Co.Scienza

Osservare immagini in movimento può sembrare una capacità scontata della nostra vista, in realtà dietro tutto questo ci sono le complessità del nostro sistema visivo.

Nella puntata di oggi ci immergeremo nella struttura che permette al nostro cervello di catturare e interpretare al meglio le immagini e le situazioni che ci circondano. Punto di partenza della puntata sarà uno studio uscito su Nature Communications che è andato a scavare sulle strutture profonde che regolano il sistema visivo, il nostro ospite è il prof. Davide Zoccolan (SISSA – Principal Investigator Visual Neuroscience Lab).

Per approfondire il tema potete recuperare qui lo studio: https://www.nature.com/articles/s41467-021-24456-3
Nella seconda parte del podcast brevemente segnaliamo anche un altro lavoro del laboratorio del prof. Zoccolan che ci ha colpito e che può essere una lettura utile per integrare alcune idee e possibilità che legano studio del sistema visivo con l’AI: https://doi.org/10.1016/j.patter.2021.100286

Qui trovate il nostro consiglio di lettura: The Case Against Reality - Why Evolution Hid the Truth from Our Eyes di Donald Hoffman

Simulare universi con strumenti di intelligenza artificiale è una sfida complessa e affascinante della cosmologia computazionale. Strutturare parametri per arrivare ad un modello che descriva il nostro universo e i suoi misteri. Il progetto CAMELS (Cosmology and Astrophysics with MachinE Learning Simulations) sta cercando di lavorare su una serie di parametri generali che aiutano a costruire e descrivere universi. Nella puntata di oggi entriamo nella cosmologia di precisione raccontando questo progetto tramite le voci del dott. Francisco Villaescusa-Navarro (Princeston University e Flatiron Institute) e della dott.ssa Valentina La Torre (Flatiron Institute).

Qui trovate una pubblicazione uscita sul The Astrophysical Journal che racconta anche le caratteristiche più tecniche del progetto (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abf7ba/meta). Qui c’è la pagina ufficiale del CAMELS project (https://www.camel-simulations.org/).

Nella seconda parte della puntata raccontiamo velocemente due novità arrivate da un indice utile per lo studio del rapporto tra cambiamento climatico e foreste (https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.06.002) e dallo studio dei buchi neri con una nuova pubblicazione su Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-021-03667-0).
Consiglio di lettura (https://www.adelphi.it/libro/9788845931659)

Nella copertina, realizzata da Sara Michielin, viene messa al centro l’idea di poter interpretare e tradurre, tramite la scoperta di dati e parametri e con l’aiuto dell’AI, i modelli alla base del nostro universo.

In studio: Gianluigi

Le nane bianche sono stelle estreme e che anche grazie alle nuove missioni, ad esempio GAIA, stiamo imparando a conoscere più nel dettaglio come popolazione stellare.

Dedichiamo questa puntata di Co.Scienza alle nane bianche partendo da una scoperta incredibile presentata su Nature nelle scorse settimane: è infatti stata osservata la nana bianca più piccola e massiccia mai rintracciata in cielo.

La nostra ospite è la prima autrice dell’articolo e astrofisica teorica che ha portato alla luce la scoperta: la dott.ssa Ilaria Caiazzo (astrofisica al California Institute of Technology).

Queste stelle piccole e massive sono un indicatore importante per l’evoluzione stellare e sono lo spunto per fare un’immersione nel ciclo di evoluzione delle stelle.

Qui trovate l’articolo uscito su Nature: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03615-y

Nella seconda parte della puntata il focus va all’immagine arrivata da Centaurus A e prodotta dalla collaborazione dell’Event Horizon Telescope. Qui trovate l’articolo uscito su Nature Astronomy dall’importante collaborazione che ha segnato una nuova prima volta storica per l’astrofisica: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01417-w


Consiglio di lettura della settimana: https://bit.ly/3BCUlXJ


Grafica: Sara Michielin
In studio: Gianluigi Marsibilio

La rilevazione delle onde gravitazionali nel 2015 ha aperto le porte all’astronomia delle onde gravitazionali, tante le novità che stiamo scoprendo su oggetti "esotici" come buchi neri e stelle di neutroni.

Le onde gravitazionali sono una finestra per capire e studiare il cosmo, i protagonisti sono ricercatrici e ricercatori che, tramite gli interferometri, captano segnali e monitorano varie porzioni del cielo. Tra le nuove scoperte una grande novità è stata rintracciata: a produrre due segnali di onde gravitazionali è stata un’insolita coppia buco nero – stella di neutroni. Parliamo dell’importanza di questo passaggio partendo dall’articolo di ricerca che ha presentato la scoperta uscito sul The Astrophysical Journal Letters. Il nostro ospite è il dott. Mario Spera (SISSA – Scuola Internazionale Superiore Studi Avanzati e membro della collaborazione VIRGO).

Qui trovate l’articolo di ricerca: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac082e/meta

Nella seconda parte del podcast ci dedichiamo ad uno studio che ha analizzato come le libellule si stanno adattando ai vari cambiamenti del clima nei loro habitat. Lo studio è uscito su PNAS (https://bit.ly/2UWoiks) e vi lasciamo anche un articolo divulgativo sul tema uscito su Science News (https://bit.ly/2UMsrrj) che ha riportato anche le voci dei ricercatori.

Qui trovate il nostro consiglio di lettura: Relatività Generale - Carlo Rovelli (Adelphi) https://www.adelphi.it/libro/9788845936081

In studio: Gianluigi

Simulazioni e metodi computazionali per approfondire e “visualizzare” dinamiche e strutture delle biomolecole.

Nella puntata di oggi un passaggio nell’RNA e nei suoi meccanismi grazie ad una doppia intervista con il prof. Giovanni Bussi e il dott. Mattia Bernetti (SISSA – Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati). Lo spunto per trattare gli argomenti della puntata di oggi arriva da uno studio uscito su Nucleic Acids Research che vi lasciamo qui per approfondire e immergersi nei lavori dei due ricercatori: (https://bit.ly/3yHJSIj)

Nella seconda parte della puntata un rapido passaggio ispirato da un lavoro uscito su Nature Astronomy sulle onde gravitazionali e la possibilità di sfruttare, nella ricerca, vari strumenti connessi all’Intelligenza Artificiale: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01405-0 .

Nella prossima puntata del podcast parleremo di onde gravitazionali in riferimento alle nuove scoperte arrivate in queste settimane.

Consiglio di lettura della settimana: La Macchina del Gene (Venki Ramakrishnan) -https://www.adelphi.it/libro/9788845935428

In studio: Gianluigi
Grafica: Sara Michielin

Computer quantistici e ricerca in fisica fondamentale: un rapporto che ci sta aiutando a capire come i qubit (unità fondamentale del quantum computer) possano essere soggetti ad errori e interferenze dovute alla radioattività naturale, connessa a particelle di vario genere.

Parliamo nella puntata di oggi, partendo da una ricerca uscita su Nature, di computer quantistici tra limiti e possibilità. La nostra ospite è la dott.ssa Laura Cardani (INFN - Istituto Nazionale Fisica Nucleare).
Il punto di partenza sono anche gli elementi chiave per capire come funziona un computer quantistico.

Qui trovate lo studio uscito su Nature: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03557-5

Nella seconda parte della puntata ci focalizziamo sulla novità arrivata dalle onde gravitazionali e dal doppio merge buco nero - stella di neutroni. Di questa novità, e più in generale di onde gravitazionali, parleremo in dettaglio nelle prossime settimane con una puntata dedicata. Qui trovate lo studio uscito sul The Astrophysical Journal: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac082e
Consiglio di lettura per la puntata di oggi: https://mitpress.mit.edu/books/quantum-computing-everyone

In studio: Gianluigi
Grafica: Sara Michielin

La fisica teorica struttura idee e teorie che possono servire ad approfondire e migliorare la nostra conoscenza dell’universo.
L’ospite della puntata, Chiara Marletto (Wolfson College – University of Oxford), ci guiderà in un viaggio alla scoperta di concetti e strutture, partendo da alcune parole fondamentali per capire gli sviluppi della teoria dei costruttori e non solo.
Un viaggio complesso, tra sfumature, traiettorie possibili ed impossibili che ci sembrava perfetto per festeggiare la settantesima puntata del podcast.

Uno dei punti di partenza della puntata, e consiglio di lettura della settimana, è il libro della dott.ssa Marletto: The Science of Can and Can’t (https://bit.ly/2UJYN63).
Nella seconda parte della puntata parliamo brevemente di uno studio uscito su Science (https://science.sciencemag.org/content/372/6548/1333) che si collega al tema della gravità quantistica, ultimo argomento della nostra chiacchierata con la dottoressa Marletto.

Una possibilità per approfondire molteplici fenomeni quantistici arriva da uno studio uscito su Science che ha presentato l’intuizione di un gruppo internazionale di scienziati, guidato dai ricercatori della collaborazione LIGO, l’interferometro che capta onde gravitazionali negli USA. Per approfondire l’argomento trovate un articolo uscito su The Conversation (https://bit.ly/3x1zTwP).

In studio: Gianluigi
Grafica: Sara Michielin

Nel nostro podcast ci siamo occupati spesso di intelligenza artificiale, oggi facciamo un ulteriore passaggio parlando di un campo di ricerca correlato al campo dell’AI: la coscienza artificiale.

La ricerca verso la coscienza artificiale mescola studi filosofici, ingegneristici, pedagogici e tanto altro. Ne parliamo con il nostro ospite, il professor Riccardo Manzotti (filosofo ed esperto di AI, attualmente professore di filosofia teoretica all'Università IULM di Milano).
Dagli studi pioneristici fino alle nuove aree di ricerca contemporanea, una chiacchierata sulle tendenze di studio che stanno portando allo sviluppo e alla comprensione di cosa sia l’idea di coscienza artificiale.

Il professor. Manzotti ha elaborato nel corso degli anni una teoria connessa alla coscienza, come consiglio di lettura della settimana suggeriamo il suo libro La Mente Allargata (Il Saggiatore): https://bit.ly/3gNXcDG. In futuro sicuramente torneremo a parlare del tema della spread mind vi-sta la sua incredibile e affascinante complessità.

Nella seconda parte della puntata ci soffermiamo sullo studio uscito su Nature Astronomy che ha portato alla luce delle importanti novità su Betelgeuse. Vi consigliamo di leggere il report, scritto dal dott. Miguel Montargès (LESIA, Observatoire de Paris), che racconta come si è svolta la ricerca e quali sono stati gli elementi fondamentali che hanno portato alla comprensione del great dimming sperimentato dalla supergigante rossa: https://go.nature.com/3cUn5k4.

Qui invece trovate lo studio completo: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8

Grafica: Sara Michielin
In studio: Gianluigi Marsibilio

I raggi cosmici sono l’elemento centrale della puntata della settimana di Co.Scienza. Si parte dai risultati arrivati dall’esperimento DAMPE (DArk Matter Particle Explorer, usciti su Physical Review Letters (https://bit.ly/2SlrOUV).

I raggi cosmici possono svelare novità profonde sull’universo e su eventi distanti miliardi di anni luce. Ci immergeremo nella fisica ad alte energie e tra le astroparticelle.

L’ospite della puntata è il prof. Ivan De Mitri (GSSI-INFN) che ci racconta cosa significa studiare i raggi cosmici.

Nella seconda parte della puntata parliamo di uno studio uscito su Space Weather (https://bit.ly/3go7ZUQ) e di una possibile strada da seguire per progetti di citizen science, infatti i magnetometri presenti in alcuni smartphone potrebbero essere uno strumento utile per creare un osservatorio distribuito del “clima spaziale”.

Consiglio di lettura della settimana è: Ascoltare il cosmo. Le frontiere dell'astrofisica dai neutrini alle onde gravitazionali di Massimiliano Razzano (https://bit.ly/3ix74nM)

In studio: Gianluigi Marsibilio
Grafica: Sara Michielin

Puntata speciale in cui parliamo di quello che succederà nei prossimi anni con le future missioni spaziali, in particolare focalizziamo l’attenzione su Venere e sul James Webb Telescope.

Lo spunto è arrivato in settimana grazie all’annuncio che ha ufficializzato la scelta di DAVINCI+ e VERITAS, selezionate dal programma DISCOVERY della NASA. Le due missioni, tra le fine degli anni ’20 e l’inizio degli anni ’30, partiranno verso Venere, segnando un ritorno importante nella centralità del pianeta.

Nell’episodio di oggi passiamo in rassegna gli strumenti scientifici che contraddistinguono l’orbiter VERITAS e il descent sphere DAVINCI+.

Sul sito della NASA potete trovare ulteriori informazioni sul programma Discovery e sulle missioni presenti, passate e future: https://www.nasa.gov/planetarymissions/discovery.html

Segnaliamo anche la pagina del gruppo di ricerca VEXAG di cui parliamo, che da anni si focalizza sull’elaborare strategie e obiettivi di esplorazione per Venere: https://www.lpi.usra.edu/vexag/.
Nel corso della puntata affrontiamo anche alcune tematiche connesse al futuro lancio del JWST.
Del nuovo osservatorio spaziale James Webb parleremo nel dettaglio in una serie di puntate dedicate, nel frattempo se volete potete approfondire gli oggetti di interesse delle campagne osservative finora assegnate. Qui trovate informazioni: https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/approved-programs/cycle-1-go.

Su Media INAF è uscito anche un bell’articolo che racconta come la comunità di ricercatrici e ricercatori italiani usufruirà del telescopio spaziale nei prossimi anni: https://bit.ly/2T0sDSU.
È importante anche capire come l’osservatorio, a differenza dell’Hubble Space Telescope, non sarà posizionato direttamente in bassa orbita terrestre, ma sarà “parcheggiato” nel punto L2, qui trovate un’animazione che illustra il movimento che farà il JWST: https://bit.ly/3uTK5FT

Qui trovate un video di presentazione dello specchio dell’osservatorio: https://www.youtube.com/watch?v=6VqG3Jazrfs

In conclusione, per “festeggiare” i 100 giorni di Perseverance e Ingenuity su Marte segnaliamo una bella galleria fotografica dei momenti cruciali vissuti, fino ad oggi, dalla missione: https://www.bbc.com/news/in-pictures-56238018.

Consiglio di lettura della settimana è The Crowd and the Cosmos: Adventures in the Zooniverse di Chris Lintott, se infatti nella puntata parliamo di grandi missioni e progetti, è bene ricordare che oggi anche molti progetti di citizen science portano a risultati importanti e sorprendenti e in questo caso il libro racconta parecchi esempi in questa direzione: https://bit.ly/3w1xH8m.