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Fisica

Il Regno Unito ha coniato una moneta in memoria di Stephen Hawking

Sulla sfera di metallo appena entrata in circolazione è rappresentato un buco nero, per commemorare il grande astrofisico scomparso il 14 marzo 2018

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Il Regno Unito ha deciso di omaggiare Stephen Hawking, il grande astrofisico affetto da Sla e deceduto un anno fa, il 14 marzo 2018, con una moneta. La piccola sfera di metallo, del valore di 50 penny (60 centesimi di euro circa, al cambio attuale), è entrata in circolazione il 12 marzo e si distingue dalle altre monete britanniche perché su una delle sue facce sono rappresentati un’equazione e un buco nero, a rappresentare le grandi passioni del fisico. Edwina Ellis, la designer che si è occupata del progetto, ha detto: “Mi piace pensare che se l’avesse vista avrebbe riso di gusto”.

Non è la prima volta che il Regno Unito dedica una moneta a uno scienziato entrato nell’immaginario comune: in passato anche Isaac Newton e Charles Darwin hanno ricevuto lo stesso onore.

Stephen Hawking moneta

Chi è stato Stephen Hawking, a un anno dalla scomparsa
Hawking è stato uno dei più importanti cosmologi e fisici dell’età contemporanea. La sua fama, negli ambienti scientifici, è pari a quella di Albert Einstein e dei più grandi luminari della scienza.

A lui si devono due importanti scoperte sui buchi neri e la teoria cosmologica sull’inizio senza confini dell’universo, lo stato di Hartle-Hawking.

Hawking era conosciuto anche per la forza con la quale ha affrontato la Sla, diagnosticatagli quando aveva 21 anni. La progressiva degenerazione della malattia non gli ha infatti impedito di partecipare a numerosi convegni ed eventi pubblici, di comparire in un episodio della sesta stagione di Star Trek, in uno spot della Jaguar e, più in generale.

 





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Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

Fisica

Le bimbe cinesi geneticamente modificate potrebbero avere un cervello migliorato

Nuove prove sostengono che la modifica del dna operata dallo scienziato cinese He Jiankui per creare esseri umani immuni da hiv potrebbe aver migliorato la capacità di apprendimento e la memoria dei nuovi nati

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He Jiankui, lo scienziato cinese che l’anno scorso ha permesso la nascita dei primi bambini Crispr, voleva davvero trovare una risposta al problema dell’hiv o i suoi veri scopi erano altri? È quello che la comunità scientifica si è chiesta fin dal giorno dell’annuncio di He. E il sospetto si è fatto ancora più forte alla luce dei risultati di una ricerca appena pubblicata su Cell che porta nuove prove a sostegno dell’importante ruolo del gene Ccr5 (quello silenziato da He) nel cervello: le persone che ne sono naturalmente prive hanno migliori prestazioni scolastiche e i farmaci che lo spengono permettono a chi ha subito lesioni cerebrali di riprendersi meglio. Insomma, le bambine modificate con la tecnica Crisprpotrebbero avere abilità cognitive superiori alla media.

Ccr5 nel cervello
Che il gene Ccr5, oltre a essere la porta d’ingresso di hiv nelle cellule, avesse un ruolo importante anche nel cervello lo si sapeva fin dal 2016, quando Alcino J. Silva dell’Università della California – Los Angeles (Ucla) e Miou Zhou della Western University of Health Sciences in California dimostrarono che la sua eliminazione nei topi rendeva questi animali più intelligenti, migliorando la plasticità neuronale, l’apprendimento e la memoria.

Il nuovo studio del team di Thomas Carmichael della Ucla non solo conferma quel risultato, ma mostra anche come il silenziamento di Ccr5 con un farmaco già in uso nelle terapie per l’hiv dia benefici nei topi che hanno subito lesioni cerebrali (a seguito di un ictus per esempio): le connessioni cerebrali vengono preservatee anzi aumenta la comunicazione tra diverse aree del cervello.

La ricerca, inoltre, ha preso in esame anche68 persone che per natura hanno il gene Ccr5 inattivo, scoprendo che sono in grado di riprendersi più rapidamente e meglio da un ictus rispetto alla media della popolazione. I dati hanno mostrato che gli individui privi di Ccr5 , se colpiti da ictus, recuperano le capacità di movimento più in fretta e i deficit cognitivi sono più contenuti rispetto a quanto osservato in chi, invece, ha un Ccr5 funzionale.

Anche se le basi biologiche di questo fenomeno non sono note, i ricercatori ipotizzano che Ccr5 nel cervello serva come un segnale di stop, moderando la capacità dei neuroni di ricevere e trattenere i ricordi. Un ruolo importante appena dopo un ictus perché limita l’eccitabilità delle cellule nel tentativo di ridurre i danni. La sua attività, però, diventa controproducente nel periodo di recupero perché, frenando i neuroni, interferisce con la capacità del cervello di costruire nuove connessioni e riparare le lesioni.

Convinti di questa teoria, i ricercatori della Ucla stanno avviando una sperimentazione per somministrare ai pazienti il farmaco per silenziare Ccr5 5-7 giorni dopo l’infarto cerebrale, prolungando la terapia per circa tre mesi. La speranza è che il farmaco, usato in combinazione a un’adeguata terapia riabilitativa, migliori le chance di recuperoanche negli esseri umani.

Un cervello superiore
I farmaci che hanno come bersaglio molecolare Ccr5, dunque, possono costituire una svolta nel processo di recupero da una lesione al cervello. Ma, allargando il campo delle considerazioni, la nuova ricerca dimostra indirettamente che modificare in laboratorio questo gene in fase di sviluppo embrionale potrebbe voler dire creare esseri umani con capacità cognitive superiori. Ci sono dati infatti che supportano la tesi per cui le persone che possiedono almeno una copia inattiva del gene Ccr5 abbiano migliori risultati scolastici e maggiori probabilità di accedere a livelli di istruzione superiori.

Che fosse in realtà questo lo scopo dell’esperimento di He Jiankui e non quello di preservare i bambini dall’infezione da hiv? Non si tratta di complottismo, confida Silva alla rivista Mit Technology Review: in certi ambienti sia cinesi sia statunitensi esiste unmalsano interesse sulla possibilità di progettare bambini super-intelligenti. Lo scienziato cinese (che al momento è sotto inchiesta per il suo operato) ha ammesso di essere sempre stato a conoscenza di un possibile ruolo di Ccr5 nel cervello, ma che al tempo del suo esperimento non c’erano prove sufficienti e – dice – indipendentiperché lo considerasse un impedimento al suo intento.

Che si prenda per buona la versione di He oppure no, rimane una questione: se nemmeno la consapevolezza di non saperne abbastanza costituisce più una limitazione, cosa dovremmo aspettarci dal futuro?





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Fisica

Nespoli docente di Biologia Spaziale per formare i futuri biomedici dello spazio

Il ciclo di lezioni, realizzato in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (Esa), spazierà dagli effetti del volo spaziale sul microbioma intestinale fino all’ibernazione come possibile contromisura alla durata della missione.

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L’astronauta Paolo Nespoli tra i docenti salirà in cattedra alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, per tenere il primo corso di Biologia spaziale mai organizzato in Italia.
Il ciclo di lezioni, realizzato in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (Esa),punta a preparare nuovi esperti di biomedicina spaziale che lavoreranno alle future missioni umane di lunga durata, sviluppando tecnologie che possano aiutare la nostra salute anche sulla Terra.

Per avviare la colonizzazione umana dello spazio è necessario capire come contrastare gli effetti dannosi dei fattori ambientali avversi che accompagnano il volo dell’uomo nello spazio, come le radiazioni cosmiche e le differenze nei cicli tra luce e buio. Per questo la ricerca biomedica di base avrà un ruolo sempre più importante nello sviluppo di ambienti artificiali in cui gli esploratori spaziali potranno trovare risposte alle loro esigenze vitali e operative.

Affrontare questa enorme sfida ha già fruttato importanti innovazioni tecnologiche e biomediche che ci accompagnano nel quotidiano terrestre, migliorando la nostra vita e la nostra sicurezza: la sfida forse più importante sarà accettare che questo balzo in avanti tecnologico e scientifico non potrà essere che un’impresa collettiva e transnazionale“, afferma Debora Angeloni, responsabile scientifica del corso e ricercatrice in Biologia della Scuola Superiore Sant’Anna, che questo pomeriggio terrà la prima lezione sugli effetti scatenati dalla microgravità sulle cellule.

Il primo ciclo di cinque lezioni, che martedì 26 febbraio avrà come guest star Paolo Nespoli, sarà seguito da un secondo corso di approfondimento, articolato in dieci lezioni di tipo seminariale: gli argomenti, dagli effetti del volo spaziale sul microbioma intestinale e dalla protezione di vista e ossa, fino all’ibernazione come possibile contromisura alla durata della missione, saranno trattati da specialisti di levatura internazionale.





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Fisica

I satelliti capricciosi che confermano la teoria di Einstein

Il parziale fallimento del lancio di due satelliti della costellazione Galileo, il sistema spaziale europeo di navigazione, è servito a confermare la validità della relatività generale. Collocati per errore in orbite inutili per la navigazione, i due satelliti sono stati usati per effettuare un nuovo esperimento fisico destinato a mettere nuovamente alla prova la teoria di Einstein

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Nell’agosto 2014 un razzo ha lanciato il quinto e sesto satellite del sistema di navigazione globale Galileo, la risposta da 11 miliardi di dollari dell’Unione Europea al GPS degli Stati Uniti. Ma i festeggiamenti si sono trasformati in delusione quando è apparso chiaro che i satelliti erano stati lasciati alle “fermate” cosmiche sbagliate. Invece di essere collocati in orbite circolari ad altitudini stabili, erano rimasti bloccati in orbite ellittiche, inutili per la navigazione.

L’incidente, tuttavia, ha offerto una rara opportunità per un esperimento fisico fondamentale. Due gruppi di ricerca indipendenti – uno guidato da Pacôme Delva dell’Osservatorio di Parigi, in Francia, l’altro da Sven Herrmann dell’Università di Brema, in Germania – hanno monitorato i satelliti alla ricerca di “buchi” nella teoria generale della relatività di Einstein.

“La relatività generale continua a essere la descrizione più accurata della gravità, e finora ha resistito a un gran numero di test sperimentali e osservazionali”, dice Eric Poisson, fisico all’Università di Guelph, in Ontario, che non è stato coinvolto nelle nuove ricerche. Tuttavia, i fisici non sono stati in grado di fondere la relatività generale con le leggi della meccanica quantistica, che spiegano il comportamento dell’energia e della materia a scala molto piccola. “Questa è una ragione per sospettare che la gravità non sia ciò che ha descritto Einstein”, dice Poisson. “Probabilmente è una buona approssimazione, ma c’è dell’altro.”

La teoria di Einstein prevede che il tempo passi più lentamente vicino a un oggetto massiccio, e quindi un orologio sulla superficie terrestre dovrebbe ticchettare più lentamente rispetto a uno su un satellite in orbita. Questa

dilatazione temporale è nota come redshift gravitazionale. Qualsiasi sottile deviazione da questo modello potrebbe fornire ai fisici indizi per una nuova teoria che unifichi gravità e fisica quantistica.

I due satelliti Galileo, malgrado fossero poi stati spinti su orbite più vicine a quelle circolari, stavano ancora “salendo e scendendo” di circa 8500 chilometri due volte al giorno. I team di Delva e Herrmann hanno osservato per tre anni in che modo le variazioni di gravità che derivavano da questi spostamenti alteravano la frequenza degli orologi atomici superprecisi a bordo dei satelliti.

In un precedente test sul redshift gravitazionale – condotto nel 1976, quando il razzo suborbitale Gravity Probe-A fu lanciato nello spazio con un orologio atomico a bordo – i ricercatori avevano osservato che la relatività generale prediceva lo spostamento di frequenza dell’orologio con un’incertezza di 1,4 × 10 alla -4.

I nuovi studi, pubblicati lo scorso dicembre sulle “Physical Review Letters” (1, 2), hanno nuovamente verificato la previsione di Einstein e aumentato la precisione di un fattore 5,6. Così, per ora, la teoria centenaria continua a regnare.

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(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” l’8 febbraio 2019





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