimateria, è possibile prevedere distorsioni eincrementi degli spettri di antiprotoni epositroni.

Anche la materia oscura potrebbe pro-durre antiparticelle. Secondo molte teoriequesta particella può annichilarsi se viene acontatto con un’altra particella uguale (è lasua stessa antiparticella), producendo raggigamma, positroni-elettroni o protoniantipro-toni. Solo i positroni e gli antiprotoni (eeventualmente i gamma) sono prodotti inquantità sufficienti per poter essere rivelati.

Le misure di Pamela su antiprotoni[PRL 2008] e positroni [Nature 2009]hanno raggiunto e superato per la primavolta l’energia di 100 GeV, energia mai rag-giunta precedentemente, e sono state suc-cessivamente verificate da altri apparati spa-ziali. Il quadro che emerge è sconcertante estimolante allo stesso tempo: il numero diantiprotoni appare coerente con quanto atte-so da una produzione normale, mentre quel-lo di positroni mostra un aumento significa-tivo al di sopra di 10 GeV. Sono state avan-zate varie ipotesi sulla natura di questoaumento inaspettato di positroni di altaenergia: la più interessante è appunto quella

Produzione di antiprotoni. I protoni relativistici, accelerati nell'esplosione di supernovae, urtano con quelli in quiete della polvere galattica. Dalla collisione viene prodottoun antiprotone e un protone (per conservazione della carica e del numero barionico).

Flusso di antiprotoni intrappolati nei raggi cosmici misurati da Pamela. Gli antiprotoni intrappolatisono circa mille volte più abbondanti di quelli galattici ma solo in una specifica regione dellamagnetosfera terrestre.

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antimateria a poche centinaia di chilometriattorno alla terra.

Queste particelle vengono formatedall’urto dei raggi cosmici galattici di piùalta energia con gli strati alti dell’atmosfera:tra la miriade di particelle prodotte in questecollisioni vi sono anche antineutroni chepossono decadere a loro volta in antiprotoni,che rimangono intrappolati nel campo geo-magnetico. Questa fascia di antiprotoni èmolto più piccola di quelle di protoni edelettroni, dette di Van Allen dal nome delsuo scopritore [ApJ 2011].

Oltre agli antiprotoni intrappolati sonostate rivelate anche antiparticelle prodotte inprossimità della Terra ma che si perdono nelsistema solare (in blu). Per confronto, innero è mostrato il flusso di antiprotoni pro-venienti dalla galassia.

Gli antiprotoni rilevati intorno alla Terra da Pamela pro-vengono da una ‘riserva’: qualche miliardo di antiparticellepresenti in orbita attorno alla Terra; ma sono troppo pochiper rappresentare una forma di energia stabile o per alimen-tare futuristici motori a materia/antimateria.

ConclusioniNel corso dei 10 anni di funzionamento l’apparato

Pamela ha effettuato misure di precisione di raggi cosmici diorigine galattica, solare, e interplanetaria, rivoluzionando lanostra comprensione dei loro meccanismi di produzione,accelerazione e propagazione. Solo il tempo dirà se il segna-le visto nei positroni ha origine astrofisica o legato al contri-buto di materia oscura nella galassia. L’analisi dei dati – residisponibili a tutti tramite il data center dell’ASI(http://www.asdc.asi.it/) - è ancora in corso e potrebbe riser-vare ulteriori soprese.

•INFN Sezione di Roma Tor Vergata; Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata; RIKEN, Giappone

Bibliografia

A. D. SAKHAROV, Violation of CP invariance, C asymmetry, andbaryon asymmetry of the universe. Journal of Experimental andTheoretical Physics Letters. 5: 24–27, 1967. ADRIANI, O., ET AL., PAMELA Results on the Cosmic-Ray AntiprotonFlux from 60 MeV to 180 GeV in Kinetic Energy. Physical Review Let-ters, 105(12):121101, 2010. doi:10.1103/PhysRevLett.105.121101.ADRIANI, O., ET AL., An anomalous positron abundance in cosmicrays with energies 1.5-100GeV. Nature,458:607-609, 2009.doi:10.1038/nature07942.

ADRIANI, O., ET AL., PAMELA Measurements of Cosmic-Ray Protonand Helium Spectra. Science, 332:69,2011doi:10.1126/science.1199172. ADRIANI, O., ET AL., The Discovery of Geomagnetically TrappedCosmic-ray Antiprotons. ApJ, 737:L29,2011.doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29. ADRIANI, O., ET AL., The PAMELA mission: Heralding a new era inprecision cosmic ray physics. Physics Reports, 544(4):323, 2014.ISSN 0370-1573. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2014.06.003

oggi quando molti di noi, parlano deltempo, si lamentano principalmentedella circostanza che “il clima è cam-

biato rispetto a quello di alcuni anni fa”.Intanto se analizziamo i cambiamenti clima-tici, riscontriamo che questi hanno caratte-rizzato la storia della Terra. Intorno a 4,5miliardi di anni fa apparvero i primissimiorganismi viventi che contribuirono al cam-biamento del clima e alla formazione del-l’atmosfera ricca di ossigeno: questo è uno

degli elementi basilari che ha permesso la comparsa dellavita animale e vegetale circa 600.000 anni fa.

La Terra, quindi, per miliardi di anni, pur in assenzadelle attività umane, vedeva la sua temperatura cambiare incontinuazione. Durante tutto questo tempo si sono, infatti,avvicendati periodi caldi e periodi glaciali. Noi, in questoperiodo, stiamo sicuramente vivendo la fine di una glacia-zione: infatti la temperatura sta risalendo con tutto quelloche può comportare per le specie viventi.

Anche se negli ultimi 2000 anni le temperature sonostate approssimativamente stazionarie, oggi queste stanno

VECCHI E NUOVI PARADIGMILE SOLUZIONI INFINITE AI CAMBIAMENTI CLIMATICI

di IGNAZIO PARISI•

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÷ 6.4°C durante il XXI secolo. Inoltre, nonostante il livellofuturo rimanga incerto, numerose stime e proiezioni sonostate condotte prevedendo una temperatura media globaleche s’innalzerà di 1,8°C entro la fine del ventunesimo seco-lo. Altri studi stimano un aumento di 4,0°C con un range diverosimiglianza tra 2,4 e i 6,4°C.

Tali proiezioni, basate su studi pluriennali, prevedonoinoltre che il riscaldamento e l’innalzamento del livello deimari potrebbe continuare per più di un migliaio di anni,anche se i livelli di gas serra venissero stabilizzati; questopossibile ritardo nel raggiungere un equilibrio sarebbe dovu-to alla grande capacità termica degli oceani.

Il grafico 2 illustra la relazione fra aumento delle emis-sioni che si accumulano annualmente e la conseguente con-centrazione di CO2 in atmosfera espressa in ppm (particelleper milione al metro cubo), correlando il tutto con l’aumentodelle temperature. L’Organizzazione meteorologica mondiale(Wmo) sostiene che la concentrazione di CO2 che nel 2015

sicuramente aumentando. Negli ultimi annile attenzioni di molti si sono rivolte alladeterminazione dello stato di ”salute” delnostro pianeta. Questi studi rivelano unarealtà preoccupante: le attività umane svoltenel mondo producono troppe emissioniinquinanti, comportando il progressivo erapido deterioramento della natura e delclima della Terra.

Dalla fine degli Ottanta si sono moltipli-cati gli studi sui cambiamenti climatici e sifanno delle previsioni circa l’emissione diCO2. Comunque ì cambiamenti climaticinon sono generati solamente dalla CO2 edagli altri gas serra emessi dal consumo dicombustibili fossili ma anche da altre atti-vità umane ma non solo. Questi cambiamen-ti sono influenzati anche dalla deforestazio-ne, per fare spazio ai terreni agricoli o dalrimboschimento, dall’intensità del Sole, dalsoffocante inquinamento della Cina e daaltre forme di emissione incontrollata diaerosol che deturpano l’atmosfera.

È molto improbabile che gli aumenti cli-matici possano essere spiegati ricorrendosolo a cause naturali. L’IPCC (ComitatoIntergovernativo sui Cambiamenti Climati-ci) che pubblica, ogni 5 anni, i rapporti cheorientano le decisioni politiche della con-venzione, termina un suo rapporto rilevandoche sono di natura antropica i principali fat-tori ai quali è da attribuire l’attuale cambia-mento climatico del nostro Pianeta, quali:a. Incrementi nella concentrazione dei gas

serra atmosferici;b. Interventi a carico della superficie terre-

stre (es., deforestazione);c. Incrementi di aerosol atmosferici.

Un tempo i cambiamenti climatici eranosolo naturali; dopo la Rivoluzione industria-le, l’uomo ha iniziato a modificare il clima el’ambiente con trasformazioni nel campoagricolo e industriale. Al contrario, i feno-meni naturali, come le fluttuazioni solari el’attività vulcanica, hanno contribuito mar-ginalmente al riscaldamento nel lasso ditempo che va dal periodo preindustriale al1950 circa, causando invece un lieve effettodi raffreddamento nel periodo dal 1950 al2000. Le proiezioni del modello climaticodell’IPCC per il futuro indicano che la tem-peratura media superficiale del pianeta sidovrebbe innalzare probabilmente di 1.1°C

Grafico 1 - Anomalia media della temperatura atmosferica a terra e della superficie dei marinegli ultimi 150 anni (fonte Internet).

Grafico 2 - Correla le emissioni annuali e la concentrazione di CO2 in atmosfera (ppm), cor-relando il tutto all’aumento delle temperature (fonte: Committee on stabilization Targets foratmospheric Greenhouse Gas Concentrations).

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mento globale coinvolgono molteplici settori della vitaumana.

Il primo ruolo centrale è quello ambientale. Risulta piut-tosto difficile prevedere come reagirà il pianeta, giacché ilclima globale è un sistema non lineare multifattoriale, percui la climatologia può solo intuire le tendenze e non descri-vere in dettaglio gli eventi. Tuttavia alcuni effetti sono giàben visibili, come il ritiro dei ghiacciai, la disgregazionedelle calotte polari, l’aumento del livello dei mari, le modifi-che nella distribuzione delle piogge, l’incremento nell’inten-sità dei cicloni tropicali e così via. Vi è però anche un natu-rale effetto serra, senza di questo la temperatura della terranon sarebbe abbastanza elevata da garantire la vita.

Molti effetti del riscaldamento globale sono stati giàosservati. Altri, invece, dipenderanno dalle politicheambientali (divise tra mitigation e adaptation) e dallo svi-luppo sociale.

Per quanto concerne il clima, si sono registrati forticambiamenti: tipo di precipitazioni, di frequenza e di inten-sità. L’IPCC nel 2012 ha rilevato come l’influenza umanaabbia contribuito all’aumento della frequenza delle forti pre-cipitazioni su scala globale e che tali precipitazioni, secondole proiezioni, continueranno ad aumentare rispetto allamedia storica. I dati suggeriscono una riduzione delle preci-pitazioni piovose nei tropici e un aumento nelle latitudinipolari e in alcune regioni equatoriali.

Un altro settore seriamente influenzato dai mutamenticlimatici è quello economico: alcuni studiosi di tale discipli-na hanno cercato di stimare i costi derivanti dai danni causa-ti dai cambiamenti determinati dal riscaldamento dellasuperficie terrestre, atmosferica e dall’aumento della tempe-ratura degli oceani. Tale riscaldamento è causato per la mag-gior parte dalle emissioni dei cosiddetti Greenhouse Gases(GHG), tra i quali il diossido di carbonio (CO2). Recente-mente, gli scienziati della NASA hanno evidenziato comepiù della metà della CO2 rilasciata dalla combustione dei

aveva superato di poco i 400 ppm, nel 2016ha segnato quota 403,3 ppm. Le previsioniper le emissioni globali di anidride carbonicadel 2017 indicano un ulteriore aumento del 2per cento dopo anni di stallo. Le cause, silegge nel bollettino, sono dovute a «unacombinazione di attività umane e una fortepresenza di El Niño». E nonostante l’aumen-to della potenza installata delle fonti rinno-vabili, queste non riescono a compensarel’aumento del consumo di carbone, petrolioe gas naturale, soprattutto in Cina. Le previ-sioni di crescita dell’economia globale nonlasciano ben sperare per il 2018.

La soglia di sicurezza da non superare èstata fissata a 350 ppm. Secondo gli esperti,anche se smettessimo di immettere anidridecarbonica già da oggi, ci vorrebbero decinedi anni per scendere al di sotto del livellocritico raggiunto.

Gli impatti del cambiamento climaticopossono evidentemente essere analizzatianche da un punto di vista sociale. È impor-tante in tale contesto considerare due termi-ni chiave: sensibilità e vulnerabilità. Ilprimo riguarda il grado con cui un particola-re settore potrebbe venir colpito, positiva-mente o negativamente, dal cambiamento edalla varietà climatica; il secondo, invece,descrive il grado a cui un sistema può venirinfluenzato negativamente.

Le industrie maggiormente sensibilisono quelle agricole, forestali, energetiche,edili, assicurative, finanziarie, turistiche,ricreative e ittiche. Il rischio ambientale èstrettamente collegato anche alla salute attra-verso cambiamenti nella composizione delleacque e dell’aria, negli ecosistemi e nellaqualità del cibo. Anche gli spostamentimigratori dovuti ai cambiamenti geografici eil connesso aumento delle popolazioni urba-ne potrebbe determinare un abbassamentodelle condizioni sanitarie della popolazione.Milioni di persone si troveranno costrette atrasferirsi a causa dell’erosione delle coste incui vivono, dei fiumi, delle inondazioni odella siccità. Verosimilmente, tale migrazio-ne sarà prevalentemente dalle aree rurali deiPaesi in via di sviluppo verso le città.

Il problema del riscaldamento globale edella necessaria indipendenza dalle fontifossili ha avuto e ha un vasto consensoscientifico. Le conseguenze del riscalda-

Grafico 3 - Proiezione dell’aumento delle temperature per vari scenari di stabilizzazione (fonteInternet).

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determinati dall’azione dell’uomo. A oggi, è stato ratificatoda 197 stati (nel 1992 erano 154) e dal 1995 i membri si riu-niscono regolarmente in occasione della Conference of Par-ties (COP)1 per stabilire i progressi riguardanti il cambia-mento climatico.

Si riassume qui di seguito il contenuto delle COP succe-dutesi negli anni:• Nel 1988 nasce l’IPCC, Intergovernamental Panel onClimate Change, costituito all’interno delle Nazioni uniteper studiare gli effetti del riscaldamento globale. E nel1990 pubblica il primo rapporto sui cambiamenti climati-ci (First Assessment Report, Far).Nel corso di 5 diversi incontri, avvenuti tra febbraio 1991e maggio 1992 il Comitato intergovernativo porta avanti inegoziati per redigere la United Nations Framework Con-vention on Climate Change (Unfccc), convenzione qua-dro delle Nazioni unite sui cambiamenti climatici.L’Unfccc non pone alle nazioni limiti per le emissioni digas serra ma prevede un percorso a tappe segnate da pro-tocolli (come quello di Kyoto) cui spetta il compito diporre ai vari Paesi aderenti limiti obbligatori di emissionidi gas climalteranti. La convenzione prevede di convoca-re periodicamente una Conferenza delle parti (COP),dove per “parti” s’intendono i Paesi firmatari della con-venzione stessa, per verificare i progressi fatti e il rispettodegli impegni presi dalle varie nazioni.

• Nel giugno 1992 si apre a Rio de Janeiro la Conferenzasull’ambiente e lo sviluppo delle Nazioni unite UNCED(United Nations Conference on Environment and Deve-lopment), passata alla storia come il Summit della Terra.Scopo della Conferenza: raggiungere la stabilizzazionedelle concentrazioni dei gas serra in atmosfera in mododa prevenire interferenze antropogeniche dannose perclima. L’obiettivo del trattato era di ridurre le emissioni digas serra nell’atmosfera e la stabilizzazione, entro il 2000,rispetto ai livelli del 1990.

• La Convenzione entrò in vigore nel 1994 senza alcun vin-colo per i singoli Paesi e prevedeva una serie di protocolli

combustibili fossili, non venga assorbitadalla vegetazione e dagli oceani, rimanendonell’atmosfera.

L’interesse per l’ambiente inizia nel1967 con un saggio del Prof. Oden che evi-denzia il problema delle piogge acide; madevono passare molti anni perché la comu-nità internazionale ne prenda atto e adottiiniziative concrete. Il clima è un patrimoniocomune ma le nazioni industrializzate hannocontribuito a generare il problema. Il cam-biamento del clima è un problema enorme-mente complesso e coinvolge tutta la nostravita. Da alcuni anni si registrano fenomenipreoccupanti come la riduzione della calottapolare artica; un terzo dei ghiacciai è prati-camente scomparso e le riserve idriche dellemontagne sono in netta diminuzione. Inoltreper citare dei dati, molto presenti nellanostra memoria, si ricorda che dal 2010 aoggi sono 126 le città colpite in Italia daallagamenti, trombe d’aria, eventi estremi(vedi città-clima di Legambiente) conimpatti sulla vita e la salute dei cittadini. Danon sottovalutare è anche il fenomeno delleondate di calore. La stessa associazioneambientalista riferisce che da un’analisicondotta sulle persone con età di più di ses-santacinque anni, ha evidenziato che idecessi attribuibili all’ondata di calore del2015 sono stati 2754 nelle 21 città analizza-te (pari al 13% di tutti i decessi registrati nelperiodo estivo). Quindi, Il cambiamento cli-matico non è solo una minaccia del futuro.È già oggi una realtà visibile nell’alterazio-ne dei cicli stagionali e nell’intensificarsi dieventi climatici estremi.

Una delle tante tappe fondamentalisull’affermazione dei principi di libertà,uguaglianza e diritto di tutti sullo sviluppo eambiente si ha nel 1972 a Stoccolma, dove133 Capi di Stato si riuniscono per discuteredei problemi ambientali. Così nasce “Laprima Conferenza delle Nazioni Unitesull’Ambiente Umano”. Per la prima voltavenne stilata una dichiarazione che afferma-va la necessità di un’azione comune interna-zionale per risolvere i problemi ambientali

1 Tutte le Convenzioni sviluppate nell’ambito delle Nazioni Unite si articolano in “Conferenza delle Parti” (COP): costituisce l’orga-no politico e decisionale della Convenzione e viene convocata con periodicità annuale. Le Parti sono costituite dai Paesi che hannofirmato le Convenzioni.

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che, nel tempo, avrebbero introdotto limi-ti obbligatori alle emissioni di CO2. Dal1994 le delegazioni decisero di incontrar-si annualmente nella Conferenza delleParti (COP).

• Il 21 marzo 1994 l’Unfccc entra in vigo-re, con la firma di 166 nazioni (entro il2009 i paesi diventeranno 193).

• Nel marzo 1995 si apre a Berlino laprima Conferenza delle parti (COP1).Dal primo incontro della Conferenzadelle Parti emersero seri dubbi sull’effi-cacia delle misure elaborate dai singoliStati. Si decide di stabilire scadenze eriduzioni delle emissioni da allegare allaConvenzione quadro con un protocollo dafirmare entro il 1997. Si pongono le basidel protocollo di Kyoto.

• Nel luglio 1996 si tiene a Ginevra laCOP2. Gli Stati Uniti accettarono i risul-tati scientifici sugli effetti del cambia-mento climatico presentati dall’IPCC.

• Nel dicembre 1997 nella città giapponesedi Kyoto si apre la COP 3. Il Protocollodi Kyoto fu adottato al termine di nego-ziati dove, gran parte dei Paesi industria-lizzati e diversi Stati accettarono riduzio-ni legalmente vincolanti delle emissionidi gas serra, comprese mediamente tra il6 e l’8% rispetto ai livelli del 1990, darealizzare tra il 2008 e il 2012.

• Nel novembre 1998 durante la COP4 aBuenos Aires, le nazioni presenti decido-no di adottare un programma di lavorobiennale per la realizzazione della Con-venzione quadro e per l’applicazione delprotocollo di Kyoto.

• Nell’ottobre 1999 alla COP5 di Bonn sicontinua a lavorare sul programma diBuenos Aires ma non vengono fatti effi-

caci passi avanti.• Nel 2000 all’Aja la COP6 si rivelò sostanzialmente unfallimento: gli Stati Uniti iniziarono a far opposizioneall’Unione Europea e sorsero altre controversie riguar-danti le sanzioni adottabili in caso di non adempimentodegli obblighi imposti.

• Nel gennaio 2001 George W. Bush, eletto in novembrepresidente degli Stati Uniti d’America, si insedia allaCasa bianca. Uno dei primi atti della sua presidenza è ilritiro dal protocollo di Kyoto della firma degli Usa.Rigetta il trattato, dando avvio a una nuova fase di scetti-cismo climatico.

• A Bonn nel luglio 2001 i colloqui riprendono con laCOP6/bis. Gli Stati Uniti non ratificarono il Protocollo diKyoto. In questa sede si decise inoltre di agevolare i Paesiin via di sviluppo con dei finanziamenti volti a ridurre leemissioni di CO2 e si imposero i cosiddetti MeccanismiFlessibili.

• Nell’ottobre 2001 a Marrakesh le parti tornano a riunirsiper la COP7. Si stabilirono delle regole pratiche per ilcommercio internazionale delle quote di emissioni e sidecise che per l’entrata in vigore effettiva del Protocollodi Kyoto si sarebbe dovuto raggiungere un quorum di 55Paesi, responsabili del 55% delle emissioni dei GHG.

• Nell’ottobre 2002 a New Delhi si tiene l’ottava Conferen-za delle parti (COP8). Viene riconfermata la necessità diun impegno comune contro i cambiamenti climatici el’urgenza di rendere operativo il protocollo di Kyoto.

• Si tiene a Milano nel dicembre 2003 la COP9, da cui ci siaspetta la ratifica della Russia. Ma dopo l’improvvisainversione di rotta di Mosca il dibattito si concentra sullequestioni economiche e sulla possibilità di trasformare imeccanismi di scambio previsti dal protocollo di Kyotoin opportunità di business.

• Nel novembre 2004 la Russia ratifica il protocollo diKyoto.

• Nel dicembre 2004 ad appena 10 anni dalla Convenzionesui cambiamenti climatici a Buenos Aires, con la COP10si comincia a parlare di adattamento e mitigazione: duemisure su cui i paesi della convenzione devono iniziare alavorare sotto l’aspetto tecnico ed economico.

• Il 16 febbraio 2005 entra in vigore il protocollo di Kyoto.• Nel novembre 2005 a Montreal (Canada) con la COP11sitiene il primo Mop (Meeting of the Parties of the Kyotoprotocol). Viene creato un nuovo gruppo di lavoro per ladiscussione degli impegni dei paesi industrializzati per ilpost Kyoto.

• Nel novembre 2006 si aprono a Nairobi (Kenia) i lavoridella Conferenza delle parti COP12. Vengono fissati alcu-ni criteri di gestione del Fondo speciale per i cambiamenticlimatici indicando alcuni campi di intervento prioritaricome l’efficienza energetica e le fonti rinnovabili, laricerca di tecnologie agricole a basso impatto, la riforesta-

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zione. Viene affrontata anche la possibi-lità di inserire tra i progetti le operazionidi cattura e sequestro di carbonio.

• Nel dicembre 2007 a Bali (Indonesia)durante la COP13 viene definita la ”RoadMap” che prevede meccanismi per age-volare il trasferimento di tecnologie perlo sviluppo di energia pulita dai Paesi piùricchi a quelli emergenti creando alloscopo un apposito fondo: “Fondo per l’a-dattamento”.

• Nel dicembre 2008 a Poznan (Polonia), laCOP14 chiude la Conferenza con unaccordo per finanziare un fondo da desti-nare ai Paesi più poveri per fronteggiaregli effetti dei cambiamenti climatici. Ven-gono definiti i criteri per la gestione delFondo per l’adattamento: ove si ribadisceche ai paesi in via di sviluppo debba esse-re garantito l’accesso diretto al fondo.

• A Copenhagen nel dicembre 2009 la COP15 si è chiusa con un accordo interlocuto-rio messo a punto da Stati Uniti e Cina,con il contributo di India, Brasile e SudAfrica, sostanzialmente accettato dall’U-nione Europea. Viene stabilito l’impegnodi contenere l’aumento della temperaturamedia globale entro i 2°C. Si raggiungel’intesa che i paesi industrializzati stan-zieranno, entro il 2012, trenta miliardi didollari per aiutare i paesi in via di svilup-po ad affrontare i cambiamenti climatici esviluppare tecnologie pulite. L’impegno èdi arrivare a 100 miliardi l’anno entro il2020 al fine di incrementare l’adozione ditecnologie per la produzione di energia dafonti rinnovabili e per la riduzione dei gasserra. L’intesa non è però stata adottata

dall’assemblea dell’Unfcc e, di conseguenza, non è vin-colante, né operativa.

• A Cancun (Messico) nel dicembre 2010 la COP 16 svi-luppò nuove istituzioni, tra cui il Cancun Adaptation Fra-mework (CAF), la Commissione per l’Adattamento e ilMeccanismo Tecnologico, che comprende il ComitatoEsecutivo per la Tecnologia (TEC) e il Centro e la Reteper la tecnologia per il clima (CTCN).

• A Durban (Sud Africa) nel 2011 la COP 17 si conclusecon l’accordo concernente la creazione di un secondoperiodo dopo il protocollo di Kyoto, dal 2013 al 2020,con l’obiettivo “di sviluppare un protocollo, o un altrostrumento giuridico concordato applicabile a tutte leParti” da completarsi entro e non oltre il 2015, per poterpoi entrare in vigore nel 2020, quando il Protocollo diKyoto sarebbe scaduto.

• A Doha (Qatar) nel 2012 dalla COP18 vennero presealcune decisioni (Doha Climate Gateway) riguardantidelle modifiche al Protocollo di Kyoto per renderlo ope-rativo durante il secondo periodo che sarebbe partito pro-prio nel 2012. Vennero trasferite all’Organo Sussidiariodi Implementazione (SBI) e all’Organo Sussidiario diConsulenza Scientifica e Tecnologica (SBSTA) compe-tenze quali la revisione dell’obiettivo globale per il trien-nio 2013÷2015, gli impegni di mitigazione dei Paesi svi-luppati e dei Paesi in via di sviluppo.

• A Varsavia nel 2013 la COP19 ha discusso anche delmeccanismo che avrebbe dovuto aiutare i Paesi in via disviluppo per affrontare danni da eventi climatici estremicome le ondate di calore, le siccità e le inondazioni, maanche l’innalzamento del livello del mare e la desertifica-zione. Ma i Paesi sviluppati hanno detto di non esseredisposti a mettere altri fondi a disposizione di questomeccanismo.

• La XX Conferenza (COP20) venne tenuta a Lima (Perù)dal 1º al 14 dicembre 2014. L’obiettivo della conferenzaera di portare avanti le trattative in vista dei negoziatiinternazionali sui cambiamenti climatici di Parigi, previstiper dicembre 2015.

• Il 12 dicembre del 2015 a Parigi, alla Conferenza annualedell’Onu sul riscaldamento globale (COP21) è stato rag-giunto l’accordo denominato “Accordo di Parigi”. Firma-to poi il 22 aprile del 2016 alla sede Onu di New York daicapi di Stato e di governo di 195 paesi. L’Italia lo ha rati-ficato il 27 ottobre, con un voto del parlamento. E’ entratoin vigore il 4 novembre 2016, trenta giorni dopo la ratifi-ca da parte di almeno 55 Paesi che rappresentano almenoil 55% delle emissioni di gas serra. Punto base di tuttol’accordo è l’obiettivo di contenere l’aumento della tem-peratura ben al di sotto dei 2 gradi centigradi rispetto ailivelli pre-industriali, con l’impegno a limitare l’aumentodi temperatura a 1,5 gradi (già oggi siamo arrivati a +1grado). Inoltre i governi dovranno attuare obiettivi di

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sfruttamento del carbone per la produzione di energia, nono-stante si tratti della fonte fossile più dannosa per l’equilibrioclimatico mondiale. Dalla COP24 di Katowice dipenderan-no le sorti del mondo.

L’appuntamento, tra l’altro, sarà importantissimo. Infat-ti, nel corso del 2018 si svolgerà quello che è stato concor-dato durante la COP23 di Bonn, L’obiettivo è di rivedere lepromesse avanzate dai governi di tutto il mondo in materiadi riduzione delle emissioni di CO2. È proprio da tale lavoroche dipenderà buona parte della riuscita della comunitàinternazionale nella sfida della lotta ai cambiamenti climati-ci per mantenere la crescita della temperatura media globalead un massimo di due gradi centigradi, entro la fine delsecolo, rispetto ai livelli pre-industriali.

ConclusioniDa quanto esposto emerge che la protezione dell’am-

biente richiede l’adozione di nuove tecnologie in grado diridurre le emissioni di gas serra, in particolare nell’usoincontrollato della produzione ed uso di energia. Sonosoprattutto le nostre abitudini quotidiane ad influenzaremaggiormente i consumi energetici. I risultati positivi diefficienza energetica rischiano di venir annullati da perditedovute all’aumento incontrollato dei consumi.

Occorre prevenire potenziando l’uso delle fonti rinnova-bili: solare termico, fotovoltaico, eolico (forse offshore chesu terra ferma) e da non dimenticare il valido contributo dellamicro-cogenerazione e dalla geotermia; unitamente alladiminuzione degli impianti termoelettrici più inquinanti eallo switch del carbone a gas naturale, che consentiranno unaradicale decarbonizzazione del settore energetico. Una com-pleta transizione energetica sembra lontana, ma all’attenzio-ne giocano un ruolo preponderante il simultaneo apportodella ricerca e dell’innovazione che disegneranno uno scena-rio in grado di rafforzare la mitigazione degli impattiambientali entro il 2030 in grado di ridisegnare scenari futu-ri. Certamente il compito non è facile ma ineludibile.

Parole come informazione, conoscenza e cultura delrisparmio energetico assumono un ruolo fondamentale nelleeconomia delle tecnologie. La tecnologia allarga i limiti delpossibile. Come dalla tecnologia è emersa l’evoluzione delsistema industriale, così dalla stessa non si può pensare inmodo diverso se non si ricorre a dei paradigmi per potervedere le cose in modo differente. Un paradigma implicaspecifici schemi di soluzione a problemi di natura tecno-eco-nomica basate su principi altamente derivanti dalle scienzenaturali indirizzate ad acquisire ulteriore conoscenze.

Un paradigma è l’insieme di concetti, teorie e metodiche caratterizza tradizioni di ricerca scientifica consolidatee coerenti. (T. Kuhn, 1962)

•Researcher Sviluppo Tecnologie

riduzione dei gas serra prodotti dalle atti-vità umane (anidride carbonica in primoluogo, ma anche metano e refrigeranti).Dopo il 2050, prevede l’accordo, che leemissioni di origine antropica dovrebberoessere ridotte ad un livello assorbibiledalle foreste e dagli oceani.

• Durante la Conferenza sui cambiamenticlimatici del 2016 che si è tenuta dal 7 al18 novembre a Marrakech (Marocco), laCOP22 ha posto sul tavolo, l’attuazionedei miglioramenti dell’Accordo di Parigi.Nodi da sciogliere: gli impegni dei gover-ni sulla CO2; limitare la crescita dellatemperatura media globale ad un massi-mo di 2 gradi centigradi entro la fine delsecolo, “cercando di fare il possibile peravvicinarsi agli 1,5 gradi”.

• L’ultima in ordine di tempo è la COP23,che si è tenuta a Bonn dal 6 al 17 novem-bre 2017. La presidenza non è andata allaGermania, bensì alle Isole Fiji. Una sceltadal valore altamente simbolico, se si tieneconto del fatto che sono proprio gli statiisola, gli atolli e le piccole nazioni insula-ri ad essere più a rischio a causa dei cam-biamenti climatici.Anche se sul contesto grava la scelta del

presidente degli Stati Uniti Donald Trumpdi uscire dagli accordi di Parigi sul conteni-mento delle emissioni inquinanti, la prossi-ma Conferenza mondiale sul clima, laCOP24, si terrà dal 3 al 14 dicembre 2018 esarà ospitata dalla città di Katowice, inPolonia. A ospitare il summit sarà unanazione che punta ancora, fortemente, sullo

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le sole cose che esistono sono oggettimateriali che si vedono, si toccano,hanno peso? Rispondevano di sì certi

rozzi materialisti. Avevano torto: non sivedono, nè si toccano i campi elettromagne-tici, le radiazioni nucleari, la materia oscura- eppure sono reali, si misurano e hannoeffetti.

Esistono puri spiriti disgiunti dallamateria, che percepiscono, pensano, ricorda-no, agiscono?

Io (e una moltitudine di scienziati)diciamo di no: gli eventi spirituali si mani-festano solo se generati da cervelli umani,presenti o attivi nel passato. Leonardo daVinci scrisse che i suoni sono vibrazionidell’aria prodotti da movimenti di oggettimateriali: dunque, gli spiriti (incluse leanime dei morti) se sono immateriali, nonproducono suoni, nè voci. Non possono tra-smettere quello che non hanno.

I valori spirituali sono superiori (più ele-vati o nobili) dei valori materiali?

A questa domanda è arduo risponderesenza misurare questi valori. I pareri sonodiscordi ed espressi in termini vaghi. Certibuddisti dicono che la coscienza di noi stes-si conduce a vedere le cose come sono real-mente. Il catechismo di Pio X (1912 - benpiù stringato di quello del 1992) dice cheDio (creatore, onnipotente, onnisciente) èpurissimo spirito. Secondo Paolo VI i valorispirituali coincidono conla ricerca del vero, delbene, del bello mirata araggiungere l’assoluto.Certi maestri orientali liidentificano con verità,rettitudine, pace, amore enon violenza. C’è chidice che ogni spirito(individuale o collettivo)è eterno. Mussolini scris-se che la forza spiritualedei popoli è nella tradi-zione. Altri identificano ivalori spirituali con pace,

fraternità, altruismo - ma non ricordano la rivoluzione fran-cese, né il fatto che molti animali sono altruisti (nei formi-cai, negli sciami, nei branchi, fra i delfini).

Le tradizioni e dottrine religiose si propongono comedepositarie di principi spirituali superiori. Curiosamente,però, quasi tutte incorporano prescrizioni, leggi o preferenzeper certi comportamenti relativi a oggetti o attività materiali.Fra queste: le diete (digiuni, proibizione di bere alcol o dinutrirsi di certi animali, preparazione rituale dei cibi), le atti-vità sessuali, il tipo di vestiti (che nascondano certe parti delcorpo), il modo di disporre di salme umane, la presenza incerti luoghi (frequenza ai templi, pellegrinaggi), la ripetizio-ne di certe parole (preghiere, giaculatorie) e la proibizionedi pronunciarne altre. Il loro preteso spiritualismo è, dunque,largamente materialista.

Io propongo un diverso primato dello spirito. Come accennavo sopra, le espressioni spirituali sono:

discorsi, idee, concetti, piani, progetti, teorie, previsioni, rac-conti, leggende, poesie, musiche, immagini dipinte o scolpite- solo da esseri umani. Il biologo Richard Dawkins le chiama“memi”. Non li producono gli animali che non hanno unacorteccia cerebrale sviluppata come la nostra - anche se sono“placidi e contenuti” come diceva Walt Whitman.

Le espressioni spirituali così intese possono essere valu-tate in base al buon senso educato, alla logica e all’esperien-za. Sono più complesse, più armoniose, più utili quelle pro-dotte da umani che hanno avuto più esperienze e più contatticon altri umani evoluti. Io ritengo che siano più importanti iprodotti spirituali che servono a capire la natura, il mondo,gli altri uomini. È più valida e profonda una comprensione

MATERIALISMO E SPIRITUALISMOdi ROBERTO VACCA

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che spieghi i meccanismi, le relazioni dacausa a effetto, la genesi e l’evoluzione delmondo e del pensiero, di una descrittiva oimprovvisata.

Chi conosce il passato e il presente puòriuscire a prevedere eventi futuri e a pianifi-care modifiche del mondo mirate a miglio-rarlo. Non è facile. Chi lavora ad acquisirequeste abilità, fatica tanto che non si sentepiù inclinato a soddisfazioni materiali, banalie ripetitive, specie se danneggiano gli altri.Si libera dalla paura perché capisce meglioquali siano i rischi veri, come si possano evi-tare e come si debbano accettare le avversità

inevitabili. Sarà più libero e, come diceva Spinoza: «L’uomolibero, che vive secondo il solo dettame della ragione, non èmosso dalla paura della morte, ma tende direttamente al benee la sua sapienza è meditazione di vita».

Chi condivide questi punti di vista raggiunge anchel’immortalità, nei limiti e nel senso indicato da Orazio chescrisse delle sue poesie: «Ho costruito un monumento piùdurevole del bronzo». Non dobbiamo identificarci con ilnostro corpo ma con le idee, le parole, le opere che produ-ciamo. Saremo vivi fin quando questi memi navigheranno esaranno ricordati o presi a esempio da altri umani.

È l’oblio che uccide - e copre subito le persone che nonpensano. L’assenza di pensiero ci costringe in ambiti mate-riali. Rischia di condurre alla malvagità.

una comunicazione grafica implica lavolontà di allestire un messaggio uti-lizzando i molteplici segni, codici,

simboli, alfabeti, stili di scrittura, corpo edistribuzione dei caratteri tipografici, nel-l’ambito di una progettazione comunicativada “recapitare” con uno o più supporti emezzi scelti come vettori a un osservatore,un lettore, un tecnico, un destinatario defini-to o generico, al pubblico.

Un messaggio è e può essere più com-plesso di una comunicazione: la sua appa-renza formale funge da contenitore a molte-plici finalità, più o meno palesi, più o menoindividuabili, fino a quella della comunica-zione occulta. La comunicazione occulta, tradiverse e molteplici possibilità tecnicheattuative, richiede al compositore dellacomunicazione grafica specifiche conoscen-ze afferenti a vari ambiti.

Ne accenniamo alcuni:• le caratteristiche fisiche legate tantoall’occhio che guarda quanto al cervelloche ne completa e perfeziona la percezio-ne delle immagini sulla base del suo“conosciuto”, in base alla tempistica disequenzialità delle frazioni di immagine

cui l’occhio e il cervello vengono esposti, favorendo oingannando la percezione della realtà rappresentata;

• le leggi della prospettiva e ogni loro variabile, diretta einversa;

• la conoscenza degli effetti percettivi in base all’allesti-mento grafico nel suo complesso, le tecniche per favorirela corretta percezione del messaggio grafico, oppuremistificarla, quando non addirittura impedirla;

• la conoscenza delle dinamiche di lettura che l’allestimen-to grafico può favorire (essenzialità, armonia della distri-buzione dei componenti il testo, loro caratteri e corpi,tempi obbligati di visione/lettura/percezione;

• la conoscenza delle qualità del ricevente o del pubblicoricevente.Per ottenere da una serie di immagini fotografiche,

oppure da una serie di disegni, una pellicola cinematograficache fornisca una riproduzione di soggetti in movimento, sarànecessario porre in sequenza le immagini o i disegni eproiettarli alla stessa velocità di ripresa, velocità compatibiletanto con la capacità dell’occhio di percepire la sequenza inun movimento senza soluzione di continuità, quanto permet-tere al cervello di completare questo fenomeno utilizzandola propria dotazione cognitiva pregressa.

Qualcosa di simile accade con i colori primari (rosso,giallo e blu) e i loro reciproci o secondari reciproci di base(rosso + giallo = arancio; giallo + blu = verde; blu + rosso =viola): se fissiamo intensamente una superficie caratterizza-

AMBIGUITÀ DELLA COMUNICAZIONE GRAFICAdi ANTONELLA LIBERATI•

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tore” riesca a leggerlasoltanto dopo aver per-corso e ripercorso ogniambito della pagina:caratteri tutti diversi,corpi variabili perdimensione ma anchevariabili per grassetto,corsivo, variamenteincorniciati o sottoli-neati. Di fatto, ciò chesembra porre in eviden-za qualcosa, data laridondanza mista ditante “evidenze”, portainvece occhio e cervel-lo a inseguire -ognivolta- la collocazionedel titolo (molto inbasso in cornice testu-rizzata).

Poi, al vedere il gra-fico con occhio distrattoe cervello confuso, per-cepito passivamentequanto il committenteha artefatto, prima dipoterlo confrontare conil successivo grafico e,quindi, criticamentepoter discernere il realedall’artefatto, dovrà

ripercorrere un inutile, lungo iter per poter finalmente visua-lizzare il grafico artefatto, iter utile soltanto a “cancellare” ilricordo breve del grafico appena visto e ripetere il ciclo tantevolte come progettato dal committente.

Il ricevente si troverà “costretto” a rileggere e cercarenello spazio vuoto la “novità” del “cosa” si trovi dietro il“frontespizio separatore” di turno, o argomento, perdendocosì molti secondi di composizione e decrittazione del mes-saggio grafico da parte dei suoi occhi e del suo cervello.

L’effetto di questo condizionamento fuorviante occultoha lo scopo di impedire o ritardare la percezione della realtàdei grafici allegati dietro i “frontespizi separatori” annullan-do la capacità di lettura, confronto e critica quasi immediatiche deriverebbero dall’offrire in sequenza non manipolata ivari grafici e rendendoli oggettivamente confrontabili e cri-ticabili.

Se lo scopo del progettista della comunicazione graficaè scoperto, mai utilizzerà qualcosa che possa indurre in erro-re chi legge, analizza e valuta. Specularmente, un allesti-mento mistificatorio rivela chiaramente (analizzando, poi, econfrontando i singoli grafici a prescindere dal loro assem-

ta da un colore primario, chiudendo gliocchi, il cervello ci farà “vedere” simulta-neamente il colore reciproco al primarioosservato.

Nel caso di un progetto grafico, esatta-mente come per la velocità di proiezione diuna pellicola cinematografica, si possonomodificare in modo occulto le condizionipercettive dell’osservatore. Si osservino i tremodelli allegati: un frontespizio; altri tre“frontespizi” quasi identici al primo che inrealtà hanno lo scopo di fungere da separa-tori tra altri singoli fogli su cui sono statistampati grafici in scala ridotta o comunquevariabile, resi così difficilmente confronta-bili a vista.

Si osservi la quasi identità dei quattro“frontespizi” qui riportati, diversi fra lorosoltanto per la dicitura in basso, racchiusa inun rettangolo testurizzato, posizionata inmodo che chi la guarda per ogni “distanzia-

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blaggio mistificatorio) che i grafici nonsono coerenti fra loro, permettendo conclu-sioni di comodo al committente.

La comunicazione in generale può esse-re abbastanza vicina alla realtà di cosa sicomunica, tipo relata refero ma, comunque,risentirà di molti fattori ambientali, emotivi,tecnologici e tecnici sia per l’emittente cheper il ricevente.

La comunicazione grafica può esserelecitamente arricchita o scarnita per miglio-rarne la ricezione cognitiva in base alle

caratteristiche del soggetto, pubblico, pubblici, fascia socia-le o evento cui è destinata ma tali modificazioni non debbo-no essere motivate altro che da valide, verificabili, palesiragioni.

Ogni altro allestimento della comunicazione grafica maanche visuale in generale, o fonica, o altrimenti allestita eposta in essere che abbia come scopo il non informare o ilnon comunicare correttamente la realtà, bensì voglia occul-tare un messaggio inconfessabile, può e spesso è causa eeffetto di danni tangibili e intangibili anche molto gravi,quando non addirittura irreparabili.

•Demodoxaloga

sergei Korolev (1907-1966) è l’artefice -ancora oggi poco conosciuto- dei suc-cessi del programma spaziale del-

l’URSS. Progettò molti dei razzi e dellecapsule spaziali dell’Unione Sovietica, alcu-ni dei quali -come la Soyuz- sono ancorautilizzati con successo. Per motivi di segre-tezza, il nome di questo pioniere dello spa-zio fu tenuto occultato sino a dopo la suamorte e solo dopo il crollo dell’URSS èstato possibile rendergli il dovuto omaggio.

Korolev disegnò il missile intercontinen-tale balistico R-7 da cui derivò il razzo chelanciò il primo satellite artificiale, lo Sput-nik-1 (che in russo significa satellite) nell’ot-tobre 1957. Avuta conferma del riuscito lan-cio dello Sputnik, Korolev disse ai suoi col-leghi, «Congratulazioni, la strada delle stelleè aperta». A questo successo seguì, un solomese dopo, lo Sputnik-2 con a bordo la sfor-tunata (perì in volo) cagnetta Laika.

La strada aperta da Korolev partiva dal segretissimocosmodromo spaziale di Baikonur1, in Kazakistan che assie-me a quello di Plesetsk assicurano ancor oggi la maggiorparte dei lanci della Russia. Plesetsk2 è rivolto principalmen-te ai lanci polari per la sua elevata latitudine (62° N, vicinoalla città di Arkangelsk), mentre Baikonur, sito a 51° nellesteppe del Kazakhistan, è più vicino all’equatore ed è utiliz-zato per porre satelliti in orbita geostazionaria e per i volicon equipaggio umano. A quel tempo Baikonur era sino-ni0mo di segretezza e Korolev non avrebbe mai potutoimmaginare che sarebbe diventata la base spaziale più aper-ta e internazionale del pianeta. Oggi vi sono di casa ricerca-tori e astronauti italiani, a fianco con quelli americani, oppu-re, in altri progetti, italiani e russi da soli, come nel caso delprogetto PAMELA.

Il 12 aprile 1961 Yuri Gagarin è il primo uomo a rag-giungere lo spazio. A bordo della sua Vostok 1 orbitò intor-no alla terra per 108 minuti: Il primo cosmonauta russodovette sopportare le intense accelerazioni del lancio, l’as-senza di gravità e soprattutto il duro atterraggio nelle steppedel Kazakistan, nel quale dovette prima espellersi dalla

IL COSMODROMO DI BAIKONURla prima strada delle stelle

di MARCO CASOLINO•

1 Al di là dell’oceano fu solo -dopo una serie di ritardi e lanci falliti- che l’Explorer-1, primo satellite statunitense, venne lanciato nelgennaio 1958 grazie alla direzione del tedesco Wernher Von Braun. 2 Un altro cosmodromo, sito a nord della Russia, è Plesetsk. Nacque come base per il lancio di ICBM verso gli Stati Uniti, anche sel’unica volta che i missili furono armati con testate nucleari fu nella crisi di Cuba del 1961. Nel 1962 si decise di adibire Plesetsk allancio di satelliti e le rampe degli ICBM furono riconvertite. Nel 2016 fu effettuato il primo lancio dalla nuovissima base di Vosto-chny (Orientale in russo), nell’Oblast’ dell’Amur, nell’est della Russia. Nei prossimi decenni la Russia prevede di trasferire gradual-mente le attività di lancio da Baikonur a Vostochny.

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foto della faccia nascosta del nostro satellite nel 1959 (mis-sione russa Luna-2) giunse l’annuncio di Kennedy che, nel1961, promise di far giungere un uomo sulla Luna primadella fine del decennio. In questa nuova “gara” fu l’URSSad avere la peggio: il primato del volo umano attorno allaLuna spetta all’Apollo 8 nel dicembre 1968 e Neil Arm-strong scese nel Mar della Tranquillità il 21 luglio del 1969.

Le ragioni del fallimento sovietico sono da attribuirsialla rivalità tra i dipartimenti ed vari diversi progetti coesi-stenti nell’apparato sovietico.

Questo tipo di rivalità e duplicazione di sforzi e relativespese ha spesso accompagnato l’avventura spaziale sovieti-ca: già nel 1959 Korolev propose a Khrushchev di riorganiz-zare e unificare i vari settori di ricerca e sviluppo, ricevendouna risposta negativa. Nel programma lunare ciò ebbe con-seguenze catastrofiche. Le conseguenze si aggravarono acausa dell’assenza di un leader carismatico e competentecome Korolev. Egli infatti scomparve prematuramente nel1966, a soli 59 anni. La causa: problemi medici provocatidagli anni della sua i permanenza nei gulag staliniani.

Dell’enorme razzo lunare N-1 restano ormai solo alcuniresidui nella base di Baikonur che vengono oggi impiegaticome garage e rimesse.

A differenza di quanto avvenuto in precedenza, non vi fuun secondo classificato nella corsa alla Luna: dopo il suc-cesso delle missioni Apollo, i sovietici cancellarono il pro-gramma umano e ne negarono addirittura l’esistenza sino al1989. Il motivo di questa scelta è da ricercarsi negli alticosti del programma ma, soprattutto, nella differente naturadelle missioni lunari: per la loro distanza dalla Terra esseavevano un carattere essenzialmente scientifico e di propa-ganda, mancanti di un qualsiasi elemento di vantaggio stra-tegico/militare connesso allo stabilire una permanenzaumana, armata all’occorrenza, in orbita terrestre.

Baikonur è oggi un’enclave russa grazie ad accordi spe-ciali con il governo Kazako. L’originale città con il nome diBaikonur si trova a circa 200 chilometri di distanza, mentrel’attuale Baikonur, nato come villaggio sulle rive del fiumeSyr Darya era chiamato Tyuratam e poi Leninsk. La desi-gnazione Baikonur fu data ai tempi della guerra fredda perconfondere gli aerei spia ma la città assunse questo nomesolo nel 1995.

La base occupa un’area grande quanto il Lazio e ospitadecine di rampe di lancio, due aeroporti, e installazioni diogni genere. Alla città vera e propria si aggiungono altridistretti abbandonati dopo il crollo dell’URSS e la chiusuradi alcuni programmi spaziali come quello dello shuttle russoBuran. La città di Tyuratam/Baikonur è a circa 40 minuti ditreno o autobus dalla zona di integrazione e lancio dei razzi.Da menzionare che Korolev, stufo di fare avanti e indietroogni giorno, ben presto si trasferì nella base: in uno spartanoedificio vicino alla rampa di lancio. In una casa gemelladormì Gagarin la notte prima del suo storico volo.

capsula con il seggiolino eiettabile e poisganciarsi da esso per paracadutarsi alsuolo. Al suo arrivo fu acclamato comeeroe, sia in URSS che nel resto del Mondo.

Secondo il colonnello Valentin Petrov -amico di Gagarin- fu questa notorietà aindurre Khrushchev ad attribuire al giovanepilota la frase «Sono stato nello spazio manon ho visto Dio». Sempre secondo Petrov,la frase fu pronunciata per la prima volta dalpremier sovietico al congresso del partitodell’URSS e poi da lui attribuita a Gagarinper il maggiore peso che avrebbe avuto -siain Russia che nel Mondo- se provenientedalle labbra del famoso cosmonauta. L’im-portanza assunta da Gagarin, eroe dell’U-nione Sovietica, gli impedì di partecipare aisuccessivi voli spaziali: il famoso ma sfortu-nato cosmonauta perì il 27 marzo 1968 inun incidente aereo.

Successivamente Baikonur fu testimonedella corsa alla Luna: dopo la prima storica

Modello ingegneristico dello Sputnik, gemello identico del primosatellite artificiale lanciato nel 1957.

Yuri Gagarin, a sinistra, e Sergei Korolev (foto TASS).

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forse vi ricorderete che il ministro dellaPubblica Istruzione, Valeria Fedeli,sostenne l’opportunità dell’uso degli

smartphone a scuola da parte degli studenti.Già orami ogni studente è dotato di unosmartphone cui è affezionato manco fosseun essere vivente e che utilizza spessodurante la giornata.

Senza sottacere che lo smartphone puòessere uno strumento di creatività oltre chedi compagnia, da usare come complementoper migliorare, tenersi informato, divertirsi,comunicare, prevedere, organizzare. Ovve-ro: molto –troppo- dipende dall’utilizzo chese ne fa. Un utilizzo smodato - anche dacoloro che a parole lo demonizzano ma chece l’hanno in tasca sempre - sovente male-ducato.

Resta comunque uno strumento di“progresso, civiltà, congiungimento, lega-mi, cultura”. Come resta, comunque, diffi-cile per delle istituzioni, non certo paladinedella modernità, spiegarne il corretto usoper cui preferiscono vietare, lasciare fuoriil demone della modernità preferendoobsoleti sistemi didattici, ho quattro figli eso ciò che dico.

Non è un caso, per esempio, che il Bel-paese sia in coda a tutte le statistiche perinvestimenti nell’istruzione, mentre ne è incima nella classifica dei figli in casa a età inaltre nazionali impensabili.

Certo, è faticoso spiegare cosa sia unuso appropriato di questo strumento ma

diviene fondamentale affrontare l’argomento e non solo infamiglia perché “la dipendenza da smartphone altera il cer-vello”, ne cambia gli equilibri chimici rendendoci depressi,ansiosi e iperattivi.

Una ricerca condotta presso la Korea University avrebbemostrato come l’uso frequente degli smartphone provochidegli squilibri chimici nel cervello alterando conseguente-mente il comportamento degli utenti. I ricercatori, guidatidal dottor Hyung Suk Seo, hanno esaminato un gruppo diragazzi di età media sui 16 anni a cui era già stata diagnosti-cata una “dipendenza da smartphone”.

I ragazzi sono stati sottoposti a una serie di test per valu-tare se e come l’utilizzo smodato degli smartphone incidessesulla routine giornaliera, sui ritmi del sonno, sulla vitasociale, sulla produttività e sui sentimenti. Alcuni, volontari,sono stati sottoposti a nove mesi di terapia “comportamenta-le cognitiva”: su di loro i test sono stati eseguiti sia primache dopo la terapia. Alla fine, il dottor Seo ha constatato chemaggiore è la dipendenza (utilizzo smodato) più alti sonostati i punteggi nei test di “depressione”, “insonnia” e“impulsività”.

Ulteriori esami hanno mostrato che ciò è dovuto a unosquilibrio in alcune sostanza chimiche presenti nel cervello,in particolare l’acido gamma-amminobutirrico e gli ammi-noacidi glutammina e glutammato. La terapia ha permessodi riportare verso la normalità i livelli di quelle sostanze,indicando come sia possibile ipotizzare un trattamento percurare la “dipendenza da smartphone” ma come limitarnel’uso quotidiano sia importante.

E qui interviene il genio! Infatti se chi fuma e vuolesmettere, ha diverse soluzioni per ovviare alla dipendenza(dai cerotti alla nicotina sino alle sigarette elettroniche), oraanche chi è dipendente dallo smartphone ha le sue chanche.Difatti il designer austriaco Klemens Schillinger, non è uncolpo di genio italiano, si è inventato i Substitute Phone. Sitratta di cinque oggetti che «replicano lo smartphone medioma le loro funzioni sono limitate ai movimenti che facciamocentinaia di volte ogni giorno». Ogni Substitute Phoneincorpora alcuni ciottoli sferici tramite i quali è possibileeffettuare i movimenti tipici quali lo zoom e lo swipe masenza che all’azione segua l’esecuzione di alcuna funzione.

L’idea geniale è che, proprio ripetendo inutilmente que-sti gesti, quali l’abitudine di estrarre dalla tasca lo smartpho-ne ogni pochi minuti per controllarlo o semplicemente pergiocarci, diventi ogni giorno un po’ più debole.

Nel frattempo la tedesca Bundesnetzagentur (l’Agenziafederale che si occupa anche delle telecomunicazione) ha

DIPENDENZA DA FUMO?NO, DA SMARTPHONE

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Quartz- raccolgono gli indirizzi dei ripetitori cellulari nellevicinanze e li inviano a Google (tramite, appunto, Wi-Fi orete cellulare): in questo modo, tramite una semplice trian-golazione, Google conosce in ogni momento gli spostamentidel dispositivo e del suo proprietario, cioè noi. Questa spyfunction è stata rilevata all’interno del servizio FirebaseCloud Messaging e non può, chiaramente, essere disabilitatadall’utente., un po’ come le pile inamovibili.

Un portavoce di Google ha assicurato che l’azienda nonha mai usato né conservato le informazioni così raccolte eche il tutto sarebbe frutto di un esperimento -un po’ come lavaccinazione di massa- condotto da Google in questi mesi alsolo scopo di verificare se fosse possibile usare i codici CellID di ogni ripetitore come «segnali addizionali per migliora-re ulteriormente la velocità e le prestazioni della consegnadei messaggi». Insomma, come per i vaccini, lo hanno fattoper noi. Poi per i danni collaterali si vedrà.

Però a differenza di altre situazioni di test di massa,Google avrebbe assicura inoltre che entro la fine di questonovembre Android avrebbe smesso di inviare le informazio-ni sui ripetitori a Google. Una magia o il frutto di un’altraeffrazione della nostra privacy? Ma in fondo il danno allaprivacy è ben poca cosa rispetto ai danni alla salute che altreattività lobbistiche ci stanno imponendo.

Il problema non è solo di privacy su cui Google “gioca”,avendo fatto i propri test senza avvisarne chiaramente gliutenti, forte della sottoscrizione della policy sulla riservatez-za che ognuno di noi ha virtualmente accettato –magarisenza leggerla- all’interno della quale si legge che Google“può raccogliere ed elaborare informazioni sulla posizione”.Va al di là perché se Google dovesse utilizzare illegalmentele informazioni noi ne diverremo complici anche consape-voli, almeno sulla carta.

Un po’ come se dato il nostro consenso informato, poi ciaccusassero di tentata strage visti i “bugiardini”.

abbracciato la raccomandazione con cui loscorso ottobre l’Organizzazione dei Consu-matori Europei (Beuc) invitava i genitori anon acquistare smartwatch per i loro figli inquanto facili strumenti per spiare chi liindossa. Ma la Bundesnetzagentur, fortedella sua autorità, è andata anche oltre: habandito gli smartwatch per bambini dallaGermania ed ha invitato i genitori che lihanno già acquistati a distruggerli, definen-do gli smartwatch per bambini dispositivi diascolti vietati, in quanto possono essere uti-lizzati per ascoltare le conversazioni che sisvolgono in loro prossimità.

Difatti «Usando un’app» –ha ben spiega-to l’Agenzia- «i genitori possono usarli perascoltare, senza farsi notare, i suoni dell’am-biente in cui si trovano i bambini. Pertantoquei dispositivi devono essere consideraticome apparecchi trasmittenti non autorizza-ti». E a quanto pare ci sarebbero già staticasi in cui gli smartwatch indossati da alcunibambini durante le ore di scuola sono statiadoperati per ascoltare gli insegnanti durantela lezione. Ciò configura un ascolto illecitodi conversazioni private senza l’autorizza-zione degli interlocutori: pratica che è con-traria alla legge anche se nel Bel Paesefarebbe emergere molti soprusi cui i pargolisono sottoposti, la cronaca insegna.

La Bundesnetzagentur ha così deciso lamessa alla bando degli smartwatch perragazzi e si è spinta addirittura a chiedere aigenitori di «distruggerli» (poiché violano lalegge, quindi più che un consiglio è un ordi-ne), chiedendo alle scuole di vigilare sullapresenza di siffatti dispositivi tra gli studen-ti. Il che ci riporta al nostro ministro dellaPubblica Istruzione, Valeria Fedeli.

Comunque che il nostro smartphone siala tomba della nostra privacy è cosa risapu-ta: e se li fanno con la batteria inamovibileun motivo ci sarà!

Difatti grazie al nostro smartphoneAndroid, dall’inizio dell’anno, Google ci haseguito in ogni spostamento, anche se ave-vamo disattivato i servizi di localizzazione.Una scoperta emersa a seguito di un’indagi-ne condotta da Quartz e da cui sarebbe benemerso che la localizzazione si attiva conuna semplice connessione a Internet, con osenza SIM.

I telefoni con Android –spiegano su

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notiziario

Scoperto come un’infezione maternaprovoca deficit neuronalenel nascituroL’Istituto di neuroscienze delConsiglio nazionale delle ricerche(In-Cnr) e l’ospedale Humanitas diMilano gettano nuova luce su alcunimeccanismi molecolari responsabilidi difetti dello sviluppo del cervellodel nascituro, in conseguenza diun’attivazione del sistemaimmunitario materno. Il lavoro èstato pubblicato su BiologicalPsychiatry. «È nota ormai da tempol’associazione tra le infezionimaterne durante la gravidanza edifetti del neurosviluppo delnascituro, ma i meccanismimolecolari che sono alla base diquesto processo non sono ancorachiari. Nel nostro studio effettuatosu modelli murini, utilizzando unagente (PolyI:C) che mimaun’infezione virale, abbiamodimostrato che una singolaattivazione del sistema immunitariomaterno, nelle prime fasi dellagravidanza, rende la prole piùsuscettibile all’insorgenza di crisiepilettiche» -spiega MichelaMatteoli, direttore del In-Cnr eResponsabile del Neuro Center diHumanitas- «La novità principaledel lavoro consiste nelladimostrazione che tale effetto èmediato da uno sbilanciamento

dell’espressione di due proteine,Nkcc1 e Kcc2». Uno squilibrio nell’espressione diqueste proteine impedisce alneurotrasmettitore ‘Gaba’ diacquisire la sua fisiologica azioneinibitoria. L’eccessiva eccitazioneneuronale, causata dalla mancanzadel freno inibitorio del ’Gaba’,genera anomalie nel sistemanervoso, così come avvienenell’epilessia e in altre malattie delneurosviluppo. «Il nostro lavoro dimostra che unosquilibrio dell’espressione delle dueproteine può essere provocato dalloaumento di citochine infiammatorieche avviene nel cervello fetale inseguito all’infezione materna»,aggiunge Davide Pozzi, ricercatoredi Humanitas University e coautoredello studio. Una possibile terapia èstata sperimentata all’interno dellostudio. «Il pre-trattamento della madre conmagnesio solfato, che bloccal’aumento delle citochineinfiammatorie nel cervello fetale inseguito all’attivazione del sistemaimmunitario materno, previene glieffetti deleteri dell’infezione. I datisono molto incoraggianti, anche sestudi su donne in gravidanza sononecessari per confermare in manierainequivocabile l’utilità di questaterapia», conclude il direttoredell’In-Cnr.

Il primo interruttoreultraveloce per ondeelettronicheLa lucentezza tipica dei metalli èdovuta agli elettroni che simuovono liberamente all’internodel materiale, riflettendo la luce.Illuminando opportunamente ilmetallo si possono generare delle‘onde’ sulla superficie di questo‘mare’ di elettroni, che vengonodette plasmoni di superficie.

Quando la luce è concentrata su unpunto di pochi nanometri (unnanometro è un milionesimo dimillimetro, circa dieci volte ildiametro di un atomo), essa generaonde in miniatura che si propaganosulla superficie del materiale inmodo circolare. La plasmonicaintende sfruttare queste onde perrealizzare dispositivi elettronicicompatti e ultraveloci: finoratuttavia non si era trovato un modoper accendere e spegnere tali onderapidamente.Per la prima volta, ricercatoridell’Istituto nanoscienze delConsiglio nazionale delle ricerche(Nano-Cnr) e della Scuola NormaleSuperiore, in collaborazione conl’Università di Regensburg, hannodimostrato che è possibileaccendere e spegnere con velocitàelevatissima onde di elettroni. Unrisultato che potrebbe portare ainterruttori con velocità dicommutazione enormementemaggiori rispetto a quelle dei piùavanzati transistor attuali e quindialla possibilità di costruiredispositivi elettronici ultraveloci.Lo studio è pubblicato su «Naturenanotechnology». «La soluzione è stata utilizzare,anziché un metallo, uno dei nuovimateriali bidimensionali: ilfosforene impilato in una struttura astrati dello spessore di un singoloatomo» -spiega Miriam Vitiello diNano-Cnr- «Nel metallo le ondeelettroniche sono sempre presenti,mentre nella struttura che abbiamorealizzato nei nostri laboratori diPisa si generano elettroni che simuovono solo irraggiandoli conintensi impulsi luminosi, altrimentila struttura è come ‘spenta’. Maappena il primo impulso lasergenera gli elettroni liberi, unimpulso successivo produce l’ondadi plasmoni di superficie e si passaa uno stato ‘acceso’».Utilizzando un apparato di misuraunico a livello mondiale per la suarisoluzione spaziale e temporaleelevatissima, gli scienziati hannomisurato tempi di commutazionenella scala dei femtosecondi (un

femtosecondo è un milionesimo diun miliardesimo di secondo, cioè 0,000 000 000 000 001 secondi) equindi molti ordini di grandezza piùveloci rispetto ai migliori transistoresistenti. «Nell’elettronica tradizionale sono itransistor che, con la loro capacitàdi far passare o meno un segnale,accendono e spengono undispositivo. Ora la possibilità dipassare da uno stato ‘on’ a uno stato‘off’ rapidamente, controllandol’accensione e lo spegnimento dionde di plasmoni, è estremamenteincoraggiante per una futuraelettronica ultra-veloce basata suiplasmoni di superficie, uno degliobiettivi della plasmonica»,conclude Vitiello.

Il futuro della diagnosi‘tascabile’ grazie ai lab-on-a-chipUn sofisticato laboratorio di analisia portata di tasca è stato messo apunto dai ricercatori dell’Istituto discienze applicate e sistemiintelligenti del Consiglio nazionaledelle ricerche (Isasi-Cnr) di Napolicon il primo microscopioolografico, che darà modo agliutenti di effettuare, per alcunepatologie, esami diagnostici rapidi ea casa propria. Lo studio è statopubblicato su «Light: Science andApplications», rivista del NaturePublishing Group. «La svolta tecnologica è statapossibile grazie ai cosiddettidispositivi Lab-on-a-Chip(Laboratori su chip)» -spiegaVittorio Bianco, ricercatore Isasi-Cnr- «Abbiamo dotato un chipmicrofluidico, cioè un semplice edeconomico pezzetto di plastica nelquale sono scavati dei canaletti incui scorre il fluido da analizzare(sangue, urine, saliva…), di micro-elementi ottici che gli conferisconole funzionalità di microscopiotridimensionale di tipo olograficotascabile. Il microscopio olograficosi presenta come un semplicevetrino da microscopio di alcunicentimetri di lunghezza macostituisce un vero e propriostrumento di misura, fornendomappe 3D da cui si ricavano i datiquantitativi di elementi biologici,statici o in movimento all’interno di

un liquido».Basta inserire una goccia di sanguenel canale del chip funzionalizzato,un po’ come si fa per misurare laglicemia, e posizionarlo su unsensore di luce per analizzarne indettaglio il contenuto e giungere alladiagnosi. «La natura olografica delsistema di acquisizione consente dieffettuare diagnosi medicheutilizzando immagini di materialebiologico basate su microscopia acontrasto di fase, facendo a menodella fluorescenza» -aggiunge BiagioMandracchia dell’Isasi-Cnr- «Ciòconsente di evitare ulterioritrattamenti del campione, riducendocosti e tempi di analisi. Le immaginitridimensionali fornite dal chiphanno di recente consentito ilconteggio di globuli rossi ad altavelocità». La configurazione tascabile dellatecnologia, grazie all’utilizzo dicomponenti ottici miniaturizzati, e ilbasso costo di produzione, permetteper la prima volta di superare iconfini del laboratorio di analisi. «Infuturo il chip consentirà di portare lefunzionalità diagnostichedirettamente dal paziente evitando,ad esempio, alle persone anziane direcarsi presso un centro diagnostico.Inoltre potrà essere usato in Paesi invia di sviluppo e laddove manchinoadeguate strutture per lo studio eclassificazione dei campioni» -concludono i leader del progetto diricerca, Melania Paturzo,ricercatrice Isasi-Cnr e PietroFerraro, direttore Isasi-Cnr- «Latecnologia potrà essere applicata perla diagnosi di malattie come anemia,malaria, HIV e anche tumori,attraverso l’identificazione dellecellule tumorali circolanti nelsangue. Oltre che, in ambito nonmedico, per il monitoraggio dellaqualità delle acque».

Il futuro dellenanoarchitetture

«L’opportunità di creare delleparticelle di silicio di piccola tagliacon controllo di forma e densitàattraverso un processo sempliceapre la possibilità di implementaremeta-superfici dielettriche, cioèsuperfici che possono essere sedi dicampi elettromagnetici, in manierasemplice, economica e su largascala». A parlare è Monica Bollani,ricercatrice presso l’Istituto difotonica e nanotecnologie delConsiglio nazionale delle ricerche(Ifn-Cnr) di Milano, che insieme alsuo gruppo di ricerca ha scoperto,con uno studio pubblicato sullarivista «Science Advances», comemanipolare la riflettività del siliciosemplicemente variandone latemperatura.«Molti materiali che compongonodispositivi elettronici sonostrutturalmente composti da sottilistrati posti l’uno sopra l’altro aformare un insieme che a occhionudo appare omogeneo. Quandovengono scaldati, questi materialihanno la tendenza a rompersi inpiccole goccioline, di dimensionevariabile e posizione casuale» -prosegue Bollani- «Fino a oraquesto effetto era stato consideratonegativo per la costruzione didispositivi elettronici e i contattielettrici al loro interno, ma il nostrostudio è partito da questo ‘difetto’per arrivare a una nuova scoperta». I ricercatori hanno utilizzato ossidodi silicio che, scaldato in ultra-vuotoa temperature intorno ai settecentogradi centigradi, permette diosservare il fenomeno descritto. Lanovità consiste nel preciso controllodella forma che le goccioline disilicio prenderanno. «Dopo la loroapparizione sulla superficie, legoccioline si incanalano in microscanalature precedentemente incisesul campione, guidando laformazione di nano-architettureestremamente complesse con unmeccanismo molto semplice» -aggiunge la ricercatrice dell’Ifn-Cnr-«Così manipolate consentiranno dicambiare le proprietà del materialesul quale si formano, ad esempiomodificando il modo in cui la luceincide sul campione, rendendoloanti-riflettente o perfettamenteriflettente a seconda delle

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condizioni. Ad esempio, potremmoscegliere un design litograficospecifico per ottenere un’architetturacomplessa da impiegare per lacostruzione di nano-circuitielettronici o per regolare la porositàdi un materiale».I complessi disegni ottenuti sonostati anche utilizzati come calco etrasferiti in altri materiali nonaltrettanto versatili. «L’importanzadi questi risultati risiede nellagrande precisione, estensione eriproducibilità deterministica con laquale le nano-strutture sono create»-conclude Monica Bollani- «Questetecniche litografiche potrannoessere utilizzate su larga scala, aesempio, nella micro-elettronica onella fotonica, con il vantaggio dipoter essere prodotte a bassocosto».

Fotorivelatori innovativigrazie a silicio e grafeneI fotorivelatori sono dispositivi ingrado di convertire luce in corrente.Alle lunghezze d’onda del vicinoinfrarosso tale conversione viene ingenere realizzata con materiali qualil’Arseniuro di Gallio e Indio,particolarmente costoso da lavorare,oppure il Germanio, difficilmenteintegrabile con una circuiteriamicroelettronica preesistente. Il piùeconomico silicio, invece, sebbenesia ampiamente utilizzato per laconversione di luce a lunghezzed’onda del visibile (380-750nm),non può essere utilizzato nel vicinoinfrarosso (750-2500nm) a causa dialcuni limiti intrinseci del materiale. Un recente studio condotto da unteam di ricercatori dell’Istituto per

la microelettronica e microsistemidell’unità di Napoli del Consiglionazionale delle ricerche (Imm-Cnr),in collaborazione con il GrapheneCentre dell’Università diCambridge, ha trovato il modo diconvertire la luce infrarossa incorrente, integrando il silicio -materiale ormai maturo cometecnologia di fabbricazione didispositivi grazie agli investimentimessi in campo dallamicroelettronica- con un materialeemergente come il grafene,consentendo così di avvicinarel’ipotesi di fabbricare fotorivelatoriin silicio funzionanti nel vicinoinfrarosso. La ricerca è pubblicatasulla rivista «ACSNano». «I componenti a stato solido insilicio sono affidabili e garantisconoelevate prestazioni. Il grafene ècaratterizzato da estrema resistenza(200 volte quella dell’acciaio),leggerezza (si può ricoprire uncampo di calcio con sei grammi digrafene), conduzione di calore(superiore a quella del rame),elettrica e flessibilità» -spiegaMaurizio Casalino ricercatoredell’Imm-Cnr e coordinatore dellostudio- «Noi abbiamo scoperto cherealizzando strutture ibride, èpossibile combinare le proprietà diassorbimento ottico del grafene conla capacità di fabbricazione propriadella tecnologia in silicio,realizzando strutture ottichecomplesse in grado di intrappolarela luce infrarossa e incrementandocosì l’efficienza di conversione». I risultati dei ricercatori napoletanipuntano alla realizzazione di unanuova famiglia di dispositivioptoelettronici con applicazioni

rivoluzionarie: «Una nuova famigliadi supercomputer fotonici, in gradodi funzionare non con la correntema, per esempio, con la luceproveniente dalle fibre ottiche dellereti FTTH (Fiber To The Home). Lascoperta, inoltre, trova potenzialeimpiego anche nel campo delletelecomunicazioni, della sicurezza ebiomedicale», conclude Casalino.

Virus negli abissi marini,motore della catenaalimentareSe le profondità degli oceanicontinuano a essere popolate dapesci e altre creature marine, ilmerito è anche dei virus che,infettando il plancton, rimettono incircolo nutrienti essenziali per lacatena alimentare dell’ecosistema. Asostenerlo è uno studio pubblicatosulla rivista «Science Advances»realizzato da un team di ricercaitalo-spagnolo che coinvolgel’Istituto di scienze marine delConsiglio nazionale delle ricerche(Ismar-Cnr) e l’omologo spagnoloInstitut de Ciències del Mar delConsejo Superior de InvestigacionesCientíficas (Icm-Csic).«La ricerca è basata sull’analisi dioltre mille campioni di acquaraccolti, dalla superficie fino allaprofondità di 4.000 metri, lungo glioceani Atlantico, Pacifico e Indianonel corso di una spedizionescientifica condotta nel 2010 efinanziata dal Csic chiamata‘Malaspina Expedition’ e che ricalcal’omonima spedizione dicircumnavigazione del globocondotta da Alessandro Malaspina

alla fine del 1700» -spiega GianMarco Luna, ricercatore Ismar-Cnrdi Ancona e coautore dello studio-«Abbiamo dimostrato che i virusdegli ambienti profondi, di cuifinora si conosceva poco, sono ingrado di predare il planctonmicrobico molto più attivamente diquanto ritenuto. Si stima chenell’oceano globale questi virusinfettino ogni secondo centinaia ditriliardi di microrganismi delplancton (un triliardo corrisponde amille miliardi di miliardi). I virusdistruggono le cellule infettate checosì rimettono in circolo nell’acquacircostante il loro preziosocontenuto, fatto di biomolecole dielevata qualità nutrizionale.Un’importante frazione di talemateria organica diventa nutrimentoper altri microrganismi, secondol’effetto conosciuto come ‘viralpriming’, nutrendo l’intera retealimentare fino ai pesci». I ricercatori hanno, inoltre,dimostrato che l’infezione virale, inparticolare nell’oceano profondo, èresponsabile della rigenerazione diuna enorme quantità di carbonioorganico disciolto. «Utilizzando lacitometria a flusso, una tecnica laserimpiegata in biologia che permetteil rilevamento e il conteggio dellecellule e dei virus in campionid’acqua oceanica, abbiamo mostratoche l’infezione virale è responsabiledel rilascio annuo di 140gigatonnellate di carbonio (unagigatonnellata corrisponde a unmiliardo di tonnellate),contribuendo così al ciclo globaledel carbonio oceanico» -prosegue ilprimo autore del lavoro Elena Lara,ricercatrice spagnola attualmente inforza all’Ismar-Cnr di Venezia eassociata al Icm-Csic di Barcellona-«I virus rompendo le cellule deimicrobi vivi producono quindicarbonio organico fresco, fatto dibiomolecole più digeribili epotenzialmente più utilizzabililungo la rete trofica rispettoall’ampia fetta di carbonio organicodisciolto».Una delle domande aperte dellostudio riguarda proprio il ruolo diquesto carbonio disciolto e rimessoin circolo dall’infezione virale.«Allo stato attuale non è possibilestabilire se, una volta respirato dalplancton e trasformato in anidridecarbonica, abbia conseguenze sulla

capacità degli oceani di assorbirequesto gas» -conclude Luna-«Questi nuovi risultati ci aiuterannoa migliorare le stime sul cicloglobale del carbonio sulla Terra,elementi utili per la comprensionedei cambiamenti climatici».

Una famiglia di vulcani nel Mar TirrenoIl Mar Tirreno meridionale svelauna nuova catena di 15 vulcanisommersi, di cui 7 fino a orasconosciuti, una struttura lineare, indirezione Est-Ovest, che misuracirca 90 km in lunghezza e 20 km inlarghezza. A dirlo uno studio, fruttodel risultato di numerose campagneoceanografiche condotte negliultimi anni da un teaminternazionale di vulcanologi,geofisici, e geologi marinidell’Istituto Nazionale di Geofisicae Vulcanologia (INGV e IAMC),dell’Istituto per l’Ambiente MarinoCostiero del Consiglio Nazionaledelle Ricerche (IAMC-CNR) e delGeological and Nuclear Sciences(GNS), Nuova Zelanda. Il lavoroVolcanism in slab tear faults islarger than that in island-arcs andback-arcs, pubblicato su «NatureCommunications», impatta sulleconoscenze del Mar Tirreno e aprenuove strade alla interpretazione delvulcanismo in zone di subduzionenel mondo(https://www.nature.com/articles/s41467-017-01626-w).«Il Tirreno Meridionale ècaratterizzato dalla presenza dinumerosi vulcani, alcuni emersi,come le Eolie, altri sommersi, comeil Marsili» -spiega Guido Ventura,vulcanologo INGV e IAMC ecoordinatore del gruppo di ricerca-«Questa catena di vulcanirecentemente individuata e descrittanello studio, si estende da circa 90km a sud della costa di Salerno finoa 30 km a est della costa diSangineto, in Calabria. La catena,definita del Palinuro, si estende inprofondità da circa 3200 m a 80 msotto il livello del mare. Questivulcani rappresentano, nel loroinsieme, un spaccatura della crostaterrestre dalla quale risalgonomagmi provenienti dalle Isole Eolie,dal Tirreno centro-meridionale, edall’area compresa tra la Puglia e la

Calabria».I dati raccolti mostrano che ladimensione dell’intera catenavulcanica risulta maggiore non solodi quella delle Isole Eolie ma anchedegli altri vulcani sottomarini delTirreno meridionale, compreso ilMarsili.«Inoltre molte di queste strutturevulcaniche presentanocaratteristiche compatibili conl’apertura di micro-bacini oceanicidove si crea nuova crosta terrestre aseguito della risalita dei magmilungo fratture» -aggiunge SalvatorePassaro, geologo marino dell’Iamc-Cnr- «Questi vulcani sono statiattivi sicuramente tra 300.000 e800.000 anni fa, ma non è daescludere che siano stati attivi intempi più recenti. Oggi sonocaratterizzati da attività idrotermalesottomarina a si collocano in unazona di anomalia termica (circa500°C a 1 km sotto il fondo delmare)».Durante le campagneoceanografiche sono stati raccoltidati batimetrici, magnetici, egravimetrici; sono stati inoltreeffettuati carotaggi e osservazionidirette del fondale marino con ilROV (Remote Operating Vehicle),un veicolo sottomarino pilotato dauna postazione remota.«La ricerca è iniziata con l’analisi diogni singolo edificio vulcanico, perpoi concludersi con la modellazionedei dati geofisici e morfo-strutturalisull’intera struttura crostale»aggiunge il ricercatore INGV LucaCocchi, che ha curato insieme aFabio Caratori Tontini del GNS lamodellistica geofisica.«Lo studio è ancora all’inizio. Laconoscenza della storia eruttiva diquesti vulcani è ancora parziale enecessita di ulteriori dati e ricercheoceanografiche» -conclude Ventura-«Nonostante ciò, i risultati fin qui

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Ubicazione della catena vulcanica del Palinuro.

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raggiunti rivoluzionano in parte lageodinamica del Tirreno e dellezone di subduzione nel mondo, eaprono nuove strade non solo allaricostruzione dell’evoluzione dellacrosta terrestre, ma anche allainterpretazione e significatogeodinamico delle catenevulcaniche sottomarine attive edegli archi insulari».

Osservato lo stato vetroso della luceLa luce è composta da fotoni,particelle elementari chegeneralmente non interagiscono traloro tanto intensamente da dareluogo a fasi collettive quali quellaliquida o solida, come avvieneinvece per la materia. Nella fisicamoderna la comprensione delle fasicollettive è di particolare rilevanzanei cosiddetti sistemi disordinati ocomplessi, quelli cioè chepresentano molteplici modalitàd’interazione.Uno dei concetti più paradigmatici eaffascinanti della complessità èquello secondo il quale più copieidentiche di un sistema disordinatopossono mostrare comportamenticompletamente differenti tra loro:teorizzato da Giorgio Parisi, talefenomeno è noto come rottura disimmetria delle repliche e definitocome fase vetrosa di un sistemadisordinato, poiché caratterizzato daproprietà tipiche dello stato vetroso.Un gruppo di ricercatori di SapienzaUniversità di Roma, dell’Istitutosistemi complessi del Consiglionazionale delle ricerche (Isc-Cnr), edella Hebrew University ofJerusalem, coordinato da EugenioDel Re e Claudio Conti, haosservato per la prima volta larottura di simmetria delle replicheper onde luminose che si propaganonon linearmente in un mezzodisordinato. La ricerca è statapubblicata sulla rivista NatureCommunications.«L’emergere di uno stato vetrosodella luce è reso possibile dalla forteinterazione disordinata che regola leonde elettromagnetiche quandoviaggiano in particolari materiali.Per mettere in luce il fenomenoabbiamo pertanto studiato lapropagazione di fasci laser in unsottilissimo film di materiale

ferroelettrico disordinato efotorifrattivo, dove i diversi raggiluminosi si influenzano fortementeed in modo complesso tra loro» -spiega Davide Pierangeli delDipartimento di fisica di Sapienza-«Con questa abbiamo confermatocome realizzazioni analoghe delsistema possano avere proprietàcompletamente diverse, pur nellemedesime condizioni sperimentali”. “Si tratta di una importante verificafotonica della teoria dei sistemidisordinati. Questo studio dimostral’universalità del fenomeno dirottura di simmetria delle replicheper onde classiche» prosegueClaudio Conti, direttore dell’Isc-Cnr. «La scoperta di una fasevetrosa per la luce apre prospettiveuniche per lo studio sperimentale diquei fenomeni complessi cheraramente trovano una realizzazionein condizioni di laboratoriocontrollate» -conclude Eugenio DelRe del Dipartimento di fisica diSapienza- «La fisica dei sistemidisordinati ha infatti implicazionienormi nella biologia, nelleneuroscienze, nelle dinamichesociali, nelle nanotecnologie e nellosviluppo di nuovi materiali».

Con la pet diagnosi piùprecoce di AlzheimerL’esame più utilizzato per mettere inevidenza eventuali alterazionianatomiche ippocampali o corticalicaratteristiche della malattia diAlzheimer è la risonanza magneticama in un caso su cinque questametodica non caratterizza concertezza la natura dello statopatologico e del suo sviluppo. Marco Pagani, dell’Istituto di

scienze e tecnologie dellacognizione del Consiglio nazionaledelle ricerche (Istc-Cnr), incollaborazione con Fabrizio DeCarli, dell’Istituto di bioimmagini efisiologia molecolare (Ibfm-Cnr),con il dipartimento Ambiente esalute dell’Istituto superiore disanità, con il dipartimento diNeuroscienze dell’Università diGenova e con il Karolinska Hospitaldi Stoccolma, studia da anni il mododi ottimizzare le analisi dei dati delmetabolismo cerebrale attraverso ilricorso a un’altra tecnica: laTomografia a emissione di positroni(Pet). I risultati delle ricerche, checonfermano prestazioni miglioridella Pet nella predizione dellamalattia di Alzheimer, sono statipubblicati nel mese di novembresull’«European Journal of NuclearMedicine Molecular Imaging».La Malattia di Alzheimer, patologianeurologica degenerativa, checolpisce il cervello conducendoprogressivamente il malato a unostato di totale dipendenza, è nellamaggior parte dei casi preceduta dadeficit cognitivo lieve: «In alcunicasi però tale deficit non è dovuto apatologie neurodegenerative ma adaltre cause, a esempio a uno statodepressivo acuto o cronico. Èimportante dunque già nella faseiniziale avere una diagnosi certa deldisturbo e della sua possibileevoluzione, per effettuare i correttiinterventi terapeutici e perconsentire ai familiari di gestireadeguatamente l’impegnativaassistenza del paziente» -spiegaPagani- «La Pet, in particolare laPet cerebrale conFluorodeossiglucosio (Fdg-Pet), unatecnica di neuro-immaginifunzionali assai diffusa e disponibilesul territorio nazionale a costicontenuti, è indubbiamente dapreferire alla Risonanza magneticaper rivelare se il deficit cognitivo siao no dovuto ad Alzheimer. Inoltre,può aiutare nella valutazione dellostato di progressione delle malattieneurodegenerative».Il team coordinato da Pagani haapportato alcune innovazioni perottimizzare le analisi statistiche deidati di metabolismo cerebraletramite questa metodologia. «Lanovità introdotta dal nostro gruppomultidisciplinare di ricercatori e

Transizione della luce dallo stato fluido (a sinis-tra) a quello vetroso (a destra) come osservatatramite la distribuzione nello spazio di intensitàluminosa.

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clinici consiste nel segmentare in 90sezioni l’encefalo, tramite unsoftware disponibile in rete, eaccorparle in 20 ‘meta-regioni’ concaratteristiche funzionalmentecomuni» - continua il ricercatoredell’Istc-Cnr - «L’intensità delsegnale in ogni regione,proporzionale alla rispettiva attivitàmetabolica, viene poi analizzata contecniche statistiche avanzate ingrado di identificare le regioni chemeglio differenziano i gruppidiagnostici. Abbiamo applicatoqueste metodologie in modoprospettico a un gruppo di pazienti

con un livello simile di deficitcognitivo, che in alcuni casi èevoluto in Malattia di Alzheimerentro 2-5 anni e in altri casi non èevoluto dopo 7 anni. Grazie a questatecnica siamo riusciti a identificarenel 93% dei casi i soggetti nonsuccessivamente colpiti da questaforma di demenza».Questo metodo consente di arrivarein modo rapido a una diagnosi piùchiara e tempestiva e apre orizzontinuovi per la diagnosi precoce. «AllaPet eseguita alla prima visita convalutazione neuropsicologica, ipazienti che non hanno sviluppato

l’Alzheimer mostrano differenzemetaboliche minime o nulle rispettoai soggetti di controllo sani, mentrenelle persone che si sarebberoammalate le differenze eranoaccentuate e proporzionali al tempodi decorso della malattia» -concludePagani- «Nel momento in cui lametodologia verrà condivisa si potràcreare un database attraverso ilquale confrontare gli esami deipazienti con quelli dei gruppi sani edei patologici, consentendo aiclinici di effettuare una diagnosi piùprecisa e di supportare nel modomigliore il malato e chi lo assiste».

CAMPAGNA ASSOCIATIVA 2018

Ai Sigg. Soci della SIPS

Vi ricordiamo che sono in scadenza le quote associative. Qui di seguito potete trovare gli importi dovuti per il rin-novo del prossimo anno. Si rammenta che le quote associative annuali, approvate dall’assemblea generale dei soci dellaSIPS del 24 novembre 2005, sono le seguenti:

Persone Soci ordinari € 30,00 Enti I categoria (1) € 40,00 *Soci juniores € 15,00 II categoria (2) € 70,00 III categoria (3) € 130,00

*Sono soci juniores quanti non abbiano ancora compiuto il 18° anno di età all’inizio dell’anno solare.(1) Biblioteche pubbliche; università; scuole e istituti di istruzione; associazioni culturali;(2) Enti pubblici e privati nazionali;(3) Enti pubblici e privati stranieri.

I predetti importi, posso essere rimessi alla Società Italiana per il Progresso delle Scienze, utilizzando: a) il C/C Postale 33577008; b) Banca UniCredit Banca di Roma - Ag. RM UNIV LA SAPIENZA, Piazzale Aldo Moro 5 - 00185 Roma

IBAN IT88G0200805227000400717627c) con assegno circolare.

I soci in regola con il pagamento delle quote associative riceveranno gratuitamente in abbonamento postale, il men-sile SCIENZA E TECNICA e, a richiesta, entro tre mesi dalla pubblicazione, i volumi degli ATTI congressuali previo rim-borso delle spese di spedizione e imballo.

IL PRESIDENTE (Prof. Maurizio Luigi Cumo)

La SIPS - Società Italiana per il Progresso delle Scienze - onlus«ha per scopo di promuovere il progresso, la coordinazione e la diffusione delle scienze e delle loro appli-cazioni e di favorire i rapporti e la collaborazione fra cultori di esse», svolgendo attività interdisciplinare emultidisciplinare di promozione del progresso delle scienze e delle loro applicazioni, organizzando studi eincontri che concernono sia il rapporto della collettività con il patrimonio culturale, reso più stretto dallenuove possibilità di fruizione attraverso le tecnologie multimediali, nella ricerca delle cause e nella rilevazionedelle conseguenze di lungo termine dell’evoluzione dei fattori economici e sociali a livello mondiale: popo-lazione, produzione alimentare e industriale, energia e uso delle risorse, impatti ambientali, ecc.

Le origini della Società Italiana per il Progresso delle Scienze si ricollegano al periodo anteriore al nostroRisorgimento politico, allorquando nella nostra penisola, smembrata in sette piccoli Stati, i più eminenti uo-mini di Scienza e di Lettere solevano riunirsi in Congresso. Nel 1839, a Pisa, fu tenuta la prima Riunionedegli scienziati italiani, celebrata dal Giusti, nei noti versi:

Di si nobile congressoSi rallegra con sè stessoTutto l'uman genere.

Ciò che costituì, fin da principio un'importante caratteristica delle Riunioni degli scienziati italiani, fu la largapartecipazione del pubblico colto, a fianco dei più illustri scienziati. E di ciò danno conferma gli Atti delleRiunioni, e le testimonianze degli scrittori, italiani e stranieri del tempo. Oltre a dibattere tematiche a caratterescientifico-tecnico e culturale, la SIPS pubblica e diffonde i volumi degli Atti congressuali e Scienza e Tec-nica, palestra di divulgazione di articoli e scritti inerenti all’uomo tra natura e cultura. Gli articoli, salvo diversi accordi, devono essere contenuti in un testo di non oltre 4 cartelle dattiloscritte suuna sola facciata di circa 30 righe di 80 battute ciascuna, comprensive di eventuali foto, grafici e tabelle.Pos-sono far parte della SIPS persone fisiche e giuridiche (università, istituti, scuole, società, associazioni e, ingenerale, enti) che risiedono in Italia e all’estero, interessate al progresso delle scienze e che si proponganodi favorirne la diffusione (art. 7 dello statuto).

CONSIGLIO DI PRESIDENZACarlo Bernardini, presidente onorario; Maurizio Luigi Cumo, presidente; Luigi Berlinguer, vicepresidente; BarbaraMartini, amministratore; Enzo Casolino, segretario generale; Mario Alì, Francesco Balsano, Vincenzo Cappelletti,Salvatore Lorusso, Elvidio Lupia Palmieri, Filomena Rocca, Antonio Speranza, Nicola Vittorio, consiglieri; AlfredoMartini, consigliere onorario.Revisori dei conti: Antonello Sanò, Guglielmo Lucentini, Elena Maratea, effettivi; Roberta Stornaiuolo, supplente.

COMITATO SCIENTIFICOMichele Anaclerio, Piero Angela, Mario Barni, Carlo Blasi, Maria Simona Bonavita, Federico Cinquepalmi, Mario Cipolloni, IreneoFerrari, Michele Lanzinger, Waldimaro Fiorentino, Gaetano Frajese, Gianfranco Ghirlanda, Mario Giacovazzo, Giorgio Gruppioni,Nicola Occhiocupo, Gianni Orlandi, Renato Angelo Ricci, Mario Rusconi, Cesare Silvi, Roberto Vacca, Bianca M. Zani.

SOCIPossono far parte della SIPS persone fisiche e giuridiche (università, istituti, scuole, società, associazioni ed in generale, enti) che risiedonoin Italia e all’estero, interessate al progresso delle scienze e che si propongano di favorirne la diffusione (art. 7 dello statuto).

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