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Un paesaggio marziano, spiegato dalla Nasa

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La fotografia panoramica più grande e ad alta risoluzione presa dal rover Curiosity della Nasa sulla superficie di Marte. È questo che mostra il video che vi mostriamo (credit Nasa/Jpl-Caltech/Msss), con le parole di spiegazione (in inglese) di Ashwin Vasavada, Project scientist del Progetto Curiosity.

Siamo nella regione denominata “Glen Torridon”, alle pendici del Monte Sharp (ufficialmente Aeolis Mons), dove appunto è atterrato il rover il 6 agosto 2012. L’immagine descritta nel video, invece, è stata presa tra il 24 novembre e l’1 dicembre 2019, durante la festività americana del Ringraziamento (Thanksgiving). Approfittando, appunto, di una pausa degli scienziati, Curiosity ha scattato una serie di oltre mille foto dalla postazione in cui si trovava. Le immagini sono state poi assemblate nei mesi successivi, fino a comporre una panoramica di quasi 1,8 miliardi di pixel, che ci consente un’immersione unica nel paesaggio marziano.

Per saperne di più
Sul rover marziano Curiosity: il sito della Nasa.
Un viaggio tra i geyser marziani.

La magia delle luci del Nord

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La buia e interminabile notte polare è a volte rischiarata come per incanto da nastri colorati che compaiono, danzano e svaniscono nel cielo come spiriti o divinità che aleggiano sui paesaggi imbiancati. Quelle luci ineffabili sono generate da invisibili flussi di particelle provenienti dal sole che, guidate dal campo magnetico terrestre, si riversano sull’atmosfera ed eccitano gli atomi che la compongono, rendendoli luminosi. Così, per esempio, l’ossigeno alle quote più alte produce le più rare luci rosse, mentre a quote inferiori lo stesso ossigeno emette luce verde, che poi è la più abbondante e caratteristica, e anche quella che i nostri occhi meglio rilevano. L’azoto, dal canto suo, a seconda delle circostanze può anch’esso emettere luce blu, viola o rossa. La aurore boreali, come anche si chiamano le luci del Nord, sono a tutti gli effetti una danza di particelle, atomi, campi magnetici e colori.

Dentro la foto

Questa straordinaria foto scattata dall’italiano Giulio Cobianchi alle isole Lofoten, in Norvegia, cattura un raffinato gioco di luci naturali e artificiali. L’aurora boreale è l’arco colorato che illumina la parte destra dell’immagine, al quale sembra appoggiarsi l’ultima stella del Gran Carro, Alkaid. A sinistra, a riempire l’altra metà della scena, la grande striscia della Via Lattea (la nostra galassia), ma non solo. Accanto alla capanna illuminata, poco sopra l’orizzonte, c’è un puntino rossastro: è Marte. E più in alto, proprio sopra la capanna, la galassia Andromeda. Non li riconoscete? Potete aiutarvi con il supporto grafico fornito dalla Nasa a questo link, dove sono pubblicate le “foto astronomiche del giorno” come questa. Che poi, in realtà, non è una foto semplice, ma la composizione di 18 scatti per formare un panorama a 360°.

“Mentre scattavo ho fatto davvero fatica a restare concentrato, non riuscivo staccare gli occhi dal cielo”

Giulio Cobianchi, l’autore della foto, è nato nei pressi delle Dolomiti e vive attualmente con la moglie nelle isole Lofoten, un arcipelago con paesaggi da cartolina situato oltre il Circolo Polare Artico. Qui ha effettuato molte foto di aurore, di cui vi presentiamo una selezione nella gallery qui sotto (insieme a una foto delle Tre Cime di Lavaredo, che testimonia le origini altoatesine dell’autore): cliccateci sopra per vederle meglio, ne vale la pena. Cobianchi organizza viaggi e workshop fotografici, insegna fotografia anche online e più di 84mila le persone lo seguono su Instagram (@giulio_cobianchi_photo). «La stagione invernale 2020/2021 sta andando molto bene», ci racconta. «Sopratutto il 2021 è iniziato con tanta attività solare e cieli piuttosto limpidi».

In tenda, tra le montagne

Scattare foto come queste richiede, oltre che abilità tecnica, pazienza e dedizione. «La mia passione per “vivere” la natura mi porta a passare molte notti da solo, in tenda in mezzo alle montagne. Non c’è modo migliore per sentirsi in perfetta simbiosi con essa», ha dichiarato recentemente Cobianchi a Media Inaf. E poi, riguardo alla foto ripresa dalla Nasa: «A essere sincero mentre scattavo ho fatto davvero fatica a restare concentrato, non riuscivo staccare gli occhi dal cielo. Avevo alla mia destra l’aurora e alla mia sinistra la nostra galassia, è stata un’emozione incredibile, una delle migliori notti sotto alle stelle che abbia mai vissuto».

 

Per saperne di più

Il sito dell’Astronomy Picture of the Day della Nasa
L’intervista di Cobianchi su Media Inaf.
Il sito di Cobianchi.

 

Viaggio in una stella di neutroni

Già dagli anni ’30 del Novecento, dopo la scoperta dell’esistenza dei neutroni, si riteneva possibile in via teorica l’esistenza di un oggetto stellare composto solo da queste particelle elettricamente neutre. L’idea fu proposta da Walter Baade e Fritz Zwicky, in una nota a pie’ di pagina di un articolo del 1934 che si è rivelato uno dei più lungimiranti in astrofisica e che prevedeva anche l’esistenza delle supernove.

Una sfera perfetta. Una stella di neutroni è infatti quel che resta di un’esplosione di supernova, un fenomeno catastrofico che segna la morte di una stella massiccia, con massa pari a decine di volte il sole. In estrema sintesi, una stella di neutroni è un oggetto con un diametro di circa venti chilometri, con una massa superiore a quella dell’intero Sistema solare, che può ruotare al ritmo di 700 rivoluzioni al secondo ed è così sferico che la sua imperfezione più “vistosa” è al di sotto del millimetro.

Una stella di neutroni a confronto con la città di Monaco di Baviera, in Germania (ESO/ESRI World Imagery, L. Calçada). La massa di questi corpi celesti è superiore a quella del Sole, ma è compressa in volumi molto più piccoli.

Quello che dovete provare a visualizzare è un corpo celeste che abbia le dimensioni di una città come Francoforte o Milano, ma la cui massa è semplicemente enorme e la cui densità è assolutamente inimmaginabile per il nostro senso delle scale fisiche. Stiamo parlando di densità che sono un milione di miliardi di volte quella dell’acqua; un solo centimetro cubo di materiale proveniente da una stella di neutroni – vale a dire quanto una zolletta di zucchero – contiene una massa pari all’intera catena alpina, dalle Alpi Liguri a quelle Friulane.

Un cucchiaio di materia di una stella di neutroni ha la stessa massa di tutte le Alpi

Se già, dunque, facciamo fatica a immaginarle, come sono fatte al loro interno le stelle di neutroni? In realtà non lo sappiamo, ma ci sono alcuni aspetti della loro composizione sui quali tutti concordano. Per esempio, è abbastanza chiaro che una stella di neutroni non è fatta di soli neutroni, e contiene al suo interno anche altre particelle, sebbene in quantità ridotte. Ci sono di certo altri costituenti degli atomi come i protoni e gli elettroni, e proprio questi ultimi, con altre particelle cariche leggere, sono in grado di produrre le enormi correnti elettriche necessarie a generare gli imponenti campi magnetici che osserviamo. Inoltre, è abbastanza chiaro che la struttura di una stella di neutroni debba essere caratterizzata da alcune zone, i cui spessori ci sono noti con una certa precisione.

Luciano Rezzolla
Luciano Rezzolla è direttore dell’Istituto di fisica teorica alla Goethe Universität di Francoforte e membro del comitato scientifico dell’Event Horizon Telescope (EHT), che ha realizzato la prima foto di un buco nero.

Sottile atmosfera. Immaginiamo dunque di “entrare” in uno di questi corpi celesti, partendo dalla superficie e muovendoci verso il centro.­ Fare questo viaggio è in realtà impossibile perché le forze mareali a cui saremmo sottoposti ci distruggerebbero ben prima di avvicinarci alla superficie della stella. Possiamo tuttavia fare un viaggio con la mente, e in questo caso il primo strato che incontreremmo è una sorta di atmosfera: una buccia sottilissima, di spessore non superiore al centimetro, composta da atomi estremamente pesanti e con una densità miliardi di volte superiore a quella della nostra atmosfera. Per quanto estreme, le proprietà di questa atmosfera sono abbastanza chiare, e la sua fisica è relativamente ben testata, tanto che la riteniamo un elemento “noto”. Per quanto paradossale, l’unica parte di un oggetto con un raggio di una dozzina di chilometri che pensiamo di conoscere in dettaglio, a livello di proprietà, ha uno spessore di non più di un centimetro.

Come la Terra, anche una stella di neutroni ha una struttura a cipolla, con un’atmosfera, una crosta e un nucleo

Una “crosta” morbida. Muovendoci verso il centro, al di sotto dell’atmosfera troveremo quella che viene chiamata la crosta, vale a dire uno strato con uno spessore di circa uno o due chilometri, che contiene una serie di ioni pesanti – ossia con grande massa atomica – ma anche elettroni dall’energia estremamente elevata. È bene sottolineare che il termine “crosta” può esser fuorviante, in quanto si tratta in realtà di un materiale elastico e deformabile, simile piuttosto a una sostanza plastica estremamente densa. Parte della materia della crosta presenterà una struttura periodica e regolare in cui gli ioni sono a distanze precise e gli elettroni sono liberi di muoversi negli spazi lasciati vuoti. Questo tipo di struttura a reticolo è quello che incontriamo usualmente nei metalli e nei cristalli, ed è responsabile delle loro proprietà meccaniche.

Nebulosa del Granchio
La Nebulosa del Granchio, nella costellazione del Toro, a circa 6 mila anni luce da noi. È quel che resta di un’esplosione di supernova, e ospita al suo centro una stella di neutroni che ruota 30 volte al secondo attorno al suo asse (ESO).

Verso i misteri del nucleo. Al di sotto della crosta – in uno strato che potrebbe estendersi per sei o sette chilometri – incontreremo quello che viene e definito il nucleo esterno; lì la densità raggiunge le migliaia o decine di migliaia di miliardi (insomma, 1013 o 1014) di grammi per centimetro cubo. Una densità enorme, ma non quella massima, che si incontrerà spostandosi verso la zona centrale, il nucleo interno, che ha anch’esso uno spessore di sei o sette chilometri. Le proprietà della materia nel nucleo interno rimangono sconosciute e rappresentano una sfida teorica eccezionale, con la quale i fisici nucleari si confrontano ormai da quasi quarant’anni. Forse l’interrogativo più importante riguarda la presenza di particelle esotiche come gli iperoni, o addirittura quark liberi (sono le particelle elementari che compongono neutroni e protoni).

Forse nel loro nucleo esiste in forma stabile la materia che era presente nelle prime fasi di vita dell’universo

In un mare di quark. In altre parole, è possibile che al centro di una stella di neutroni – in conseguenza della densità elevatissima raggiunta nel suo nocciolo più interno, il cui raggio non supera il paio di chilometri – i quark siano così addossati gli uni agli altri da diventare “liberi”, ossia da non essere più confinati all’interno di un neutrone o protone, e formino una cosiddetta zuppa di quark. Quest’ipotesi è particolarmente affascinante, perché sappiamo che una zuppa di questo genere doveva esser presente nei primissimi istanti di vita dell’universo, fino a un centesimo di secondo, e si produce per tempi brevissimi quando facciamo collidere ioni pesanti negli acceleratori di particelle. L’idea che questa zuppa sia presente invece in maniera stabile all’interno delle stelle di neutroni e possa essere in qualche modo rivelata – magari tramite l’emissione di onde gravitazionali – apre dunque spazi di ricerca che coinvolgono scienziati di tutto il mondo, me compreso.

Luciano Rezzolla

Luciano Rezzolla è direttore dell’Istituto di fisica teorica alla Goethe Universität di Francoforte e membro del comitato scientifico dell’Event Horizon Telescope (EHT), che ha realizzato la prima foto di un buco nero (Qui un suo Ted sulla scoperta).

Recentemente, ha pubblicato il libro L’irresistibile attrazione della gravità (Rizzoli), di cui questo brano è un estratto, adattato alla linea editoriale del sito.

La scienza della meditazione al Maxxi di Roma

Arte, scienza e meditazione si incontrano dal 20 al 24 settembre 2022 al MAXXI di Roma, nel progetto LA MENTE MEDITANTE. Art, Science, and an Enlightened Mind che nasce da una collaborazione tra il museo, il team di Giacomo Rizzolatti dell’Istituto di Neuroscienze del Cnr e Daniel Lumera, autore di best seller su questi temi.

Ricerca vera, in pubblico

Scopo dell’evento è svelare i processi neurali che si sviluppano nel corso della meditazione, visualizzandoli in tempo reale su un grande schermo.

Visualizzare la mente

Daniel Lumera, in particolare, darà vita a un’inconsueta performance, entrando in stato meditativo per circa 7 ore al giorno per 5 giorni, di volta in volta con ospiti del mondo dell’arte, della cultura, della scienza, ma anche con il pubblico del museo, rendendo visibili ai partecipanti e agli spettatori, sotto forma di colori, tutti e quattro gli stati meditativi descritti dalle antiche tradizioni sapienziali: attenzione focalizzata, concentrazione sostenuta, contemplazione profonda e meditazione vera e propria (v. approfondimento più avanti).

Lumera e Melandri
Daniel Lumera e Giovanna Melandri al MAXXI di Roma.

Il pubblico vedrà quindi su un grande schermo, sotto forma di uno spettro cromatico che oscilla dal blu al rosso, come il segnale elettrico (Eeg) registrato sullo scalpo si evolve nel tempo durante una sessione di meditazione, che dura circa 30 minuti. Il segnale sarà trasmesso dalle fasce posizionate sul capo di Lumera e su quello dell’ospite accanto a lui a un computer dove verrà elaborato in tempo reale.

I quattro stati della meditazione

Ecco che cosa sono e in che cosa si differenziano i quattro stati della meditazione citati in precedenza.

1. Attenzione focalizzata

L’attenzione focalizzata consiste nel concentrarsi senza distrazioni su un singolo oggetto di attenzione, che può essere interno o esterno a noi, astratto o concreto: qualcosa che ci ispira e che richiama alla mente impressioni di pace, serenità oppure forza, benessere, chiarezza.

2. Concentrazione sostenuta

La concentrazione sostenuta ha invece tre caratteristiche fondanti: è stabile, intensa e assoluta; non prevede sforzo ma presenza, si è attivi nel sostenerla, ma senza alcun tipo di forzatura. È uno stato di intenzionalità e volontà che ci consente di essere completamente rilassati, presenti e a nostro agio in questa dimensione di centratura.

3. Contemplazione profonda

La contemplazione profonda, poi, si caratterizza per silenzio mentale, assenza di definizione e assenza di giudizio.

4. Meditazione

Quando la contemplazione profonda viene sostenuta e prolungata si entra naturalmente nella fase della meditazione, dove si raggiunge una condizione di calma e di leggerezza in cui il respiro diventa molto profondo; non si ha più la sensazione di eseguire una pratica, bensì si rende chiaro alla nostra presenza un senso di integrità, di purezza, preludio a una sensazione unica, come se l’anima “sorridesse”. L’esercizio sta nel lasciare che quello stato prenda il sopravvento e arrendersi a esso.

Hanno detto…

Infine le dichiarazioni delle persone coinvolte nel progetto.

Giacomo Rizzolatti

«L’integrazione tra discipline diverse all’interno di MAXXI è elemento essenziale per studiare come il cervello reagisce all’opera d’arte e allo spazio architettonico circostante, ma in un ambiente ecologico», ha detto Giacomo Rizzolatti. «Per questa ragione, la collaborazione con MAXXI rappresenta per noi un’opportunità eccezionale per valutare i processi neurali alla base della nostra capacità di vivere e abitare lo spazio. Dall’incontro con Daniel Lumera è nata anche l’idea di approcciare il processo meditativo con metodo scientifico pubblico, cioè di rendere visibile l’attività neurale non solo al soggetto meditante stesso, ma anche allo spettatore, nell’ambiziosa idea di creare una consapevolezza nel visitatore delle dinamiche cerebrali in corso durante la meditazione».

Giacomo Rizzolatti
Giacomo Rizzolatti, uno degli autori della scoperta dei neuroni specchio. Partecipa all’evento al Maxxi di Roma.

Daniel Lumera

«Questa performance», aggiunge Daniel Lumera, «intende unire tre linguaggi universali, quali arte, scienza e meditazione, in un contesto architettonico speciale, dove ombra e luce si uniscono a suono e silenzio per mettere a nudo il cervello umano e le sue “trasformazioni”, attraverso le pratiche contemplative millenarie che la scienza e le neuroscienze moderne hanno riconosciuto come medicina naturale, di fondamentale importanza per la nostra salute, il nostro benessere e l’evoluzione stessa dell’essere umano, e mediante le quali sviluppiamo le abilità cognitive».

Giovanna Melandri, MAXXI

Conclude Giovanna Melandri, Presidente Fondazione MAXXI: «Da sempre al MAXXI esploriamo le connessioni con altre discipline: il rapporto tra arte e scienza nella mostra Gravity; arte e spiritualità in Della materia spirituale dell’arte; arte, intelligenza artificiale e tecnologie digitali in What a Wonderful World. E sempre, al centro di ogni progetto, le persone, i visitatori che sono parte attiva di ogni iniziativa. (…) L’aspetto interessante di questo progetto è la possibilità di dare forma visibile a questa intuizione. Vedere come funziona una mente meditante diviene così performance-testimonianza di come le attività neuronali cambino profondamente. Come scriveva Giordano Bruno: “Non è la materia che genera il pensiero, ma è il pensiero che genera la materia”».

(Adattamento da comunicato stampa)

Link e approfondimenti

• Info e biglietti su www.maxxi.art/events/la-mente-meditante/

 

 

 

La grande bellezza der Fontanone

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Salendo sul Gianicolo veniamo sorpresi da un imponente monumento: la Fontana dell’Acqua Paola, nota anche come Fontanone del Gianicolo, dove sono state girate le prime scene del film La grande bellezza.

Un nuovo acquedotto

Tra le imprese architettoniche volute da papa Paolo V Borghese (1552-1621), c’è il rinnovamento dell’acquedotto Traiano-Paolo, che non garantiva sufficiente afflusso alle zone Trastevere e Vaticano. Per celebrare questa realizzazione, il papa commissionò nel 1610 una maestosa fontana in posizione dominante: la terrazza antistante offre ancora oggi una meravigliosa vista sulla città.

Primo progetto

Il primo progetto, terminato nel 1614, prevedeva cinque arcate sorrette da colonne; tutta questa struttura sorregge le iscrizioni. Non mancano drago ed aquila, emblemi del papa fondatore. Questo primo progetto fu opera di Giovanni Fontana e Flaminio Ponzio, che per realizzarlo riutilizzarono le colonne dell’antica basilica costantiniana di San Pietro, mentre il marmo decorativo proviene dal Foro Romano e dal Tempio di Minerva.

Errore

La parte alta del monumento ospita, in maniera ben visibile, l’iscrizione che celebra la realizzazione dell’opera… tuttavia vi è un errore: si cita l’acquedotto Alsietino anziché quello Traiano.

Cambiamenti

Alla fine del ’600 il monumento venne affidato all’architetto Carlo Fontana da papa Alessandro VIII, per modificarne l’aspetto ampliandola e conferirgli la configurazione attuale: non più cinque vasche ma un grande bacino di marmo.

Tra cannonate e restauri

Ma la storia “der Fontanone” non finisce qui: il monumento fu danneggiato dagli spari dei cannoni francesi nel 1849. Per riportarlo all’attuale splendore sono stati necessari tre restauri: nel 1859, nel 1934 e negli anni Cinquanta. Dopo il giubileo, dal 2002 al 2004, il comune ha provveduto a un restauro conservativo. Nel primo trentennio del ’900, la Fontana dell’Acqua Paola ha anche alimentato la prima centrale idroelettrica di Roma.

Film e canzoni

Er Fontanone è uno dei simboli della città, ispirazione di libri come il Viaggio in Italia (1787) di Johann Wolfgang von Goethe. Ed è presente in molti film, fiction, o spot pubblicitari che si susseguono dagli anni ’50 a oggi. Protagonista indiscussa anche nella famosa canzone Roma Capoccia di Antonello Venditti.

Da dove scattare

Una curiosità. Un punto di vista interessante per scattare una foto al monumento si raggiunge percorrendo il piccolo viale antistante fino a inquadrare la fontana tra le colonne della piccola barriera marmorea nel piazzale.

Approfondimenti e link

 www.turismoroma.it
• sovraintendenzaroma.it

Il suono delle nebulose

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Ascoltate, a occhi chiusi, l’audio del primo video riportato in questa pagina. Potrebbe sembrare una rilassante colonna sonora new age ma non è così. Il carico di informazioni scientifiche codificate in ciò che state sentendo è impressionante. Per questo esperimento immersivo dobbiamo ringraziare un team composto da scienziati, musicisti e da un membro della comunità di non vedenti e ipovedenti, che ha lavorato per adattare i dati del James Webb Space Telescope (Jwst) della Nasa al fine di renderli accessibili a un vasto pubblico attraverso il suono, con il supporto del team della missione Jwst e del Nasa’s Universe of Learning.

Gli ascoltatori possono “entrare” nel complesso paesaggio sonoro delle scogliere cosmiche nella Nebulosa della Carena, esplorare due immagini della Nebulosa Anello del sud e identificare i singoli punti nello spettro di trasmissione dell’esopianeta gioviano caldo Wasp-96 b.

«La musica attinge ai nostri centri emotivi», afferma Matt Russo, musicista e professore di fisica all’Università di Toronto. «Il nostro obiettivo è rendere le immagini e i dati di Webb comprensibili attraverso il suono, aiutando gli ascoltatori a creare le proprie immagini mentali».

 

Sebbene queste tracce audio siano state pensate per ascoltatori non vedenti e ipovedenti, sono progettate per essere coinvolgenti per chiunque si sintonizzi. «Queste composizioni forniscono un modo diverso di sperimentare le informazioni dettagliate nei primi dati di Webb. Così come le descrizioni scritte sono traduzioni uniche di immagini visive, le sonificazioni traducono le immagini visive codificando informazioni come colore, luminosità, posizione delle stelle o firme dell’assorbimento dell’acqua, come suoni», spiega Quyen Hart, scienziato dello Space Telescope Science Institute.

Il progetto ha parallelismi con l’effetto “taglio del marciapiede” (curb-cut effect, in inglese), un fenomeno per il quale delle misure progettate per aiutare persone con una disabilità sono in realtà utilizzate e apprezzate da un gruppo ben più ampio, e l’accessibilità si dimostra così un vantaggio per tutti. Per esempio, molte persone udenti usano i sottotitoli. Il fenomeno prende il nome dalle piccole rampe che vengono tagliate nei cordoli di un marciapiede, inizialmente realizzate per l’accesso con sedia a rotelle in luoghi particolari, ma ora diventate universali e non più riconosciute solo come caratteristica dell’accessibilità ai disabili. «Quando i cordoli vengono tagliati, il beneficio è sia delle persone che usano le sedie a rotelle, ma anche di quelle che camminano con un bastone e dei genitori che spingono i passeggini», spiega Kim Arcand del Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian, che si occupa di visualizzazione dati presso il Chandra X-ray Center e che ha guidato il progetto iniziale di sonificazione dei dati per la Nasa. «Ci auguriamo che queste sonificazioni raggiungano un pubblico altrettanto ampio».

I risultati preliminari di un’indagine condotta da Arcand hanno mostrato che sia le persone non vedenti o ipovedenti, sia le persone vedenti hanno riferito di aver appreso qualcosa sulle immagini astronomiche ascoltandole. «Le reazioni degli intervistati sono varie, dallo stupore all’inquietudine», continua Arcand. «Una scoperta significativa è stata quella delle persone vedenti, le quali hanno riferito che l’esperienza le ha aiutate a capire in che modo le persone non vedenti o ipovedenti accedono alle informazioni in modo diverso».

 

Beninteso, queste tracce audio non sono suoni reali registrati nello spazio. Russo e il musicista Andrew Santaguida hanno mappato i dati di Webb con il suono, componendo attentamente la musica per rappresentare accuratamente i dettagli su cui il team vorrebbe che gli ascoltatori si concentrassero. In un certo senso, queste sonificazioni sono come la danza moderna o la pittura astratta: convertono le immagini e i dati di Webb in un nuovo mezzo per coinvolgere e ispirare gli ascoltatori.

Christine Malec, un membro della comunità dei non vedenti e ipovedenti che sostiene questo progetto, ha affermato di sperimentare le tracce audio con più sensi. «Quando ho sentito per la prima volta una sonificazione, mi ha colpito in un modo viscerale ed emotivo che immagino le persone vedenti provino quando guardano il cielo notturno. Voglio capire ogni sfumatura del suono e ogni scelta di strumento, perché questo è principalmente il modo in cui sto vivendo l’immagine o i dati», spiega Malec.

Gli autori sperano che le sonificazioni dei dati di Webb aiutino più ascoltatori a sentire una connessione più forte con l’universo e ispirino tutti a restare aggiornati sulle imminenti scoperte astronomiche dell’osservatorio spaziale.

Maura Sandri
Media Inaf

Link e approfondimenti

La scienza delle reti 4: il contagio

La teoria delle reti è importante per capire come è fatto il mondo intorno a noi – che si tratti di reti ferroviarie, finanziarie o sociali – e in molti casi anche perché. Ma diventa ancora più rilevante, per le nostre vite quotidiane, quando ci permette di studiare, spiegare e magari predire fenomeni che si svolgono sulle reti. Ad esempio, un conto è mappare la struttura delle autostrade italiane, un altro studiare il traffico di viaggiatori e magari sapere indicare dove e quando rischia di verificarsi un ingorgo. Un conto è rappresentare una rete finanziaria, un altro capire se e come si diffonderà una crisi.

Quando diciamo che un dato fenomeno viaggia su una rete, intendiamo ovviamente che viaggia sui suoi archi. Così come la rete ferroviaria indica quali spostamenti posso fare in treno, la rete delle amicizie in un social network è rilevante per la diffusione di informazione: se ad esempio condivido su Facebook un articolo riportante una notizia falsa, questa si diffonderà facilmente tra i miei amici, che visualizzano i miei post. Tuttavia, se i miei amici apprezzano la notizia che ho condiviso, potranno a loro volta condividerla e diffonderla tra i loro amici, inclusi quelli che non conosco; e questi ultimi potranno fare altrettanto. Quindi il fatto che io condivida un contenuto può contribuire a farlo finire sulla bacheca di persone con cui non ho alcuna relazione; in modo simile, una banca in crisi potrà indirettamente causare problemi a banche con cui non ha rapporti diretti.

Queste reazioni a catena sono esempi di ciò che gli studiosi della teoria delle reti chiamano contagio: la propagazione di un fenomeno, di nodo in nodo, in modo simile alla diffusione di una malattia. Ed effettivamente l’epidemiologia è uno dei campi in cui la teoria delle reti dà un suo contributo importante, nonché uno dei primi a cui è stata applicata. Ma quali sono le reti su cui si diffondono le malattie infettive? Sono le reti, intangibili ma non per questo meno importanti, delle relazioni fisiche tra persone. Quali relazioni? Dipende dal tipo di malattia: ad esempio, nello studio delle malattie sessualmente trasmissibili considereremo che tra due persone (nodi) c’è un arco se c’è un rapporto sessuale.

Rete di relazioni romantiche e rapporti sessuali (dati dall’articolo al seguente link).

Per capire come si propagano le malattie infettive, epidemiologi e sociologi cercano quindi di ricostruire le reti di contatto su cui esse si diffondono. Nell’immagine sopra vediamo il risultato di uno studio del 2004 in cui agli oltre 800 studenti di una scuola superiore statunitense è stato chiesto di elencare le proprie relazioni “romantiche” e i propri partner sessuali nei precedenti 18 mesi (i colori azzurro e rosa indicano rispettivamente maschi e femmine). In questa rete si trovano molti nodi che, perlomeno nel periodo in considerazione, non si prestano alla diffusione di una malattia sessualmente trasmissibile, essendo connessi al più a una manciata di altri individui (e non sono raffigurati i 259 adolescenti che non sono risultati avere alcun partner nel periodo considerato). Ma ci sono anche un grande numero di nodi (288) che sono, in un modo o nell’altro, indirettamente connessi tra di loro: una componente connessa, come si dice in gergo, che è di massima importanza per chi studia la diffusione di malattie come l’AIDS.

Per altri tipi di malattie, il principio è simile, ma può essere molto diversa la rete sociale che è necessario studiare. Ad esempio una malattia come l’Ebola si passa tipicamente tramite fluidi corporei, quindi la rete sociale in questione ha sempre persone come nodi, ma perché ci sia un arco basterà che due persone si scambiano un bacio, o si stringano la mano in presenza di piccole ferite della pelle. Il COVID-19, come purtroppo sappiamo bene, si propaga tramite l’aerosol, quindi si avrà un arco laddove due individui si trovano in prossimità, magari in un ambiente chiuso e senza dispositivi di protezione e distanziamento. In ogni caso, è chiaro che un arco non indica la certezza del contagio se uno dei due nodi è contagioso: il contagio avverrà con una certa probabilità, che nella pratica può variare da arco ad arco (una lunga discussione al chiuso rappresenta un rischio maggiore rispetto a due parole scambiate accanto a una finestra aperta).

I ricercatori non avranno mai a disposizione una rete dettagliata come quella della figura sopra, che descriva tutta la popolazione di una città, un Paese, o del mondo. Ma ricostruendo reti che assomigliano a quella su cui si propaga una malattia, si può comunque fare molto per predirne la diffusione. Da qui progetti di ricerca, come l’europeo Polymod, che interrogano migliaia di cittadini chiedendo loro raccontare i loro incontri in una giornata tipo; da qui l’app sviluppata dalla BCC nel progetto Pandemic, in cui più di 40 mila partecipanti hanno registrato i loro incontri giornalieri. E le app di contact tracing tipo la nostra Immuni? Per risultare meno invasive possibile per la privacy degli utenti, non hanno raccolto alcun dato, quindi non permettono di studiare la rete di contatto. Molto di quello che gli epidemiologi sanno della diffusione del COVID-19 lo sanno attraverso lo studio del contact tracing, cioè la ricostruzione a posteriori di (alcune) catene di contagio – non di tutte quelle interazioni in cui il contagio non c’è stato.

In conclusione, cosa ci serve conoscere di una rete di contatto per capire come si propagherà una malattia infettiva su di essa? Vari aspetti, ma innanzitutto il grado medio dei nodi, o equivalentemente la densità della rete: in parole povere, quanto sono frequenti le occasioni in cui la malattia si può diffondere da un individuo contagioso a uno sano. È chiaro che in un contesto in cui molti archi vengono “tagliati” – come abbiamo fatto per mesi con il lockdown prima e il distanziamento poi – si riduce enormemente la possibilità di contagio. Ma non c’è solo questo: siccome nodi diversi possono avere grado molto diverso, è molto eterogeneo anche il contributo che individui diversi possono dare a una pandemia. Studiare una rete di contatto ci può permettere di identificare categorie di nodi – per esempio i lavoratori della sanità – che è particolarmente importante proteggere: non solo perché ovviamente sono una risorsa fondamentale nella cura, ma proprio perché altrimenti saranno naturalmente i nodi che più facilmente contrarranno e diffonderanno la malattia. Tutto questo perché hanno un grado grande: molti contatti, e spesso con individui infetti. Lo studio delle reti ci può permettere di capire anche se ci sono contesti che aumentano di molto la probabilità di trasmissione: i cosiddetti super-spreading events – nel caso del COVID-19, tipicamente cerimonie, feste, eventi sportivi.

L’epidemiologia sfrutta da tempo la teoria delle reti in modo sofisticato: studiando reti simili a quella su cui si diffonde la pandemia, che è impossibile studiare nel suo complesso. E ciò permette non solo di predire lo sviluppo della pandemia – ovviamente sempre con dei margini di incertezza che dipendono anche dalla qualità dei dati disponibili – ma anche di studiare l’effetto delle misure di contenimento: regole di distanziamento, dispositivi di protezione, vaccini.

Link e approfondimenti

• Il libro La responsabilità di rete (il Mulino) di Pietro Battiston, e il suo sito.

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I borghi più belli d’Italia

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Sono 328, più 6 onorari, i piccoli centri storici selezionati e racchiusi nella guida dei Borghi più belli d’Italia, un censimento di luoghi della memoria sparsi in tutta la Penisola e dalle prossime settimane resi ancora più accessibili grazie a una nuova web app. Da Nord a Sud, in queste pagine trovate tre esempi di borghi che fanno parte della selezione.

Finalborgo, parte del comune di Finale Ligure (Savona). Il suo nome deriva da Burgum Finarii, terra di confine (ad fines) ai tempi dei Romani. Un’antica fontana, una loggia, un portale imponente, un’edicola votiva, un chiostro, il particolare di un portone o una piazzetta raccolta: l’aria di Liguria che qui si respira è una brezza marina odorosa di rosmarino e di timo, in un silenzio dorato che affaccia sulle acque cristalline della costa. Finalborgo, che fu capitale del marchesato e che ancora conserva nei suoi palazzi un po’ della boria dei dominatori spagnoli, è il luogo perfetto per cercare ombra e frescura con il calare del giorno dopo una giornata in spiaggia.

Essere ammessi all’associazione dei Borghi più belli d’Italia, per un piccolo comune, non è facile: sono oltre 70 i diversi parametri tra qualità architettoniche, culturali e paesaggistiche che influiscono nella selezione.

Populonia, borgo etrusco mozzafiato affacciato sul mare in provincia di Livorno. Il suo nome deriva dall’etrusco puple, “germoglio”: il terreno, geologicamente simile all’isola d’Elba, e la vicinanza al mare hanno consentito sin dall’antichità produzioni vinicole di qualità. Qui svetta il Castello, vero e proprio complesso fortificato dotato di torre d’avvistamento e mura di cinta difensive, sul poggio dove in epoca etrusca sorgeva la città alta. Settembre è tra i mesi ideali in cui visitarla, soprattutto in occasione della Luminaria di San Cerbone per la festa del Patrono nel Golfo di Baratti, con la processione in mare di barche illuminate. L’appuntamento ricorda l’arrivo del corpo di San Cerbone a Baratti dall’Elba nel 575 d.C. (anno della sua morte). La tradizione narra infatti che il santo ormai morente chiese ai suoi diaconi di essere trasportato a Populonia, per essere sepolto in quel borgo incantato.

La nuova web app sarà una vera e propria guida eno-gastronomica digitale, un moltiplicatore di esperienze che valorizzerà ogni singolo borgo rendendolo sempre più attrattivo e accessibile a ogni tipo di turista. Il suo obiettivo è valorizzare tutto il territorio, fornendo una guida di luoghi storici, musei, panorami, mostre ed eventi, insieme a tutte le bellezze di ogni luogo da scoprire a tavola.

Castelmola, in provincia di Messina. Qui la bellezza del luogo si sposa con le stranezze locali come il bar dedicato al fallo, peraltro in una terra ricca di antichi culti priapei. Castelmola vanta di aver dato i natali al “vero” amante di Lady Chatterley. Ma il gusto per l’iperbole è la vera caratteristica dello spirito locale: qui tutto è splendido, ottimo, e abbondante. Castelmola è la corona naturale in testa a Taormina: un balcone sullo Ionio, un terrazzo con vista sull’Etna vicino alle stelle. Oltre l’ombra antica dei mandorli, l’ingresso del borgo, arroccato in cima ad infiniti tornanti con viuzze che s’intersecano e s’incontrano nella piazza principale, d’assetto medievale con porte e finestre riquadrate in pietra di Taormina, nuances di colori dal giallo al beige e al rosa antico e i tetti a falde inclinate con coppi “alla siciliana”.

Un’attenzione particolare è rivolta ai viaggiatori stranieri, che rappresentano il 36% dei visitatori dei borghi: l’app li guiderà anche nell’esplorazione del gusto e dei piatti, traducendo i contenuti in 60 lingue e riducendo quelle naturali barriere che spesso un turista può incontrare.

Link e approfondimenti

• La guida e il sito dei Borghi più belli d’Italia.

La guida dei Borghi più belli d’Italia.