Altro che bosone di Higgs

Altre cinque grandi sfide per la scienza: dalla scoperta di esseri viventi su nuovi pianeti a una costante affidabile per il chilogrammo

2. Molecole e specchi

La biologia, spiegano su Nature, è in un certo senso sbilenca. Molte molecole sono “chirali”, non sono cioè sovrapponibili alla loro immagine speculare. Quando realizzano queste molecole in laboratorio, i ricercatori ottengono di solito diverse forme, definite per convenzione “destre” o “sinistre”. La natura mostra, però, una netta preferenza per la sinistra quando si tratta di cellule viventi, ma nessuno è ancora riuscito a spiegare bene perché.

Secondo diversi ricercatori, una spiegazione potrebbe essere dovuta al fatto che una delle quattro forze fondamentali – la forza debole – prevista dal modello standard (quello messo insieme dai fisici per descrivere l’esistenza e il comportamento delle particelle) influenza in maniera diversa le molecole destre e le sinistre. Le altre tre forze, gravità compresa, si comportano invece allo stesso modo nelle versioni speculari. La forza debole potrebbe essere la responsabile della differenza negli stati di energia tra la versione originaria e quella speculare di una stessa molecola chirale.

Alcuni team di ricerca stanno provando a misurare questa differenza per capire come mai la biologia sia sbilenca. Per farlo servono, però, strumentazioni estremamente sensibili e isolate da possibili fonti di vibrazioni, che potrebbero ridurre l’accuratezza delle rilevazioni. I ricercatori devono anche creare molecole da testare sufficientemente grandi per rendere più semplice la misurazione delle differenze. Saranno necessari ancora mesi, forse anni, per ottenere qualche risultato e non è detto che gli studi consentiranno di capire perché la natura si butti a sinistra.

3. Altre dimensioni
La realtà che ci circonda, per come la conosciamo, ha tre dimensioni: sinistra – destra, davanti – dietro, sopra – sotto. Secondo diversi fisici, lo spazio ha però molte più dimensioni che per le loro caratteristiche rimangono nascoste alla nostra esperienza quotidiana. Si ipotizza che queste altre dimensioni siano in grado, per esempio, di influenzare su scale molto ridotte la forza di gravità, creando una forza tra due corpi che differisce notevolmente dalle leggi sulla gravità elaborate inizialmente da Newton e considerate uno dei capisaldi della fisica. Identificando i cambiamenti nella gravità con una nuova serie di esperimenti, i ricercatori potrebbero avvicinarsi e “vedere” dimensioni fino a ora sconosciute.

Eric Adelberger del Centro di sperimentazione di fisica nucleare e astrofisica della University of Washington (Seattle) ci sta provando da tempo. Insieme con il suo team, ha scelto di usare come strumento per gli esperimenti una bilancia di torsione, uno strumento usato già dal fisico britannico Hanry Cavendish per effettuare le prime misurazioni sulla forza di gravità negli ultimi anni del Settecento. Nella versione dei giorni nostri, un cilindro metallico è appeso a un filo, che consente al cilindro di girare su se stesso liberamente. Attaccato al fondo del cilindro c’è un disco con una corona di fori chiamato rivelatore. Un secondo disco con un’altra corona di fori, chiamato attrattore, si trova al di sotto del rilevatore, staccato da questo di pochissimi micrometri (milionesimi di metri).

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