I COLORI DELLA SCIENZA / ART&SCIENCE ACROSS ITALY / IFN – CERN – Sapienza Università di Roma – Accademia di Belle Arti di Roma / MATTATOIO Testaccio di Roma 11-22 Gennaio 2020. Ingresso gratuito. Photo e Video Courtesy of Azienda Speciale Palaexpo. www.mattatoioroma.it

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Arte e Scienza saranno nel prossimo futuro fondamentali nella capacità di creare e imparare ciò che si può comprendere dell’universo e della materia che circonda ogni essere umano. Art&Science Across Italy nell’ambito del progetto europeo INFN-CERN  per il biennio 2018/2020 ha reso partecipe 4000 studenti in tutta Italia. Opere d’arte e ricerca scientifica, modelli originali, nel tentativo di rendere semplici e comprensibili le energie che condizionano consapevolmente e inconsapevolmente le nostre vite. Siamo circondati da una materia oscura della quale ufficialmente si conosce soltanto il 5%, Art&Science Across Italy è uno strumento concreto per far sì che le nuove generazioni posssano essere particelle di una materia della scienza meno selezionata, sostenibile e più chiara. (m.g.) 

I COLORI DELLA SCIENZA / ART&SCIENCE ACROSS ITALY / CERN – IFN – Sapienza Università di Roma – Accademia di Belle Arti di Roma / MATTATOIO Testaccio di Roma 11-22 Gennaio 2020. Ingresso gratuito. Photo e Video Courtesy of Azienda Speciale Palaexpo. www.mattatoioroma.it

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COMUNICATO STAMPA

“I COLORI DELLA SCIENZA”: AL MATTATOIO, L’ARTE RACCONTA LA RICERCA

Roma, 10 gennaio 2020 – Apre al pubblico l’11 gennaio alle 18:30 al padiglione 9B del Mattatoio di Roma, nel cuore del quartiere Testaccio, la mostra “I colori della scienza. Nell’arte della ricerca scientifica”, un percorso tra Arte e Scienza, realizzato nell’ambito del progetto europeo INFN-CERN Art&Science Across Italy, che coinvolge per il biennio 2018/2020 oltre 4000 studenti in tutta Italia.

Art&Science Across Italy chiude a Roma la sua quarta tappa locale (dopo Milano, Genova e Venezia) con una mostra che presenta, insieme ad opere di artisti professionisti, 68 creazioni artistiche, ispirate a temi scientifici, realizzate da circa 200 studenti di 16 tra licei scientifici, classici e artistici di Roma e provincia. Nel suo complesso il progetto, alla sua seconda edizione, coinvolge undici città italiane (Milano, Torino, Roma, Genova, Potenza, Pisa, Firenze, Napoli, Matera, Venezia, Padova), per un totale di 93 scuole e 4000 studenti impegnati in attività di formazione e produzione di opere artistiche, nel contesto di progetti di alternanza scuola-lavoro. Le opere della tappa romana, che ha coinvolto complessivamente 1000 studenti, sono state realizzate con il supporto e la supervisione di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e della Sapienza Università di Roma, per la parte scientifica, e di artisti dell’Accademia delle Belle Arti di Roma, per la parte artistica. Sono parte integrante dell’esposizione la collezione art@CMS, che raccoglie una ventina di opere, frutto della collaborazione tra artisti professionisti e scienziati, già esposte in eventi ed esibizioni internazionali (tra le quali, Singapore, Miami, Pechino, Chicago, Ginevra), e un percorso per immagini, testi e installazioni, realizzato dal CERN e dall’INFN, e dedicato ai misteri dell’universo e alle sfide della fisica delle particelle. La mostra sarà visitabile al Mattatoio (Padiglione 9B) fino al 22 gennaio, con ingresso gratuito.

IL PROGETTO ART&SCIENCE ACROSS ITALY 

Art&Science Across Italy è un progetto europeo per la diffusione della cultura scientifica rivolto alle scuole superiori italiane, organizzato da INFN e CERN nell’ambito del network CREATIONS di Horizon 2020. Il progetto ha l’obiettivo di promuovere la cultura scientifica tra gli studenti, coniugando i linguaggi dell’arte della scienza come espressione dei processi creativi coinvolti nell’indagine della realtà.

Art&Science Across Italy è strutturato in fasi successive, con seminari nelle scuole e nelle università, visite a musei e laboratori scientifici, workshop tenuti da esperti del mondo scientifico e dell’arte e attività di tutoraggio durante la realizzazione delle composizioni artistiche.

Per ognuna delle città coinvolte, il progetto è articolato in quattro fasi – formativa, ideativa, creativa, competitiva – seguite da una mostra locale e da una selezione nazionale che ha come culmine la mostra conclusiva “I colori della scienza. Nell’arte della ricerca scientifica”, prevista al Museo Archeologico Nazionale di Napoli (MANN), nella primavera del 2020. I vincitori della competizione nazionale, selezionati da un comitato internazionale di esperti, prenderanno parte a un master al CERN di Ginevra e nei laboratori nazionali, sul rapporto tra arte e scienza. I vincitori sono destinatari di una borsa di studio, conferita dagli enti patrocinanti e dagli sponsor del progetto, a copertura del costo del master e delle spese accessorie.


INFO

MATTATOIO

Padiglione 9B

Roma, Piazza Orazio Giustiniani 4

Apertura mostra: 11- 22 gennaio, martedì-domenica. h. 10.00 – 20.00 (ultimo ingresso alle 19.30)

Ingresso Libero

www.mattatoioroma.it


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DESCRIZIONE AREA TEMATICA: L’UOMO E LA SCIENZA

 La scienza, come l’arte, è l’attività che più caratterizza la specie umana rispetto alle altre forme viventi sul nostro pianeta. Gli animali passano la loro vita a procurarsi il cibo e a riprodursi, allo scopo di perpetuare la specie trasmettendo il loro patrimonio genetico alle generazioni successive. Non si occupano di altro.

L’uomo e la donna, al contrario, hanno un’innata tendenza a conoscere. È forse questa la vera differenza tra gli umani e gli altri animali che possono anche imparare dall’esperienza, ma conoscere non significa semplicemente imparare.

La conoscenza è un’attività che implica la creatività. Scienza e arte sono le più alte espressioni della conoscenza e sono le uniche attività che caratterizzano davvero l’umanità, perché implicano uno sforzo creativo. Creare è rendere esistente qualcosa che prima non c’era. Gli artisti creano le loro opere e gli scienziati creano le teorie, basate sui fatti sperimentali, la cui mera osservazione non è scienza. Perché l’osservazione si trasformi in scienza, cioè in conoscenza, è necessario che all’osservazione segua l’interpretazione, che rappresenta il vero atto creativo, come un taglio praticato su una tela non è, per sé, un gesto artistico, ma lo diventa nel momento in cui quel taglio rappresenta un’idea, un concetto, impossibile da rappresentare con le parole, le immagini, i suoni.

Creare è la funzione che si attribuisce a Dio. Forse è per questo che gli uomini hanno pensato sempre di esser stati creati a immagine e somiglianza di Dio: perché, come Dio, possono creare. Non nel senso di produrre o di costruire. Anche gli uccelli costruiscono i nidi e le api producono il miele. Ma si tratta pur sempre di opere destinate alle funzioni principali assegnate a questi esseri: il nido serve per la riproduzione e il miele per il nutrimento. Creare è un’operazione che si realizza fine a sé stessa. Non ha uno scopo. L’arte non serve a nulla, come la scienza.

Un musicista produce musica perché ha urgenza di creare, non al fine di organizzare un concerto. Allo stesso modo uno scienziato studia le particelle subatomiche per spiare i segreti della Natura e non perché così potrà realizzare un apparecchio per la TAC o un nuovo mezzo di comunicazione. Non si crea per produrre, ma perché si appartiene al genere umano. È per questa ragione che possiamo dire che non esiste niente di più necessario del superfluo.



DESCRIZIONE AREA TEMATICA: UNIVERSO

 L’Universo è immenso e pare impossibile comprenderne appieno il funzionamento. Eppure oggi possiamo affermare di saper raccontare la storia dell’Universo a partire da pochi istanti subito dopo la sua nascita, grazie sopra tutto alle ricerche nel campo della fisica dell’infinitamente piccolo, in cui l’INFN gioca un ruolo di primaria importanza.

Il nostro Universo è nato circa 14 miliardi di anni fa. All’inizio radiazione e materia erano fortemente accoppiate e l’Universo era così denso che la luce non riusciva a propagarsi al suo interno. In seguito l’Universo si è espanso e la sua temperatura si è abbassata al punto tale da rendere possibile il disaccoppiamento tra materia e radiazione. Da quel momento in poi la luce ha iniziato a propagarsi e ancora oggi possiamo “vedere” quella luce sotto forma di radiazione cosmica di fondo: un’emissione di microonde proveniente dalle più remote regioni dell’Universo.

Con l’aumento del volume e l’abbassarsi della temperatura, dopo appena 380000 anni, cominciarono a formarsi i primi mattoni della materia: nuclei, poi atomi, aggregati di atomi diventati così grandi e pesanti da dare origine alle stelle, che attraendosi gravitazionalmente hanno prodotto le galassie.


 

I nostri strumenti ci permettono di osservare l’Universo quando era ancora molto giovane, perché la luce proveniente dalle regioni più lontane giunge a noi dopo un tempo lunghissimo. Possiamo così osservare oggetti celesti che si sono formati 200 milioni di anni dopo il Big Bang. Da qualche anno abbiamo a disposizione un nuovo strumento: gli osservatòri gravitazionali che riescono letteralmente a farci “sentire” i “rumori” prodotti da eventi cosmici, misurando la distanza tra due specchi posti ad alcuni km di distanza con la precisione di una frazione del diametro del nucleo atomico. È con strumenti come Virgo, che si trova a Cascina (PI), che possiamo studiare la collisione di due buchi neri o di due stelle di neutroni: eventi violentissimi che liberano quantità di energia pazzesche che avvengono a milioni di anni luce da noi.

 

Nei prossimi anni la sfida sarà quella di perfezionare questi strumenti per migliorarne la sensibilità e poter osservare uno spettro più ampio di fenomeni. Questa nuova classe di strumenti, nella cui realizzazione l’INFN è un leader mondiale, ci permetterà di acquisire nuove conoscenze sulla nascita, l’evoluzione e il destino dell’Universo.


DESCRIZIONE AREA TEMATICA: MATERIA

 Fin dai tempi più remoti l’umanità si è chiesta: “di cosa siamo fatti”? “Quali sono, se ci sono, i costituenti elementari di ciò che chiamiamo materia?”

La fisica, e in particolare la fisica delle particelle, cerca di rispondere a questo interrogativo. Le risposte che finora i fisici sono riusciti a trovare interrogando la Natura sono per certi versi sorprendenti. Oggi sappiamo che la materia ordinaria, quella di cui tutto ciò che ci circonda e noi stessi siamo fatti, è costituita soltanto di due tipi (sapori) di quark e di elettroni che, per quanto ne sappiamo, sono particelle elementari: non possiedono cioè alcuna struttura interna. Ma la materia comprende altre particelle: sappiamo che esistono sei quark (oltre ai costituenti del nucleo atomico — protoni e neutroniup e down, esistono i quark charm, strange, top e bottom) e sei leptoni (insieme all’elettrone compaiono il muone e la particella tau, ciascuna accompagnata da un neutrino di specie diversa). Accanto a queste dodici particelle ce ne sono altrettante, che costituiscono l’antimateria, con carica opposta, come il positrone che è un elettrone con carica elettrica positiva.

Abbiamo scoperto l’esistenza di queste nuove particelle studiando la radiazionecosmica che giunge sulla Terra dallo spazio e abbiamo imparato a produrla nei laboratori usando gli acceleratori. La conosciamo così bene che possiamo persino usare l’antimateria come strumento per la diagnostica negli esami clinici chiamati PET (Positron Emission Tomography) o come strumento di cura per i tumori nell’adroterapia, in cui fasci di protoni irradiano i tessuti malati per distruggerli.

Ma tutto quel che sappiamo della materia che costituisce l’Universo non è che il 5% di tutto ciò che vi è contenuto. Poco meno di un terzo dell’Universo è infatti costituito di materia oscura di cui non sappiamo nulla o quasi. La sua individuazione e lo studio delle sue caratteristiche è la sfida che attende le prossime generazioni di fisici. Il resto è ancor più misterioso: i fisici lo chiamano energia oscura.


DESCRIZIONE AREA TEMATICA: LUCE

 La luce è il mezzo principale attraverso il quale ci giungono le informazioni dal mondo che ci circonda. Lo studio della luce ha permesso ai fisici di comprendere molto di più sul funzionamento dell’Universo di quanto non si potesse immaginare.

All’epoca di Newton i fenomeni luminosi facevano pensare che la luce fosse composta di un flusso di corpuscoli, ma nel 1801 Thomas Young dimostrò, con un esperimento, che la luce era un’onda.

Sessant’anni dopo James C. Maxwell scoprì che la luce era un’onda elettromagnetica: una successione di campi elettrici e magnetici. Sembrava tutto chiaro, sebbene qualcosa ancora non funzionava. In teoria l’elettromagnetismo avrebbe dovuto permettere di predire il colore di un oggetto riscaldato ad alta temperatura come un tizzone di carbone ardente, che appare rosso. Anche l’effetto fotoelettrico, che consiste nell’emissione di elettroni da parte di un metallo illuminato, risultava inspiegabile.

Grazie all’opera di Planck e di Einstein nacque così la meccanica quantistica. Si scoprì che la luce non è semplicemente un’onda elettromagnetica, ma qualcosa di molto più complesso, che oggi i fisici chiamano campo quantistico. Il campo presenta un comportamento peculiare che talvolta è tipico delle particelle e talvolta delle onde. La meccanica quantistica dà ragione sia a Newton che a Young e per quanto possa sembrare strana, è oggi la teoria scientifica più precisa che si conosca.

La stessa idea di particella cambia completamente nell’ambito di questo nuovo paradigma scientifico. Siamo abituati ad associare la massa alle particelle. La materia pesa, la luce no. Ma abbiamo imparato che esistono molte forme di radiazione, non solo quella elettromagnetica: i fisici hanno scoperto che le forze che determinano la dinamica dell’Universo sono il risultato dello scambio di particelle mediatrici, alcune delle quali possono avere una massa ben superiore a quella di un protone. In effetti la massa non è che l’energia a riposo di una particella, conferitagli dall’interazione con il campo di Higgs, di cui il bosone è una manifestazione.

La radiazione elettromagnetica, di cui fanno parte, oltre alla luce, le onde radio, gli infrarossi, i raggi ultravioletti, i raggi X e gamma, ci ha fornito tutte le informazioni di cui disponiamo sull’Universo. Dal 2016 abbiamo imparato a osservarlo anche attraverso le e : una nuova forma di radiazione che non mancherà di aprire nuovi scenari.


DESCRIZIONE AREA TEMATICA: PERCEZIONE

 I nostri sensi sono il primo strumento d’indagine scientifica. È importante però distinguere il risultato di una misura dalla percezione dei nostri sensi. Questi ultimi possono ingannare o, quanto meno, le sensazioni da loro trasmesse possono essere interpretate in modo difforme dalla realtà. E tuttavia, dovremmo chiederci, “che cos’è la realtà?”. Per comprendere ciò che un fisico intende con questa parola proviamo a pensare a un esempio di percezione ingannevole.

Se mettiamo una mano su una superficie in metallo e su una in legno siamo portati a pensare che la prima sia più fredda. Ma se facciamo una misura con un termometro scopriamo che la temperatura delle due superfici è la stessa. Com’è possibile? Il senso del tatto non restituisce una sensazione che dipende dalla temperatura, quanto quella che dipende dalla quantità di calore scambiata tra il nostro corpo e l’oggetto con il quale è a contatto.

Anche se sembra strano, l’evidenza sperimentale impone di rivedere il nostro concetto ingenuo di temperatura e occorre definire nuove grandezze per descrivere ciò che percepiamo. Fare fisica significa fare misure e determinare le relazioni esistenti tra le diverse grandezze fisiche, esprimendole sotto forma di equazioni. Per il fisico la realtà è ciò che si misura.

Si dice che la matematica non è un’opinione, ma a ben vedere è la fisica a non esserlo. Un matematico è molto più libero nella sua ricerca, rispetto a un fisico. Come un artista, il matematico crea: inventa le regole del gioco e poi gioca, rispettandole. Un fisico, al contrario, non può inventare le regole. Deve giocare il gioco che vuole giocare l’Universo. Anche se non gli piace. Non può che disegnarlo come appare, come avrebbero fatto Leonardo, Michelangelo o Raffaello. Non può rappresentare un Universo come Balla rappresenterebbe un cane.

Anche al fisico, però, è permessa una certa libertà nel trovare la modalità d’espressione migliore per rappresentare la realtà. È grazie a questa libertà che i fisici hanno letteralmente inventato nuove modalità espressive per rappresentare ciò che la nostra percezione non poteva farci vedere. Nell’arte si è passati dalle prime ingenue rappresentazioni della realtà alla sopraffina tecnica degli artisti del Rinascimento, ma quando si è trattato di rappresentare i sentimenti e stato necessario trovare nuove modalità di espressione e nuovi linguaggi. Nessun quadro rinascimentale potrebbe rappresentare meglio il sentimento della paura della guerra come Guernica di Picasso. Allo stesso modo, dalle ingenue teorie degli antichi Greci, gli scienziati hanno costruito linguaggi sempre più raffinati, pur mantenendo una stretta relazione con la nostra percezione. Quando però si studia la fisica atomica, nucleare e subnucleare i sensi non aiutano più e servono nuovi linguaggi come la meccanica quantistica.

 


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