Ricercatrici e ricercatori di UnivAQ raccontano, in un contesto del tutto informale, scoperte, aspettative e obiettivi della loro ricerca.
- ALICE LEMMO
In matematica, siamo così diversi dai bambini?
Diversi studi di ricerca in didattica della matematica mostrano che la maggior parte delle nostre conoscenze in ambito aritmetico sono intuitivamente associate ad alcuni modelli comportamentali primitivi. Tali modelli impliciti, che operano in gran parte al di fuori di qualsiasi controllo formale cosciente, a volte possono facilitare la risoluzione dei problemi, ma molto spesso, se emergono contraddizioni tra il modello e l’algoritmo di soluzione, possono rallentare, o addirittura arrestare, il processo di risoluzione. In questo intervento scopriremo se e come il comportamento dell’adulto si distingue da quello del bambino e quanto i modelli taciti e impliciti si radicano nella mente e affiorano spesso inconsciamente e inconsapevolmente. - DANIELE NARZI
Fotosintesi: il motore della Vita sulla Terra
Da più di tre miliardi di anni il Sole alimenta la Vita sul nostro pianeta attraverso quel processo chimico-fisico noto come fotosintesi clorofilliana. Tale processo permette la conversione dell’energia della radiazione solare in energia chimica direttamente fruibile da ogni forma di vita presente sul pianeta Terra. La comprensione dei meccanismi microscopici alla base di questo processo, tanto importante per la Vita quanto complesso nei suoi dettagli atomici, può rivelarsi fondamentale non solo per una completa visione di insieme di quella che è stata l’evoluzione della Vita sulla Terra, ma anche come fonte di ispirazione per la produzione carburanti solari. Nel Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche dell’Università degli Studi dell’Aquila, da più di dieci anni ci occupiamo di studiare con tecniche computazionali gli aspetti più oscuri della fotosintesi, cercando di ricostruire a livello atomico la serie di eventi che dall’assorbimento della luce solare porta fino all’evoluzione dell’ossigeno molecolare. In questo intervento, dopo un’introduzion generale sul processo fotosintetico, verrà presentato il lavoro svolto dai ricercatori del nostro dipartimento nello studio della fotosintesi clorofilliana e mostrate le possibili ricadute di tale sullo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di energia rinnovabile. - MIRKO PIERSANTI
Viaggi nello spazio interplanetario: lo Space Weather
Lo Space Weather è l’insieme dei fenomeni associati ad improvvise variazioni dell’ambiente spaziale intorno al nostro pianeta. Il primo responsabile è il Sole, e i suoi ‘movimenti’ ci interessano molto più di quanto possiamo immaginare. La stella attorno a cui orbitiamo, il Sole, in condizioni “normali” produce un flusso di particelle a energia moderata, di fronte a cui la magnetosfera e l’atmosfera della Terra sono in grado di evitare conseguenze importanti per il nostro pianeta. In particolari condizioni, però, si possono produrre flussi molto intensi oppure ad alta energia che potrebbero provocare seri problemi per i nostri sistemi tecnologici, da cui dipende tanta parte della nostra vita quotidiana. Ma chi è che rischia di più? In primis gli astronauti, mentre per i terrestri le insidie maggiori arrivano dalla rete elettrica e anche da tutti i sistemi legati ai satelliti. In caso di tempeste solari, ad essere in pericolo sono sicuramente i satelliti artificiali, dai quali nella nostra società tecnologica dipende una grandissima quantità di servizi quali la navigazione aerea e marittima, le comunicazioni, e l’osservazione della Terra. Anche la rete elettrica a terra è molto sensibile a questi fenomeni. Inoltre, l’esposizione prolungata degli equipaggi degli aeromobili operanti ad alta quota e, ancora di più degli astronauti, può essere significativa anche dal punto di vista sanitario. La possibile previsione e modellizzazione dello spazio circumterrestre diventa quindi fondamentale per tutte le future missioni spaziali future. - ALESSANDRO GIOVANNELLI
Vedo, prevedo, stravedo!
È difficile fare previsioni, soprattutto sul futuro (Niels Bohr)
Da sempre, le previsioni hanno svolto un ruolo cruciale nell’orientare le decisioni umane e nell’affrontare la paura che caratterizza il futuro. Ma è possibile eliminare l’incertezza del futuro? Attraverso le lenti della statistica cercheremo di rispondere a questa ed altre domande.
Con l’aiuto di alcuni esempi riguardanti variabili economiche e climatiche, verranno esaminati gli aspetti necessari per la costruzione di previsioni “scientificamente” plausibili. - PAOLA CACCHIO
Microbi: sono sempre qualcosa da cui difendersi?
La scienza ci ha mostrato come la visione dei microbi quali nemici da cui proteggersi e difendersi sia fortemente riduttiva e che i microbi responsabili di malattie costituiscono fortunatamente solo una minoranza del mondo microbico. I microrganismi che prevalgono sono, infatti, quelli utili se non addirittura indispensabili al benessere e alla vita degli altri esseri viventi e del pianeta Terra. Questa visione del mondo microbico è valida sia per i microrganismi che hanno una struttura cellulare, quali i batteri, che per i microrganismi che ne sono privi, ovvero i virus, e può essere rappresentata dal simbolo dello yin e dello yang (simbolo del bene e del male) della filosofia cinese. I microbi sono gli agenti biologici più abbondanti e diffusi sulla Terra. Essi interagiscono con tutti i membri appartenenti al mondo dei viventi, compreso l’uomo, e con gran parte del mondo inanimato. L’impatto di questa interazione è veramente impressionante. Senza i microrganismi gli organismi superiori non potrebbero sopravvivere, basti pensare che l’ossigeno che respiriamo è il prodotto dell’attività microbica dei microrganismi del passato e che gli elementi biogeni che costituiscono gli organismi viventi sono riciclati e quindi resi di nuovo disponibili proprio dai microrganismi. Se i microbi scomparissero anche gli organismi superiori sortirebbero rapidamente lo stesso effetto ma non è vero il viceversa. In caso contrario, cioè, i microbi sopravviverebbero. I microbi hanno, inoltre, un ruolo fondamentale nella degradazione della sostanza organica. La formazione del terreno ha richiesto miliardi di anni ed è il risultato di processi chimico-fisici ma soprattutto biologici. I microbi intervengono anche nei processi di decontaminazione dei suoli e delle acque rendendosi indispensabili anche per il benessere dell’ambiente. Si può quindi affermare che nessun’altra forma di vita è importante come i microrganismi per il supporto e il mantenimento della vita sulla Terra. I microrganismi non solo sono indispensabili per la vita degli organismi superiori ma in loro assenza gli organismi superiori non si sarebbero mai evoluti. I microrganismi esistevano sulla Terra miliardi di anni prima della comparsa di piante e animali. I microbi hanno avuto a disposizione un tempo enorme per la loro evoluzione ed è per questo che la loro diversità fisiologica e genetica supera ampiamente quella di piante e animali. Possiamo tranquillamente affermare che sono alla base di tutta la biodiversità moderna. Una conseguenza di questa biodiversità è che i microbi possono vivere in ambienti dove gli altri organismi non riuscirebbero a sopravvivere quali i geyser, i vulcani sottomarini o le acque ipersaline. I microbi sono inoltre importanti anche per le applicazioni che ne fa l’uomo in ambito industriale, chimico-sanitario, agro-alimentare e ambientale. Così come ora accettiamo la presenza di batteri “buoni” che possiamo anche acquistare come integratori alimentari, dobbiamo imparare ad accettare anche i ruoli positivi dei virus. La scienza ha appena iniziato a scoprire il ruolo dei virus nella biodiversità, l’evoluzione delle specie – a partire dalla nostra – e persino la regolazione del clima. La mancanza di conoscenze sui benefici dei virus è strettamente legata alla storia della ricerca medica che per oltre un secolo si è concentrata sul collegamento tra l’infezione da virus specifici con stati patologici caratteristici. La natura e l’importanza di intere popolazioni virali per lo più non sono state apprezzate fino allo sviluppo della metagenomica in grado di riportare le strutture di intere comunità. Concludendo possiamo dire che ormai si è giunti alla consapevolezza che non sia possibile affrontare lo studio dei vari rami della biologia e delle numerose scienze della Terra senza prendere in seria considerazione l’attività microbica, come pure che i microrganismi vitali per il mantenimento della vita sulla Terra potranno contribuire in modo importante allo sviluppo sostenibile. - ANTONIO CICONE
La matematica nella vita di tutti i giorni
Fin da giovane sono sempre stato molto incuriosito dalla matematica, ma mi risultava sempre difficile capire a cosa potesse servire realmente. Negli anni ho potuto finalmente trovare delle risposte e oggi ho il piacere di poterle condividere con tutti voi. - FRANCESCO MARIA CIFARELLI, ALFONSO FORGIONE, MATTEO MILLETTI, SIMONE SISANI
Dai Vestini e Sabini ai Romani …. fino al Medioevo: archeologia nella Conca Aquilana
Il DSU ha in campo diversi progetti di ricerca archeologica su importanti siti del nostro territorio, una cui carrellata mostra la pluralità di tematiche e di metodologie di lavoro (ricognizioni di superficie, indagini geofisiche, remote sensing, scavo, progetti di studio e valorizzazione) che il Dipartimento mette a disposizione della ricerca e della didattica in questi ambiti disciplinari. I progetti vedono il DSU operare in collaborazione internazionale con Istituiti di ricerca e Università stranieri, con la Soprintendenza ABAP per le province di l’Aquila e Teramo, con le Amministrazioni locali (Comuni de l’Aquila, Barisciano, Calascio, Fossa) e con altri importanti Partner Istituzionali (Guardia di Finanza, CaRispAq, ecc…). Le ricerche coprono un arco cronologico assai ampio, rappresentativo dell’intera storia antica della Conca Aquilana,: ne sono esempio la grande necropoli vestina di Fossa; il vicus di Furfo, abitato occupato dall’età del ferro fino al tardo medioevo; Amiternum, con la città romana e la cattedrale medievale; la villa di Coppito, grande struttura di età romana forse legata alla via Claudia Nova e alla grande viabilità del territorio; il castello di Preturo; il grande progetto di scavo e valorizzazione di Rocca Calascio.
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