Parola alla Scienza: codici e linguaggi
Programma Relatori
Angelo Adamo Istituto Nazionale di Astrofisica
| Mar 21 | Mer 22 | Gio 23 | Ven 24 | Sab 25 | |
| 9:00 | – | Girolami | Giannetto M. | Peddis | Trigona |
| 10:00 | – | Rombo | Azzaro | Trifilò | Oliveri |
| 11:00 | – | INTERVALLO | INTERVALLO | INTERVALLO | – |
| 11:30 | – | Adamo | Giannetto A. | Maisano | – |
| 13:00 | – | PRANZO | PRANZO | PRANZO | – |
| 15:00 | Registrazione | Libero | Lab. 1 Escursione Naturalistica | Lab 2 Aliotta, Canestrari, Deganello, Russo, Testa | – |
| 15:30 | Apertura | Libero | Lab. 1 | Lab 2 | – |
| 16:00 | Pluchino | Libero | Lab. 1 | Lab 2 | – |
| 17:00 | Le Moli | Libero | Lab. 1 | Lab 2 | – |
| 18:00 | Discussione | ||||
| 19.00 |
Email:angelo.adamo@inaf.it
Dire, disegnare, suonare, calcolare i pianeti vicini e lontani
La storia dell’astronomia non è solo una storia di astronomi, per astronomi.
A ben vedere, a dare il loro contributo alla comprensione della realtà sono, e sono stati, tutti coloro i quali a importanti domande scientifiche, artistiche, filosofiche, psicologiche, … hanno dato, o hanno tentato di dare, delle risposte capaci di mettere tutti d’accordo. E se questo modo di concepire l’indagine sul mondo è valido per ciò che si trova qui “a portata di mano”, e se questa nostra capacità di indagare si è allenata così tanto con gli elementi della realtà più facilmente reperibili, abbiamo scoperto che la sua estensione a ciò che sta altrove, si dimostra efficace pure per tutto ciò che è raggiungibile solo con la vista, ma non con l’udito, con l’olfatto, con il gusto e con il tatto. Questo accade grazie a una certa uniformità della Natura che se non fosse ragionevole, potrebbe di sicuro apparire miracolosa, e abbiamo scoperto che i nostri linguaggi fatti di lettere, segni, numeri, suoni, … e all’uso dei quali ci siamo tanto allenati, sono ottimi alleati per raccontare e descrivere pure i mondi lontani, prima solo immaginati e ora scovati, osservati, studiati, classificati.
Tutto ciò sembra essere il risultato vincente della sola scienza, ma proverò a mostrare brevemente come si tratti invece della vittoria del linguaggio in generale, anzi, della commistione di tutti i nostri idiomi: un esperanto complesso e sapido senza il quale non avremmo contezza della complessità del cosmo, ma anche della nostra mente che, raccontandolo, cerca di comprenderlo.
Azzaro Raffaele Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Osservatorio Etneo
Email: raffaele.azzaro@ingv.it
Terremoti in Sicilia: storia, monitoraggio e pericolosità
La Sicilia è storicamente conosciuta per essere una regione altamente sismica. La zona costiera orientale è quella a maggior pericolosità: qui si sono verificati gli eventi sismici che hanno colpito il Siracusano nel 1169 (magnitudo 6.4) e 1693 (M 7.4), o l’area dello Stretto di Messina nel 1908 (M 7.1). Altre aree come la zona del Belice nella parte occidentale dell’isola, sono esposte ad eventi importanti sebbene rari, come nel caso della sequenza sismica del 1968. Ci sono inoltre le zone a vulcanismo attivo, come quella dell’Etna e delle Isole Eolie, caratterizzate anch’esse da una sismicità molto frequente sebbene di più basso livello energetico. Conoscere la storia sismica della regione è il primo tassello fondamentale per lo studio dei terremoti, che insieme al monitoraggio sismico è la chiave per definire correttamente i differenti livelli di pericolosità nel territorio regionale.
Alessia Giannetto, Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche e Ambientali
Università degli Studi diMessina
Email: alessia.giannetto@unime.it
Messaggi in codice: parola alla cellula
La comunicazione cellulare rappresenta uno dei processi fondamentali alla base della vita. Dallo sviluppo embrionale al funzionamento del sistema immunitario, dalla risposta agli stimoli ambientali al mantenimento dell’omeostasi, le cellule sono costantemente impegnate nello scambio di informazioni attraverso una complessa rete di segnali. Negli ultimi anni, accanto ai classici meccanismi di comunicazione mediati da ormoni, neurotrasmettitori e citochine, crescente attenzione è stata rivolta alle vescicole extracellulari (EV), piccole strutture delimitate da membrana in grado di trasportare proteine, lipidi e acidi nucleici tra cellule diverse.
L’intervento illustrerà i principali meccanismi di comunicazione cellulare, focalizzandosi sul ruolo delle EV come innovativi veicoli di informazione biologica. Verrà evidenziato come queste vescicole costituiscano un linguaggio universale condiviso da organismi appartenenti a tutti i regni della vita, dagli animali alle piante, fino a microrganismi come batteri e funghi. Saranno inoltre discussi alcuni dei più importanti ambiti applicativi delle EVs, con particolare riferimento alla medicina e alla biologia dei tumori.
Infine, verrà presentato il potenziale ancora poco esplorato delle EV prodotte da organismi non modello, soffermandosi sulle ricerche condotte sull’insetto Hermetia illucens (mosca soldato nera). Lo studio delle EV di questi organismi può infatti rivelare nuove molecole bioattive e aprire prospettive innovative nei campi delle biotecnologie, della salute e della sostenibilità.
Marco Giannetto, Dipartimento di Scienze Chimiche, dellaVita e della Sostenibilità Ambientale
Università degli Studi di Parma
Email: marco.giannetto@unipr.it
Piattaforme sensoristiche e biosensoristiche a trasduzione elettrochimica con applicazioni in ambito diagnostico e per il controllo della sicurezza e autenticità di alimenti
I sensori e biosensori elettrochimici rappresentano una tecnologia innovativa per lo sviluppo di strumenti analitici rapidi, portatili e a basso costo, capaci di fornire informazioni affidabili direttamente sul campo. La lezione illustrerà i principi di funzionamento di queste piattaforme, evidenziandone i vantaggi in termini di sensibilità, miniaturizzazione, basso consumo energetico e integrazione in dispositivi smart.
Particolare attenzione sarà dedicata alle applicazioni nel controllo della sicurezza, qualità e autenticità degli alimenti, nonché alle potenzialità in ambito diagnostico. Saranno presentati esempi di sensori specifici e di piattaforme multisensoristiche avanzate, come le lingue elettroniche, in grado di generare impronte chimiche complesse e classificare campioni mediante tecniche chemiometriche e algoritmi di machine learning. Attraverso casi studio reali verranno mostrati esempi di rilevazione di frodi alimentari, classificazione di prodotti e valutazione della qualità di materie prime e alimenti trasformati.
La lezione affronterà inoltre l’evoluzione dei sensori verso dispositivi intelligenti connessi con l’Internet of Things (IoT), capaci di acquisire, elaborare e trasmettere dati in modalità wireless per il monitoraggio remoto lungo l’intera filiera produttiva. Saranno infine discussi i principali sviluppi nel campo delle piattaforme elettrochimiche miniaturizzate e il ruolo dell’interdisciplinarità tra chimica, elettronica e data science nella realizzazione delle nuove generazioni di sensori smart.
Davide Girolami, Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
Università degli Studi di Torino
Email: davide.girolami@polito.it
Entanglement for curious kids: manipolare atomi in classe
La meccanica quantistica è una delle più grandi conquiste del pensiero umano, descrivendo con spettacolare precisione fenomeni di grande complessità. Tuttavia, il suo significato si può ridurre all’esistenza di una speciale forma di interazione fra sistemi fisici: Entanglement.
Questo intervento si propone di spiegare tale fenomeno in termini di concetti presentati nella scuola secondaria: probabilità, informazione, misurazione.
Illustrerò poi come sia oggi sufficiente una connessione internet per controllare in remoto computer quantistici, creando Entanglement ed esplorando alcune sue affascinanti applicazioni, come il teletrasporto.
Andrea Le Moli, Dipartimento di Scienze Umanistiche
Università degli Studi di Palermo.
Email: andrea.lemoli@unipa.it
Il ritorno del drago. La rivoluzione termodinamica tra scienza e filosofia: un approccio divulgativo
Oltre a rappresentare un caso-studio esemplare per indagare la relazione tra scienza, tecnologia e filosofia, la termodinamica è un ambito teorico che a tutt’oggi non cessa di esercitare influssi e conseguenze su vastissimi ambiti del reale. Dalla fisica alla biologia e alla teoria dell’evoluzione, passando per la teoria dell’informazione, la filosofia della tecnologia e la letteratura fantascientifica o distopica, i concetti chiave della disciplina sono ancora oggi al centro di occasioni profonde di ripensamento del modo in cui all’interno dei sistemi complessi la distribuzione dei carichi energetici segue dinamiche non lineari e difficilmente prevedibili anche se necessariamente orientate verso una condizione di equilibrio ultimo corrispondente alla cosiddetta “ morte termica” di un sistema isolato. L’attuale recupero dei concetti chiave della termodinamica in sede filosofica, letteraria e divulgativa, offre l’occasione di ripercorrere la genesi della più importante svolta scientifica degli ultimi 200 anni a partire dalle basi storiche, politiche, sociologiche e tecnologiche che ne hanno favorito lo sviluppo e di presentare a chi lavora nella formazione superiore e universitaria un modello di trattazione interdisciplinare applicabile in ambito divulgativo, educativo o professionalizzante.
Maria Maisano, Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche e Ambientali
Università degli Studi diMessina
Email: maria.maisano@unime.it
Il primo appuntamento: il dialogo “intimo” tra uovo e spermatozoo
Ogni nuovo individuo è frutto di un dialogo intimo e specifico tra cellule, della stessa specie, che si cercano e si fondono per creare un centro “esplosivo” di vita.
Dallo sviluppo embrionale alla formazione di organi e tessuti, dalle interazioni con l’ambiente circostante alla difesa immunitaria, le cellule interagiranno costantemente attraverso una fitta rete di segnali chimici e fisici. Questi segnali, recepiti mediante recettori specifici, saranno in grado di attivare all’interno della cellula ricevente una cascata di eventi molecolari che determineranno la risposta cellulare specifica. Questo dialogo è quindi mediato da un fitto intreccio di molecole segnalatrici, recettrici, messaggeri secondari e espressione genica.
Partendo dalle basi della comunicazione cellulare diretta e indiretta si presenteranno gli eventi di chemioattrazione e riconoscimento specie specifico, anche attraverso risultati di ricerca scientifica, che attivano i meccanismi molecolari attraverso i quali si origina una nuova vita.
Francesco Oliveri, Dip. di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra
Università degli Studi diMessina
Email: francesco.oliveri@unime.it
Matematica: Scienza e linguaggio per le Scienze
Davide Peddis, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
Università degli Studi di Genova
CNR, Istituto di Struttura della Materia – Roma
Email: davide.peddis@unige.it
Filosofia e Chimica in dialogo: la nanoscienza come laboratorio di linguaggi condivisi
Il premio Nobel per la Chimica Roald Hoffmann ha più volte richiamato l’attenzione sul rischio di un’eccessiva specializzazione del sapere scientifico e sulla necessità di sviluppare linguaggi più chiari, accessibili e pedagogicamente efficaci. Questa sfida riguarda in modo particolare la chimica che per sua stessa natura si colloca all’intersezione tra modelli teorici, osservazione sperimentale e interpretazione della realtà materiale1,2. In tale contesto, il dialogo con la filosofia non rappresenta un esercizio accessorio, ma uno strumento utile per riflettere sui linguaggi, sui modelli e sulle modalità attraverso cui la conoscenza scientifica viene costruita, comunicata e trasmessa.
Come caso di studio viene discussa la nanoscienza, una nuova disciplina che mostra in modo particolarmente evidente la fecondità di questo approccio interdisciplinare. La possibilità di osservare, manipolare e progettare la materia a livello atomico e molecolare non ha infatti prodotto soltanto una rivoluzione tecnologica, ma ha anche modificato il nostro modo di concepire la materia stessa, le relazioni tra le discipline e il rapporto stesso tra osservazione, modello e realtà. Questo approccio impone il superamento delle barriere tra le scienze della natura:la visione del mondo di chimici, fisici e biologi si fonde in unica, nuova, prospettiva. Primo Levi scriveva che «l’abitudine a penetrare la materia, a volerne sapere la composizione e la struttura, a prevederne le proprietà e il comportamento, conduce [..] ad un abito mentale di concretezza e di concisione, al desiderio di non fermarsi alla superficie delle cose». Nel pieno compimento di questa intuizione è racchiusa la portata culturale della nanoscienza.
References:
1. Bensaude-Vincent, B. & Simon, J. Chemistry The Impure Science. (Imperial College Press, 2012).
2. Migrazioni e contaminazioni tra le scienze. (Cnr Edizioni, IT, 2023).
Alessandro Pluchino, Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”
Università degli Studi di Catania
Email: alessandro.pluchino@dfa.unict.it
Modelli computazionali del comportamento umano: codici e linguaggi della Sociofisica
Le ricerche più recenti nell’ambito della Scienza della Complessità mostrano che, analogamente a quanto accade in fisica statistica, se il comportamento del singolo individuo è largamente imprevedibile, l’organizzazione collettiva di molti individui interagenti dà luogo a regolarità emergenti e strutture macroscopiche riconoscibili. La Sociofisica si inserisce in questo quadro come un tentativo di descrivere tali fenomeni attraverso un linguaggio formale mutuato dalla fisica, in cui gli individui sono rappresentati come “atomi sociali” e le loro interazioni come semplici regole dinamiche. In questa prospettiva, i modelli computazionali del comportamento umano non costituiscono soltanto strumenti di simulazione e previsione, ma veri e propri codici descrittivi, capaci di tradurre fenomeni sociali complessi in strutture formali essenziali (toy models). Questi modelli diventano così dispositivi epistemologici che permettono di mettere in relazione fenomeni emergenti a diversi livelli di descrizione — dal micro al macro, dall’individuale al collettivo — e di evidenziare analogie profonde tra sistemi fisici e sistemi sociali. La mia presentazione intende quindi esplorare il ruolo dei modelli della Sociofisica come nuovo linguaggio scientifico, mettendo in luce il loro potenziale non solo nell’analisi quantitativa dei fenomeni socio-economici, ma anche nel dialogo interdisciplinare tra scienze naturali, scienze sociali e riflessione epistemologica, in una prospettiva che richiama, sul piano concettuale, il problema più generale della traduzione tra diversi registri del sapere.
Patrizia Trifilò, Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche e Ambientali
Università degli Studi diMessina
Email: patrizia.trifilo@unime.it
The Soud of Silence: la comunicazione delle piante
Sebbene prive di sistema nervoso e incapaci di movimento rapido, le piante sono organismi altamente sensibili e in grado di percepire continuamente ciò che accade al loro interno e nell’ambiente circostante. Luce, temperatura, disponibilità idrica e nutrizionale, attacchi di patogeni ed erbivori rappresentano solo alcuni dei segnali che vengono rilevati e trasformati in risposte coordinate che modulano crescita, sviluppo e metabolismo.
Negli ultimi decenni, la ricerca ha messo in luce l’esistenza di una complessa rete di comunicazione basata su molteplici sistemi di segnalazione, che comprendono, oltre ai classici fitormoni, ioni calcio, specie reattive dell’ossigeno, miRNA, composti volatili e numerosi altri mediatori molecolari. Questi diversi “linguaggi” molecolari consentono alle cellule, agli organi e persino a individui distinti di scambiarsi informazioni, integrare molteplici segnali e adattare dinamicamente le proprie risposte fisiologiche.
Attraverso esempi tratti dalla ricerca più recente, saranno illustrati i principali meccanismi di comunicazione intra- e intercellulare nelle piante, evidenziando come la capacità di acquisire, elaborare e trasmettere informazioni sia fondamentale per il coordinamento delle funzioni biologiche e per l’adattamento all’ambiente. Le piante si rivelano così organismi apparentemente silenziosi ma altamente dinamici, impegnati in un continuo scambio di informazioni con l’ambiente e con gli altri organismi.
Carlo Trigona, Dipartimento Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica
Università degli Studi di Catania
Email: carlo.trigona@dieei.unict.it
Sensori innovativi nella risposta delle piante ai fattori ambientali
Simona Ester Rombo Dipartimento di Matematica e Informatica
Università degli Studi di Palermo
Email: simonaester.rombo@unipa.it
Intelligenza artificiale e sue applicazioni
LABORATORIO
Aliotta Chiara, Francesca Deganello, Marco Russo, Maria Luisa Testa.
Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, ISMN-CNR di Palermo
Email: chimicom.cnrpa@ismn.cnr.it
Rodolfo Canestrari
Istituto di Astrofisica e Fisica Cosmica di Palermo, IASF-INAF
Email: rodolfo.canestrari@inaf.it
Scienza in gioco: I serious games come strategia comunicativa dei concetti di base
Nel corso del laboratorio verranno presentati due giochi, una escape room e un gioco di associazioni che affrontano rispettivamente tematiche inerenti all’astrofisica e la chimica.
“Alla scoperta dei linguaggi dell’Universo” è un laboratorio che accompagna i/le partecipanti in un viaggio attraverso i diversi “colori” della luce, per capire come l’astrofisica osserva e interpreta l’Universo. Osservare solo una parte della radiazione elettromagnetica rivela alcuni dettagli, ma è solo combinando informazioni provenienti da diverse bande dello spettro che si ottiene un quadro completo degli oggetti astronomici.
Il percorso è strutturato come una sequenza di enigmi, ciascuno ispirato a una diversa banda dello spettro elettromagnetico (visibile, infrarosso, radio, raggi X). Risolvendo le sfide, i/le partecipanti raccolgono le diverse componenti di un kit, con cui ricostruire in modo creativo l’immagine multibanda della galassia Centaurus A.
“Libri in Tavola” è un gioco educativo che collega Chimica e Letteratura attraverso l’associazione tra elementi della tavola periodica e libri. Il gioco utilizza tabelloni contenenti nove immagini di libri e un insieme di carte raffiguranti elementi chimici da associare correttamente alle immagini. I/le partecipanti, divisi in squadre, devono individuare la relazione tra ciascun libro e l’elemento chimico corrispondente, motivando l’associazione con una spiegazione logico-scientifica. Il gioco consente di comprendere la presenza della chimica nella vita quotidiana, di distinguere concetti come elemento, atomo, molecola e materiale, sottolineando che uno stesso elemento può avere proprietà diverse in materiali differenti.
