09 dicembre 2011

Arkimedeion: a Siracusa la casa di Archimede

Archimede A Siracusa nasce Arkimedeion, il primo museo scientifico interattivo permanente dedicato al più grande scienziato dell’antica Grecia. Un museo che ripercorre la vita di Archimede e consente di toccare con mano le sue idee, un viaggio tra storia e leggenda alla scoperta della scienza che lo ha reso celebre.
L’iniziativa è curata da una società creata appositamente, Agorasophia, nata dalla collaborazione tra il CNR e Novamusa (gruppo attivo nel settore dell’assistenza culturale e dell’ospitalità nei musei). Secondo il presidente della società Agorasophia: «L’Arkimedeion di Siracusa svolge una funzione sociale, educativa e culturale di grande importanza. L’obiettivo è di rappresentare un centro di riferimento per la divulgazione della cultura scientifica e per la valorizzazione delle sue origini classiche nell’area del mediterraneo.»
Il percorso di visita è stato allestito con la collaborazione della Fundacion Caja de Ahorros Y Pensiones de Barcelona sotto la direzione dell’architetto Jorge Wagensberg. In totale sono previste 24 installazioni (exhibit interattivi, postazioni informatiche touch screen, un planetario) divise in tre linee: "macchine per la guerra e la pace", "matematica e geometria", "fisica statica e idrostatica".

leva

08 dicembre 2011

Il circuito elettronico più piccolo del mondo

Nature Nanotechnology Un gruppo di ricercatori, guidati da Mike Lilly (Sandia National Laboratories) e da Guillaume Gervais (McGill's Physics Department) hanno costruito il più piccolo circuito elettronico mai realizzato. È formato da due fili separati solamente da 150 atoms (equivalenti a una distanza di 15 nanometri). L'esperimento è illustrato in un articolo ("Positive and negative Coulomb drag in vertically integrated one-dimensional quantum wires") pubblicato su Nature Nanotechnology da D. Laroche, G. Gervais, M. P. Lilly, J. L. Reno. Questa scoperta, oltre all'aumento di efficienza e di velocità dei circuiti, potrebbe anche aiutare a risolvere una delle maggiori sfide di chi si occupa di computer design: il calore prodotto dai circuiti integrati.

Abstract
Electron interactions in and between wires become increasingly complex and important as circuits are scaled to nanometre sizes, or use reduced-dimensional conductors1 such as carbon nanotubes nanowires and gated high-mobility two-dimensional electron systems. This is because the screening of the long-range Coulomb potential of individual carriers is weakened in these systems, which can lead to phenomena such as Coulomb drag, where a current in one wire induces a voltage in a second wire through Coulomb interactions alone. Previous experiments have demonstrated Coulomb electron drag in wires separated by a soft electrostatic barrier of width ≳80 nm, which was interpreted as resulting entirely from momentum transfer. Here, we measure both positive and negative drag between adjacent vertical quantum wires that are separated by ~15 nm and have independent contacts, which allows their electron densities to be tuned independently. We map out the drag signal versus the number of electron sub-bands occupied in each wire, and interpret the results both in terms of momentum-transfer and charge-fluctuation induced transport models. For wires of significantly different sub-band occupancies, the positive drag effect can be as large as 25%.

07 dicembre 2011

Effetto matrioska della materia oscura nelle galassie nane

SISSA materia oscura nelle galassie nane Trieste, 6 dicembre 2011 - Uno studio in corso di pubblicazione su Monhtly Notices della Royal Astronomical Society (Dwarf spheroidal galaxy kinematics and spiral galaxy scaling laws) mette in discussione la validità del Modello Standard nel spiegarne l’esistenza. Il gruppo di ricerca internazionale coordinato dal cosmologo Paolo Salucci (nella foto) della Sissa di Trieste ha misurato la distribuzione della luce di un migliaio di stelle nelle galassie nane più vicine alla nostra. Per la precisione sei nane sferoidali: Draco, Sextans, Carina, Leo I, Leo II e Sculptor,distanti fra 30 e 100 mila anni luce da noi, in orbita intorno alla Via Lattea.
I ricercatori hanno scoperto che l’alone di materia oscura presente intorno a queste galassie non è caratterizzato da un picco di densità al centro. A differenza delle aspettative, in contrasto cioè con quanto suggeriscono numerose simulazioni realizzate nell’ambito del paradigma standard della materia oscura fredda, all’allontanarsi dal centro galattico si continua a riscontrare un andamento costante della densità di materia oscura, anziché una sua diminuzione. Il fenomeno osservato è da attribuire al fatto che in ogni galassia lo sferoide stellare è immerso in un alone di materia ancora ignota di cui subisce gli effetti gravitazionali. Come conseguenza di questa attrazione i corpi celesti manifestano un moto anomalo, riconducibile proprio a un potenziale gravitazionale invisibile.
Il moto anomalo delle stelle è infatti una prova sperimentale a favore dell’esistenza della materia oscura. Se le galassie fossero composte soltanto da stelle e gas, per la terza legge di Keplero, ci aspetteremmo che la velocità di rotazione delle stelle decresca via via che ci spostiamo verso l’estremità della galassia.
«Invece - spiega Salucci - la velocità di rotazione aumenta o rimane costante per gli effetti gravitazionali che proprio questa materia misteriosa determina sulla materia luminosa. Grazie alle nostre osservazioni abbiamo riscontrato un effetto matrioska: la materia invisibile che avvolge le piccole galassie è una sfera a densità costante e omogenea, del tutto simile a quella che circonda le galassie più grandi, ma in dimensioni in scala. Questo fenomeno lo avevamo già osservato nelle galassie a spirali e in quelle ellittiche, ma la questione era ancora aperte per le galassie nane».
Per lo studio i ricercatori hanno utilizzato rivelatori di nuova generazione, il telescopio spaziale Hubble e accurati metodi statistici di analisi dei dati.
«Il risultato è molto interessante - sottolinea Paolo Salucci - perché da un lato dimostra che lo stesso fenomeno agisce su tutte le galassie, indipendentemente dalla loro morfologia. Dall’altro complica il tentativo di spiegare la nascita e l’evoluzione del nostro Universo sulla base degli attuali modelli cosmologici. In particolare, secondo il Modello Standard la più probabile forma di materia oscura è quella cosiddetta fredda, costituita dalle particelle WIMPS (Weakly Interacting Massive ParticleS). Ma la teoria della materia oscura fredda lascia irrisolte alcune questioni. Per esempio, prevede che gli aloni di materia oscura intorno o all'interno delle galassie abbiano distribuzione e densità particolari, che però non risultano verificate dalle osservazioni»
Questo studio rileva sia nelle galassie nane sia in quelle grandi a spirale (come la nostra) un’anomalia nella distribuzione della materia oscura rispetto alle previsioni del Modello Standard.
La materia oscura
Il 90% della materia dell’Universo è di natura sconosciuta: non è composto da atomi di elementi noti o da particelle elementari conosciute. Ha una massa, ma non siamo in grado di misurarla direttamente, perché non emette luce visibile né altre radiazioni elettromagnetiche. Per questo è definita materia oscura: è invisibile all'osservazione e alla misurazione diretta e possiamo rilevarla solo indirettamente, attraverso gli effetti gravitazionali che determina sulla materia luminosa. Anche la materia oscura, infatti, come il resto della materia, è sottoposta alla forza di gravità: attrae altri corpi e q sua volta è attratta da loro. Come conseguenza di questa attrazione i corpi celesti possono manifestare un moto apparentemente anomalo che è appunto riconducibile a un potenziale gravitazionale invisibile. La natura della materia oscura resta tuttavia ancora un enigma, una sfida che impegna astrofisici e cosmologi di tutto il mondo da circa trent'anni.

Dwarf spheroidal galaxy kinematics and spiral galaxy scaling laws. Paolo Salucci, Mark I. Wilkinson, Matthew G. Walker, Gerard F. Gilmore, Eva K. Grebel, Andreas Koch, Christiane Frigerio Martins, Rosemary F.G. Wyse.
(Submitted on 4 Nov 2011)
Abstract
Kinematic surveys of the dwarf spheroidal (dSph) satellites of the Milky Way are revealing tantalising hints about the structure of dark matter (DM) haloes at the low-mass end of the galaxy luminosity function. At the bright end, modelling of spiral galaxies has shown that their rotation curves are consistent with the hypothesis of a Universal Rotation Curve whose shape is supported by a cored dark matter halo. In this paper, we investigate whether the internal kinematics of the Milky Way dSphs are consistent with the particular cored DM distributions which reproduce the properties of spiral galaxies. Although the DM densities in dSphs are typically almost two orders of magnitude higher than those found in (larger) disk systems, we find consistency between dSph kinematics and Burkert DM haloes whose core radii r0 and central densities {\rho}0 lie on the extrapolation of the scaling law seen in spiral galaxies: log {\rho}0 \simeq {\alpha} log r0 + const with 0.9 < {\alpha} < 1.1. We similarly find that the dSph data are consistent with the relation between {\rho}0 and baryon scale length seen in spiral galaxies. While the origin of these scaling relations is unclear, the finding that a single DM halo profile is consistent with kinematic data in galaxies of widely varying size, luminosity and Hubble Type is important for our understanding of observed galaxies and must be accounted for in models of galaxy formation.

06 dicembre 2011

«Siamo una risorsa, non una spesa» (La Nuova Sardegna 6 dicembre 2011)

Nuoro 5 dicembre 2011 NUORO. L’esordio, è un tripudio di proposte per tenere i cervelli in fuga ben piantati in Sardegna. Da «puntiamo sulle imprese», a «seguiamo l’esempio di Trieste, loro sì che la sanno fermare la fuga dei cervelli», passando persino per la riesumazione del parco del Gennargentu. Il finale, invece, è un mix di accuse e animi infiammati. Studenti sardi versus assessore regionale al Lavoro, Antonello Liori. I primi da un lato, fermi come tanti soldatini ai margini della sala, a tenere uno striscione: «Siamo una risorsa e non una spesa», per ricordare che 600 di loro vorrebbero tornare col Master and back ma la Regione ne accontenterà solo 83. Il secondo, seduto tra i relatori del convegno, a ripetere che il sistema del «Master and back» così com’è, proprio non va, che va cambiato «perché la Regione non può continuare a pagare 40mila euro per ogni master e poi vedere voi studenti ancora a spasso. È evidente, dunque, che bisogna correggere il tiro e creare una nuova politica dell’alta formazione in Sardegna, che coinvolga di più le università e le imprese». C’è il mondo dei giovani sardi che grida disperato alla ricerca di lavoro, c’è quello degli universitari rassegnati a partire «perché lo sconforto a volte, qui a Nuoro e nell’isola, prende davvero il sopravvento», ci sono gli economisti che accusano la politica di «non rendere attraente e attrattiva la Sardegna e di fregarsene del mondo delle imprese», e quelli che invece giocano allo scaricabarile. C’è chi ricorda come l’ultimo cervello in fuga è quello della direttrice del Man, Cristiana Collu. Sono vecchie polemiche e nuovi interrogativi, quelli che ieri tengono banco al convegno organizzato dall’Apan nuorese guidato da Gianfranco Seddone, dal titolo: «Frenare la fuga dei cervelli è possibile?». L’esordio è decisamente soft. I saluti di rito, affidati al sindaco di Nuoro, Sandro Bianchi, e alla delegata per l’università della Provincia, Franca Carroni. Un breve tuffo nella storia e nei problemi di Nuoro, attraverso un video del regista Davide Onnis, che scava tra universitari, giovani delusi e dati sconfortanti. Poi ognuno a lanciare la sua ricetta per tenere tra i confini dell’isola quei cervelli che invece hanno già la valigia pronta.
La soluzione, per il fisico e ricercatore del Crs4, Andrea Mameli, ha un nome preciso: si chiama «esempio triestino». «In Friuli hanno persino uno sportello plurilingue per l’accoglienza dei ricercatori - ricorda lo studioso - e puntano tanto sulla formazione e sui centri di ricerca». Ci sono altri due consigli che Mameli, tuttavia, dopo aver studiato a lungo il fenomeno dei cervelli in fuga, si sente di consigliare a chi vuole cambiare rotta. «Bisogna potenziare - spiega - l’attrazione di studenti e ricercatori stranieri con agevolazioni per le imprese, e poi creare anche un osservatorio delle migrazioni altamente qualificate». L’ex preside della facoltà di Economia di Cagliari, Giuseppe Usai, condensa il problema in un’unica soluzione. Lo racconta da «orgoglioso figlio di questa terra come sono», alzandosi in piedi e rivolgendosi alla folta platea di studenti. «La fuga dei cervelli - dice - che comprende anche la fuga di chi non è laureato ma cerca un lavoro la si può sconfiggere solo favorendo la presenza di imprese in Sardegna. E malauguratamente, di questo, nella nostra isola, non si tiene conto». C’è anche l’assessore regionale al Turismo, Luigi Crisponi, che dice che sulle imprese bisogna puntare parecchio. In particolare, su quelle del settore turismo. «Un settore che, nonostante le difficoltà generali, è diventato una grande opportunità». Tra le tante proposte per bloccare le «fughe», c’è anche quella, come suggerisce Gianfranco Seddone dell’Apan, di «riprendere in mano quel progetto sul parco nazionale del Gennargentu, approvato a poi accantonato per le immancabili contestazioni di alcuni Comuni».
VALERIA GIANOGLIO
La Nuova Sardegna
6 dicembre 2011