Archivio tag: Paolo Di Sia

Paolo Di Sia

Paolo Di Sia insegna attualmente fisica e informatica presso l’università degli studi di Padova. Ha conseguito una laurea (bachelor) in metafisica, una laurea (master) in fisica teorica e un dottorato di ricerca in fisica teorica applicata alle nano-bio-tecnologie. Si interessa del rapporto tra filosofia e scienza, di fisica alla scala di Planck, di nanofisica classica e quantistico-relativistica, di nano-neuroscienza, di fisica contemplativa e di divulgazione scientifica. È autore di 260 lavori distribuiti tra riviste nazionali e internazionali, capitoli di libri, libri, interventi accademici su web scientifici, pubblicazioni accademiche interne, in stampa. È reviewer di vari international journals, membro di molte società scientifiche internazionali e international advisory/editorial boards, gli sono stati attribuiti vari riconoscimenti internazionali.

Paolo Di Sia
Università di Padova (Italy)
E-mail: paolo.disia@libero.it
Webpage: www.paolodisia.com

Vite di persone di scienza: Stanley Falkow (1934-2018)

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Stanley Falkow, scopritore dei meccanismi molecolari attraverso i quali i batteri causano le malattie, ci ha lasciati il 5 maggio 2018.
Falkow, figlio di immigrati ebrei, è nato il 24 gennaio 1934 ad Albany, New York, nel periodo del culmine della “Grande Depressione”. Da bambino era uno studente tremendo, specialmente in matematica e scienze, ma amava molto leggere.
All’età di 11 anni trovò nella biblioteca locale il libro “Microbe Hunters” di Paul de Kruif. Scritto non per un pubblico specialistico nel 1926, il libro descrive le personalità e le avventure di alcune delle figure più importanti della microbiologia. Falkow venne folgorato da questa lettura e decise di diventare un “cacciatore di microbi”, come i suoi eroi del libro.
“Microbe Hunters” inizia con Antonie van Leeuwenhoek, che nel 1670 fu il primo a realizzare lenti in vetro così potenti da essere in grado di visualizzare microscopici organismi. Falkow, affascinato, cercò di recuperare un microscopio, e lo trovò sugli scaffali del negozio di giocattoli locale. Non poteva permetterselo, ma il proprietario del negozio glielo regalò. Falkow iniziò così ad assistere ai guizzi delle ombre dei batteri che crescevano nel latte avariato che teneva nascosto sotto il suo letto…

Continua a leggere →


Vite di persone di scienza: Peter Grünberg

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Peter Grünberg ci ha lasciati il 7 aprile 2018, all’età di 78 anni. Fisico tedesco, ha vinto il premio Nobel per la fisica il 9 ottobre 2007 assieme ad Albert Fert, per i suoi studi sull’effetto di magnetoresistenza gigante, rivoluzionando la memorizzazione dei dati mediante il magnetismo nei nanomateriali.
Grünberg è nato nel 1939 a Pilsen, in Boemia, in una regione che ora è parte della Repubblica Ceca. Nel 1945 la sua famiglia partì per la Germania occidentale e lì, all’età di 19 anni, andò a studiare fisica all’Università Goethe di Francoforte; fece poi un dottorato di ricerca presso l’Università tecnica di Darmstadt.
Durante il dottorato egli utilizzò la spettroscopia ottica per determinare i livelli di energia degli ioni delle terre rare (che sono un gruppo di 17 elementi chimici della tavola periodica, precisamente scandio, ittrio e i lantanoidi) nei cristalli di granato magnetico (i granati sono un gruppo di minerali nesosilicati)…

Continua a leggere →


Vite di persone di scienza: Paul Delos Boyer

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Paul Delos Boyer, premio Nobel per la chimica nel 1997, ci ha lasciati il 2 giugno di quest’anno, otto settimane prima del suo 100° compleanno (1918-2018).
Nato a Provo, nello Utah, studiò chimica alla Brigham Young University di Provo. Nel 1939 andò al dipartimento di biochimica dell’Università del Wisconsin-Madison per il suo dottorato di ricerca. Dopo la formazione post-dottorato presso la Stanford University (California), nel 1946 accettò una posizione accademica all’Università del Minnesota, a St Paul. Nel 1963 tornò in California per dirigere la divisione biochimica del dipartimento di chimica dell’Università della California a Los Angeles (UCLA), dove trascorse il resto della sua carriera.
La domanda fondamentale che si pose fu: in che modo le cellule usano un gradiente elettrochimico per formare la molecola adenosina trifosfato (ATP), che guida i processi che richiedono energia essenziali per la vita?…

Continua a leggere →

Verso un Internet quantistico

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La fisica quantistica possiede caratteristiche tali da poter rendere le comunicazioni molto più sicure di quanto sia nel caso classico; sfruttare alcune delle sue proprietà più strane potrebbe portare la rete delle reti, Internet, ad un deciso miglioramento rispetto al presente. La meccanica quantistica ha infatti il potenziale per ottenere comunicazioni non hackerabili.
La capacità delle particelle quantistiche di poter trovarsi in stati non definiti, come il noto “gatto di Schrödinger”, che risulta sia vivo che morto contemporaneamente, è stata utilizzata per vari anni per migliorare la crittografia dei dati. La crittografia è la branca della crittologia che si occupa dei metodi per rendere un messaggio “non leggibile”, in modo da non essere comprensibile alle persone che non sono autorizzate a leggerlo.
Le ricerche ultime stanno portando a credere che l’utilizzo della meccanica quantistica ci farà arrivare molto più lontano, sfruttando la misteriosa capacità della natura di “entanglare” oggetti lontani (entanglement) e “teletrasportare” informazioni (teletrasporto)…

Continua a leggere →

Coscienza umana, Coscienza Universale, Panpsichismo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La coscienza è qualcosa con cui siamo tutti intimamente familiari; comprende tutti i nostri sentimenti ed esperienze soggettive, che vanno dal semplice riconoscimento di un colore alla profondità complessa di un’emozione e alla transitorietà di un pensiero. È l’unica cosa che viene direttamente e immediatamente conosciuta da noi come soggetti e che media la nostra conoscenza del mondo esterno.
La questione relativa alla comprensione della coscienza umana, la realtà che ci rende capaci di essere consapevoli di noi stessi e di ciò che ci circonda, va avanti da secoli. Nonostante essa sia una parte cruciale dell’essere umano, non si comprende ancora da dove proveniamo e perché ce l’abbiamo…

Continua a leggere →

Fisica del tempo, Cervello e Neuroscienza

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Cercare di definire cos’è il tempo, il tempo “fisico”, il tempo “percepito”, che sembra scorrere di momento in momento, è stato da sempre un enigma per l’uomo, in particolare per fisici e neuroscienziati. La scienza con le sue inter-relazioni cerca da sempre di capire e di inquadrare questa dimensione elastica e sfuggente.
1. Introduzione
Il cervello umano è un sistema complesso che non solo “racconta” il tempo, ma lo “crea”; costruisce il nostro senso di flusso cronologico e consente “viaggi mentali nel tempo”, simulazioni di eventi futuri e passati. Queste funzioni sono essenziali non solo per la nostra vita quotidiana, ma lo sono state e lo sono anche per l’evoluzione della razza umana; senza la capacità di anticipare il futuro, ad esempio, l’umanità non avrebbe mai realizzato strumenti o inventato attività umane come l’agricoltura. Il cervello sembra essere stato progettato per governare il nostro mondo in continuo cambiamento, prevedendo cosa accadrà e quando accadrà…

Continua a leggere →

Fisica quantistica, Cervello e Coscienza

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Il rapporto tra la fisica quantistica e le funzioni cerebrali superiori, inclusa la coscienza, è una tematica oggetto di profonde discussioni negli ultimi anni, ma ancora molta strada deve essere fatta nella sua completa comprensione, se mai lo sarà.
Abbiamo da una parte i fisici che cercano di spiegare il problema mente-cervello in termini di fisica moderna, dall’altra i neuroscienziati cognitivi e i neurobiologi, molti dei quali considerano il mondo quantistico non rilevante per la soluzione dei loro problemi.
Abbiamo da una parte i fisici che cercano di spiegare il problema mente-cervello in termini di fisica moderna, dall’altra i neuroscienziati cognitivi e i neurobiologi, molti dei quali considerano il mondo quantistico non rilevante per la soluzione dei loro problemi.
Ma, considerata l’enorme potenza di calcolo dei neuroni del nostro cervello, può la coscienza essere spiegata in un quadro puramente neurobiologico, o c’è invece spazio per il calcolo quantistico nel cervello?…

Continua a leggere →

Multiverso cosmologico o locale?

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La conoscenza dell’uomo relativa all’universo si è evoluta nel corso del tempo, passando dal sistema solare alle stelle della Via Lattea, dalle stelle lontane alle galassie più distanti nel campo visivo. Oggi la cosmologia ritiene che interi altri universi potrebbero esistere oltre a quello in cui ci troviamo. La meccanica quantistica sta rivelando novità inusuali e aspetti fuori da ogni tipo di logica tradizionale. I fisici e i filosofi hanno a lungo argomentato sul profondo significato della teoria dei quanti, trovandosi d’accordo sul vasto regno che si trova al di là dei comuni sensi dell’uomo. Una delle letture più affascinanti delle equazioni della teoria quantistica è la cosiddetta interpretazione a molti mondi, avanzata dal fisico Hugh Everett III intorno al 1950…

Continua a leggere →

I “primi” 75 anni di Stephen Hawking

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Stephen William Hawking, fisico e matematico, uno dei più conosciuti fisici teorici del mondo, ha compiuto 75 anni l’8 gennaio scorso.
Noto in particolare per i suoi studi sui buchi neri e l’origine dell’universo, ha contribuito allo sviluppo della scienza con molte importanti scoperte, come la “radiazione di Hawking”, la teoria cosmologica detta “teoria di Hartle-Hawking” (teoria secondo cui il nostro universo potrebbe aver iniziato la sua “vita” in uno stato senza tempo), la “termodinamica dei buchi neri”, nonchè la partecipazione all’elaborazione di…

Continua a leggere →

L’energia oscura dell’universo: una panoramica

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
L’energia oscura è un’ipotetica forma di energia diffusa in modo omogeneo nello spazio. È stato stimato nel 2013 che rappresenti circa il 68,3% della distribuzione di massa-energia dell’universo, e circa il 95,1% comprendendo anche la materia oscura. L’energia oscura risulta essere ad oggi la possibilità più considerata in cosmologia per spiegare l’espansione accelerata dell’universo (Figura 1).
Nonostante siano state studiate molte teorie in merito, ad oggi non sappiamo molto sull’energia oscura, ma gli astrofisici e gli astronomi stanno lavorando tenacemente su una grande quantità di verifiche sperimentali con sofisticatissimi strumenti di misura. Telescopi e rivelatori radio sondano sempre più profondamente l’universo nella speranza di trovare un’impronta di energia oscura…

Continua a leggere →

La Materia Oscura dell’universo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Introduzione
Tutta la materia ad oggi rilevata nell’universo ammonta a circa un 4,9%. Dove è la rimanente? La maggior parte del cosmo risulta essere “universo oscuro”; si tratta di un mix di materia oscura (26,8%) ed energia oscura (68,3%), entrambe le quali hanno finora offerto tutta una serie di enigmi impenetrabili. L’esistenza della materia oscura è stata dedotta dal moto delle stelle fin dal 1930, ma la sua reale natura rimane un mistero. La particella di materia oscura postulata a livello teorico non è stata ancora “vista”, quindi non è ancora dimostrata la sua esistenza dal punto di vista sperimentale. La ricerca sta facendo passi avanti e le possibilità di trovare dati favorevoli aumentano…

Continua a leggere →

Sistemi Biologici e Teoria Quantistica

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia

Università di Padova – www.paolodisia.com – paolo.disia@libero.it

Cercare di capire a fondo le basi quantistiche della biologia ed analizzarla dal punto di vista fisico-matematico sono una delle attuali sfide della scienza.
I SISTEMI BIOLOGICI
Nel passato i sistemi biologici sono stati spesso visti come troppo complessi per essere penetrabili con metodi di natura fisico-matematica. La realtà “essere vivente” era considerata troppo articolata per poter essere analizzata da insiemi di equazioni differenziali e principi fisici.

All’inizio del XX secolo, con…

Continua a leggere →

Onde gravitazionali e gravità quantistica

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La teoria della relatività generale di Einstein prevede che le masse in accelerazione emettano onde gravitazionali. Einstein fece questa previsione un secolo fa; le onde gravitazionali sono state rivelate il 14 settembre 2015 alle 10.50 (ora italiana), da entrambi gli strumenti gemelli LIGO (LIGO è l’acronimo di “Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory”) negli Stati Uniti, a Livingston in Louisiana e a Hanford nello stato di Washington.
Nelle previsioni degli scienziati siamo solo all’inizio; ci si aspetta una serie di altri eventi, che “metteranno alla prova” la teoria di Einstein con una precisione senza precedenti…

Continua a leggere →

Le possibili sorprese della scienza nel 2016

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La scienza evolve costantemente attraverso i progressi teorici e le conferme sperimentali. Il nuovo anno si presenta come un anno di importanti scoperte per la fisica e la scienza in generale.
Il 2013 ha accolto la grande scoperta del bosone di Higgs al Large Hadron Collider (LHC), acceleratore di particelle situato al CERN di Ginevra, e considerato il più potente al mondo. Il bosone veniva cercato da molto tempo, essendo uno degli ultimi pezzi mancanti del cosiddetto “Modello Standard”, teoria fisica che descrive tre delle quattro forze fondamentali attualmente note,…

Continua a leggere →

Come “morirà” l’universo? Ipotesi in tempi “infiniti”

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Abbiamo introdotto in un precedente intervento alcune tra le ipotesi più accreditate relativamente alla “morte” dell’universo in tempi “finiti”. La ricerca teorica e le interpretazioni dei risultati sperimentali ad oggi evidenziati hanno portato anche all’elaborazione di teorie relative ad una morte dell’universo in tempi “infiniti”.
Alcune di esse sono simili tra loro, differiscono per alcuni significativi dettagli.
Abbiamo:
a) modelli in cui l’universo in sé non è eterno, ma è parte di un universo più grande: abbiamo due varianti, il multiverso nella teoria del mondo-brana e l’universo ecpirotico.
b) l’universo come parte di un’eterna riproduzione di nuovi universi: abbiamo due varianti, la teoria delle bolle e la selezione naturale cosmologica…

Continua a leggere →

Come “morirà” l’universo ? Ipotesi in tempi “finiti”

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Oltre alle ricerche sull’origine dell’universo, la questione relativa a come l’universo terminerà la sua esistenza è molto discussa e molto controversa a livello scientifico.
Il cosiddetto “destino ultimo dell’universo” è un tema che è stato lungamente e profondamente dibattuto nel corso degli anni, nell’antichità a livello mitologico, poi coinvolgendo implicazioni religiose, filosofiche e scientifiche.
Nel corso della storia l’uomo ha assistito a centinaia di eventi stellari che avrebbero potuto cancellare la vita sul nostro pianeta. La scienza cerca e molto spesso riesce a dare risposte in merito, ma quando si tratta della fine dell’intero universo, risulta tutto più difficile da studiare e prevedere. Gli astrofisici e i cosmologi ritengono che il destino ultimo dell’universo possa in ultima analisi dipendere da tre importanti parametri:…

Continua a leggere →

Matematica e fisica nelle pieghe del nostro cervello

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Il cervello dei mammiferi risulta costituito da elaborate pieghe. Uno studio recente sta mostrando che tali ripiegamenti non sono casuali, ma seguono una relazione matematica chiamata “legge di scala”, che curiosamente spiega anche come la carta si accartoccia. Le ricerche suggeriscono che le varie forme di cervelli dei mammiferi non nascerebbero da particolari processi di sviluppo che variano da specie a specie, quanto piuttosto da uno stesso processo fisico.
In biologia non è frequente trovare una relazione matematica che si adatta così bene ai dati a disposizione. La legge di scala descrive un modello per il cervello completamente sviluppato, studi sono in atto circa il come si formano le ripiegature nel cervello in via di sviluppo.
Queste “pieghe” nel cervello dei mammiferi sono molto importanti poiché servono ad aumentare la superficie totale della corteccia, ossia lo strato esterno di materia grigia dove risiedono i neuroni…

Continua a leggere →

Buchi neri, buchi bianchi, buchi verme, extra-dimensioni

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
University of Verona – E-mail: paolo.disia@libero.it – Web: www.paolodisia.com

Un buco nero (black hole) è una stella nell’ultima sua fase di evoluzione, la cui gravità è così intensa che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire a questa forza. Quindi, per definizione, un buco nero non può essere visto, poiché nulla può tornare indietro verso di noi per darci informazioni in merito. Allora come è possibile evidenziare un buco nero?

Gli scienziati del settore si concentrano sullo spazio che ci circonda e osservano cosa succede. Si vede ad esempio che ci sono…

Continua a leggere →

Esistenza dell’universo tra cosmologia e teismo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Il teismo riguarda il credere nell’esistenza di almeno una divinità, si configura in generale come dottrina riguardante la natura di una divinità e il suo rapporto con l’universo. Dio viene concepito come personale, presente e agente in maniera attiva nell’organizzazione dell’universo. In questo senso il teismo descrive la concezione classica di Dio che si riscontra nelle più diffuse religioni, dal cristianesimo all’islam, dall’induismo all’ebraismo. Il teismo non va confuso con il “deismo” che supporta l’idea di una divinità trascendente e suprema, che per non interviene nel mondo naturale.
La scienza speculativa, in particolare la cosmologia, attraverso modelli cosmologici teorici ed elaborazioni numeriche, ritiene che il cambiamento, anche molto piccolo, di alcuni parametri dell’universo avrebbe portato all’impossibilità della comparsa della vita in esso. I teisti ritengono che questo fatto non sia solo una semplice coincidenza…

Continua a leggere →

Sulla metafisica dell’universo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
La metafisica, come disciplina che si occupa degli aspetti più fondamentali della realtà, studia gli enti “in quanto tali”, lasciando alle scienze particolari lo studio degli aspetti empirici e specifici, mutevoli ed instabili.

In questo senso la metafisica è vicina all’ontologia; le problematiche che affronta riguardano la questione dell’esistenza di Dio, l’essere “in sé” e l’immortalità dell’anima, l’origine e il senso dell’universo, e simili.
Alcune risposte
La domanda relativa al “perché esiste l’universo” è stata accuratamente considerata e profondamente dibattuta in ambito metafisico, arrivando a conclusioni non univoche; da una parte sono state date delle risposte, dall’altra la questione rimane un enigma insolubile…

Continua a leggere →

Speculazioni della fisica contemporanea sull’universo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia 
Introduzione: La fisica è sempre stata interessata alle questioni inerenti la nascita e l’esistenza dell’universo, sia a livello tecnico (matematico), sia a livello di pensiero (anche in relazione alla filosofia).
Negli ultimi anni sono stati considerati e sviluppati interessanti concetti e idee, che coinvolgono le ultime teorie unificate quanto-relativistiche in fase di studio. Analizziamo in questo lavoro gli elementi fondamentali dei principali filoni di pensiero e ricerca sull’argomento…

Continua a leggere →

Fisica classica e quantistica nel cuore dello spazio-tempo

Fisica Quantistica e Conoscenze al confine Pubblicato il da

di Paolo Di Sia
Abstract:
In questo intervento viene presentata l’idea di universo computazionale con le specifiche caratteristiche di non continuità, determinismo and computazionalità. Il modello ha interessanti legami con le teorie di unificazione delle forze fondamentali della Natura, le quali riflettono le loro peculiarità sulla struttura profonda dello spazio-tempo. Le caratteristiche sopra indicate per l’universo dividono gli studiosi, anche se le idee proposte vengono ammesse da importanti modelli unificati moderni, come la gravità quantistica…

Continua a leggere →