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Alla ricerca della materia oscura

Geek   21.06.22  

Secondo gli astronomi la materia oscura supera di almeno cinque volte la materia ordinaria, ma come suggerisce il suo nome è sperimentalmente difficile da individuare.
La materia oscura infatti non emetterebbe radiazione elettromagnetica e verrebbe rilevata soltanto indirettamente, attraverso i suoi effetti gravitazionali.

L'ipotesi di una materia esotica per giustificare osservazioni astrofisiche, come le stime della massa delle galassie, viene esposta sino dai primi decenni del '900.
Questa materia costituirebbe circa l'85% dell'intera massa presente nell'universo. Rappresentando circa il 27% della densità energetica totale dell'universo osservabile.

La prova a sostegno della materia oscura viene dai calcoli che mostrano che molte galassie si comporterebbero in modo molto diverso se non contenessero una grande quantità di materia invisibile. Alcune galassie non si sarebbero affatto formate e altre non si sarebbero mosse come fanno attualmente. Altre indicazioni includono le osservazioni sulla lente gravitazionale e il fondo cosmico a microonde, insieme alle osservazioni astronomiche dell'attuale struttura dell'universo osservabile, la formazione e l'evoluzione delle galassie, la posizione della massa durante le collisioni galattiche e il movimento delle galassie all'interno di ammassi di galassie.

Veritasium espone l'incredibile complessità della ricerca della materia oscura.

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La ricerca di connessioni tra la teoria dei numeri e la geometria per unificare la matematica

Geek   14.06.22  

Il programma Langlands viene spesso descritto come una sorta di grande teoria unificata della matematica, al pari della Teoria del Tutto per la fisica.
Fu proposto dal matematico Robert Langlands quando cercò di mettere in relazione i gruppi di Galois in teoria algebrica dei numeri con le forme automorfe e la teoria della rappresentazione dei gruppi algebrici su campi locali e anelli di adele.

Quanta Magazine ci porta in un viaggio attraverso i continenti della matematica per conoscere le maestose simmetrie al centro del programma Langlands, inclusa la dimostrazione con cui Andrew Wiles ha risolto l'ultimo teorema di Fermat.

In una lettera del 1967 al teorico dei numeri André Weil, un matematico trentenne di nome Robert Langlands ha delineato congetture sorprendenti che prevedevano una corrispondenza tra due oggetti provenienti da campi della matematica completamente diversi. Nasce il programma Langlands. Oggi è una delle imprese matematiche più ambiziose mai tentate. Le sue simmetrie implicano connessioni profonde, potenti e curiose tra i rami più importanti della matematica. Molti matematici concordano sul fatto che abbia il potenziale per risolvere alcuni dei problemi più difficili della matematica [...].

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L'uomo che ha rivoluzionato il modo in cui i computer comunicano tra loro

Geek   19.05.22  

Leslie Lamport, vincitore del premio Turing per i contributi nello studio dell'affidabilità e della consistenza dei sistemi di calcolo, è stato pioniere nel campo teorico e pratico dei sistemi distribuiti e concorrenti in cui più componenti su reti diverse si coordinano per raggiungere un obiettivo comune. Da internet al cloud computing, dal machine learning all'intelligenza artificiale.

All'inizio degli anni '80, Lamport creò anche LaTeX (da leggere come latek, la X è infatti la lettera greca chi), un linguaggio di markup per la preparazione di testi che fornisce modi sofisticati per comporre formule complesse e formattare documenti scientifici.
Nel 1989, Lamport ha inventato Paxos, un "algoritmo di consenso" che consente a più computer di eseguire compiti complessi; senza di esso, l'informatica moderna non potrebbe esistere. Ha anche portato maggiore attenzione su una serie di problemi matematici, dando loro nomi distintivi come l'algoritmo della panetteria e il problema dei generali bizantini.

Il lavoro di Lamport dagli anni '90 si è concentrato sulla verifica formale, l'uso di prove matematiche per verificare la correttezza dei sistemi software e hardware. In particolare, ha creato un linguaggio di specifica chiamato TLA+ (per la logica temporale delle azioni), che utilizza il linguaggio preciso della matematica per prevenire bug ed evitare difetti di progettazione.

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Un corallo al microscopio

Geek   16.05.22  

James Weiss ha avuto l'opportunità di esaminare al microscopio campioni di corallo esplorando la vita simbiotica delle zooxantelle, microrganismi fotosintetici unicellulari che coesistono con numerosi organismi marini all'interno della zona eufotica.

Le zooxantelle vivono le loro vite di alghe all'interno del corallo, assorbendo la luce e fotosintetizzandola in nutrienti. Ma quei nutrienti non sono tutti per loro, anzi. Circa il 90% di questi nutrienti verrà usato dal corallo per formare il tipico scheletro calcareo. In cambio, le zooxantelle ottengono la protezione del loro ospite. Inoltre, l'effetto complessivo risulta bellissimo, con le zooxantelle che forniscono gran parte del colore che associamo normalmente ai coralli.

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Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea

Geek   12.05.22  

Il team di ricerca dell'Event Horizon Telescope, dopo averci mostrato l'orizzonte degli eventi del buco nero supermassiccio M87 nella galassia Virgo A, ha concentrato gli sforzi sula nostra galassia per svelare la prima immagine del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, Sagittario A*, come raccontato da New Scientist.
L'INAF spiega come questo risultato fornisca la prima prova visiva diretta che l'oggetto sia davvero un buco nero e permetta di ampliare la nostra conoscenza su questi fenomeni celesti che risiedono al centro della maggior parte delle galassie.

Ottenere il nuovo risultato è stato molto più difficile rispetto al precedente, anche se Sgr A* è molto più vicino a noi. Il team ha dovuto sviluppare nuovi sofisticati strumenti di analisi dati per tener conto del moto del gas intorno a Sgr A*, che impiega pochi minuti a completare un'orbita attorno a questo buco nero. Il buco nero al centro della galassia M87 è molto più grande e il gas, che si muove alla stessa velocità (prossima a quella della luce) attorno a entrambi i buchi neri, impiega giorni o addirittura settimane per orbitare intorno ad esso: era dunque un target più stabile e quasi tutte le immagini avevano lo stesso aspetto. Non è accaduto lo stesso per Sgr A*. L'immagine del buco nero al centro della nostra galassia è una media delle diverse immagini estratte dal team, svelando finalmente questo oggetto per la prima volta.

Sagittarius A* si trova a oltre 26.600 anni luce dalla Terra e ha una massa stimata in circa 4,1 milioni di masse solari. Questa regione del Centro Galattico è popolata dall'omonimo un ammasso stellare che comprende decine di stelle conosciute.

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Il Canale di Suez ha rimodellato il commercio marittimo

Geek   07.05.22  

Realizzato da Ferdinand de Lesseps e inaugurato nel 1869, il Canale di Suez ha da subito rappresentato una svolta nel commercio mondiale.
In origine misurava 164 km di lunghezza, 53 metri di larghezza e 8 di profondità, sufficienti a garantire il transito di navi con pescaggio massimo di 6,7 metri. Oggi, dopo l'ampliamento completato nel 2010, il canale presenta una lunghezza di 193,30 km, grazie ai due nuovi accessi a nord e a sud, una larghezza che varia tra i 205 e 225 m e soprattutto una profondità di 24 metri, capace di permettere il passaggio di navi con pescaggio superiori ai 20 metri. Ciò ha migliorato l'accesso e ampliato il traffico, ma al contempo rischia di aggravare alcuni rischi ambientali come la migrazione lessepsiana, il passaggio di specie dall'areale del mar Rosso al mar Mediterraneo e viceversa, e moltiplicare i rischi di incidenti, come dimostranto dal recente incagliamento della Ever Given.

Quasi il 30% di tutto il traffico navale mondiale passa attraverso il Canale di Suez. Parliamo di oltre 20.000 navi nel solo 2021.
Nel suo intervento a TED-Ed, Lucia Carminati, racconta le ipotesi per aprire una via tra Mediterraneo e mar Rosso a partire del secondo millennio a.C., sino ad arrivare al successo nel XIX secolo, attraverso problemi logistici, economici, politici, geologici e militari per realizzare un'opera che ha riplasmato il commercio marittimo transcontinentale.

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Breve storia della contraccezione

Geek   04.05.22  

La storia del controllo delle nascite è antica quasi quanto la storia della ruota, come racconta Lindsay Holiday.

Per gran parte della storia, la gravidanza e il parto sono stati un'impresa molto pericolosa per le donne. Nell'Europa medievale una donna su tre moriva per complicazioni dovute al parto e un bambino su quattro non viveva abbastanza per raggiungere il suo primo anno di età. Anche quando madre e figlio sopravvivevano alla prova del parto, le donne non erano sempre in grado di provvedere al sostentamento del bambino. Inoltre nella maggior parte delle culture la gravidanza al di fuori del matrimonio era considerata un peccato che spesso portava la madre e il bambino ad essere banditi dalla comunità o scomunicati, a differenza dell'uomo per cui normalmente non vi erano pene specifiche. Non sorprende quindi che le donne nel corso della storia abbiano provato un'ampia varietà di metodi per prevenire il concepimento.

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Come realizzare una pinhole in casa

Geek   01.05.22  

Karen Majoka analizza i risultati dei suoi esperimenti con fotocamere stenopeiche e dimostra anche come costruire una pinhole con due lattine, un paio di forbici, nastro adesivo, un ago, carta abrasiva e carta fotografica.

La stenoscopia utilizza il principio della camera oscura per catturare immagini attraverso fotocamera sprovviste di obiettivo, ma dotate di un foro stenopeico: un piccolo foro, equivalente a un'apertura del diaframma minuscola, capace di catturare la luce e regolare l'esposizione con tempi di posa molto estesi.

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