Da piccolo
farò lo scie nziato!
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NUMERO
Poste Italiane SPA - Spedizione in abbonamento € 20,00 - copia singola € 7,00 Autorizzazione del Tribunale di Padova numero 4093 del 21 novembre 2013 ISSN 2284-0761 - ISBN 978 88 6787 837 6 - Quadrimestrale - Numero 13 - Gennaio 2018
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EUREK A!
E in p iù.. LE AV . una storia VENT URE D a fumetti! La tri logia I MAR dell’e IE E M rmell EPISO AX i n o D UN FU IO 1: INCO RTO MPRE NSIBI LE
IN QUESTO NUMERO: Storie di idee, scoperte e invenzioni tra scienza e tecnologia
IL CALENDA RIO 2018 DA STACCAR E!
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Alla base di una grande invenzione c’è sempre una GRANDE IDEA
Di Agnese Sonato (redazione)
Una tira l’altra
È difficile che una bellissima idea arrivi dal nulla. Spesso la nu ova idea prende spunto da scoperte fatte in passato.
ti l’aspet la e t o n me prì Quando Fleming sco aturale,
n er Alexand ntibiotico el suo a o im r p a, il to n penicillin inaspetta io d o is p ? Un po’ per un e Fu un puro caso iando io. stud laborator stava già r ad e d n a x le eparato” r p “ a r e sì, ma A i d ili e quin aspettate. cose sim in à invece, curiosit , r e lfi o g osservare Mont olfiera fratelli a mong tati im I r p no la ta por inventaro dei pezzetti di car l loro de do osservan ia calda r ’a ll a d lto verso l’a ioso, vero? ur camino! C
Circondati di idee
Le grandi invenzioni non son o solo il computer, i mezzi di trasp orto e il telefono! Anche forchetta, frigori fero e lavastoviglie sono frutto di grandi idee.
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C’era una volta...
Di Marco Maggioni (redazione)
un’invenzione Le invenzioni sono state tantissime nella storia! Eccone alcune... 105 d.C. 3500 a.C. circa
LA RUOTA Il popolo dei Sumeri, che viveva in Mesopotamia, inventò le prime ruote come strumento per lavorare la terracotta e produrre vasi. Solo più avanti la ruota fu usata per costruire i carri.
LA CARTA La carta fu inventata in Cina. Prima che esistesse si scriveva sull’argilla, sulla pergamena, o sul legno, tutti materiali difficili da trasportare. L’invenzione della carta fu rivoluzionaria: era infatti un materiale leggero, economico e resistente.
LA STAMPA Johannes Gutenberg fu il primo a stampare un libro utilizzando la tecnica dei “caratteri mobili”. Oggi si possono stampare perfino oggetti tridimensionali con la stampa 3D!
3200 a.C. circa
1000 d.C.
LA SCRITTURA
IL DISEGNO DELLE NOTE
Di solito si attribuisce questa importante scoperta al popolo dei Sumeri e a quello degli Egizi. In realtà la scrittura è il risultato di un lungo processo, sviluppato da tanti popoli e iniziato con i disegni degli uomini preistorici, poi semplificati e trasformati in segni simili alle lettere di un primo alfabeto.
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1455 d.C.
Fu il monaco Guido d’Arezzo a inventare per primo la notazione musicale che conosciamo oggi, cioè la rappresentazione delle note su un pentagramma. Guido inventò anche il nome delle note.
SCIENZA E TECNOLOGIA
Di Marta Carli (redazione)
Una bella coppia! Sicuramente le tecnologie si sviluppano grazie alle idee scientifiche; spesso però la tecnologia apre strade nuove per la scienza, permettendo di fare nuove scoperte o facendo sorgere nuove domande. È una bella storia e in questo articolo ve ne racconteremo qualche episodio. Qualche volta però accade che qualche idea o strumento sia usato Scienza e tecnologia sono diverse. Le domande male. Purtroppo è inevitabile: più cose si sanno o della scienza nascono dalla curiosità sul mondo che si sanno fare, più grande è la responsabilità che ci circonda. La tecnologia invece cerca di risolvere si ha. È importante allora conoscere la scienza e la i problemi o comunque di creare situazioni tecnologia, le idee e gli strumenti, per fare scelte vantaggiose. Scienza e tecnologia, però, molto consapevoli che permettano di immaginare e costruire un futuro che sia davvero bello per tutti. spesso camminano insieme. Cosa serve per andare verso il futuro? Nel bagaglio non potrebbero mancare le idee. Assieme alle idee, però, dovremmo portarci degli strumenti, cioè oggetti che servono per fare qualcosa. In altre parole, dovremmo portare con noi la scienza e la tecnologia.
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LA SCIENZIATA
di Ilaria Ampollini Dottorato di Ricerca in Storia della Scienza (Università di Trento)
Rita e l’importanza del cervello Nome:
Rita Levi Montalcin i
Rita aveva una so rella gemella, Paola, che si dedic ò all’arte.
al completo. Quale Ecco la famiglia di Rita basso a destra è Rita e delle due bambine in distinguerle, vero? quale è Paola? Difficile
Rita mentre riceve il Pre mio
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Nobel nel 1 986!
Nascita: 1 909 Morte: 201 2 Nazionalità : Italiana Segni parti colari: usa sempr e il cervell o Rita Levi Montalcini è stata la prima e unica donna italiana ad aver vinto un premio Nobel, quello per la Medicina nel 1986. Ha dedicato tutta la sua vita alla ricerca scientifica sul cervello e, nello specifico, allo studio delle cellule del sistema nervoso. Rita nacque nel 1909 a Torino da una famiglia ebrea, si laureò in Medicina e iniziò a lavorare come ricercatrice. In quegli anni, però, in Italia comandavano i fascisti, che erano contro gli ebrei, ed emanarono delle leggi per togliere loro i diritti e addirittura per arrestarli e ucciderli. Per sfuggire a questa minaccia Rita scappò dall’Italia e poté tornare a Torino solo alla fine della Seconda Guerra Mondiale. Due anni più tardi, un collega biologo di nome Viktor Hamburger le propose di raggiungerlo in America e di unirsi al suo gruppo di ricerca alla Washington University, nello stato americano del Missouri: Hamburger infatti aveva letto alcuni articoli scientifici di Rita e li aveva trovati molto interessanti e promettenti. La Montalcini accettò. Così, lavorava proprio in America quando, intorno al 1950, assieme al suo collega Stanley Cohen scoprì l’esistenza e il ruolo di una sostanza importantissima per lo sviluppo dei neuroni, le cellule del cervello. Trent’anni più tardi Rita e il suo collega ricevettero il premio Nobel per la Medicina: la giuria dichiarò che la loro scoperta era un affascinante esempio di come persone esperte possano fare nuove ipotesi e scoperte partendo da qualcosa che non conoscono e che all’inizio sembra un caos.
DOSSIER
Le incredibili invenzioni della natura
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Volare al buio? Quando è buio non si vede niente! E allora, come fanno gli animali notturni a volare? Per loro ci sono tecnologie speciali! I pipistrelli, ad esempio, emettono dei suoni che rimbalzano sugli ostacoli e tornano alle loro orecchie; in questo modo riescono a capire se ci sono oggetti e quanto sono lontani. In pratica, riescono a “vedere” dove vanno anche nell’oscurità. Questa tecnologia che sfrutta i suoni e l’eco si chiama ecolocalizzazione.
Tigre
Aquila
Se guardi attentamente la natura resterai sorpreso da quante diverse tecnologie ci sono, grazie alle quali nessuna sfida è impossibile per gli esseri viventi. Insomma, il nostro è un mondo… tecnologico di natura!
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Capra
INTERVISTA a Telmo Pievani
LA NATURA SI INGEGNA
Di Marco Barbujani (redazione)
Occhi che vedono al buio, radici capaci di filtrare l’acqua salata, piume che permettono di volare… Quante tecnologie e soluzioni diverse vengono usate dagli esseri viventi! Ma come si sviluppano tutte le strategie che vediamo? Ce ne parla Telmo Pievani, professore di Filosofia delle Scienze biologiche all’Università di Padova. Professore, sembra che in natura ogni sfida sia vinta dagli esseri viventi grazie a soluzioni anche astute. Come nascono queste… tecnologie naturali? Sono il frutto di una lunga evoluzione. Pensate a una popolazione qualsiasi di viventi che hanno un problema da risolvere, come catturare una preda o nascondersi. Ci sono tanti individui, ognuno nasce diverso, ha le sue caratteristiche e quindi ha una “versione” diversa della soluzione al problema. Nel tempo, le varianti che risolvono meglio il problema (cioè le più efficienti) tendono a diffondersi: vale a dire che sopravvivono di più gli esemplari fatti in quel modo, e così la popolazione un po’ alla volta cambia. Sembra quasi una gara di invenzioni, dove vince chi ha l’idea migliore per superare una sfida... Un po’ sì ma, al contrario delle nostre invenzioni, la natura non fa apposta a sviluppare le sue strategie, non fa un progetto: semplicemente, la soluzione che è più adatta all’ambiente si diffonde. Certo, le tecnologie dei
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Telmo Pievani
Quante ali!
Tutte queste ali sono di animali differenti; sono tutte diverse, ma permettono di volare e per questo si dice che sono strutture analoghe.
PROGETTA TU... e l a p a a c r a b La i c n i V a d o d r a di Leon
) Di Martina Tardivo (redazione
Leonardo da Vinci era, tra le altre cose, un eccezionale inventore; nei suoi manoscritti si trovano progetti di macchine davvero all’avanguardia per la sua epoca! Ogni volta Leonardo partiva da un problema, e applicando conoscenze tecniche e fantasia sviluppava la sua soluzione. Nel caso della barca a pale, ad esempio, voleva trovare un’alternativa più efficace alle normali barche a remi. Con questo gioco scoprirai se anche tu l’avresti costruita come lui!
Ad esempio, prendiamo il primo riquadro e leggiamo la spiegazione. Dobbiamo decidere come produrre l’energia che ci serve per far muovere la barca…cosa scegliamo? Le possibilità sono la manovella, che dobbiamo far girare con le braccia facendo molta fatica; i pedali, che facciamo funzionare con la forza delle gambe; oppure la ruota per criceti, dove il nostro amico roditore deve correre senza potersi mai riposare. Quale soluzione ti sembra migliore?
Abbiamo diviso il problema in 4 parti. Per ciascuna parte rispondi alla domanda proposta scegliendo la soluzione che secondo te fa al caso nostro.
2 SPINTA IN ACQUA
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Vogliamo spingere la barca sull’acqua il più velocemente possibile.
CHE FORZA!
Produciamo l’energia necessaria l’avanzamento della barca.
per
Quale di queste tecnologie ci permette di produrre più energia per far andare avanti la barca? A. La manovella, che facciamo ruotare con la forza delle braccia B. I pedali, che facciamo ruotare con la forza delle gambe C. La ruota per criceti, che viene fatta ruotare da un criceto che corre
A
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B
C
Quale di questi elementi ci permette di spingere più acqua? A. Il remo da gondola: lungo e stretto B. Il remo doppio: corto, con due pale C. La ruota a pale: ruotando spinge l’acqua utilizzando molte pale, simili a remi, contemporaneamente.
a
b
c
O D N A I L SBAG A R A P M I ’ S che Di Kira Karelina (redazione)
i t ia z n ie c s i d ie r o t S hanno sbagliato
Quante volte si sbaglia a scuola? Tantissime! E dispiace sempre molto, però è proprio dagli errori, e grazie a chi ce li corregge, che impariamo cose nuove e miglioriamo sempre di più. Pensa che anche alcuni grandi scienziati hanno sbagliato! E questo può succedere soprattutto quando si studiano cose nuove, perché non le si conosce e quindi si prova a trovare una spiegazione. Altre volte, invece, sono gli scienziati che vogliono a tutti i costi che la loro idea sia la migliore senza rendersi conto che stanno sbagliando. Se si sbaglia, la cosa più importante è ammetterlo e correggersi. Solo così si può migliorare.
La guerra delle correnti Alla fine del diciannovesimo secolo Nikola Tesla e Thomas Edison, ricordati come i due studiosi della corrente elettrica, non andavano proprio d’accordo. A quel tempo era necessario trovare delle soluzioni per trasportare la corrente su lunghe distanze. Edison sosteneva che andasse bene la corrente continua, mentre Tesla sosteneva che la soluzione migliore fosse la corrente alternata. Alla fine fu Tesla a vincere la battaglia per la corrente elettrica e infatti adesso la corrente che viaggia nei fili elettrici è quella alternata. Edison e la sua corrente continua fallirono. Però non sempre il vincitore ottiene i riconoscimenti che si aspetta. Infatti lo scienziato che spesso ricordiamo come il padre dell’elettricità è Edison, non Tesla.
Edison
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Tesla
DIETRO LA TECNOLOGIA. Di Marta Carli (redazione)
...c’è anche l’ INGEGNERE! Scopriamo chi è! Nel terzo secolo avanti Cristo, gli abitanti di Siracusa in Sicilia avevano un problema. Serviva un modo per sollevare i liquidi - ad esempio per estrarre l’acqua dai pozzi - senza fare troppa fatica. Per risolvere questo problema, il grande inventore Archimede (che viveva proprio a Siracusa) progettò e realizzò una macchina che, grazie alla sua forma a vite, permetteva di sollevare i liquidi semplicemente girando una manovella. Questa macchina si chiama “vite di Archimede” e oggi diremmo che è un’opera di ingegneria. Chi è l’ingegnere?
Un ingegnere è una persona che progetta oggetti, macchine o strutture per risolvere un problema pratico, come produrre un nuovo tipo di smartphone, costruire un edificio o realizzare un sistema di autostrade. Per raggiungere i loro obiettivi, gli ingegneri usano le teorie e le scoperte della scienza in maniera creativa, cioè si fanno venire delle idee nuove per usare quelle conoscenze nel modo più utile e interessante. Ci sono diversi tipi di ingegneri, esperti in diverse aree della scienza e della tecnologia. Spesso, per progettare un oggetto o una macchina, tanti ingegneri specializzati in settori diversi lavorano assieme.
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Leonardo da Vinci Leonardo da Vinci, il personaggio che abbiamo conosciuto nelle avventure di Marie e Max di questo numero, era anche un ingegnere. Leonardo progettò infatti diversi macchinari: per scoprirli vai a pagina 19 e pagina 24.
ESPERIMENTO
Difficoltà:
PRENDI IL VOLO! Costruisci un aeroplano di carta: la tua macchina del volo
di Agnese Sonato (redazione)
COSA SERVE • •
Fogli di carta bianca o colorata Forbici
LO SAPEVI CHE...
: A F I S E COM 1 1 2 3
2a 46
Piega il foglio a metà seguendo il lato più lungo Fai due linguette come nella fotografia Piega indietro la punta
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anche se costruire aeroplani con la carta può sembrare una cosa molto facile, ci sono gare internazionali in cui le persone si sfidano nel far volare i loro aerei di carta! Infatti per costruire un aereo di carta che voli bene bisogna sapere come l’aria si comporta quando è attraversata da oggetti con forma e dimensioni diverse. Tutte queste cose si imparano studiando l’aerodinamica.
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Invenzioni in Guerra Il lato oscuro della scienza
Di Agnese Sonato
Che bello inventare e scoprire qualcosa di nuovo per migliorare la propria vita e quella degli altri! Ma essere grandi inventori dà anche grandi responsabilità, perché non sempre è facile capire se con la propria invenzione si sta facendo davvero la cosa migliore. Basta pensare alle grandi invenzioni usate in guerra e fatte spesso da scienziati. Magari queste invenzioni hanno aiutato un popolo a sconfiggere altri popoli, però per farlo sono morte tantissime persone, spesso anche innocenti, e sono stati distrutti paesi interi. Spesso in questi casi l’invenzione non ha messo fine alla guerra, anzi: quasi sempre ha dato il via ad una guerra ancora più grande!
Allora è giusto o sbagliato usare la scienza per vincere una guerra? È difficile rispondere. Molti scienziati se lo sono chiesto a lungo e se lo chiedono ancora oggi. La cosa importante per lo scienziato è pensare sempre alle conseguenze delle proprie invenzioni, per sé e per gli altri. Lo scienziato deve sempre chiedersi per che cosa sta lavorando, ricordandosi che la scienza riguarda la vita di tante persone, non solo la propria, molto più di quello che ci immaginiamo.
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“LENTI DI FUOCO” Archimede, il grande inventore di Siracusa (in Sicilia) del terzo secolo avanti Cristo, è famoso per moltissime invenzioni tra cui gli specchi ustori, chiamati anche “lenti di fuoco”. Infatti sembra che con questi grandi specchi Archimede riuscisse a concentrare la luce del sole e a dirigerla contro le navi dei Romani che stavano assediando la sua città… fino a incendiarle!
I premi e e d i e l r e p ssono
Di Sarah Libanore (redazione)
o p ti ia z n ie c s li g e Anch ! e li g a d e m e ll e d e r e vinc
Ci sono premi apposta per chi, con la sua genialità e il suo studio, ha creato qualcosa di nuovo e davvero innovativo. Il più famoso è il premio Nobel: una medaglia d’oro che viene consegnata ogni anno in Svezia a quelle persone e organizzazioni che, secondo la giuria, hanno contribuito al benessere dell’umanità. Esistono diversi tipi di Nobel: ci sono scienziati che vincono il premio per le loro scoperto o idee nel campo della fisica, della chimica o della medicina; scrittori che gareggiano per il premio per la letteratura; studiosi che, dopo anni di studio, riescono a vincere il premio per l’economia. Un premio viene anche assegnato a chi, con le sue parole o le sue opere, si è impegnato per portare la pace. Queste sei medaglie vengono consegnate a persone di tutto il mondo. Alla gara per vincere il Nobel non ci si può iscrivere personalmente: scienziati, professori e politici da tutto il mondo possono proporre i loro candidati, che vengono poi selezionati dalle varie Accademie della Svezia, organizzazioni di esperti incaricate ufficialmente della scelta. Il Nobel per la pace è consegnato ad Oslo, in Norvegia, il 10 dicembre, mentre per gli altri premi la cerimonia si svolge lo stesso giorno a Stoccolma, la capitale della Svezia. È un evento a cui si può partecipare solo se vestiti in modo davvero molto elegante, è obbligatorio l’abito da sera! 50
LO SAPEVI?
Il premio Nobel fu ideato dallo svedese Alfred Nobel, inventore della dinamite. Non volendo essere ricordato solo per le esplosioni dovute alla sua invenzione, decise che tutti i soldi ricavati dai suoi brevetti sarebbero serviti per la creazione di un premio, che lui stesso destinò a chi migliora il benessere dell’umanità. Tra le discipline premiate non c’è la Matematica: sembra che Nobel decise di non inserirla per gelosia, perché la donna di cui era innamorato si era fidanzata proprio con un matematico!
Il premio Nobel
INTERVISTA a Federico Faggin
PRIMA DEL TOUCHSCREEN... IL MICROPROCESSORE Di Laura Paneghetti (redazione)
Ormai il touchscreen e il touchpad fanno parte della nostra vita quotidiana: sono fondamentali per smartphone e computer portatili. Ma da dove vengono queste tecnologie che ormai diamo per scontate? Tutto è cominciato con un piccolo oggetto chiamato “microprocessore”. Per saperne di più sulla storia di questa grande invenzione e sui suoi protagonisti abbiamo parlato proprio con uno di loro: Federico Faggin. Cos’è un microprocessore? È un piccolo quadratino di silicio (una sostanza chimica che si trova nel vetro, nella ceramica e nel silicone) dove sono concentrati tutti i componenti elettronici necessari per far funzionare l’unità centrale di un computer, cioè il suo “cuore”. In pratica, il microprocessore è un mini-computer! Come ci si sente ad aver inventato delle tecnologie usate ogni giorno da milioni di persone e ormai necessarie? È una cosa a cui penso poco, che mi fa riflettere più che altro su come vengono realizzate le idee. In un’invenzione la cosa più importante non è avere l’idea, ma realizzarla. Per il microprocessore avevo intuito l’enorme possibilità di applicazioni diverse, ma il suo uso nella realtà ha superato la mia immaginazione e ha sorpreso anche me. Molte applicazioni erano imprevedibili. Sono contento di essere stato il primo a creare questo oggetto e ad averci creduto, anche facendo pressione sui miei capi perché lo mettessero in commercio.
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Federico Faggin
Il microprocess ore “Intel 4004 ” a cui ha lavora Federico Fagg to in è passato all a storia per la grandissima p su a otenza.
MAGIA o ? A I G O L O N TEC A volte notiamo cose strane nelle fotografie, per strada o anche in casa… e la risposta è spesso nella tecnologia!
SEGNI DI LUCE IN CIELO... NESSUN ALIENO! Ti è mai capitato di camminare per strada e vedere una specie di riflesso luminoso comparire all’improvviso? Qualcuno pensa che si tratti di alieni o di fenomeni magici, ma non considerano alcuni indizi importantissimi per risolvere il mistero! Primo indizio: questi riflessi si possono vedere solo quando c’è il sole Secondo indizio: i riflessi luminosi sono vicini alle case Hai capito qualcosa in più? I segni di luce non sono altro che un effetto della luce del sole sui vetri delle finestre! Questi riflessi possono essere a forma di quadrato, di rettangolo, di cerchio o anche di croce, a seconda della forma del vetro e di come il vetro è inclinato rispetto ai raggi del sole.
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Di Agnese Sonato (redazione) e Massimo Polidoro (CICAP, Comitato Italiano per il Controllo delle Affermazioni sulle Pseudoscienze)
Invenzioni a portata di... Casa
Di Martina Tardivo (redazione)
E se alcune grandi invenzioni fossero proprio sotto i nostri occhi?
Onde riscaldanti Nel 1945 Percy Lebaron Spencer, un ingegnere americano, stava lavorando con un oggetto chiamato magnetron, che produce microonde. A un certo punto si accorse che la tavoletta di cioccolata che teneva in tasca… si era sciolta! Il fenomeno lo incuriosì e decise di provare l’effetto su altri cibi, scoprendo che le microonde prodotte dal magnetron erano in grado di scaldare e cuocere i cibi! Queste onde, infatti, mettono in movimento l’acqua contenuta nel cibo e questo movimento produce calore. E proprio da qui… viene l’idea del forno a microonde che molte persone hanno in casa! I primi modelli di forno a microonde erano grandi come un frigorifero e potevano pesare anche 350 chili!
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La bustina del tè Era il 1908 quando un giovane commerciante di New York, Thomas Sullivan, pensò di inviare il tè ai clienti in bustine di seta invece che nei classici contenitori di metallo. Le bustine erano più leggere, meno ingombranti, e quindi rendevano il trasporto più economico. I suoi clienti però, invece di svuotare il contenuto delle bustine, le immersero direttamente in acqua calda, trovando questo nuovo metodo molto pratico. Era nato il tè in bustina! Negli anni successivi la seta venne sostituita prima con la garza e poi con la carta. Solo intorno al 1960 comparvero i primi sacchettini come quelli che usiamo oggi.
Nel prossimo numero...
SCIENZA E ARTE! Maggio 2018 n. 14
Sfondo: agata al microscopio. Fotografia di Bernardo Cesare, UniversitĂ di Padova (Dipartimento di Geoscienze)
In the next issue...
SCIENCE AND ART! May 2018 n. 14