Scienza

La realtà fisica in due dimensioni

Alla scoperta della fisica in due dimensioni“Chiamo il nostro mondo Flatlandia, non perché sia così che lo chiamiamo noi, ma per renderne più chiara la natura a voi, o lettori beati, che avete la fortuna di abitare nello spazio”. Così scriveva Edwin A. Abbot ('Flatlandia', Feltrinelli) nel lontano 1882, raccontando la vita in un mondo a due dimensioni e mostrando le consuetudini di una società che apparirebbe a noi abitanti del mondo tridimensionale quanto meno bizzarra.

Quello che potrebbe sembrare solamente un racconto di fantasia diviene ai nostri giorni quasi una profezia, dal momento che sono stati assegnati tre premi Nobel per la Fisica a David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane e J. Michael Kosterlitz per “aver fatto luce su strani stati della materia (in due dimensioni)”.

Come scriveva Abbot, la realtà fisica in due dimensioni è molto diversa da quella che osserviamo nel mondo attorno a noi. In Flatlandia prendono vita nuovi stati della materia che possono essere spiegati solamente dalle leggi della meccanica quantistica. E queste fasi quantistiche sono oggi oggetto di una intensa ricerca, allo scopo di sviluppare nuovi dispositivi elettronici, in grado, si spera, di avere un forte impatto sulla vita quotidiana.

I sistemi bidimensionali devono il loro comportamento unico alla combinazione di statistica quantistica, forte correlazione tra le particelle, dimensionalità e topologia. Questi tre ingredienti sono tutti fondamentali, ma allo stesso tempo difficili da controllare nei sistemi convenzionali. Innanzitutto il numero di gradi di libertà di un sistema elettronico reale è gigantesco.

Scoperti i neuroni specchio

Neuroni specchioI neuroni specchio sono una delle più importanti scoperte scientifiche dgli ultimi vent'anni, una scoperta che ha cambiato il nostro modo di comprendere l'interazione tra gli essere umani (e tra gli animali), e che in un certo senso ha provato scientificamente il passo del poeta John Donne “nessun uomo è un isola”...

Ma come funzionano? Che implicazioni hanno per la nostra vita quotidiana? E per la nostra vita interiore?

I neuroni specchio sono una tipologia di neuroni la cui esistenza è stata rilevata per la prima volta verso la metà degli anni '90 da Giacomo Rizzolatti e colleghi presso il dipartimento di neuroscienze dell'Università di Parma. Utilizzando come soggetti sperimentali dei macachi, questi ricercatori osservarono che alcuni gruppi di neuroni si attivavano non solo quando gli animali erano intenti a determinate azioni, ma anche quando guardavano qualcun altro compiere le stesse azioni.

Studi successivi, effettuati con tecniche non invasive, hanno dimostrato l'esistenza di sistemi simili anche negli uomini. Sembrerebbe che essi interessino diverse aree cerebrali, comprese quelle del linguaggio.

I neuroni specchio permettono di spiegare fisiologicamente la nostra capacità di porci in relazione con gli altri.

Nuova tecnica per individuare le cellule malate nel sangue

Cellule del sangueRicercatori di Isasi-Cnr svelano un’innovativa e originale possibilità di individuazione di cellule malate nel sangue, che resterebbero nascoste alle attuali tecniche. Il risultato è pubblicato su una rivista del gruppo Nature, Light: Science and Applications. L’efficacia è stata dimostrata anche nel riconoscimento dei potenziali contaminanti delle acque

Una delle maggiori sfide della medicina moderna è la diagnosi precoce di malattie tumorali, poiché un intervento tempestivo aumenta sensibilmente le probabilità di guarigione. Una ricerca condotta da un team di giovani ricercatori, svolta a Pozzuoli presso l’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche (Isasi-Cnr) in collaborazione con il Consorzio Ceinge-biotecnologie avanzate, di cui fa parte l’Università di Napoli Federico II, svela una nuova e originale tecnica applicabile all’identificazione di cellule estranee circolanti all’interno del flusso sanguigno, le cosiddette Ctc (Circulating Tumor Cells). La ricerca è stata pubblicata su Light: Science and Applications, rivista del gruppo Nature.

Il sangue è composto da milioni di cellule quali globuli rossi, bianchi, piastrine, linfociti. La diagnostica di malattie del sangue viene eseguita tramite l’emocromo, che fornisce parametri statistici sulle cellule esaminate come il volume cellulare, l’emoglobina, ecc.

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