Il cervello compassionevole

Come percezioni, emozioni e conoscenza possono trasformare le nostre capacità intellettive Gerald Huther Castelvecchi, 16,50 euro (170pp, 2013) CAPITA CHE DI FRONTE a certe stoltezze umane si possa esclamare: "Sei proprio senza cervello!". 

In realtà, secondo le ultime ricerche scientifiche, si dovrebbe dire: "Non fai funzionare bene i tuoi circuiti neuronali!". Infatti, come scrive il neuroscienziato Gerald Huther: "Per decenni si è partiti dall'idea che i circuiti interni, formati durante lo sviluppo, fossero immutabili, ma ora si sa che il cervello è in grado, per tutta la vita, di modificare e riorganizzare i circuiti installati in precedenza, e che la loro genesi e la loro stabilizzazione dipendono in modo decisivo da come e perché noi usiamo il cervello".

Il cervello compassionevole

In buona sostanza, la nostra materia grigia è strutturalmente elastica e si plasma con l'esperienza. I nostri passatempi, il nostro lavoro, le nostre abitudini culturali, letterarie, cinematografiche, televisive, tutto, insomma, concorre a migliorare o peggiorare le nostre prestazioni. Ma come queste esperienze vengono ancorate nel cervello? Come si può modificare uno stato emozionale e sostituirlo o sovrapporne uno nuovo? Negli ultimi anni, questi interrogativi hanno prodotto un grande fermento tra gli scienziati. Il libro di Huther ci guida in un viaggio nei meccanismi segreti dell'organo degli organi, e ci spiega come e perché i nostri comportamenti possono influenzare in maniera tutt'altro che irrilevante le nostre capacità intellettive. Anche leggere quest'opera porterà il suo contributo.

Alla fine della lettura, intima Huther: "È probabile che niente rimanga come prima. Neanche il vostro cervello".(science)

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Sole | Ma quanto sei caldo? | Spazio, c'è ne ossigeno?

Quanto è caldo il Sole?

Come facciamo a sapere quanto è caldo il Sole? Il sole ha la rovente temperatura di 5500° C. 
Ci sono arsi modi per stimarla: in primo luogo possiamo misurare la quantità li radiazioni che colpiscono la Terra e utilizzare la distanza dal Sole e le sue dimensioni per calcolare quanto caldo deve essere perché possa produrre le radiazioni che ci raggiungono.

Inoltre, la luce del Sole ha un suo particolare spettro, la cui forma, così come la lunghezza d'onda alla quale concentra la maggior parte dell'energia emessa, ce ne rivela la temperatura. Il metodo più accurato si basa però sul fatto che gli elementi presenti nell'atmosfera solare assorbono le radiazioni: quali e quante ne sono assorbite dipende anche dalla temperatura n calore al centro del Sole, invece, può essere calcolato utilizzando le nostre conoscenze della fisica nucleare: lì la soffocante temperatura è di 15,7 milioni di gradi Celsius.

E' VERO CHE NON C'E' OSSIGENO NELLO SPAZIO?
C'è, eccome ossigeno nello Spazio. In prossimità del Sole, per esempio, ci sono circa 50 atomi di ossigeno in ogni metro cubo di Spazio. Anche se questa è una densità circa 100 miliardi di trilioni di volte inferiore a quella dell'ossigeno nell'atmosfera terrestre, è comunque un'abbondanza non trascurabile su scala cosmica. L'ossigeno è il terzo elemento più comune nell'Universo, ma rende conto di appena 1'1 per cento di tutta la materia. Al contrario, la Terra stessa è costituita per circa il 30 per cento di ossigeno, l'atmosfera per circa il 21 per cento e noi esseri umani per circa il 65 per cento. Allora, perché l'ossigeno è così tanto più abbondante sulla Terra che nello Spazio?

Perché quando il Sole si è formato, la sua radiazione ha spazzato via la maggior parte degli elementi più leggeri, come l'elio, arricchendo la Terra primitiva. La presenza della vita sul nostro Pianeta assicura inoltre un'abbondanza di ossigeno libero nell'atmosfera. Il 70 per cento dell'ossigeno nell'atmosfera terrestre è prodotto dalle alghe marine!(science)

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Il famelico buco nero

Presto un flusso occasionale  di gas e polvere verrà risucchiato nel buco nero al centro della nostra galassia, La Via Lattea.

Fin'ora nessuno ha mai assistito in dettaglio a un incontro simile, e quindi, nessuno sa di preciso che cosa accadrà. Per questo è una prospettiva tanto affascinante per astronomi. I buchi neri, gli oggetti più enigmatici dell'Universo, si formano quando una stella collassa. Al loro interno cessano di esistere lo spazio e il tempo come li conosciamo. Li dentro la gravità è cosi forte che nulla ne può sfuggire, neppure la luce, perciò gli astronomi non li possono osservare direttamente: la loro sinistra presenza si rivela grazie agli effetti della loro gravità sui movimenti delle stelle vicine.

Forse non capiremo mai completamente ciò che succede dentro i buchi neri: d'altra parte, entrarci sarebbe un viaggio di sola andata, ma possiamo sperare di afferrare meglio che cosa accade tutto attorno. I buchi neri aumentano di massa ingoiando materia: a volte stelle intere, ma più spesso nubi di gas e polvere. E la collisione tra la nube di gas e il buco nero al centro della nostra Galassia, Sagittarius A, è un'occasione ideale per osservare una di queste abbuffate frenetiche. Ad appena 26mila anni luce dalla Terra, cioè 254 miliardi di chilometri, Sagittarius A è l'unico buco nero super massiccio abbastanza vicino da potere essere osservato in dettaglio. Gli astronomi avranno quindi un posto in prima fila per collisione imminente.

Nube di gas quando
verrà risucchiata dal buco nero
Sagittarius A

UNA SCOPERTA CASUALE

E' un'occasione incredibile, ma gli astronomi stavano per mancarla. La nube di gas che, senza molta fantasia, si chiama G2, è stata individuata solo nel 2011 e nella sua scoperta ha avuto un ruolo importante la fortuna. "Come succede spesso nella scienza è stata in parte una scoperta casuale", speiga Stefan Gillessendel del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physic in Germania, che dirigeva il gruppo di ricerca che ha individuato la nube. I suoi ricercatori  esaminavano immagini scattate nove anni prima usando il Very Large Telescope europeo in Cile, osservando la luminosità visibile attorno a Sagittarius A. La luminosità è provocata dall'attrito nel gas e nella polvere in orbita attorno al buco nero nel "disco di accrescimento". "Avevamo deciso di confrontare i dati di cui disponevamo di vari anni e abbiamo notato che c'era qualcosa di fioco ma visibile che andava in direzione del buco nero", racconta Gillessen. "Questo qualcosa è rimasto tranquillo tra i dati spettroscopici fin dal 2002. Poi abbiamo rilevato che l'oggetto era più grande nel 2011 rispetto al 2004. Si era allungato in un'orbita ellittica attorno al buco nero". Questo allungamento mostra che la nube di gas già risente dell'effetto della significativa gravità del buco nero.

Che cosa accadrà ora, però, è una domanda da un milione di dollari. Con una massa quattro milioni di volte quella del Sole, Sagittarius A è un mostro, un cosiddetto buco nero "super massiccio". In realtà, fenomeni divoratori della materia come questo si trovano al centro di molte galassie. Le cosiddette galassie attive, quelle che emettono molta luce, possiedono buchi neri con masse anche miliardi di volte quella del Sole. Sagittarius A si è formato miliardi di anni fa, forse quando alcune stelle con massa enorme collassarono alla fine della loro esistenza unendosi in un singolo oggetto immane.(science)

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Il primo fascio non si scoda mai...di anti-protoni | Dall'esperimento al Cern di Ginevra nasce il primo fascio anti-protoni!

Il primo fascio non si scorda mai...di anti-protoni! Dall’esperimento Asacusa al Cern di Ginevra per la prima volta si è riusciti a sviluppare il primo fascio di atomi di anti-idrogeno. Il traguardo raggiunto è stato presentato in un articolo pubblicato su Nature Communications, dove la collaborazione scientifica ci spiega in maniera esaustiva come si è giunti a lanciare 80 atomi di anti-idrogeno 2,7 metri a valle della sorgente.

“Il risultato appena pubblicato", spiega Luca Venturelli dell’INFN di Brescia e dell’Università di Brescia che coordina il gruppo italiano della collaborazione "rende molto più concreta e vicina la possibilità di realizzare misure di precisione con gli atomi di anti-idrogeno. E sondare le caratteristiche dell’antimateria", prosegue il ricercatore "può aiutare a risolvere uno dei grandi misteri della fisica moderna: la prevalenza di materia rispetto all’antimateria nell’universo visibile”.

Fascio anti-idrogeno

Il risultato è stato ottenuto grazie a una tecnica innovativa. Oggi è possibile produrre quantità significative di anti-idrogeno mescolando antielettroni (detti anche positroni) e antiprotoni a bassa energia prodotti dal deceleratore di antiprotoni del Cern. La difficoltà però sta nel mantenere gli antiatomi prodotti lontano dalla materia ordinaria, per evitare che annichilino (materia e antimateria, infatti, quando entrano in contatto si annichilano vicendevolmente). Per fare ciò gli esperimenti hanno sfruttato finora le proprietà magnetiche dell’anti-idrogeno utilizzando campi magnetici fortemente non uniformi per “intrappolare” gli antiatomi abbastanza a lungo per studiarli.

Tuttavia, i campi magnetici perturbano questi sistemi di anti-atomi compromettendo così la precisione delle misure e quindi lo studio del loro comportamento. Per consentire una spettroscopia pulita ad alta risoluzione, la collaborazione Asacusa ha sviluppato una tecnica innovativa: produrre un fascio di antiparticelle in modo da studiare gli antiatomi “in volo”, lontano dai campi magnetici. A 2,7 metri di distanza dalla sorgente, infatti, l’influenza dei campi magnetici utilizzati inizialmente per produrre gli antiatomi è piccola, quindi lo stato del sistema subisce perturbazioni minime.

Ma perché studiare l’antimateria?
Al momento del Big Bang, materia e antimateria si sono prodotte in uguali quantità. Ma noi oggi viviamo in un mondo fatto di materia e dell’antimateria primordiale non è mai stata trovata traccia. La materia ha quindi prevalso sull’antimateria e l’origine di questa asimmetria non è nota. Essendo composto da un singolo protone e un singolo elettrone, l’idrogeno è il più semplice atomo esistente e uno dei sistemi investigati con maggior precisione e meglio compreso nella fisica moderna. Così confrontare atomi di idrogeno e anti-idrogeno costituisce uno dei modi migliori per eseguire test di alta precisione sulla simmetria tra materia e antimateria. Gli spettri di idrogeno e anti-idrogeno sono previsti essere identici: ogni piccola differenza tra loro potrebbe aiutare a risolvere il mistero dell’asimmetria e aprire una finestra sulla “nuova fisica”.

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