lunedì 22 aprile 2013

I barbari alle porte, la Scienza in Italia e le cospirazioni mancate.




Saragossa.jpg
Assault on the walls of Saragossa by January Suchodolski,
oil on canvas, 1845. (
National Museum in Warsaw) da wiki



Lo scorso 20 aprile un gruppo di persone si è introdotto illegalmente il Dipartimento di Farmacologia dell'università di Milano, incatenandosi alle porte e 'liberando' animali su cui erano in corso ricerche mediche e cliniche, danneggiandole irreparabilmente.

L'impressione è che di recente i casi in cui il raziocinio è sopraffatto dalla prepotenza e dalla ricerca del 'colpo mediatico' siano in aumento e contribuiscano a minare definitivamente quel poco di ricerca scientifica che si riesce a fare tra tagli economici, precari senza speranza ed una burocrazia in aumento.

L'impressione è che i barbari (inteso come violenti e avversatori del dialogo tra posizioni ed opinioni diverse) siano ormai ben oltre le Porte ed stiano dilagando da tempo.

Per fortuna (o purtroppo) la scienza non è come la politica o il calcio, in cui le opinioni di ciascuno hanno giustamente lo stesso peso.
La scienza è molto più democratica di così: permette a tutti di verificare qualunque affermazione e di smentirne i risultati. Il metodo scientifico si basa proprio sulla riproducibilità dei risultati e sulla dimostrazione della loro esattezza o no. 

I vaccini fanno male? Falso. Hanno salvato milioni di vite da quando sono stati introdotti. Ci sono librerie di dati sperimentali che lo provano. Non vi fidate? In Galles molti genitori hanno dovuto ricorrere di corsa alla vaccinazione dei propri figli per far fronte ad un'epidemia di morbillo causata dalle false (dati alla mano) affermazioni di un medico.

Le scie chimiche nel cielo? Falso. Si veda l'ottimo speciale di scientificast al riguardo. Ma soprattutto provate a rispondere: che cosa ci sarebbe nelle scie chimiche di maggiormente cancerogeno dell'inquinamento delle città? Che gas potrebbe controllare la gente con maggiore efficenza delle TV?

I neutrini più veloci della luce? Falso. E' un classico esempio di falsificazione della scienza: un esperimento riporta una misura, un altro verifica il contrario e l'ipotesi viene rigettata. [Anche se c'è sempre  l'ipotesi che sia stato messo tutto a tacere perché 'loro' non vogliono che l'uomo abbia astronavi più veloci della luce]

I terremoti si possono prevedere? (Ancora) No.  In Giappone si punta tutto sulla ricerca, la prevenzione con la costruzione di edifici antisismici, le esercitazioni e gli allarmi a brevissimo tempo. 

Vi sarebbero molti altri esempi, ed in ogni caso c'è sempre un gruppo di persone che per un motivo o per un altro non vogliono il confronto scientifico, aperto e non strillato e gridano a qualche tipo di cospirazione.  Sempre in ognuno di questi casi ci sono ricercatori spesso trentenni o quarantenni, precari, sottopagati o non pagati per niente che si ostinano a continuare le loro ricerche. Come possano far parte di una cospirazione per nascondere la verità proprio non me lo riesco ad immaginare.


Per restare in tema sarebbe divertente (e forse più efficace) immaginare una gigantesca ed occulta cospirazione a più livelli, volta ad evitare che il nostro paese possa mantenere il ruolo predominante che nonostante tutto riesce ad avere nella ricerca internazionale. 
In basso abbiamo i burattini: facilmente manipolati, spesso semplicemente violenti che fanno danni soprattutto alle cause che dicono di sposare (sia se si voglia far adottare una cura sperimentale su pazienti, che se si voglia limitare la sperimentazione su cavie). 
In mezzo si pongono gli organi di stampa e televisivi, anche in questo caso incapaci di filtrare e soprattutto verificare le notizie, amplificando le notizie dandogli un taglio strappalacrime in maniera da aumentare l'audience (o il numero di click sulla pagina web).  
In alto: la cupola, politici, amministratori, ministri che continuano a tagliare investimenti nella ricerca di base, i fondi agli istituti di ricerca, le assunzioni di precari...




venerdì 19 aprile 2013

Buchi neri tra scienza e fantascienza: il campo di battaglia tra Relatività e Meccanica Quantistica



Un buco nero, dal manga 2001 nights.

I buchi neri hanno sempre esercitato un notevole fascino per le loro estreme caratteristiche fisiche ed astronomiche.  Questo oggetto – talmente denso che neanche la luce  può fuoriuscirne –   fu per la prima volta postulato nel 1931 dall’ indiano  Subrahmanyan Chandrasekhar  utilizzando le equazioni della Relatività Generale di Einstein.
Qualunque cosa la cui massa è concentrata al di sotto di un certo raggio dà origine ad  un buco nero. Questo raggio – detto anche raggio di  Schwarzschild  o orizzonte degli eventi  dipende dalla massa, ma le dimensioni sono estremamente piccole : nel caso del Sole (che ha 700,000 km di raggio) questo  è poco meno di tre chilometri.
La teoria del geniale astrofisico indiano prevedeva la formazione di un buco nero  (BN) con la morte di una stella.  Quando le reazioni nucleari di un astro terminano perché esso  ha bruciato tutto il suo combustibile, tutto il suo materiale cade verso il centro. Il fato delle stella dipende dalla sua massa: il nostro sole diverrà una nana bianca, stelle sopra il 40% della sua massa delle stelle di neutroni, e sopra tre masse solari forma  un buco nero.   Una volta dentro l’orizzonte degli eventi  non vi è più alcuna speranza di uscirne: tutto viene compresso  sino alla singolarità centrale, infinitamente piccola e  probabilmente puntiforme, con tutti i problemi matematici e fisici che ciò comporta.

continua su scientificast

mercoledì 17 aprile 2013

Italia del Futuro: inaugurazione a Tokyo della mostra scientifica e tecnologica


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Nell'ambito delle attività dell'Italia in Giappone 2013 si è svolta ieri l'inaugurazione della mostra Italia del Futuro. Partecipanti -  tra gli altri -  il Presidente dell'INFN Ferroni, del CNR Nicolais, del RIKEN Noyori, della JSPS Anzai.

Dopo l'intervento dell'Ambasciatore Giorgi,  molto attento alle problematiche dello scambio scientifico e tecnologico tra l'Italia ed il Giappone, vi sono stati gli interventi dei partecipanti, moderati dall'addetto scientifico Alberto Mengoni.
Il Presidente dell'INFN Prof Fernando Ferroni, presenta
l'esperimento JEM-EUSO, una delle attività di collaborazione tra
 Italia e Giappone nelle  ricerca in fisica  fondamentrale 
Tra questi, Ferroni ha presentato le attività principali di collaborazione tra Italia e Giappone, tra cui Opera (fascio di neutrini dal Cern al Gran Sasso), JEM-EUSO, un rivelatore di raggi cosmici di ultra-alta energia dalla stazione spaziale e SuperKEK B. 
Molto interessanti sono stati gli inteventi dei gaipponesi, soprattutto della JSPS Anzai. La JSPS è un organismo centrale preposto all'assegnazione di fondi in Giappone: inoltre promuove scambi internazionali invitando ricercatori e studenti dall'estero in Giappone. 



Il Presidente del RIKEN Ryoji Noyori,
 Premio Nobel per la Chimica 2001
Gli interventi  contributi del Direttore dell'IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) Roberto Cingolani e di Paolo Dario (Isitituto di Biorobotica, Scuola Superiore di Sant'Anna) hanno introdotto la dimostrazione del robot iCub, un interessante e simpatico automa open-source ed open-platform che coniuga tecnologia avanzatissima con un gusto artistico che ne facilita l'interazione con l'uomo (punto fondamentale se  dovranno essere usati in asili e case per anziani).
Il Presidente della JSPS, Yuichiro Anzai

La mostra è allestita all'Istituto Italiano di Cultura in Tokyo: non è molto grande ma presenta molti interessati stand con cui è possibile interagire con le tecnologie sviluppate in Italia,  spesso in collaborazione con il Giappone.



Tasto dolente  per l'Italia del "Futuro" è l'assenza di prospettive per il precariato della ricerca: questo è un problema che si riscontra anche in Giappone (molti post-doc, poche posizioni permanenti), dove però gli sbocchi professionali nelle università o nell'industria (che riconosce l'esperienza acquisita) sono maggiori che in Italia. Inoltre, come puntualizzato da Ferroni, in Giappone vi è un ente nazionale, la JSPS, che promuove lo scambio di ricercatori e studenti con l'estero, mentre nel nostro paese questo è lasciato alle iniziative dei singoli enti sui  pochi fondi ed evanescenti fondi.
Se l'Italia è il paese dove si riesce a compensare la carenza di risorse con l'iniziativa e l'inventiva personale, sarà difficile riuscire a recuperare un trend negativo che prosegue da anni (e con scarsissimo ricambio di personale) e che non accenna ad invertire direzione.


Il Robot iCub


martedì 16 aprile 2013

Materia Oscura finalmente scovata? Un nuovo segnale dall'esperimento CDMS.

L'ammasso di galassie nella costellazione
Coma, dove negli anni '30
fu identificata per la prima volta la presenza di materia
 non visibile ai telescopi. 
Almeno un quarto della massa del nostro universo è composto di materia oscura. Probabilmente si tratta  di una particella non prevista nel modello standard ma necessaria per "mettere a posto" vari problemi di meccanica quantistica e cosmologia. Negli anni moltissimi esperimenti hanno cercato la materia oscura sottoterra, nello  spazio e su acceleratore, con alterne vicende e senza un risultato definitivo.





Le misure di CDMS II
l'asterisco nero mostra
massa e probabilità di interazione
della particella candidata
di materia oscura
Pochi giorni fa l'esperimento CDMS II ha presentato i suoi risultati, pubblicati in un preprint qui e ripresi dal blog di Nature (qui una rassegna). I ricercatori di CDMS hanno trovato 3 eventi (su un fondo atteso di 0.7). Il segnale è piccolo per parlare di scoperta ma focalizza la massa della particella a 8.8 GeV, - molto di meno di quanto molti si sarebbero aspettati.

La massa è anche vicina a quella misurata dall'esperimento DAMA. Da più di un decennio .- infatti - questo l'esperimento italiano, posto  sotto il Gran Sasso, mostra un segnale di modulazione annuale consistente conl'ipotesi che  questa elusiva e fondamentale particella urti il rivelatore con frequenza maggiore o minore a seconda della direzione in cui spira il "vento" galattico. A giugno, quando la velocità della terra attorno al sole si somma con quellanel sole attorno al centro galattico, il segnale è massimo, mentre a dicembre - in un periodo di relativa bonaccia - il numero di conteggi è minimo. La sezione d'urto (ossia la probabilità di interazione) è più bassa per CDMS II rispetto a quella per DAMA, ma questa differenza potrebbe essere spiegata in termini di efficienza dei rivelatori o del modello di interazione.

Il segnale annuale dell'esperimento DAMA

domenica 14 aprile 2013

La Non-Previsione dei Terremoti porta crediti (dis-in)formativi nelle scuole



Come più volte è stato ribadito, non è possibile al momento prevedere i terremoti. Esistono vari studi e precursori ma nulla di deterministico ed utilizzabile per ridurre i danni o salvare le vite. 
In Giappone l'enfasi è sulla prevenzione: oltre a continua formazione, con musei dedicati allo scopo,  esercitazioni annuali  in uffici e scuole, documentari e opuscoli informativi, tutte le case sono costruite con criteri antisismici (più semplici e meno costosi di quello che si pensi).

In Italia si continua a morire a causa di edifici non solo non antisismici ma neanche a norma di un paese post-medioevale. Evocare cospirazioni, ascoltare profeti in grado di prevedere il  futuro e chiedere che la "scienza" nasconda chissà quali panacee non fa altro che spostare l'enfasi dai reali problemi e da una corretta formazione e prevenzione. 


Per questo lascia molto perplessi l'iniziativa di fornire crediti formativi scolastici a chi andrà ad ascoltare una conferenza (tra l'altro senza contraddittorio) di uno dei più noti sedicenti predittori di terremoti.  

E' come se si dessero crediti formativi in scienze per andare ad ascoltare una conferenza sulla cosmologia ed il sistema solare tenuta da un astrologo. 

Di solito è preferibile lasciar correre e dare importanza a queste follie, ma la lenta deriva pseudoscientifica sta lentamente percolando ovunque, lasciando pensare che vi sia un'alternativa al metodo sperimentale e alla riproducibilità degli esperimenti. 

A questo proposito il gruppo facebook di dibattito scienza ha scritto questa missiva, sottoscritta da molti blogger, ricercatori e giornalisti preoccupati per l'iniziativa e le sue ripercussioni in una scuola già martoriata da tagli al personale ed alle strutture. 


Chi la vuole sottoscrivere può aderire nei commenti (entro le 16 di lunedì per esser tra i firmatari della lettera, ma anche dopo saranno raccolti i commenti) o mandando una mail all'indirizzo riportato al blog di Luca Di Fino,  Kees Popinga  e Aldo Piombino su Scienza e Dintorni. Vale la pena leggere anche i loro contributi al riguardo.

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Ai signori Dirigenti Scolastici e Consigli di Classe:
Istituto Tecnico Industriale “E. Fermi” – Via Cesare Minardi 14 – Frascati
Istituto Professionale per i Servizi Commerciali “M. Pantaleoni” – Via B. Postorino 27 – Frascati
Liceo Classico “Marco Tullio Cicerone” – Via Fontana Vecchia 2 – Frascati
Istituto Tecnico Commerciale “Michelangelo Buonarroti” – Via Angelo Celli 1 – Frascati
Liceo Scientifico “Bruno Touschek” – Via Kennedy – Grottaferrata
Scuola Superiore “Giovanni Falcone” – Via Garibaldi,19 – Grottaferrata
Scuola Superiore “San Nilo” – Piazza Marconi, 7 – Grottaferrata
Istituto Salesiano Villa Sora – Via Tuscolana, 5 – Frascati
e, per conoscenza:
Italia Nostra – Settore Educazione al Patrimonio – 
educazioneformazione@italianostra.org
Oggetto: Crediti formativi per conferenza Giampaolo Giuliani
Egregi Signori,
scriviamo per richiedere una vostra presa di posizione in merito all’evento del titolo “È possibile prevedere i terremoti?”, che si terrà il 19 Aprile a Frascati. Questo evento prevede la presenza di Giampaolo Giuliani, che ha recentemente fatto parlare di sé perché sostiene di poter prevedere i terremoti osservando le emissioni di radon, affiancato da Leonardo Nicoli, direttore della Fondazione Giuliani.
Dobbiamo con rammarico osservare che un’associazione meritoria, Italia Nostra, offra il proprio patrocinio a un evento in cui un signore che si muove all’esterno della comunità scientifica può liberamente divulgare le sue opinabili ipotesi su un tema alquanto delicato e sensibile, il tutto senza alcun contraddittorio. Certamente ognuno ha il diritto di esprimere le proprie opinioni, il rammarico nasce dalla perentorietà di certe affermazioni del signor Giuliani, che non risultano a tutt’oggi verificate (vedi approfondimento allegato), diffuse sull’onda emotiva in un paese che negli ultimi anni ha avuto a che fare con eventi sismici particolarmente distruttiviIl rammarico si trasforma però in sdegno nell’apprendere che la partecipazione a questo incontro verrà considerata come credito formativo per gli studenti, nonostante non ci sia alcun riconoscimento ufficiale delle idee del Sig. Giuliani, né da parte del MIUR né da parte di altri Istituti che si occupano di territorio, a qualunque titolo.
Una cosa che vorremmo fosse insegnata agli studenti è che qualunque teoria riguardante fenomeni naturali deve umilmente sottoporsi al giudizio di tutti coloro che studiano, nei vari aspetti, questo stesso fenomeno (peer-review). Questo giudizio dovrà avvenire attraverso procedure standard, che non possono prescindere da metodologie condivise di indagine; dall’elaborazione di ipotesi e previsioni potenzialmente verificabili; da adeguata pubblicazione dei risultati sperimentali; dal controllo di esperti indipendenti; dalla verifica sperimentale indipendente delle ipotesi formulate, ecc.
L’insieme di queste procedure non è un capriccio di qualche fantomatico establishment; al contrario, queste regole hanno lo scopo di garantire una conoscenza della realtà oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile. Esse costituiscono il metodo scientifico, che si è andato costruendo nel corso dei secoli con il contributo di tutti coloro che si occupano di Scienza e di Conoscenza, nella consapevolezza che la conoscenza scientifica ha come giudice unico la Natura stessa, non un’autorità terrestre, non sicuramente l’opinione pubblica. Chi si colloca al di fuori di queste pratiche collaudate – che, proprio in virtù del fatto di ammettere la possibilità di errore, forniscono gli strumenti per individuarlo e correggerlo – si colloca al di fuori del mondo della scienza.
Purtroppo – e l’esame delle cause sarebbe lungo e complesso – in questi ultimi anni in Italia stiamo assistendo al fiorire di sedicenti “ricercatori indipendenti” in vari campi del sapere; personaggi che si fanno vanto dell’essere “emarginati dalla scienza ufficiale”, e trovano così la maniera di diventare noti all’opinione pubblica, propugnando fantomatiche “scoperte eccezionali”, rifiutate a causa di chissà quali indegni complotti. Questi venditori di illusioni giocano spesso con la sofferenza delle persone, e trovano chi li sostiene per meri interessi politici, ideologici od economici.
Contemporaneamente viene sottovalutato, non finanziato, ostacolato il lavoro di tanti ricercatori seri (spesso precari e malpagati) la cui colpa è quella di non far parte del grande circuito mediatico, di non “far notizia”. Il vero scandalo non è il presunto ostracismo verso Giuliani o quelli come lui: il vero scandalo è che l’Italia destina sempre meno risorse alla ricerca seria, all’Università, all’Istruzione, mettendo una seria ipoteca sul nostro futuro come nazione sviluppata e costringendo molti dei nostri ingegni più brillanti a trasferirsi all’estero. Dare legittimità agli outsider come Giuliani di certo non aiuta a muoversi in questa direzione.
In conclusione chiediamo a tutti voi, Dirigenti Scolastici e Docenti, di dare la massima visibilità a questo documento e di non riconoscere, in sede di consiglio di classe, crediti formativi a fronte della presentazione dell’attestato di frequenza all’evento. Possiamo suggerire, in alternativa, la partecipazione all’incontro “La previsione dei terremoti: tra miti e realtà” di Warner Marzocchi, direttore di ricerca presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV, che si terrà il 18 aprile ore 16-18 presso il Dipartimento di Fisica, Università la Sapienza, Aula Amaldi.
Ci auguriamo, ove possibile e compatibilmente con il carico didattico, che quanto scritto funga da stimolo per aprire una discussione con gli studenti sull’importanza di una corretta e rigorosa informazione scientifica.
Distinti saluti.
Marco Fulvio Barozzi, blogger scientifico e insegnante
Luca Di Fino, ricercatore TD Dip. Fisica, Università Tor Vergata
Aldo Piombino, blogger scientifico
Simone Angioni, chimico, Università di Pavia, Segretario Associazione Culturale Scientificast
Marzia Bandoni, esperta e-learning
Martino Benzi, ingegnere
Paolo Bianchi, blogger scientifico, Associazione Culturale Scientificast
Marco Casolino, Primo Ricercatore INFN e Dip. Fisica, Università Roma Tor Vergata
Pellegrino Conte, professore associato di Chimica Agraria, Università degli Studi di Palermo
Carlo Cosmelli, docente di Fisica, Dipartimento di Fisica, Università Roma Sapienza
Marco Ferrari, giornalista scientifico
Mario Genco, Dibattito Scienza
Milena Macciò, Dibattito Scienza
Silvano Mattioli, Dibattito Scienza
Marco Messineo, fisico, Dibattito Scienza
Silvia Onesti, Elettra-Sincrotrone Trieste
Daniele Oppo, cronista free lance e blogger
Giuseppe Perelli, studente di dottorato in Scienze Computazionali e Informatiche
Lisa Signorile, biologa e blogger scientifica
Fabrizio Tessari, Dibattito Scienza
Luca Vanini, studente in Ingegneria Meccanica
Bruna Vestri, blogger
Veronica Zaconte, fisico
Ignazio Verde, primo ricercatore, CRA – Centro di Ricerca per la Frutticoltura, Roma
Un breve approfondimento
Le idee di Giampaolo Giuliani non sono così originali e rivoluzionarie come certa stampa afferma: sulle relazioni fra emissioni di radon e terremoti ci sono diversi studi in molte aree sismiche del mondo, da Taiwan all’Islanda, passando per la California. Tutte le principali riviste scientifiche specializzate ne hanno prima o poi parlato. Che non sia propriamente una novità lo dimostrano le prime tracce in bibliografia, che risalgono al 1967. In California il sistema fu usato regolarmente per un po’ di tempo negli anni ’70. Ci furono dei riscontri per un paio di eventi nel 1979, ma poi il metodo è stato sostanzialmente eliminato perché la sua affidabilità era scadente; per esempio, il terremoto di Landers del 1972 fu seguito un paio di settimane dopo l’evento da anomali valori del gas e nel 1981 ci fu un brusco innalzamento dei livelli nell’area di Los Angeles, ma non accadde nulla. A Taiwan, dove vi sono aree particolarmente idonee a questi studi, sia geologicamente che climaticamente, si sono registrati diversi episodi di correlazione tra radon e sismicità. Ad esempio, la sorveglianza della faglia di Chuko ha dimostrato un aumento delle emissioni di radon prima di eventi sismici lungo quella specifica faglia, ma ancora senza raggiungere una predizione degli eventi stessi in qualche misura soddisfacente.
Il problema è che questi studi hanno dato troppi falsi positivi mettendo in evidenza quanto poco il radon sia predittivo. Una previsione è valida quando funziona, cioè quando l’evento si verifica. Una previsione è sbagliata sia se prevede qualcosa che poi non avviene (falso positivo), sia quando non prevede qualcosa che invece avviene (falso negativo). Dire che prima o poi pioverà a Roma è sicuramente una previsione che sarà confermata dai fatti, ma non può considerarsi di certo rivoluzionaria, anche se basata su osservazioni condivise.
C’è poi una differenza fondamentale fra Giuliani e queste ricerche: tutte si basano sullo studio di una singola faglia, quando invece Giuliani parla genericamente di aree. Questo è un particolare di non trascurabile importanza: prevedere un terremoto significa fare un comunicato in cui si scrive che “circa il tal giorno alla tal ora si verificherà lungo quella faglia un evento di magnitudo n il quale provocherà uno scuotimento come da cartografia allegata”. Come si può definire l’area in cui vanno presi provvedimenti di protezione civile senza sapere quale faglia si muoverà?
Ricordiamo inoltre che Giuliani non ha mai realmente previsto nulla di significativo, come dimostra un video del Marzo 2010 preparato dai ricercatori dell’INGV, grazie al quale vengono messe in evidenza tutte le sue contraddizioni: infatti non riesce, nemmeno successivamente al tragico sisma che il 6 Aprile del 2009 colpì la città dell’Aquila, a fornire una informazione coerente sulla sua presunta previsione del terremoto. Anzi, risulta agli atti che una settimana prima del fatale terremoto aquilano voleva sgomberare Sulmona a seguito dell’evento di Magnitudo 4.0 che aveva colpito la cittadina il 29 marzo 2009. Insomma, si prevede pioggia a Frascati e poi aprono gli ombrelli a Ladispoli. Che previsione è?
Siamo convinti che la ricerca sui segnali premonitori dei terremoti sia importante, ma debba essere condotta in contesti davvero affidabili, non certo sull’onda dell’emotività o della personalizzazione. Siamo tuttavia altrettanto certi che in un paese come il nostro sia più importante investire nella prevenzione, con una adeguata gestione del territorio e con norme e controlli più stringenti sul patrimonio edilizio. La lezione ci viene dal Giappone, paese con sismicità anche superiore alla nostra: costruire in maniera corretta e nei luoghi corretti vuol dire anzitutto abbattere drasticamente la perdita di vite umane, anche in caso di forti terremoti, oltre a ridurre sensibilmente i costi per la ricostruzione post-sismica. Certo che ci vogliono precise scelte politiche, e all’orizzonte non si vedono segnali confortanti.
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venerdì 12 aprile 2013

Riken Open Campus, April 20 2013


RIKEN Open Day
Logo of the event

Also this year, the RIKEN open campus will be held Saturday, April 20, 2013 - from 9:00 to 16:00 ( here the link in Japanese). This event, which involves all the laboratories of the institute,wants to show the researches carried out in the fields of physics, biology, medicine, chemistry .... There are both  lectures and experiments be carried out with the participants.
As last year, our laboratory will be involved with a number of lectures on space (in Japanese and English), with 3D video, the use of Fresnel lenses and the model of JEM-EUSO, for the study of cosmic rays from the International Space Station.

Mock-up model of the space telescope JEM-EUSO



Posters on environemntal radiation 
We qill also measure the radiation environment and compare with that of objects of common use.
The RIKEN is located in Wako, Saitama Prefecture, about fifteen minutes from Ikebukuro.


Those who can not participate in the 20, are of course welcome anytime!

giovedì 4 aprile 2013

AMS-02 confirms PAMELA positron data extending the measurement at higher energy

(This is a bad english translation of the italian post)

PAMELA is a magnetic spectrometer launched more than six years ago aboard the Russian satellite Resurs-DK1. Since 2006 has been providing high precision data on cosmic rays of solar, galactic and trapped in the geomagnetic field.
The main result is that the size of the component of antimatter, antiprotons and positrons, present in cosmic rays. The importance of this measure lies in the possibility indirect detection of  dark matter.

Possible production of secondary particles as a result of the annihilation of dark matter particles. 
  PAMELA data, published in Nature in 2009   ( Nature 458, 607-609 (2009)   a copy is available here ), reached for the first time the energy of 100 GeV. The picture that emerges is challenging for dark matter: the number of antiprotons is consistent with what is expected from a normal production, while the positrons shows a significant increase above 10 GeV. Various hypotheses have been put forward (several hundred in more than 1000 papers). Indeed, on the nature of this unexpected increase of high-energy positrons the most interesting is the possibility that they may be produced by the annihilation of dark matter, although astrophysical sources such as pulsars could contribute in part the positron flux observed.

Measurement of the positron / (positrons + electrons) (top) and antiproton / proton (bottom) measured by PAMELA. The measurement of the ratio allows for a more precise measurement, reducing the instrumental effects. Note the rarity of antiparticles than particles. The component of antiprotons is consistent with the various hypotheses on the interaction of cosmic rays in the interstellar medium (solid and dashed curves), while that of positrons shows an unexpected excess above 10 GeV. The black curve shows the expected contribution in the absence of anomalous contributions, while the green curve suggests the contribution of a particle of dark matter, which - annihilate - produces an excess of positrons. The blue curve shows an estimate of the possible contribution due to Pulsar.


The results of AMS compared with those of PAMELA and GLAST
(From here )

It is therefore very   nice (and mostly reassuring ....) to have a confirmation of the PAMELA 2009 data. The first confirmation came with the satellite FERMI / GLAST in 2011 ( here the preprint, here an explanation of the method of measurement) which extended the energy. range 
The independent measurements of AMS , presented by Sam Ting at Cern April 3 (here the press release), here an excellent post by Roberto Battiston, in fact, show a good agreement with those of PAMELA. The greater size of AMS allows to have a greater number of positrons and therefore a minor statistical error and reach higher energies. At low energies the difference is due to the solar modulation. At higher energies it seems that the ratio positron / electron tends towards a constant value (and lower than that of GLAST), indicating that the mechanism of production of positrons, whatever it is, is going towards a constant value. Unfortunately there are no clear structures  (with a lot of imagination something to 100 GeV) or sharp drops that  might be due to  dark matter annihilation. 
This first result shows the potential of AMS, the most important experiment on board the  International Space Station and bodes well for the continuation of the mission.
It will be interesting to see if the results of AMS on antiprotons confirm -as it is plausible to expect - those of PAMELA.

AMS-02 conferma i dati di PAMELA... e li estende ad una energia un po' più alta

(here in english)

PAMELA è uno spettrometro magnetico lanciato più di 6 anni fa a bordo del satellite russo Resurs-DK1. Dal 2006 sta fornendo dati di alta precisione su raggi cosmici di origine solare, galattica ed intrappolata nel campo geomagnetico
Il principale risultato è quello della misura della componente di antimateria, antiprotoni e positroni, presente nei raggi cosmici. L'importanza di questa misura risiede nella possibilità di rivelare la presenza indiretta di materia oscura. 

Possibile produzione di particelle secondarie a seguito dell'annichilazione delle particelle di materia oscura.

Le misure di PAMELA, pubblicate su Nature nel 2009 (Nature 458, 607-609 (2009) una copia è disponibile qui),  hanno raggiunto per la prima volta  l'energia di 100 GeV, energia mai raggiunta precedentemente. Il quadro che emerge è sconcertante e stimolante allo stesso tempo: il numero di antiprotoni appare coerente con quanto aspettato da una produzione normale, mentre quello di positroni mostra un aumento significativo al di sopra di 10 GeV. Sono state avanzate varie ipotesi (varie centinaia in più 1000 articoli!) sulla natura di questo aumento inaspettato di positroni di alta energia la più interessante è appunto quella che siano prodotti dalla annichilazione di materia oscura, anche se sorgenti astrofisiche come pulsar potrebbero contribuire in parte al flusso di positroni osservato.

Misura del rapporto positrone/(positroni + elettroni) (alto) e antiprotone/protone (basso) misurato da PAMELA. La misura del rapporto consente di ottenere una misura più precisa, riducendo gli effetti strumentali. Si noti la rarità delle antiparticelle rispetto alle particelle. La componente di antiprotoni risulta coerente con le varie ipotesi sulla interazione di raggi cosmici nel mezzo interstellare (curve continue e tratteggiate) , mentre quella di positroni mostra un eccesso inaspettato sopra 10 GeV. La curva in nero mostra il contributo atteso in assenza di contributi anomali, mentre la curva in verde ipotizza il contributo di una particella di materia oscura, che – annichilandosi – produce un eccesso di positroni. La curva blu mostra una stima del possibile contributo dovuto a Pulsar.  


I risultati di AMS confrontati con quelli di PAMELA e GLAST
(da qui)

E' quindi piacevole (e tranquillizzante....) avere una ulteriore conferma delle misure di PAMELA del 2009. Una prima conferma è arrivata con il satellite FERMI/GLAST nel 2011 (qui il preprint, qui una spiegazione del metodo di misura) che ha esteso l'intevallo energetico.
Le misure indipendenti di AMS, presentate da Sam Ting al Cern il 3 aprile (qui il comunicato stampa), qui un ottimo intervento di Roberto Battiston,  mostrano infatti un ottimo accordo con quelle di PAMELA. La maggiore grandezza di AMS consente di avere un numero maggiore di positroni e dunque un minore errore statistico. A basse energie la differenza è dovuta alla modulazione solare. A più alte energie sembrerebbe che il rapporto positroni/elettroni tenda verso un valore costante (e più basso di quello di GLAST), indice che  il meccanismo di produzione di positroni, qualunque esso sia, stia andando verso un valore costante. Purtroppo non sono evidenti strutture (con molta fantasia qualcosa a 100 GeV) che possano fare pensare all'annichiliazione di materia oscura.
Questo primo risultato mostra le potenzialità di AMS, lo strumento di punta della Stazione Spaziale Internazionale e fa ben sperare per il proseguimento della missione. 
Sarà interessante vedere se i risultati di AMS sugli antiprotoni confermeranno - come plausibile attendersi - quelli di PAMELA. 

mercoledì 3 aprile 2013

Riken Open Campus, 20 aprile 2013

RIKEN Open Day
Logo della manifestazione
Anche quest'anno il prossimo sabato 20 aprile 2013 si terrà - dalle 9.00 alle 16:00  l'open day del RIKEN (qui il link in Giapponese).  Questa manifestazione, che coinvolge tutti  i laboratori dell'istituto, mira a far toccare con mano  le ricerche che vengono svolte nel campo della  fisica, biologia, medicina, chimica....  Sono previste sia conferenze divulgative che esperimenti da svolgere con i partecipanti.
Come l'anno scorso, anche il nostro laboratorio sarà coinvolto con una serie di conferenze divulgative sullo spazio (in giapponese ed inglese), con video in 3D, l'uso di lenti di Fresnel ed il modello del'esperimento JEM-EUSO, per lo studio di raggi cosmici dalla stazione spaziale internazionale. 

Il modello del telescopio spaziale JEM-EUSO 



Poster sulla radiazione ambientael
Verrà  anche misurata la radiazione ambientale e confrontata con quella di oggetti di uso  comune.
Il RIKEN si trova a Wako, prefettura di Saitama, ad una quindicina di minuti da Ikebukuro.


Chi non può partecipare il 20, è ovviamente sempre benvenuto!