Quando il gatto non c'è!

La partita di Geri

Un nuovo barione neutro al Fermilab

In origine (la fine degli anni Sessanta del XX secolo) lo zoo delle particelle⁽¹⁾ è un modo colloquiale per descrivere la lunga lista di particelle elementari, un serraglio cui solo il Modello Standard è riuscito a mettere ordine. Con la sua accettazione, infatti l'MS è stato in grado di identificare tre famiglie fondamentali di particelle le cui interazioni una con l'altra consentono di spiegare la creazione delle particelle non elementari, riducendo gli ingredienti fondamentali a 16 particelle suddivise in leptoni, quark (che insieme costituiscono i fermioni, particelle con spin semi-intero) e bosoni (le particelle a spin intero che mediano l'interazione consentendo lo scambio dei numeri quantici):

(Commons)

Possiamo classificare le particelle anche in una serie di sottofamiglie, come ad esempio quella dei barioni, particelle pesanti costituite da tre quark: ad esempio protonee neutrone sono barioni con composizione interna rispettivamente di uud e udd, dove u è il quark up e d quello down.
Conosciamo sei tipi di quark: up (u) e down (d), già incontrati e che spiegano protoni e neutroni, e quindi charm (c), strange (s), top (t) e bottom (b) che spiegano le altre particelle pesanti in base a una serie di combinazioni tra i quark stessi che possono essere visualizzate in grafici come il seguente:

(sorgente)

Nella parte superiore ci sono le particelle con momento angolare $J = 1/2$ mentre in quella inferiore quelle con momento angolare $J = 3/4$. Oggi ci concentriamo sul gruppo con $J = 1/2$, in particolare sull'ultima scoperta di CDF, una delle collaborazioni del Tevatron presso il Fermilab, infatti non tutte le particelle predette dall'MS sono state trovate, e la caccia è ancora aperta.
Il 20 luglio, Pat Lukens ha annunciato la prima osservazione di $\Xi_b^0$, un barione con la struttura usb:

Per poter rilevare questo nuovo barione, i ricercatori del Tevatron devono ricostruire i seguenti canali di decadimento:

La verità

Esiste una differenza tra la verità e la parte di verità che si può dimostrare: questo è in realtà un corollario di Tarski al teorema di Gödel. Naturalmente i giudici, gli avvocati, gli archeologi lo sapevano molto prima dei matematici. Pensiamo a qualunque delitto con due soli possibili sospettati. Entrambi sanno tutta la verità che interessa: sono stato io o non sono stato io. Però la giustizia non può accedere direttamente a questa verità e deve percorrere un difficile cammino indiretto per raccogliere delle prove: analisi della Scientifica, mozziconi di sigarette, impronte, riscontri di alibi... Troppe volte gli indizi che si trovano non riescono a provare né la colpevolezza di uno né l'innocenza dell'altro. In fondo ciò che ha dimostrato Gödel nel 1931 con il suo teorema dell'incompletezza è esattamente ciò che avviene in matematica. Il meccanismo di conferma della verità che risale ad Aristotele ed Euclide, l'orgoglioso macchinario che, a partire da affermazioni veritiere, da primi principi inconfutabili, avanza a passi strettamente logici verso la tesi, quello che chiamiamo "metodo assiomatico", a volte può semplicemente essere tanto insufficiente quanto i criteri precari di approssimazione della giustizia.

(Arthur Seldom, da La serie di Oxford di Guillermo Martinez, trad. Jole Da Rin)

Grafici sui terremoti storici in Italia

Marco, tempo addietro su Leucophaea, provò a ragionare sul nucleare dopo il famoso disastro di Fukushima. Nella parte finale delle sue considerazioni, propose ai lettori una lista dei terremoti italiani e mi venne in mente di provare a realizzare qualche grafico per vedere se nello storico italiano ci fossero terremoti dell'entità di quella registrata in Giappone.
Direi che i grafici, in effetti, possono tranquillamente parlare da soli:

E infine due grafici interattivi:

Ritratti: Brian May

Brian May, credo lo sappiamo tutti su questo blog, è il chitarrista dei Queen, uno dei più grandi gruppi rock di tutti i tempi, fondato dal grandissimo Freddy Mercury. Però Brian non è solo un chitarrista di successo, uno dei migliori (se non il migliore) in circolazione, ma è anche un astrofisico!
Nasce il 19 luglio del 1947 a Twickenham, Londra. Studia matematica e fisica all'Imperial College, dove inizia anche il dottorato, che però abbandona intorno al 1973 quando i Queen iniziano a raccogliere il meritato successo. Completa, però, il suo percorso a 30 anni di distanza, nel 2007⁽⁵⁾, ma nel frattempo non ha dimenticato la sua attività di ricerca astronomica: infatti scrive Bang! – The Complete History of the Universe insieme con Patrick Moore e Chris Lintott e pubblicato nel 2006.
Si diceva, però, attività di ricerca: Mr.May, infatti, tra il 1972 e il 1973, ha visto la pubblicazione di due suoi articoli, di cui uno addirittura su Nature, scritti insieme con Mr.Hicks e Mr.Reay: Mg_I Emission in the Night-Sky Spectrum e An Investigation of the Motion of Zodiacal Dust Particles (Part I), written with Mr.Hicks and Mr.Reay.
Nelle due pubblicazioni, May e colleghi si interessano alla luce zodiacale, quella proveniente dalla porzione di cielo corrispondente con la striscia dello zodiaco, in particolare nello spettro del Mg_I vicino alla lunghezza d'onda di 5183.62 Å.
L'importanza in questo genere di studi sta nel fatto che la formazione di Mg_I e Mg_II è una delle caratteristiche nell'interazione tra l'atmosfera e le radiazioni stellari^{(2, 3)}. Con l'obiettivo di determinare le linee di assorbimento della luce zodiacale, Brian & friends utilizzano l'interferometro Fabry-Perot illustrato in figura:

Il metodo è stato campionare, per 48 s, ognuno dei 18 punti lungo l'intervallo spettrale. Il livello del segnale di ogni punto è stato registrato a partire dai conteggi degli impulsi elettronici e dalla stampa delle linee. Un secondo canale per il conteggio degli impulsi ha monitorato il fondo celeste a banda larga, consentendo così le correzioni per la fluttuazione nella trasparenza del cielo. Il potere risolutivo dell'interferometro eradi 3500, corrispondente a un profilo strumentale di 1.5 Å.

Il tempo di osservazione è settembre e ottobre 1971 e aprile 1972 dall'osservatorio di Izana nelle Tenerife, Canarie.

Cicogne (2): Cosa mangiano gli infanti! (1)

Infante: Uéééééé!
Asterix: Che abbia fame?
Obelix: Peccato: ho finito l'ultimo cinghiale ieri sera!

(da Il figlio di Asterix, di Uderzo, 19° volume dei Classici del Fumetto, trad.Alba Avesini)

MaddMaths #19 giugno 2011

Anche se con una decina di giorni di ritardo, pubblico ben volentieri la newsletter dei MaddMaths!, che in effetti il mese scorso hanno avuto a che fare con il Carnevale della Matematica #38, che nel frattempo è anche arrivato alla 39.ma edizione (ringrazio .mau. per la splendida presentazione!), alla quale i MaddMaths! hanno puntualmente partecipato: questo vuol dire che potrebbe esserci una sovrapposizione di link, ma alla fine più segnalano e meglio è. Dunque iniziamo:
L'editoriale di Roberto Natalini, Ma chi se ne frega della matematica

Lo sappiamo che siete tutti in vacanza o quasi, e della matematica non ve ne frega un bel nulla, sia essa pura o applicata o anche fosse a pallini. Ma mentre siete sul bagnasciuga arriva Michel Gove, il Ministro all'Educazione britannico, un collaboratore stretto di Cameron, e in un discorso alla Royal Society dice che è la matematica che fa la storia.

Poi, per Vita da matematico, Luigi Civalleri

Cosa ci fa un matematico in una casa editrice? E perché i libri di matematica vendono così tanto? A queste e altre domande risponde Luigi Civalleri, laureato in matematica e docente al master in Comunicazione della Scienza presso la SISSA di Trieste. Ha lavorato in alcune importanti case editrici italiane; oggi è traduttore, editor e consulente freelance. Tra i libri da lui tradotti: Armi, acciaio e malattie di Jared Diamond, L’universo elegante di Brian Greene, Il dilemma dell’onnivoro di Michael Pollan.

E poi, in ordine sparso,
Batte la lingua sul tamburo di Roberto Natalini:

La poesia fa risuonare in noi immagini e ricordi. E un suono può farci capire la forma della membrana che lo ha prodotto?

Gli origami in 3D e il Pysanka di Resch: l'uomo che fece l'uovo (di Pasqua) di Flavia Giannoli

Scopriamo insieme come la tecnica degli origami 3D ha permesso al matematico Resch di realizzare un monumento eccezionale: l'uovo di Pasqua celebrativo di Vegreville (Alberta, Canada) lungo 9 metri e pesante circa 2,5 tonnellate

La congettura Collatz: il lupo vestito da agnello

La soluzione della Congettura Collatz corre nella Rete. Ma è, ennesimamente, sbagliata...

Per questa edizione è tutto (in fondo l'ora talda, il caldo, che oggi però un po' di tregua l'ha data, e quant'altro suggeriscono di chiuderla qui, e poi se no come ci andate al Carnevale #39 senza l'incentivo di trovare il resto?), ma vi lascio con una selezione di articoli che i MaddMaths! hanno tratto dall'Almanacco della Scienza del CNR.
Alla prossima con i MaddMaths! e a un po' prima con il sottoscritto (si spera!).

Keplero aveva un gatto nero

Da dove iniziare? E' sempre difficile raccontare un libro bello, ricco di spinti, intelligente e anche divertente. E allora, forse, il modo migliore è iniziare con la definizione del limerick:
Il pittore e, possiamo dirlo, poeta Edward Lear ideò un componimento poetico dalla struttura AABBA che, come ben scrive l'autore nell'introduzione tecnica, si basa non già sul numero delle sillabe ma sul ritmo. Non sto qui a spiegarvi tutto sulla struttura del verso (c'è Wikipedia, o c'è l'introduzione del nostro invincibile autore!), però un esempio ve lo voglio proporre, tratto proprio dall'introduzione.
Betsy Devine e Joel Cohen nel 1992 proposero questa simpatica cinquina:

Integral of zee-squared dee zee
From 1 to the cube root of 3,
Times the cosine,
Of 3 pi over 9,
Is the log of the cube root of e.

che nella traduzione del nostro diventa

L'integrale di z, se al quadrato è,
da uno alla radice cubica di 3
per il coseno preciso
di tre pigreco, per nove diviso,
è il logaritmo naturale della radice cubica di e.

che altro non è se non la seguente formula matematica:
\[\int_1^{\sqrt[3]{3}} z \, \text{d} z \cdot \cos \left ( \frac{3\pi}{9} \right ) = \ln \sqrt[3]{e}\]
Altro componimento interessante presente nella raccolta è il clerihew, che prende il nome dal suo inventore, che torva uso soprattutto nella presa in giro di personaggi reali, come nel caso del Keplero del titolo:

Giovanni Keplero
aveva un gatto nero
che storceva le vibrisse
se sentiva cerchio e non ellisse.

Se vogliamo, lettori moderni, un ottimo riferimento, sempre moderno, sono le famosissime biografie essenziali.
Un altro componimento interessante è il fib, che si basa sulla serie di Fibonacci: ogni verso ha un numero di sillabe corrispondente alla cifra della serie abbinata a quella riga, quindi primo verso 1 sillaba, secondo verso 1 sillaba e così via, con stanze di 5 o 6 versi, come ad esempio questa dedicata al bosone di Higgs e dal titolo Nell'attesa del boom borsistico:

Ma
tu
ci sei?
Esisti?
Rotto lo specchio,
potremo mai ricomporlo,
osservando la massa degli intermediari?

che, obiettivamente, è una buona domanda...
Componimenti apparentemente minori ma non per questo meno importanti sono gli italiani incarrighiana e i versi maltusiani.
Il primo è un componimento satirico suo malgrado, visto che l'inventore, Ferdinando Ingarrica, non sembra che l'intento satirico fosse nelle sue intenzioni, ma intanto tutta Italia (come si disse ai tempi dell'uscita dei primissimi, mitici numeri di Rat-Man Collection) gli ha riso dietro.
I versi maltusiani, invece, sono ideati all'interno del movimento dei futuristi per prendere in giro Thomas Malthus, economista sostenitore della castità (non è un caso se gli oani, la razza dei Guardiani dell'Universo DC Comics, casti, sono originari del pianeta... Malthus!), e anche loro avevano un intento leggero e scherzoso.
Al di là, comunque, dei toni, appunti, leggeri e scherzosi che riescono a trasformare in gioco argomenti altrimenti ostici, sono abbastanza d'accordo con quanto scritto da .mau. su anobii

i suoi maltusiani non hanno il ritmo che mi aspetterei da loro: anche l'orecchio vuole la sua parte.

In effetti estenderei il giudizio anche agli incarrighiani, che mi richiamano troppo alla mente quel deficiente di Cattivik (mi farò molti nemici, ma proprio questo personaggio non riesco a sopportarlo!).
Quindi, se sono riuscito a interessarvi, correte a procurarvi Giovanni Keplero aveva un gatto nero di Marco Fulvio Barozzi, in arte Popinga.

P.S.: in effetti l'ho trovato per sbaglio, mentre non lo stavo cercando, nel piano scientifico della libreria Hoepli qui a Milano. Ovviamente non sono uscito solo con quel libro, ma degli altri ci sarà modo e tempo di parlarne dopo che li avrò letti!

Il signor Nettuno

Uno degli eventi astronomici di questi ultimi due giorni è stato sicuramente la conclusione della prima rivoluzione di Nettuno dai tempi della sua scoperta, avvenuta il 23 settembre del 1846 grazie alle osservazioni degli astronomi Galle e d'Arrest. Fu proprio quest'ultimo, all'epoca dei fatti uno studente, a proporre, però, di osservare proprio quella porzione di cielo dove venne trovato Nettuno, basandosi sul lavoro del matematico francese Le Verrier, uscito quello stesso anno. Le Verrier aveva in effetti svolto una previsione teorica indipendente da un lavoro simile realizzato dall'inglese Adams nel 1843.
Riguardo Adams, che provò a convincere, inutilmente, Airy a verificare la sua ipotesi, potrebbe essere interessante leggere questo Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet, dello stesso Adams:

Sempre di Adams, segnalo anche questa History of the Discovery of Neptune.
Sul lavoro di Le Verrier, invece, vi propongo la prima pagina di Account of the discovery of Le Verrier's planet Neptune di Galle dove si trova la tabella riassuntiva delle proprietà del nuovo pianeta previste dal francese:

Topolino, tra Betty Boop e la propaganda anti-USA

Immaginate un'isola in mezzo al mare dove gli abitanti, un mix tra animali più o meno umanizzati (tra i quali spicca una specie di Felix) ed esseri umani veri e propri che stanno festeggiando allegramente. A un certo punto un'ombra, che sembra un aereo, gira sopra le teste dei festeggianti. In realtà quest'ombra è un topo crudele, minaccioso e insolitamente grande in groppa a un pipistrello che minaccia la pace dell'isola. Il corto risale al 1936, prima cioè della seconda guerra mondiale, ed evidentemente, visto che è stato realizzato in Giappone, fa parte della propaganda anti-statunitense dei nipponici, che si salvano dall'invasore grazie all'intervento di alcune figure mitologiche uscite fuori da un libro.
A questo corto, che potrete vedere alla fine di questo post, sono giunto perché ho iniziato a cercare la fonte e alcune informazioni in più su questa particolare immagine, evidentemente prodotta nell'Europa orientale:

E cercando cercando becco questa pagina tratta da Zabavnik #7, rivista di fumetti serba:

Una soluzione al problema del massimo insieme indipendente

Per sistema distribuito si intende un insieme di computer autonomi che comunicano in una rete per ottenere un obiettivo comune. Quindi il massimo insieme indipendente (Maximal Independent Set, MIS) è un soggetto all'interno di un sistema distribuito. D'altra parte cosa si intende per MIS?

Nella teoria dei grafi, un massimo insieme indipendente o il massimo insieme stabile (maximal stable set) è un insieme indipendente che non è sottoinsieme di un altro insieme indipendente.

Degli esempi sono meglio delle parole, ed eccoli tratti da Commons (pubblico dominio) sul grafo di un cubo:

Come si può vedere ogni MIS è costituito da punti che non sono adiacenti (conserviamo l'informazione).
L'obiettivo del problema del massimo insieme indipendente è trovare la dimensione massima del MIS in un dato grafo o rete. In altre parole il problema è cercare i leader in una rete locale di provessori connessi, dove per leader possiamo intendere un nodo attivo connesso con un nodo inattivo, come nell'esempio.
Un problema di questo genere è di tipo NP (giusto per avere un'idea della complessità della questione).

Secondo Afek, Alon, Barad, Hornstein, Barkai and Bar-Joseph,

nessun metodo è in grado di ridurre efficientemente la complessità di un messaggio senza assumente della conoscenza sul numero dei vicini.

Una rete simile a quella di cui si sta parlando, però, si ritrova anche nei precursori delle setole sensoriali della mosca, così l'idea dei ricercatori è di utilizzare i dati provenienti da questa rete biologica per risolvere il problema computazionale da cui siamo partiti.

Un tale sistema da ora in poi sarà indicato come SOP, sensory organ precursors, i precursori degli organi sensoriali.

The sky is not the limit

I'm hearing (not listening!) a song, tonight. A great song for a great news...
Enjoy (and 'nuff said...)!

Wikipedia e la scienza

Ho già esplorato il rapporto tra Wikipedia e la scienza in un paio di occasioni (Rivoluzione irreversibile e L'importanza di Wikipedia nella salute pubblica). Ritorno sulla questione grazie a Moreno che via twitter ha segnalato questo genome digest di The Scientist, che ha una particolarità: presenta immagini tratte esclusivamente da Commons!
In particolare segnalerei alla vostra attenzione questa particolare immagine della famigerata E. Coli:

Realizzata dall'utente Mattosaurus e distribuita in pubblico dominio, l'immagine è anche finita in un lavoro scientifico (lo si può definire scientifico perché ha un doi associato: 10.5524/100001), distribuito anch'esso in pubblico dominio, e che semplicemente si riferisce al sequenziamento dell'E. Coli.
Mi sembra questo un bel modo, non solo di utilizzare Wikipedia, ma anche di aumentarne l'importanza e stimolarne un uso corretto e consapevole.
Però Wikipedia è anche un ottimo strumento didattico, quando viene utilizzato con intelligenza, ovviamente. Un modo interessante per sfruttare queste possibilità è, ad esempio, realizzare delle versioni multimediali delle voci wikipediane collegate con un dato argomento, come ho fatto ad esempio con l'E. Coli:

Brunori SAS... E io dove ero?

Quando? Il 16 giugno mentre cantava a Radio Popolare. Non ricordo. Era il giorno dopo l'eclisse. Ormai quel che è fatto è fatto, per cui accontentiamoci di un po' di video riguardo quella performance. Iniziamo con Rosa, perché è da questa che tutto è iniziato:

E' stato grazie a Elitre che ho scoperto dell'occasione persa, avendo la mia wiki-concittadina condiviso questa notte su twitter il video ufficiale in alta risoluzione di Rosa. Dire che questa canzone potrà diventare il tormentone estivo forse è eccessivo, però è musicalmente perfetta per prendere all'orecchio e purtroppo è tremendamente attuale...

Fossili ai raggi X

Scrive Moreno su twitter

Da piccolo coloravo i dinosauri di blu, e la mia maestra mi sgridava xkè diceva fossero verdi. Ora sapremo la verità!

segnalando l'articolo I colori della preistoria di Francesca Petrera dove viene raccontato quanto uscito su Science Express nell'articolo Trace Metals as Biomarkers for Eumelanin Pigment in the Fossil Record (in effetti la scelta dell'immagine e l'impostazione dell'articolo sembra ripresa da PhysOrg, che però a sua volta ripropone, parola per parola, il comunicato stampa dello SLAC, che come vedremo ha avuto una certa importanza nella costruzione della ricerca).
A voler essere pignoli Moreno è stato anticipato dal New Journal of Physics che ha segnalato il bell'articolo di Victoria Gill su BBC Nature. Nell'articolo si nota subito che Victoria ha avuto la possibilità di leggere il paper uscito su Science, semplicemente guardando le figure di supporto: evidentemente i ricercatori le hanno fornito il materiale con un certo anticipo. Noi poveri umani, però, abbiamo a disposizione comunque un po' di materiale, come la press release ufficiale e la materia cerebrale. Innanzitutto una breve ricerca sugli autori dell'articolo, partendo dal fisico dei raggi X Uwe Bergmann, non nuovo a imprese del genere. Nel 2006, infatti, utilizzando sempre i raggi X, aveva decodificato uno degli ultimi scritti di Archimede:

Vi lascio il link alla lecture che Bergmann ha fatto sulla questione e che trovate su Academic Earth (oppure sul mio tumblr).
Un'altro che già aveva pubblicato su un lavoro non molto differente è Roy Wogelius con Infrared mapping resolves soft tissue preservation in 50 million year-old reptile skin (via ScienceDaily), un articolo dove, utilizzando varie tecniche come Fourier Transform InfraRed (FTIR), Pyrolysis-Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Py-GC/MS) e Synchrotron Rapid Scanning X-Ray Fluorescence (SRS-XRF), che poi è la stessa tecnica utilizzata su Trace Metals... per recuperare i colori del fossile d'uccello esaminato.Nell'articolo uscito sui Preceedings of Royal Society B, invece, ad essere stato esaminato è un fossile di rettile (Squamata: Reptilia)⁽¹⁾

Concentriamoci un attimo sui fasci di raggi X (in fondo sono un fisico...): sono stati utilizzati due tipi differenti di fasci, uno con energia 2481,5 eV e un altro con energia 2479,9 eV con l'obiettivo di mappare lo zolfo (e composti) all'interno del fossile. I dati per una delle pelli esaminare sono stati confrontati con della pelle proveniente da un gecko.