Linguaggio Macchina nel Carnevale della Fisica

Il blog di Annarita Ruberto Scientificando ospita la 12° edizione del Carnevale della Fisica. Linguaggio Macchina partecipa con un post dedicato alla ricerca L'Energia nei Bambini. Annarita spiega così l'importanza di iniziative di diffusione scientifica a sostegno della didattica tradizionale: "Per avere in futuro persone inserite nei piani di ricerca scientifica più avanzata o semplicemente per avere in futuro persone in grado di comprendere bene o di decodificare discretamente i fenomeni di cambiamento, che una società in continuo progresso tecnologico gli propone, la scuola deve e può fare moltissimo. Ma la situazione di partenza risulta quanto mai arretrata ed in ritardo."
Grazie a Annarita.

Case di carta: Newspaper House

Case fatte di carta. Autentiche abitazioni costruite con riviste arrotolate. Esempio, a mio avviso solo apparentemente bizzarri, di riuso estremo. Dove per riuso intendiamo sapiente utilizzo di materiali costruiti per altri scopi. Il riuso presenta caratteristiche di sostenibilità superiori a quelle tipiche del riciclo, Nel riciclo i materiali hanno bisogno di essere trasportati, demoliti o trasformati, resi nuovamente materia prima in un processo tipicamente industriale, poi assemblati e ridistribuiti, mentre il riuso può essere (e nella maggior parte dei casi lo è) compiuto in loco attraverso piccole trasformazioni, senza intervento industriale. Nel riuso la qualità estetica degli interventi, considerato l'utilizzo tipicamente domestico dei prodotti finiti, non è ricercata come valore primario, essendo il valore primario la ricerca di soluzioni economiche e a basso impatto ambientale. Tuttavia i risultati dell'attività di riuso spesso si avvicinano molto all'opera artistica, dato che chi li realizza spesso non ha fretta di consegnare un prodotto a un cliente ma può investire tempo residuale rispetto ad altre attività ma anche lungamente protratto nel tempo. Un'altra considerazione riguarda proprio il tempo: considerando la durata di queste costruzioni (il nostro secondo esempio tuttora in piedi risale al 1924) rispetto alla durata d'uso delle stesse riviste (spesso sfogliate in pochi minuti o lette al massimo in uno o due giorni).
Il primo esempio è la casa costruita a Londra nel 2008 dall'artista Sumer Erek con 100 mila riviste arrotolate. Le riviste sono state raccolte da un gruppo di volontari in 5 anni. Uno dei principali problemi di questo genere di costruzioni (l'allineamento dei "mattoni" di carta) è stato risolto costruendo un'apposita macchina per arrotolare le riviste in maniere uniforme. Il pavimento è rosa: lo compongono le pagine del quotidiano economico Financial Times.
The Newspaper House


Il secondo esempio è la casa creata dall'ingegnere e inventore svedese Ellis Stenman, tra il 1922 e il 1924, nella campagna di Rockport, Massachusetts, con 100 mila riviste arrotolate. Nell'opera di Stenman, che comprende sedie, tavoli, plafoniere e persino un pianoforte, la carta è accompagnata da pochi ingredienti: colla, acqua, farina, buccia di mele e vernice protettiva. Unici elementi architettonici convenzionali sono il caminetto di mattoni e il pavimento di legno.
House made of Newspapers


Un esempio di riuso cui ho fatto cenno nel blog Tutti giù per terra, storie di rifiuti è quello delle piante fatte crescere nei manga ("Dai diamanti non nasce niente, dai fumetti nascono i fior"), ideato dall'artista giapponese Koshi Kawashi.

La scienza abita all'Exmà: mostre, incontri, laboratori

Conferenze e mostre, incontri e laboratori, spettacoli e animazioni con divulgatori, scienziati, attori, musicisti e studenti che riescono ad accattivare un pubblico di specialisti e non, abbracciando diverse fasce d'età. È fatta. Sarà un mare di scienza all'Exmà di Cagliari, dal 5 al 12 novembre, perché giunge alla terza edizione Festivalscienza. Lo organizzato dal comitato ScienzaSocietàScienza, artefice delle precedenti edizioni, dal 2000 al 2007, della Settimana cittadina della Scienza. Proprio il mare e tutte le ragioni della navigazione, il tema scelto per il 2010, anno internazionale della Biodiversità promosso dalle Nazioni Unite.
Dopo le settemila presenze registrate lo scorso anno da tutta l'Isola, la manifestazione riscuote consensi anche oltre i confini regionali, come attestano le richieste di partecipazione in arrivo da fuori. Oltre quel mare di segreti e umori indagati dalla fisica, dalla chimica, dalla matematica e dalla biologia. Sotto il cielo e le sue stelle che hanno guidato gli esploratori tra le onde e illuminato i cuori dei poeti. Cose che contano. E conta quell'importante novità, comunicata ieri in conferenza stampa da Carla Romagnino, presidente del comitato organizzatore: questa edizione riceve il patrocinio dell'Unesco. Stimoli a continuare nonostante i soliti problemi dei tagli alla cultura.
Si presenta ricco il programma delle otto giornate ideate per coinvolgere un pubblico quanto più ampio possibile di famiglie e scolaresche, oltre ricercatori e mondo accademico. Promettono bene le mostre, ma ci scappa persino qualche gita in città, per le visite al museo di biologia animale, al parco di Molentargius o all'orto botanico. Pronto un esercito di giovani guide, circa 150 gli studenti-tutor impegnati nei laboratori interattivi e nelle visite alle esibizioni dell'Exmà (tutti i giorni dalle 9 alle 13 e dalle 15 alle 19, il 5 novembre solo di sera e il 12 novembre dalle 9 alle 13 e dalle 15 alle 18).
CONFERENZE Interessanti gli spazi dedicati agli studiosi: il programma si apre con “Diversità biologica e sviluppo sostenibile”, conferenza inaugurale per le 11 del 5 novembre, tenuta da Carlo Blasi, membro della Commissione Scientifica Unesco “Man and Biosphere”. Alle 17 tocca a Augusto Navone, direttore dell'Area Marina Protetta di Tavolara, con “Le aree marine protette nella salvaguardia della biodiversità”. Curioso appuntamento, alle 16,30 di sabato 6, con Ettore Fiorini sul piombo romano proveniente dal mare. Lunedì 8 protagoniste invece le nanotecnologie: ne parla alle 16,30 Anna Musinu dell'ateneo cagliaritano.
DIBATTITI Sono rivolti prevalentemente agli studenti delle superiori i dibattiti del festival. Si discute della “Biodiversità dell'avifauna della fascia costiera della Sardegna”, con Helmar Shenk di Legambiente, sabato 6 novembre alle 9. E segue un intervento sul dilemma della longitudine curato dal capitano di vascello Giuseppe Mastroianni. “Qual è lo stato della risorsa corallo rosso in Sardegna?”, si chiede, lunedì alle 9, Angelo Cau. Martedì, sempre alle 9, i matematici intraprendono “L'avventura dell'infinito”. Paola Castangia dell'Osservatorio astronomico di Cagliari svela invece “I maser astronomici” (alle 9 del 10 novembre), mentre alle 16,30 si parla del più grande acceleratore di particelle al mondo. Giovedì 11 alle 9 focus sul fenomeno delle maree con il fisico Giuseppe Mezzorani. Poi la matematica e il mistero dei numeri primi, alle 9 dell'ultimo giorno, per poi passare ai dibattiti proposti dal Crs4 sulle nuove tecnologie per la medicina e sulla comunicazione dopo l'avvento del web.
BAMBINI Diverse le animazioni per i più piccoli, tra i cinque e i 14 anni, con tante repliche durante la manifestazione. C'è lo sviluppo sostenibile in “Un mare di energia”. O il laboratorio interattivo sull'equilibrio del clown didattico e divulgatore scientifico Pietro Olla e le esplorazioni scientifiche del cosmo con lo scienziato Andrea Mameli e l'illustratore Fabrizio Pani, autori di “Alieni in visita”. E tanto altro, come il laboratorio sensoriale. A Cagliari la scienza si tocca con mano.
MANUELA VACCA (L'Unione Sarda, 29 ottobre 2010)

Stelle di neutroni: la più grande è a 3000 anni luce (L'Unione Sarda, 28 ottobre 2010)

La scoperta, a 3000 anni luce dalla Terra, della stella di neutroni più pesante mai osservata, costringerà a rivedere alcuni modelli teorici sulla composizione interna di questo tipo di corpi celesti. La ricerca, pubblicata su “Nature”, è frutto delle osservazioni condotte da un gruppo di ricerca statunitense guidato dall'astrofisico Paul Demorest, del National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville, in Virginia. La stella fa parte di un sistema binario denominato PSR J1614-2230 formato da una stella di neutroni e da una nana bianca. 

Le stelle di neutroni si formano durante le fasi finali dell'evoluzione di una stella con massa doppia o tripla rispetto a quella del Sole. Dopo aver esaurito il combustibile nucleare, la stella si contrae bruscamente, sotto la propria spinta gravitazionale, mentre gli strati esterni si espandono. Il collasso è così violento che all'interno della stella di neutroni i nuclei atomici si sgretolano e i protoni si fondono con gli elettroni. Si forma un “mare” di neutroni a densità altissima: un cucchiaino della materia che compone le stelle di neutroni potrebbe arrivare a pesare 100 milioni di tonnellate. 

In particolare le stelle di neutroni in rotazione sono chiamate pulsar. 

La scoperta delle pulsar, avvenuta nel 1967, ha confermato l'esistenza di stati della materia che fino a quel momento erano stati solo ipotizzati in quanto impossibili da riprodurre in laboratorio a causa delle alte energie necessarie. Le pulsar sono utilizzate per studiare un'ampia gamma di problemi: dalla fisica gravitazionale, alla cosmologia, fino alla sismologia delle stelle. In alcuni campi le pulsar sono gli unici strumenti noti per studiare ambienti fisici in condizioni estreme. Una pulsar inclusa in un sistema binario rappresenta un eccellente laboratorio per verificare le previsioni della relatività generale di Einstein. 

La stella di neutroni studiata dai ricercatori americani è una pulsar che ruota sul proprio asse 317 volte al secondo. Per misurare la sua massa è stato usato un effetto previsto dalla Relatività Generale: il Ritardo di Shapiro. Le pulsazioni delle pulsar giungono sulla Terra più tardi a causa della curvatura dello spazio-tempo causata dall'avvicinamento tra le due stelle, quella di neutroni e la sua compagna, mentre orbitano l'una attorno all'altra. I ricercatori si aspettavano che la stella avesse una massa pari a 1,5 volte la massa solare, mentre le osservazioni hanno mostrato una massa del 20% più elevata: alta abbastanza da escludere gli attuali modelli sulla composizione di stelle di neutroni che prevedono anche particelle esotiche oltre ai neutroni. 

«Queste differenze - sottolinea Paolo Esposito, ricercatore dell'Osservatorio astronomico e Istituto nazionale di Astrofisica di Cagliari - indicano quali strade escludere e quali invece perseguire da ora in poi per cercare di osservare meglio la composizione di questi oggetti. Dal punto di vista teorico questa scoperta aiuta a fare una scrematura tra i possibili modelli. Possiamo considerarlo come un grande passo avanti nell'individuare strade da abbandonare e altre su cui concentrarsi». 

ANDREA MAMELI 

 (L'Unione Sarda, 28 ottobre 2010)

 ----------- Nature 467, 1081-1083 (28 October 2010) A two-solar-mass neutron star measured using Shapiro delay P. B. Demorest, T. Pennucci, S. M. Ransom, M. S. E. Roberts & J. W. T. Hessels)

L'energia nei bambini. Una ricerca in corso a Cagliari

Il concetto di Energia, apparentemente a tutti noto, di fatto è uno dei meno banali da illustrare e spiegare. Inoltre sulla percezione del concetto di energia non si riescono a trovare pubblicazioni. Per queste ragioni un gruppo di ricercatori e divulgatori del CRS4 (Centro di ricerca, sviluppo e studi superiori in Sardegna) e della società Laboratorio Scienza di Cagliari dal 2009 conduce uno studio sull'argomento. Potendo contare su un'apposita indagine conoscitiva e su ampia esperienza sul campo il gruppo ha raccolto i disegni e le risposte dei bambini alla domanda "cos'è l'energia?". La metodologia adottata nello svolgimento della ricerca (condotta in sette terze classi elementari di scuole di Cagliari e dintorni) si basa sulla presentazione di un personaggio guida (“Energioso”) e sulla richiesta ai bambini di disegnarlo. Poi, sotto la guida dei divulgatori, attraverso l'unione di tutti i disegni di una classe emergono i punti fondamentali per la discussione e per l'approfondimento del tema energia.
Principali risultati della ricerca: non si evidenziano differenze per condizione socioculturale o differenze di genere; in alcuni casi si osserva che i bambini sono più pronti all'astrazione e al ricondurre il tema energia a corrispettivi fantastici tipici dei cartoon e dei videogiochi mentre le bambine appaiono spesso più legate ai risvolti concreti dell'energia. I concetti più forti legati all'elettricità nei bambini e nelle bambine risultano le esperienze domestiche di utilizzo, pericolo, consumo e risparmio. Appare significativa la confusione su fonti e trasformazione di energia.
Conclusioni della ricerca: nelle attività didattiche si deve tenere conto della visione limitata che bambine e bambini hanno dell'energia ed evidenziare ciascun passaggio della “catena di trasformazione” nel modo più intuitivo e “pratico” possibile, riconducendo il processo di conversione alle forme a loro più note. Risultano sempre centrali i giochi e le attività pratiche unitamente alle tracce narrative. I risultati della ricerca stanno aiutando a migliorare il modo di spiegare l'energia. "Visto che i bambini si riferiscono sempre a esperienze di casa loro - spiega Gianluca Carta (Laboratorio Scienza Srl) - abbiamo iniziato a inserire nelle nostre attività divulgative con i bambini numerosi riferimenti alle forme di energia presenti in casa e a scuola. Inoltre, con la collega Marta Meloni abbiamo creato un personaggio, Energioso, per stimolare la fantasia dei bambini e delle bambine e aiutarli a riflettere sull'energia attraverso una traccia narrativa".
I primi risultati della ricerca saranno presentati a Trieste il 26 novembre alla IX edizione del Convegno Nazionale sulla Comunicazione della Scienza (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) in un articolo dal titolo "La scienza dei bambini, studio sulla percezione del concetto di energia" firmato da Marta Meloni, Gianluca Carta, Giuliano Malloci (Laboratorio Scienza), Andrea Mameli (CRS4).

Ener & Gia in: DA DOVE VIENE LA NOSTRA ENERGIA? Nel 2009 la collaborazione tra il CRS4 e Laboratorio Scienza Srl ha portato alla creazione di un fumetto: "Ener & Gia" nel quale due piccoli alieni osservano il pianeta Terra per capire come gli umani e utilizzino l'energia. Il fumetto, disegnato da Fabrizio Piredda e sceneggiato da Andrea Mameli (CRS4) e Paola Picci (Master in Comunicazione della Scienza, Università di Cagliari), è stato utilizzato in un laboratorio di avvicinamento alle energie rinnovabili al Cagliari Festival Scienza del 2009.

Bibliografia
La scienza dei bambini: studio sulla percezione del concetto di energia (Marta Meloni, Gianluca Carta, Giuliano Malloci, Andrea Mameli) IX Convegno nazionale sulla Comunicazione della Scienza, Trieste, 25-26 novembre 2010.
Il concetto di energia nei bambini di seconda elementare (Andrea Mameli, Paola Picci, Giuliano Malloci) VIII Convegno nazionale sulla comunicazione della scienza, Napoli, 3-5 dicembre 2009.
Comunicare le energie rinnovabili attraverso la sperimentazione diretta e le immagini (Andrea Mameli, Bruno D'Aguanno). Pubblicato negli atti del convegno Comunicare Fisica 2007, INFN, Trieste.
Comunicare la scienza con il fumetto e con il disegno animato (Andrea Mameli, Fabrizio Murgia, Claudia Cabras) pubblicato negli atti del V Convegno nazionale sulla Comunicazione della Scienza (Forlì, 30 novembre - 2 dicembre 2006).


30 Ottobre 2010 CARNEVALE DELLA FISICA. Linguaggio Macchina partecipa con questo post alla 12° edizione del Carnevale della Fisica, ospitato nel blog di Annarita Ruberto Scientificando.