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lunedì 26 novembre 2012

Valutiamoci

Moreno chiede:
Volevo chiederti, ma allora la ricerca è invalutabile? E se invece è valutabile, quale metodo si può utilizzare se non quello di misurare le pubblicazioni e il loro impatto? Lo chiedo perché spesso sento critiche rivolte al sistema di valutazione, ma raramente leggo proposte nuove. Lo so che è un problema complesso, ma esiste comunque una soluzione? Esiste qualche buon modello da copiare all'estero?
Con (colpevole) ritardo, provo a rispondere (la prenderò un po' larga).
Valutare qualcuno o qualcosa è sempre un momento estremamente difficile. Le difficoltà in questo genere di attività, sono molteplici: innanzitutto bisogna capire cosa bisogna valutare, quindi dare un peso a ciascun aspetto da valutare e infine sintetizzare tutto questo lavoro in un numero che rappresenti chi o cosa è stato valutato. Il rischio in tutto il processo di valutazione è essere eccessivamente se non addirittura esclusivamente quantitativi, tagliando quindi fuori dalla valutazione degli indicatori che potrebbero essere più importanti di quelli puramente quantitativi.
Se in effetti osserviamo al passato più o meno recente, criteri troppo quantitativi rischierebbero di tagliare le gambe a molti tra matematici e fisici teorici che hanno fatto la storia di queste discipline. Sto pensando in particolare a Andrew Wiles, che con criteri eccessivamente quantitativi non avrebbe mai avuto la dovuta tranquillità per dimostrare il Teorema di Fermat. Alla lista si potrebbe aggiungere anche Georg Cantor, che per parte sua è riuscito a pubblicare il proprio lavoro solo grazie a Mittag-Leffler, suo amico e fondatore della rivista Acta Mathematica, non proprio una rivista ad alto impatto: questo vuol dire che le sue ricerche, che hanno avuto un deciso e grosso impatto nella matematica, non gli permetterebbero, come non gli hanno permesso (in fondo il sistema di valutazione non è cambiato molto nell'ultimo secolo), di emergere come sperava, pur se erano più che sufficienti per mantenere il suo posto a Halle.
D'altra parte l'utilizzo di arXiv o di sistemi simili per altre discipline permette di diffondere il proprio lavoro in maniera più semplice, al di là delle logiche spesso di mercato che stanno dietro le riviste ad alto impatto, un po' come accadde a Perelman(1) che proprio grazie a questo database di draft ha ottenuto premi e offerte di lavoro, tutti puntualmente rifiutati (ma questo è un altro discorso che qui non ci interessa).
Una valutazione eccessivamente quantitativa, poi, rischia di far perdere il perché e il percome della ricerca scientifica, spostando l'attenzione verso direzioni con ricadute immediate, tagliando ancora una volta fette di ricerca che hanno fatto la storia dell'umanità.
Dopo questa lunga premessa direi che posso anche azzardare una risposta: il modello che dovrebbe essere di riferimento, quello da cui partire per costruire un buon modello non solo di valutazione ma in generale di ricerca scientifica è proprio quello che ha permesso a Andrew Wiles di dimostrare il Teorema di Fermat. Che poi è il modello britannico o più in generale anglosassone.

giovedì 22 novembre 2012

#dibattitoscienza

L'iniziativa interessante ideata da Moreno per far entrare la scienza seriamente nel dibattito politico ha portato per ora i suoi frutti, ma indubbiamente sono arrivati solo grazie all'appoggio de Le Scienze: non si potevano lasciare inevase delle domande provenienti da una rivista così illustre. Vorrei però prima di tutto esaminare queste domande e relative risposte. Iniziamo con la prima:
Quali politiche intende perseguire per il rilancio della ricerca in Italia, sia di base sia applicata, e quali provvedimenti concreti intende promuovere a favore dei ricercatori più giovani?
Insufficiente la risposta di Nichi Vendola (in fondo non mi aspettavo nulla di meglio). Non molto diversa quella di Matteo Renzi, che però mette in campo un principio interessante, quello della responsabilità:
I dipartimenti universitari che reclutano male devono sapere che riceveranno sempre meno soldi pubblici.
Il rischio, però, è che partendo adesso così senza valutare caso per caso, le piccole realtà che presentano possibili eccellenze potrebbero essere raggruppate con quelle medie che non ne hanno e quindi non avere alcuna possibilità di crescita.
Il problema che però questa ottima idea nasconde è uno di quelli che attanaglia la comunità scientifica da ormai decenni: la competizione ad ogni costo. Un buon ricercatore, anche uno geniale, non necessariamente pubblica decine e decine di articoli, ma spesso si limita a pochi e mirati articoli, che realmente producono un cambiamento. E questa visione della scienza sembra in effetti deficitaria anche in , nell'ordine di mio gradimento (dal meno gradito al più gradito) Bruno Tabacci, Laura Puppato e Pierluigi Bersani.
Tabacci sicuramente propone una risposta molto meno evasiva di quelle di Vendola e Renzi, che sembrano più fatte come degli spot, ma è sostanzialmente statalista e burocratica. Laura Puppato brilla non solo per la velocità delle risposte, ma anche perché in questo caso dimostra di aver fatto i compiti. Bersani, invece, coglie perfettamente il problema:
Oggi il sistema di valutazione dei progetti di ricerca industriale impiega anni e fa prevalere la valutazione amministrativa e burocratica rispetto alla sostanza e qualità del progetto.
Quello della burocrazia è un problema che è presente anche nella ricerca pubblica (ma sarebbe più corretto dire statale) e in generale è un problema dell'Italia tutta (e generalizzando ancora un problema della democrazia e di qualunque genere di cleptocrazia). Bersani, però, dimostra di non essere proprio preparatissimo (ma non lo è nessuno, a conti fatti), visto che non sembra avere ben chiara la differenza tra ricerca applicata e ricerca di base, altrimenti non mi spiego questo passaggio:
L'Italia deve rimanere un paese manifatturiero e industriale, un paese che fa della ricerca la chiave per ottenere produzione di alto livello
Passiamo alla seconda domanda:
Quali misure adotterà per la messa in sicurezza del territorio nazionale dal punto di vista sismico e idrogeologico?
Mentre Bersani sembra voler cavalcare l'onda del processo alla Commissione Grandi Rischi dell'Aquila, suggerendo di non essere d'accordo con quella sentenza, Renzi e Vendola continuano la battaglia degli spot (Renzi è giusto un po' più dettagliato), mentre Puppato dimostra di avere ben chiare le idee in merito e Tabacci sa anche come metterle in pratica, e il suo programma è, spero non vi dispiaccia se ve lo faccio notare, tremendamente berlusconiano.
Se anche in questo caso applichiamo la ricetta di sburocratizzazione dell'Italia accennata da Bersani in precedenza, semplifichiamo la gestione del territorio in maniera incredibile: da un lato possiamo tranquillamente intervenire in prima persona come cittadini per mettere in sicurezza il territorio disastrato, senza dover attendere il permesso dello stato, dall'altro si responsabilizzano maggiormente proprio i cittadini, che sono i primi a dover avere cura del territorio, senza che qualcuno dall'alto imponga un qualsivoglia (buono o cattivo che sia) comportamento.
E passiamo alla terza domanda:
Qual è la sua posizione sul cambiamento climatico e quali politiche energetiche si propone di mettere in campo?
La prima parte della domanda era da evitare. Ci si doveva limitare solo alle politiche energetiche. Detto questo le risposte migliori sono di Bersani e Vendola, che possono mettere in campo l'esperienza diretta. Quasi la stessa cosa la si può dire per Renzi. Nel complesso, però, Tabacci mi sembra quello che ha il reale polso della situazione internazionale, non così compatta dal punto di vista politico come si sarebbe tentati di dedurre leggendo gli altri quattro.
In generale queste ultime due domande fanno sorgere una ulteriore domanda: ma lo sanno che i ricercatori, anche in Italia, fanno monitorizzazioni che producono dati che potrebbero utilizzare già domani stesso?
Quarta domanda:
Quali politiche intende adottare in materia di fecondazione assistita e testamento biologico? In particolare, qual è la sua posizione sulla legge 40?
La risposta di Bersani è, mi duole dirlo per quelli che in #dibattitoscienza ci credono, emblematica di quanto sia inutile il parere del candidato premier all'interno del partitismo. Bersani, relativamente alla fecondazione assistita, conclude:
Ci impegneremo in tal senso nella consapevolezza che solo un metodo scientifico appropriato può permettere di affrontare temi così delicati coniugando l'interesse generale con quello delle singole persone.
Questo passaggio fa capire quanto Bersani abbia effettivamente voglia di confrontarsi su ogni tema con la scienza. Però poche righe più sopra scrive:
Purtroppo sul tema del fine vita l'attuale Parlamento ha elaborato e approvato nelle prime due letture, con il voto del PD compattamente contrario, un testo inaccettabile e incostituzionale, non rispettoso della dignità della persona, che ora si trova al Senato per l'ultima lettura.
Ovvero Bersani non è completamente d'accordo con le scelte del partito che guida. Per cui anche se egli fosse la scelta migliore come guida di un possibile governo, non necessariamente il suo programma sarebbe il programma del partito e quindi anche della nazione (che poi mi dovete anche convincere che deve essere così: ovvero del fatto che chi vince ha sempre ragione, che poi è su questo principio che si fonda la democrazia, non dimentichiamolo).
Ed ecco la quinta domanda, e il distacco tra Bersani e il resto della truppa si fa abissale:
Quali politiche intende adottare per la sperimentazione pubblica in pieno campo di OGM e per l'etichettatura anche di latte, carni e formaggi derivati da animali nutriti con mangimi OGM?
La risposta di Bersani mi ricorda Dulbecco:
In questo campo vale la premessa della risposta precedente: va distinta la libertà della ricerca dalla valorizzazione al servizio dell'uomo dei suoi straordinari risultati.
Poi prosegue, dimostrandosi completamente aperto alla sperimentazione ogm anche in campo aperto. Gli altri, a parte Tabacci che non sembra voler prendere una posizione esplicita in merito, ma rimanda la decisione alla scienza (eh! lo facesse per tutti i campi non ci sarebbe bisogno di un governo!), sono apertamente contrari agli ogm, e onestamente mi sembra una chiusura mentale un po' eccessiva.
E si chiude in bellezza:
Qual è la sua posizione in merito alle medicine alternative, in particolare per quel che riguarda il rimborso di queste terapie da parte del SSN?
In una parola: Bersani e Tabacci perfetti. Il resto è spot.

In definitiva: un esperimento interessante che più che farmi cambiare le mie idee anarchiche, anzi le conferma, nonostante Bersani sia quello che potenzialmente sia il più vicino alle posizioni anarchiche e libertarie. Ma non così tanto, però.

martedì 20 novembre 2012

I costi dell'open access

Il piano tariffario dell'editore che sta proponendo un nuovo modello di peer review (via Le Scienze).
Un po' come se Wikipedia chiedesse agli utenti una tassa per scrivere e revisionare le voci di Wikipedia.

mercoledì 14 novembre 2012

Dimostrazioni senza parole: il teorema di Tolomeo e la legge dei coseni

Il post nasce a partire dalla prima delle dimostrazioni senza parole qui proposte e recentemente pubblicata. Le altre due sono frutto di una breve ricerca su dimostrazioni più o meno vicine ad essa. Il principale ideatore di dimostrazioni originali senza parole per l'Italia è, invece, Roberto Zanasi, che evidentemente ha ispirato questo post: un grazie non è mai abbastanza (ma se creasse l'etichetta per le sue dimostrazioni senza parole, farebbe contenta un po' di gente, me per primo!)
Derrick W. & Hirstein J. (2012). Proof Without Words: Ptolemy’s Theorem, The College Mathematics Journal, 43 (5) 386-386. DOI: (via Cut the Knot)
Kung S.H. (1990). Proof without Words: The Law of Cosines, Mathematics Magazine, 63 (5) 342. DOI: (pdf)
Teorema del coseno via teorema di Tolomeo
Kung S.H. (1992). Proof without Words: The Law of Cosines via Ptolemy's Theorem, Mathematics Magazine, 65 (2) 103. DOI: (pdf)

martedì 13 novembre 2012

Su strade non battute

Non piangere per strade non battute,
Non piangere per percorsi abbandonati,
Perché oltre ogni svolta
c'è un lungo accecante finale:
E' il peggior tipo di dolore che ho conosciuto.

Rinuncia al tuo cuore spezzato
E permetti all'errore di passare oltre,
Perché l'amore che hai perduto
Non valeva quanto è costato
E nel tempo sarai grato che sia andato...

Non piangere per strade non battute,
Non piangere per luoghi invisibili,
Possa il tuo amore non avere mai fine
E se hai bisogno di un amico...
C'è un posto qui accanto a me.
(mia traduzione di Roads untraveled dei Linkin Park)

lunedì 12 novembre 2012

John Delano: C'è qualcuno lì fuori?

Il carnevale della biodiversità ricomincia! Questa è sicuramente unabuona notizia, visto che personalmente ne sentivo la mancanza, almeno come lettore, senza contare la serietà con cui viene portato avanti.
La nuova edizione ha come tema quella che si potrebbe chiamare in una parola l'esobiologia, che per un fisico diventa molto semplicemente astrobiologia, ovvero una sorta di miscuglio tra astronomia, biologia, chimica, fisica dei mondi extraterrestri. Visto che, nonostante il tema possa essere più o meno facilmente interpretato da un fisico, non so se riuscirò a partecipare, mi sono messo a cercare scovando questo video di John Delano di una sua TEDx lesson. Buona visione e buone ispirazioni per i blogger che parteciperanno e buona attesa a tutti i lettori per questa nuova edizione!

sabato 10 novembre 2012

Come aprire un pistacchio

fonte: snoopymania

Il cielo di Brera: 250 anni di rilevamento meteo

Il 14 novembre, alle 18, presso la Sala delle Adunanze dell'Istituto Lombardo in Palazzo Brera a Milano, Maurizio Maugeri terrà la conferenza dal titolo Il cielo di Brera: 250 anni di rilevamento meteo
La conferenza proporrà innanzitutto una breve riflessione sulla tematica dei cambiamenti climatici e sul loro legame con le emissioni antropiche di composti climalteranti. Questa riflessione consentirà di evidenziare il ruolo assolutamente essenziale che hanno le poche serie osservative con lunghezza dell’ordine dei 250 anni oggi disponibile al mondo. Si riassumeranno quindi i passi essenziali di un lavoro di ricerca più che decennale che ha consentito il recupero, l’omogeneizzazione e l’analisi di una buona parte delle osservazioni braidensi.
Il conferenziere, Maugeri, professore associato presso l'Università degli Studi di Milano
(...) è titolare dei corsi di Laboratorio di Fisica con Elementi di Statistica, Fisica dell'Atmosfera e Misure Fisiche per l'Ambiente e l'Arte. Ha 25 anni di esperienza nel campo della fisica dell'atmosfera con più di 200 lavori pubblicati, oltre 70 dei quali sulle più qualificate riviste internazionali del settore. Si occupa della ricostruzione dell'evoluzione del clima in Italia, nella regione alpina e nell'area mediterranea e dell'impatto dei cambiamenti climatici su molteplici settori della nostra società.
Vi ricordo poi che il 12 settembre si apriranno le prenotazioni attraverso apposito form per la visita guidata all'Osservatorio di Brera del 16 novembre alle 16:30.

venerdì 9 novembre 2012

Un wikipediano italiano sulla copertina di Nature

Visto e considerato che ancora alla mezzanotte di ieri il comunicato stampa in italiano non era stato pubblicato da nessuno, e avendo io in mano questo stesso comunicato, che ho revisionato in italiano, ho deciso di pubblicarlo, dando ampio rilievo nel titolo al fatto che un wikipediano è finito, grazie alla sua ricerca, sulla copertina della prestigiosa "Nature".
All'estero, invece, l'articolo, dopo la pubblicazione della press release ufficiale, è stato rilanciato sia da Science Daily, sia da physicsworld.com, che è certo più del nulla italiano.


Un team di ricercatori dell'Università di Firenze e dell'Università di Twente (Olanda) è riuscito a ottenere immagini nitide di oggetti nascosti dietro uno schermo opaco. Questa importante ricerca è stata pubblicata su Nature, una delle riviste scientifiche più prestigiose al mondo.

(a) Un oggetto di prova, a forma della lettera greca "$\pi$", è stato realizzato usando del polimero fluorescente. Questo è stato poi posto dietro a uno schermo di vetro completamente opacizzato in modo da nasconderlo alla vista.
(b) Un fascio laser è stato poi fatto incidere sullo schermo. Mantenendo il punto di incidenza costante l'alone di fluorescenza diffusa (l'unica cosa visibile attraverso il vetro opacizzato) è stato misurato al variare dell'angolo di incidenza.
(c) L'immagine così misurata non ha alcuna apparente somiglianza con l'oggetto originale. Ma le informazioni sulla forma dell'oggetto sono nascoste in questa trama apparentemente caotica.
(d) Attraverso l'uso di un algoritmo numerico è possibile estrarre la vera immagine dell'oggetto nascosto.

Moltissimi materiali, come la carta, la pelle o il vetro smerigliato, appaiono opachi perché diffondono la luce. In questi materiali la luce non può muoversi in linea retta, ma solo seguendo un cammino irregolare e casuale (in gergo tecnico: un cammino aleatorio). Di conseguenza risulta impossibile ottenere un'immagine chiara di un oggetto nascosto dietro un materiale del genere. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi approcci per ricostruire un'immagine nitida attraverso materiali semi-trasparenti. Ma con questi sistemi non è possibile vedere attraverso un materiale completamente opaco.
Una collaborazione fra l'Università di Firenze ed il MESA+ Institute all'Università di Twente (Olanda) è adesso riuscita a fare proprio questo. I ricercatori hanno fatto incidere sullo schermo opaco un fascio laser, illuminando così l'oggetto nascosto con la luce diffusa (scatterata in gergo tecnico). L'intensità dell'alone di luce fluorescente visibile attraverso il vetro opacizzato è stata poi misurata al variare dell'angolo di incidenza del fascio laser. Il Prof. Mosk, il coordinatore del gruppo di ricerca olandese, fa notare che:
Mentre la misura della fluorescenza non può essere direttamente usata per ottenere un'immagine dell'oggetto originale, essa nasconde tutte le informazioni necessarie per farlo. Solo che queste non sono in una forma direttamente utilizzabile. Jacopo Bertolotti ed Elbert van Putten, i due primi autori di questo articolo, hanno avuto una brillante idea su come estrarre da questa misura abbastanza informazioni da permettere la ricostruzione dell'immagine.
Questo può essere fatto tramite un algoritmo iterativo che cerca di indovinare le informazioni mancanti e poi, progressivamente, raffina e testa l'ipotesi iniziale. Con questo metodo sono riusciti a ottenere l'immagine di un oggetto nascosto grosso appena 50 micrometri (la dimensione tipica di una cellula).
I ricercatori prevedono che il loro lavoro porterà a nuove forme di microscopia, capaci di formare immagini nitide in mezzi fortemente scatteranti. Dice Allard Mosk:
Questo sarà estremamente utile nel campo delle nanotecnologie. Quello che vorremmo è rendere visibili strutture nascoste in ambienti complessi come i microprocessori.
I ricercatori sognano anche di sviluppare questa tecnica per rendere possibile vedere oggetti nascosti sotto la pelle. "Ma per il momento", dice il Prof. Mosk, "Il nostro metodo non è abbastanza veloce".

Questa ricerca è stata supportata dal FIRB "Futuro in ricerca 2008" (progetto RBFR08UH60), la Fondazione per la Ricerca Fondamentale sulla Materia (FOM), la Fondazione per la Tecnologia (STW) e il Consiglio Europeo della Ricerca (ERC).

Dettagli dell'articolo: L'articolo Non-invasive imaging through opaque scattering layers è stato realizzato da
Jacopo Bertolotti dell'Università degli studi di Firenze, Elbert G. van Putten, Christian Blum, Ad Lagendijk, Willem L. Vos and Allard P. Mosk, del gruppo Complex Photonic Systems (COPS) dell'Istituto per le Nanotecnologie MESA+ all'Università di Twente in Olanda. Ad Lagendijk è anche affiliato all'istituto AMOLF di Amsterdam e Christian Blum è affiliato al gruppo Nanobiophysics (NBP) dell'Istituto per le Nanotecnologie MESA+ all'Università di Twente in Olanda. Elbert van Putten e Jacopo Bertolotti hanno contribuito in maniera eguale a questo lavoro.

giovedì 8 novembre 2012

La prima notte dei vampiri

More about La prima notte dei vampiri
La raccolta vampirica curata dall'Einaudi contiene alcuni piccoli capolavori nella letteratura di genere, a partire da Il vampiro di Polidori, il racconto considerato l'iniziatore della tradizione letteraria che oggi vede come punta di vendite la saga di Twilight. Una delle cose che colpisce di più in una raccolta di questo genere (un po' come l'identico e più corposo progetto della Newton Compton, Storie di vampiri) è la flessibilità del mito così come viene raccontato dagli autori. Si spazia dal classico racconto dell'orrore o fantastico, racconti come L'amante cadavere o La famiglia dei vurdalak, a racconti un po' più romantici, contenenti già gli elementi che poi faranno il successo delle saghe moderne, come La bella vampirizzata o la mitica Carmilla, senza contare una interpretazione estremamente razionale che distrugge, per certi versi, il mito come Il vampiro del Sussex, racconto di Conan Doyle all'interno della fortunata saga di Holmes.
Un altro aspetto però assolutamente interessante e forse altrettanto caro a chi vi scrive è come la letteratura vampirica si sia calata perfettamente all'interno della quotidianità diventando, forse più del resto della letteratura dell'orrore (Lovecraft a parte), un modo assolutamente alternativo alla letteratura seria per raccontare i dubbi e le paure della gente comune. Esempi di questa idea sono sicuramente L'horla di Guy de Maupassant, Un vampiro di Capuana e Aylmer Vance e il vampiro degli Askew. In tutti e tre i racconti viene citata la scienza, che sta diventando sempre più un argomento importante di discussione. In particolare L'horla propone una serie di considerazioni politiche interessanti, al limite dell'anti-democratico ma certamente molto poco ipocrite. Vedi per esempio la citazione pubblicata nel post Festa della Repubblica, oppure questo scambio di battute che apparentemente sembrerebbe ispirato da Shakespeare, ma che in effetti mostra una certa attenzione ai progressi scientifici dell'epoca, con gli scienziati che iniziavano ad occuparsi di cose sempre più piccole e invisibili, come l'elettricità:
Io ripresi: - Se esistessero sulla terra degli esseri diversi da noi, come potremmo non conoscerli dopo tanto tempo? Come potremmo non averli visti dopo tanto tempo, né voi né io?
Egli rispose: - Ma vediamo noi forse la centomillesima parte di ciò che esiste? Guardate, ecco il vento, la più grande forza della natura, che rovescia gli uomini, abbatte gli edifici, sradica le piante, solleva il mare in montagne d'acqua, distrugge le rocce e getta contro gli scogli i grandi bastimenti, il vento che uccide, sibila, geme, muggisce... l'avete forse visto, e potete vederlo? Eppure esiste.
In un certo senso, per molti degli scrittori nella raccolta, i vampiri rappresentano il mistero e la paura dell'ignoto da una parte, o la superstizione che può essere combattuta con la ragione dall'altra. Non a caso è uno scienziato, Van Helsing, che combatte e sconfigge il Conte Dracula nel romanzo di Stoker, consegnando così al romanzo e alla letteratura vampirica in genere una chiave di lettura interessante e forse molto poco esplorata sotto la patina dell'orrore e del gotico classici.
E' interessante, comunque, notare come il vampirismo stia diventando in effetti una malattia psichiatrica riconosciuta: il primo a discuterne in questi termini è stato Herschel Prins nel 1985, mentre nel 1992 è Richard Noll a coniare il termine di sindrome di Renfield.
Renfield, come sa chiunque abbia letto il romanzo di Stoker o visto un qualsiasi film da esso tratto, è un folle che mangia esseri viventi (prima mosche, poi ragni e poi uccelli) per catturare e accumulare in se la loro forza vitale, facilmente controllato dai poteri mentali del Conte Dracula.
La malattia, che come molti disturbi psichici ha origine nell'infanzia, sembrerebbe passare attraverso tre stadi di cui solo l'ultimo è il vampirismo propriamente detto. Secondo il dettagliato schema pubblicato su Renfield's Syndrome: A Psychiatric Illness Drawn from Bram Stoker's Dracula, non tutti i serial killer identificati come vampiri dai giornali soffrono realmente di questa sindrome particolare, come ad esempio Richard Trenton Chase, che sembra abbia ripetutamente chiesto sangue fresco durante il suo soggiorno in carcere.
Concludo, però, con quella che spero possa essere una vignetta divertente:

mercoledì 7 novembre 2012

Guardare attraverso uno schermo opaco

Sono orgoglioso di pubblicare un articolo di approfondimento che ha per protagonista un amico di Wikipedia come Jacopo Bertolotti, che ha finalmente avuto l'onore di vedere un suo articolo, dove è primo autore, pubblicato sulla prestigiosa rivista "Nature".
Ammetto di aver ricevuto questo articolo, che ha anche avuto l'onore della copertina del numero, da un paio di settimane circa, quindi spero di aver reso un buon servizio a Jacopo e a tutti i suoi colleghi.


Recentemente mi è stato chiesto come mai il vetro è trasparente mentre altri materiali non lo sono. La sua trasparenza è sostanzialmente dovuta all'interazione tra gli elettroni del vetro e la luce incidente, e quindi discende dall'interazione tra i fotoni (o le radiazioni elettromagnetiche) e la materia. Un fotone, quando colpisce la materia, può essere assorbito, riflesso o continuare il suo cammino senza subire alcuna modifica. Questi differenti comportamenti sono dovuti ai livelli energetici occupati dagli elettroni degli atomi che costituiscono la materia con cui interagisce il fotone, in particolare dalla differenza di energia tra questi livelli. Sappiamo, grazie all'effetto fotoelettrico e alla spiegazione che ne ha dato Einstein, che gli elettroni vengono eccitati, ovvero acquistano energia grazie ai fotoni incidenti solo se l'energia di questi fotoni è uguale (o superiore) all'energia necessaria per saltare a uno dei livelli successivi. Questo vuol dire che se la luce non eccita gli elettroni del materiale, questo è trasparente al suo passaggio, proprio come avviene nel vetro: la luce visibile, infatti, non ha energia sufficiente per eccitare gli elettroni del vetro, che risulta quindi trasparente al suo passaggio, nonostante i raggi di luce vengano comunque riflessi.
Se prendiamo una lastra di vetro, dunque, e la facciamo colpire da luce proveniente da una sua estremità, una parte dei raggi verrà riflessa e quindi rilevata da un dispositivo (come il nostro occhio) posto ad esempio all'estremità opposta. Non tutti i raggi riflessi, però, percorreranno un cammino lungo uguale e quindi non tutti i raggi raggiungeranno nello stesso tempo l'occhio.
Qualcosa del genere avviene anche quando la luce attraversa i vetri delle nostre finestre: i raggi di luce non viaggiano tutti alla stessa velocità.
Per permettere a tutti i raggi di luce di raggiungere il punto di rilevazione contemporaneamente si può costruire una struttura che va via via assottigliandosi man mano che ci si avvicina alle estremità, ovvero si costruisce una lente.
Uno dei modi per utilizzare una lente è ad esempio per l'ingrandimento degli oggetti, però non tutti gli ingrandimenti possono essere fatti utilizzando delle lenti che sfruttano la luce visibile. Se infatti abbiamo oggetti che si trovano a una scala inferiore ai 200 nm, le usuali lenti ottiche non sono in grado di risolverne i dettagli. A meno di non costruire una lente HIRES(1) (High Index Resolution Enhancement by Scattering). Questa lente, sviluppata dal gruppo di van Putten e Bertolotti (il nostro Jacopo!) è costituita:
(...) of a homogeneous slab of high-index material on top of a strongly disordered scattering layer. The disordered layer breaks the translational invariance of the interface, which enables incident light to be coupled to all propagating angles inside the highrefractive-index material as shown in figure.
Yet multiple scattering also scrambles the wavefront creating a speckle-like pattern on the object plane that itself cannot be used for imaging. Therefore we manipulate the incident wavefront in order to force constructive interference of the scattered light at a position in the object plane of our HIRES-lens.(1)

martedì 6 novembre 2012

Quando ho sentito l'astronomo istruito

Quando ho sentito l'astronomo istruito,
Quando le prove, le figure, erano disposte in colonne di fronte a me,
Quando ho visto i grafici e i diagrammi, per aggiungerli, dividerli e misurarli,
Quando io, seduto, ho sentito l'astronomo nella stanza dove ha insegnato tra gli applausi,
Quanto inesplicabilmente presto sono diventato stanco e sofferente,
Fino a che alzatomi e scivolato via non ho iniziato a vagare da solo,
Nella mistica umida aria notturna, e di tanto in tanto,
Guardavo in perfetto silenzio verso le stelle.

(mia traduzione di When I heard the learn'd astronomer di Walt Whitman; vignetta tratta da zen pencils)

lunedì 5 novembre 2012

Una cena a Lucca

Concludiamo il racconto lucchese con quel che è successo dopo l'incontro delle 14. Primo ho girovagato un po', incontrandomi un po' per caso con Francesca e Tuono con i quali ci siamo avviati verso i padiglioni con gli stand degli editori. In particolare Tuono, persona veramente molto affabile e, come si suol dire, alla mano, mi ha indicato quello della Rizzoli dove sarebbe tornato più tardi per le firme dei volumi. Ovviamente me ne sono accaparrato uno, non facendomi mancare nemmeno Topolino nella valle della morte, il volumone cartonato che ristampa due anni (se non ricordo male) di strisce quotidiane di Mickey Mouse. La serie, che dovrebbe essere l'edizione italiana della raccolta delle strip di Floyd Gottfredson della Fantagraphics, è ovviamente solo all'inizio. Non so se la proseguirò, avendo già tutta la raccolta delle storie. Vedremo.
Ad ogni buon conto mi sono fatto un giretto per qualche stand qua e là, incappando anche in un paio di curiosità: erano infatti presenti gli stand di alcuni artisti supereroistici italiani, Simone Bianchi e Gabriele Dell'Otto che ovviamente vendevano stampe, tavole originali e illustrazioni nel loro stile potente e dettagliato. In particolare la sera dell'1 novembre Bianchi era presente nel suo stand: mi ha dato immediatamente la sensazione di essere una persona simpatica e disponibile, anche se in quel momento sembrava un po' perso nel quadro che stava realizzando, un Uomo Ragno con un Wolverine in primo piano, immerso tra colori, tavolozze e pennelli. Mi dispiace non essere riuscito a fotografarlo, ma in quel momento mi era impossibile: o toglievo dalle spalle la valigia per tirare fuori la macchina fotografica con tutta la folla che si stava radunando per vederlo dipingere o utilizzavo il cellulare, opzione da scartare avendo poca batteria e dovendola preservare per mettermi d'accordo con Andrea (Plazzi) riguardo la cena di quella sera.
Arriviamo così alla serata vera e propria: prima di riunirci e avviarci verso il ristorante passiamo un attimo di fronte a uno degli hotel del centro di Lucca, posto giusto accanto ai capannoni degli stand. Da questo hotel ecco che spuntano un paio di tipi, di cui uno con un sigaro (o forse una sigaretta? ora mi sfugge) in mano e l'altro dal sorriso ampio e simpatico. Mi si presenta come Giuseppe (Plazzi, a sua volta, mi presenta come fisico e astronomo) e mi stringe forte la mano (che purtroppo ho dovuto lavare...) e poi ci consegna un cartoncino con cui pubblicizza l'uscita della versione in iPad di un suo fumetto. E lì inizio a realizzare... Rileggo il titolo del fumetto. Dell'autore. Ed ecco: ho davanti Giuseppe Palumbo! E il fumetto è Diario di un pazzo (scaricatelo da iTunes).
Se il buon giorno si vede dal mattino, in questo caso dal precena, allora la cena non potrà non essere che eccezionale, e così sarà. Il gruppo di gente che si trova a cenare in sieme è costituito da una quindicina di persone. Dei presenti conosco Giulio Giorello e, dalle chiacchiere, anche Milo Milani. Tra i ritardatari un ospite che si siederà alla mia destra, uno sceneggiatore di fumetti dalla cultura incredibile e dall'altrettanto grande modestia. Lo vedete nella foto qui sotto mentre parla con Plazzi (il posto vuoto è dove sarò seduto io):

domenica 4 novembre 2012

Lucca Comics & Science 2012: un resoconto

Dopo aver abbozzato la recensione di Enigma (non so ancora se è da considerarsi una versione definitiva), mi sembra giusto, ora che si sono sedimentate un po' le idee e che sono abbastanza lontano dalla giornata d'esordio, quella dell'1 novembre, provare a raccoglierle per raccontare le sensazioni di questa prima edizione.
Il simbolo, che spero abbiate imparato ad amare e apprezzare, non è altro che l'Einstein di Tuono Pettinato e ha in un certo senso fatto da nume tutelare per questo esordio, che a conti fatti è stato più una sorta di numero zero che non di numero uno. Infatti, nonostante Lucca Comics sia stata in pratica l'unica istituzione a concedere uno spazio alla scienza nei fumetti, gli incontri organizzati sono sembrati appena sufficienti per mostrare le potenzialità dell'evento, una creatura, ricordo, di Andrea Plazzi e Roberto Natalini.
Iniziamo, però, con una sorta di diario di viaggio: partito in mattinata (intorno alle 7:15) con Italo, il viaggio prosegue tranquillo fino a Firenze e poi da qui, su un regionale, fino a Lucca: per mia fortuna ho avuto la bella idea di salire su quest'ultimo treno con una decina e più di minuti di anticipo sulla partenza, altrimenti avrei rischiato di fare tutto il tragitto (circa 1h 30') in piedi! Il treno, infatti, nonostante il giorno di festa che poteva suggerire altre mete, si è progressivamente riempito fino all'arrivo nella splendida cittadina toscana. Lucca, infatti, è stupenda, o almeno stupendo è il suo centro storico, ed è stato dal mio punto di vista un vero peccato non essere riuscito a rimanere per un altro giorno ancora.
Visto l'arrivo del treno ad appena mezz'ora dall'inizio della conferenza, Andrea ha pensato bene di mandarmi una guida, Mattia Di Bernardo, che mi ha condotto verso la nostra meta, il Palazzo Ducale, attraverso la via più breve, permettendomi di arrivare, alla fine, giusto un minutino prima di Andrea e di Roberto.
Una volta arrivato anche il direttore di Lucca Comics, Giovanni Russo (che tra l'altro è un chimico teorico), ecco i preparativi e poi, puntualmente alle 12:00 inizia l'incontro inaugurale di Lucca Comics & Science 2012!
Il primo incontro delle 12:00 è abbastanza di presentazione: dopo un giro di pareri sul come e sul perché nasce questa iniziativa (nel dettaglio, indirettamente grazie al sottoscritto che ha fatto partecipare Andrea a un suo carnevale - come ricorda Ortolani, Plazzi è un matematico - e questo ha suggerito a Roberto prima di intervistare Andrea e poi di proporgli l'iniziativa).
Il mio intervento si è basato essenzialmente su Scienza, insegnamento e fumetti, cercando di raccontare come i fumetti possano essere utilizzati per raccontare la scienza anche in presenza di errori da parte dei cartoonist. Ovviamente ho utilizzato l'esempio presente nello stesso post, ovvero la storia Zio Paperone e il deposito sotterraneo, e lì, come ha detto dopo l'incontro Mattia, mi è partita la giugulare. L'idea dell'intervento era dunque quella di mostrare come i fumetti possano essere utilizzati proficuamente per raccontare la scienza, anche meglio di un libro divulgativo scritto da un Premio Nobel, concludevo.
Su questo mio accenno Andrea, che si è dimostrato un abilissimo moderatore, ha introdotto l'ospite illustre che sarà a Lucca Comics & Science 2013 (già: ci sarà una seconda edizione!), ovvero Cédric Villani, il matematico francese un po' dandy nel look (si autodefinisce la Lady Gaga della matematica) vincitore, nel 2010, della Medaglia Fields, il massimo premio cui un matematico può ambire, quasi l'equivalente del Premio Nobel.
Villani, che Roberto conosce personalmente, oltre ad essere un vero e proprio personaggio e un matematico di grandissimo valore (lavora sulle equazioni di Boltzman), è anche un appassionato di fumetti, in particolare di manga e quindi l'anno prossimo ci sarà sicuramente da divertirsi!

sabato 3 novembre 2012

L'enigma della vita di Turing

Francesca Riccioni è laureata in fisica e ha pensato bene di partecipare al Master in Comunicazione della Scienza della Sissa. Durante quel periodo, prima della pubblicazione della sua testi di master, Comunicare la simulazione numerica, ha anche al suo attivo un breve articolo sul Journal of Science Communication, History, science and society. Research on science in Italy in the modern and contemporary world. La vedete in questa foto scattata da una persona nel pubblico, al lato destro della foto (mentre in prima fila vedete di spalle Tuono Pettinato, in arte Andrea Paggiaro, o forse è l'inverso...)
E' anche, nel caso non lo sapeste, la scrittrice di Enigma. La strana vita di Alan Turing, romanzo a fumetti uscito nei giorni di Lucca Comics 2012 per la Rizzoli/Lizard, e ho avuto modo di fare con lei e un po' anche con Andrea un paio di chiacchiere così, senza approfondire nulla di più sul volume, trovandoli entrambi simpatici e disponibili. Ovviamente la mia copia del volume è firmata dal tonante con un bel Turing sognante disegnato nella prima pagina, giusto poco sopra il bollino della SIAE. Con Francesca invece abbiamo scambiato un paio di parole soprattutto il giorno dopo, quando in una pausa (per lei) dalle sessioni di firme e presenza nello stand della Rizzoli, l'ho incontrata all'esterno del tendone dentro cui mi stavo infilando insieme con Frieda (proprio quella di Wikipedia!) e lì ci siamo confrontati un po' e sono rimasto con questa sensazione: in fondo i fisici, fino a che non vengono coinvolti dai pensieri gerarchici della vita accademica, pensano alla scienza più o meno allo stesso modo. E questo perché ci sono alcuni dettagli nella storia di Riccioni e Pettinato che mi hanno particolarmente colpito.
Sappiamo tutti che Turing si è interessato alle più disparate curiosità scientifica, come già rilevato da David Leavitt ne L'uomo che sapeva troppo (libro che secondo me ha fatto da traccia principale a tutto il romanzo: chiederò appena possibile per conferma), ed è dunque molto difficile concentrarsi su alcuni punti cardine della vita di Alan, in particolare quelli dedicati alla ricerca, però ne esistono in particolare tre che probabilmente lo identificano in maniera completa: i numeri computabili da cui si giunge alla definizione della macchina di Turing e in una evoluzione successiva alla definizione di intelligenza artificiale; la sfida contro la macchina cifrante nazista Enigma; lo studio sull'origine dei pattern bilogici. Francesca, molto abilmente e seguendo esattamente la cronologia biografica di Turing, è riuscita a dare fluidità a questi punti cardine, che poi sono gli stessi che guarda un po' il caso ho esplorato nella mia biografia di Turing, aggiungendo però anche due forti immagini, una delle quali già presente anche nel già linkato Ritratto.
Tutto comincia da un mattoncino.
Il mattoncino incontra altri mattoncini e assieme si combinano uno accanto all'altro.
E formano le cose.
L'immagine dei mattoncini è abbastanza tipica per una visione moderna della programmazione. Ad esempio possiamo immaginare un qualsiasi framework come una collezione di mattoncini da utilizzare, mettere insieme in collegamento (più o meno diretto) per costruire oggetti più gradi che o possono fare cose o combinarsi a loro volta per costruire oggetti ancora più grandi e così via. Questa immagine, che in un certo senso semplifica il concetto di programmazione a oggetti (in effetti sto pensando a un'altro paio di immagini che potrebbero rendere il quadro ancora più completo e preciso), è importante per comprendere il modo di pensare di Turing tanto quanto la prima scena di vita reale che viene mostrata dai due autori, che segue subito dopo alle fantastiche elucubrazioni del grandissimo matematico inglese: una partita di hockey su prato. Questa partita riprende e spiega l'illustrazione della madre di Turing intitolata L'hockey, ovvero Guardar crescere le margherite (fonte immagine)

giovedì 1 novembre 2012

Gli uomini nucleari

Un ultimo contributo per la discussione di Lucca Comics & Science 2012 dedicato in particolare al bosone di Higgs e alla meccanica quantistica.
Nel mondo del fumetto l'uomo nucleare per eccellenza è il Dottor Manhattan, ideato da Alan Moore per il suo Watchmen, che più che un uomo nucleare lo definirei un entangledman o qualcosa del genere, ma ci torneremo perché in realtà vorrei iniziare questa breve rassegna con il personaggio che ufficialmente ha ispirato il dottore in blu di Moore, Capitan Atom.
Il personaggio originale, ideato da Joe Gill e Steve Ditko per la Charlton Comics, fa il suo esordio su Space Adventures #33 del marzo 1960 (la serie è in pubblico dominio, e quindi legalmente e gratuitamente scaricabile, per esempio dal Comic Book Plus) e continuerà le sue avventure in maniera più o meno regolare fino all'acquisizione da parte della DC Comics del catalogo dei personaggi Charlton, quando subito dopo Crisi sulle Terre Infinite l'editore newyorkese non decide di cambiare l'identità dietro la maschera al patriottico eroe. Il primo Capitan Atom, infatti, è Allen Adam, una sorta di superuomo della scienza che lavora per l'esercito statunitense con il grado di capitano: è accreditato di non so quante conoscenze nel campo della chimica, della fisica, della biologia, oltre ad essere anche un abile ingegnere visto che nella storia di esordio sta proprio facendo il così detto lavoro sporco per un esperimento spaziale:
Il capitano Adam, però, resta intrappolato nel missile di lancio, che ha una testata atomica, e così finirà vaporizzato nello spazio profondo:
per poi ritornare alla sua stazione militare dopo appena... tre minuti!
Il nostro eroe, fedele alla patria come mai si sono dimostrati il Dottor Manhattan o l'attuale Capitan Atom, in una dimostrazione offerta agli alti papaveri dell'esercito e della nazione mostra i suoi incredibili poteri, che vanno da un leggero controllo sulla materia (è in grado di far scomparire i propri vestiti, nonostante il costume argenteo schermante) alla capacità di volare ad altissime velocità (20000 miglia all'ora) grazie a una sorta di propulsione nucleare. Nell'avventura successiva, poi, mostra un più attento controllo sulla materia quando attraverserà le pareti di una astronave russa persa nello spazio per salvare l'astronauta del nemico (mostrando così che gli Stati Uniti sono meglio) o quando si renderà invisibile mentre riporta in Russia il razzo.
Sin da qui è evidente come il personaggio di Gill e Ditko sia fortemente connotato da due dei principali aspetti di quell'epoca: da una parte un forte nazionalismo, dovuto alla situazione di tensione per via della guerra fredda, dall'altro una grande attenzione a quella che al tempo veniva chiamata come era nucleare, dove l'energia estratta dagli atomi e/o dai nuclei (in fondo facevano un po' di confusione) era vista in maniera positiva, come la possibilità per l'umanità di entrare in un'era di progresso inarrestabile e veloce, come la prima possibilità di avvicinarsi realmente ai mondi fantastici e avveniristici descritti dagli scrittori di fantascienza.
Gli avversari (commerciali) principali di Capitan Atom, però, erano soprattutto il Doctor Solar della Gold Key, Nukla della Dell e il secondo Atom, ovvero il fisico Ray Palmer, della DC Comics. Quest'ultimo, in effetti, aveva ben poco a che spartire con i suoi avversari, visto che doveva il nome alla sua capacità di ridursi alle dimensioni atomiche, mentre Doctor Solar e Nukla erano dei personaggi decisamente molto più simili al Capitan Atom della Charlton, anche se dei tre quello che qualitativamente aveva un passo migliore anche dal punto di vista scientifico era decisamente il Doctor Solar.

Lucca Comics & Science 2012: si inizia!

Si spera che questa sia solo la prima di molte edizioni di una delle iniziative per me più interessanti nel panorama di Lucca Comics, visto che unisce la mia passione per i fumetti con quella, già un po' più professionale, per la scienza.
Come spero ormai saprete l'idea nasce da Andrea Plazzi e Roberto Natalini, il primo un matematico che ha iniziato a lavorare nel mondo del fumetto, il secondo un matematico che fa il... matematico!
Per quel che riguarda quello che vorrei fossero i miei interventi, posso già indicarvi i contributi già pubblicati su queste pagine: per l'intervento delle 12:00 pensavo di partire da Scienza, insegnamento e fumetti per poi passare a La scienza elettrica del Capitan Swing.
Nell'intervento del pomeriggio, quello delle 14:00, ho scritto un lungo articolo che verrà pubblicato pochi minuti prima (seguite anche l'etichetta lucca comics and science) sulla meccanica quantistica, la fisica nucleare e il bosone di Higgs, ovviamente utilizzando alcuni famosi personaggi dei supereroi (se siete fumettomaniaci, dovreste riuscire a immaginare chi).
Per chi vuole seguire aggiornamenti via twitter, c'è l'hashtag #luccacomicsscience2012.
Detto questo: buone letture e buon divertimento con la scienza e i fumetti!