Sapere Scienza

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NEWS - Materia & Energia

Ha il nome della celebre protagonista di Star Wars, Padmé Amidala, la madre di Luke Skywalker e Leia Organa, e anche lui avrà a che fare con qualcosa di oscuro: non si tratterà di Darth Vader o della Morte Nera ma di una particolare particella. Stiamo parlando dell'esperimento PADME (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment) che studierà le interazioni prodotte da positroni accelerati all'energia di 550 MeV dall'acceleratore lineare (LINAC-LINear ACcelerator), dei Laboratori Nazionali di Frascati dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, alla ricerca della materia oscura. Inaugurato il 4 ottobre 2018, PADME potrebbe svelare per la prima volta l'esistenza di una "nuova forza" a cui sarebbe associata una particella chiamata fotone oscuro, grazie a un apparato di misura piccolo ma estremamente preciso, in grado di osservare la produzione del fotone oscuro in collisioni di antielettroni con gli elettroni del bersaglio.

Finalmente il momento è arrivato: dopo sei anni dalla sua scoperta, è stato possibile osservare il bosone di Higgs decadere in particelle fondamentali chiamate quark bassi (in inglese bottom quark). I risultati sono stati presentati ieri, presso il CERN di Ginevra, dai gruppi di ricerca degli esperimenti ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) e CMS (Compact Muon Solenoid) del Large Hadron Collider. I dati sembrano confermare l'ipotesi secondo la quale il campo quantistico dietro al bosone di Higgs conferisca massa al bottom quark.

Una delle maggiori sfide della scienza e della tecnologia è la ricerca diretta della materia oscura. L'esperimento XENON1T dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha permesso di raccogliere dei risultati incoraggianti, presentati al pubblico recentemente e sottomessi alla rivista Physics Review Letters. Cos'è la materia oscura e perché è così difficile studiarla? Scopriamolo insieme.

Una coppia di vortici quantizzati all'interno di un fluido di luce e materia può evolvere lungo traiettorie analoghe a quelle di due particelle puntiformi e interagenti: questo è descritto nello studio pubblicato su Nature Communications dai ricercatori dall'Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR-Nanotec) di Lecce, in collaborazione con la San Diego State University e le Università di Siviglia, Porto, Atene e del Massachusetts. Cosa sono i vortici quantizzati e quali potrebbero essere le loro applicazioni tecnologiche? Scopriamolo insieme.

Il polistirene è onnipresente nelle nostre case: utilizzato per l’imballaggio e come isolante se espanso (noi tutti lo conosciamo con il nome di polistirolo), è anche il materiale con il quale sono prodotti oggetti per l’industria alimentare quali le posate usa e getta, i contenitori delle uova e i barattoli di creme o yogurt. Questo polimero è nostro compagno ormai da decenni e non ce ne libereremo tanto facilmente infatti non è biodegradabile. È uno dei suoi più grandi difetti. Fortunatamente, dall’Università del Maryland, stanno arrivando notizie positive: un gruppo di ricerca ha pubblicato su Science Advances un articolo riguardante un possibile sostituto del polistirene: il nanolegno.

Lo studio di un sistema digestivo inusuale, appartenente a un antico gruppo di insetti, sta fornendo un nuovo punto di vista nello sviluppo e produzione di biocombustibile. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, ha rivelato come l’abilità di questi artropodi di digerire la cellulosa potrebbe essere sfruttata dall’industria per la produzione di combustibili con basso tenore di carbone, riuscendo così a ridurre le emissioni di gas serra.

È acqua che si presenta in forma liquida e solida contemporaneamente e il suo stato è detto superionico. La sua esistenza è stata dimostrata sperimentalmente e i risultati di questa ricerca sono ora pubblicati su Nature Physics. Questo nuovo stato della materia era già stato ipotizzato dai ricercatori italiani circa 30 anni fa ma, solo ora, le simulazioni computerizzate hanno potuto avere conferma.

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copertina   settembre-ottobre 2018

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