Il mondo della fisica: 2015

Il meglio della fisica del 2015

"Physics World" ha reso noto l'elenco dei dieci più importanti risultati nel campo della fisica. Palma d'oro al teletrasporto quantistico simultaneo di due proprietà quantistiche del fotone. No, niente "Sig. Scott, ci faccia risalire", almeno per il momento...

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A seguire, senza un preciso ordine di importanza:

la misura della radiazione di ciclotrone a cui vengono emessi singoli elettroni durante il decadimento beta del cripto-83 (utile per misurare la massa dell'antineutrino elettronico, emesso insieme all'elettrone nel decadimento);
la prima prova sperimentale dell'esistenza dei fermioni di Weyl (sfuggenti particelle prive di massa che potrebbero essere sfruttate in circuiti elettronici di nuova generazione);
gli esperimenti che confermano la violazione della disuguaglianza di Bell (la "fantasmatica azione a distanza", secondo la definizione di Albert Einstein nel famoso paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen);
la prima misurazione ad alta risoluzione della firma spettrale nell'ottico della luce riflessa da un esopianeta (ha permesso di misurare massa, inclinazione orbitale e riflettività del pianeta; alcuni anni fa sembrava impensabile solo rivelare un pianeta extrasolare);
la dimostrazione che cinque quark possono essere legati insieme in particelle chiamate appunto pentaquark (esperimento LHCb del Large Hadron Collider; previsti teoricamente, attendevano la conferma sperimentale come avvenne a suo tempo per l'anti-idrogeno);
la scoperta del primo materiale che è superconduttore ad altissima temperatura (203 K, superiore alla temperatura in Antartide; di solito lavorano alle temperature dell'azoto liquido con costi molto elevati);
la messa a punto presso il Los Alamos National Laboratory del primo apparecchio portatile per la risonanza magnetica (chiamato battlefield MRI, il miglior metodo non invasivo per ottenere immagini di tessuti molli);
la costruzione del primo microscopio a gas quantistico per atomi fermionici di potassio (in grado di ottenere immagini di 1000 singoli atomi!);
la creazione del primo dispositivo di elaborazione dei bit quantistici basato sulla tecnologia al silicio (crittografia quantistica, acquisti e transazioni sicure sul web).

Jeopardy!

Jeopardy! è un game show statunitense che consiste in una gara di cultura generale tra i vari concorrenti. La sua popolarità è tornata in auge durante tre trasmissioni del febbraio del 2011 in cui il sistema di intelligenza artificiale Watson della IBM ha sbaragliato i campioni storici della trasmissione. La IBM (International Business Machines Corporation) aveva già sfidato un uomo con una macchina: Deep Blue, nel 1996 era stata in grado di battere il campione di scacchi Garry Kasparov in una partita con cadenza di tempo da torneo. La IBM è tra le maggiori aziende al mondo nel settore informatico, avendo prodotto tra l'altro il bancomat, il disco floppy, la carta a banda magnetica, il database relazionale, la scheda madre, i connettori PS/2 e il codice a barre. Oggi Watson è usato per analizzare articoli scientifici in campo medico al fine di elaborare diagnosi migliori di quelle effettuate da medici umani.

Ricostruzione dell'attività cerebrale

Attraverso la risonanza magnetica funzionale è possibile "ricostruire" il pensiero. Questa tecnica, resa disponibile grazie alla ricerca in campo medico, fa uso della fisica e della matematica. La parte relativa all'analisi dati si basa invece sulle stesse metodiche che permettono di consigliarvi film e libri mentre navigate su siti di vendita online.
Non abbiamo ancora una conoscenza completa del cervello, ma sappiamo molto di più di quello che comunemente si pensi. Spero che apprezziate la straordinarietà di quello che state per vedere...

Tavola periodica divertente

Guardando una puntata di "Big bang theory" mi è venuto in mente un filmato divertente per imparare i nomi della tavola periodica. Il video originale della performance di Tom Lehrer lo trovate qui. Questo invece è un video con il testo.

Sulla situazione in Siria

In pochi minuti un ripasso di storia conciso e completo. Anche se non avete affrontato tutti gli eventi è comunque utile sapere come sono andate le cose fin qui...

Il paradosso di Monty Hall

Nel gioco a premi statunitense "Let's make a deal" venivano mostrate al concorrente tre porte chiuse.
Dietro a una si trova un'automobile, mentre ciascuna delle altre due nasconde una capra.
Il giocatore può scegliere una delle tre porte, vincendo il premio corrispondente.
Dopo che il giocatore ha selezionato una porta, ma non l'ha ancora aperta, il conduttore dello show – che conosce ciò che si trova dietro ogni porta – apre una delle altre due, rivelando una delle due capre, e offre al giocatore la possibilità di cambiare la propria scelta iniziale, passando all'unica porta restante.
Cambiare porta migliora le chance del giocatore di vincere l'automobile?

Dopo aver pensato alla soluzione, potete dare un'occhiata alla tabella in alto a destra nella pagina wikipedia relativa all'argomento.
Oppure fare una simulazione con il seguente programma. Schiacciate il tasto "play" in alto a sinistra e vedete cosa succede nella finestra a destra. Dopo aver fatto alcune prove, modificate il valore "demo = 1" nelle prime righe a sinistra, sostituendo l'uno con lo zero e premendo nuovamente "play". In questo caso vengono fatte 1000 prove (potete modificare il valore "rep" se volete, senza esagerare). Confrontate il valore con quello aspettato, ossia 2/3.