La forza è potente nella ricerca finanziata dall’UE

15th December 2017
Posted By : Enaie Azambuja
La forza è potente nella ricerca finanziata dall’UE

 

Con la distribuzione del prossimo film della saga epica di 'Star Wars', un accademico ha fatto luce sulle ricerca portata avanti da tre progetti finanziati dall’UE, prendendo ispirazione da quella Galassia lontana, lontana, amata da milioni di persone.

In un recente articolo il prof. Cartsen Welsch, preside della facoltà di fisica all’Università di Liverpool nel Regno Unito, ha descritto come l’universo di “Star Wars” ha inspirato gli scienziati a usare qualcosa in più oltre alla Forza per ampliare i confini della fisica – ed ha esaltato la ricerca in corso di tre progetti finanziati dall’UE.

Dalla distruzione della Morte Nera alla distruzione del cancro

Il professor Welsch per prima cosa descrive il progetto OMA, finanziato dall’UE, che sta usando fasci di protoni per prendere di mira e distruggere tumori ben radicati, facendo un paragone con la missione disperata, ma alla fine di successo, di Luke Skywaker volta a distruggere la Morte Nera nel primo film della saga di “Star Wars” con un paio di siluri protonici.

Quale coordinatore del progetto OMA, il professor Welsch ha spiegato come i fasci di protoni sono particelle con carica positiva che si creano quando un atomo di idrogeno perde il suo elettrone in un acceleratore di particelle, come per esempio un ciclotrone.

I protoni sono delle grandi particelle che sono in grado di penetrare i tessuti quasi in silenzio arrivando a una specifica profondità, determinata dalla loro energia. Essi depositano poi la maggior parte di questa energia in un sito specifico, in modo che il tumore bersaglio venga distrutto ma il tessuto sano venga risparmiato. Questo entusiasmante processo è chiamato il “picco di Bragg” e sta aprendo la strada a un metodo di trattamento in rapida crescita.

L’obiettivo del progetto è quello di sviluppare le tecniche necessarie per migliorare ulteriormente il controllo sulla forma e sulla qualità del fascio di protoni e anche per monitorare la dose somministrata al paziente. Con il Regno Unito che è un leader mondiale nella terapia a fascio di protoni, il progetto ha già raggiunto vari importanti obiettivi attraverso il suo lavoro di sensibilizzazione e disseminazione e la ricerca pubblicata.

Dalle spade laser agli acceleratori al plasma

Le spade laser, l’arma preferita sia dagli Jedi che dai Sith, sono probabilmente l’arma più famosa nella storia del cinema, ma fabbricarne una reale sarebbe impossibile in base alle leggi della fisica. Il problema con le spade laser è che non è possibile far originare una luce da una sorgente e poi farla fermare dopo un metro – la luce proseguirà all’infinito a meno che non colpisca qualcosa.

Tuttavia, ci sono altre innovazioni che utilizzano gli acceleratori ad alta energia basati sul plasma. Il professor Welsch evidenzia il lavoro in corso del progetto Horizon 2020 EUPRAXIA, che mira a progettare il primo acceleratore ad alta energia basato sul plasma al mondo con fascio di qualità industriale, che sarà più forte e più compatto degli acceleratori attuali.

Specificamente, il progetto farà passare un laser attraverso un mezzo al plasma, creando così un’onda e forzando gli elettroni all’interno del plasma a creare un forte campo elettrico. Oscillando tra il campo trasversale di un’onda elettromagnetica e il campo longitudinale di un’onda al plasma l’onda accelera gli elettroni, creando un fascio di alta qualità che avrà una moltitudine di applicazioni, come ad esempio l’imaging di fenomeni ultra veloci o il collaudo di materiali innovativi per l’industria.

Portare la ricerca sull’antimateria alla velocità della luce

Infine, il professor Welsch si sofferma sull’attuale eccitante ricerca relativa all’antimateria, da tanto tempo presentata nel campo della fantascienza come una sostanza usata per spingere una navicella spaziale fino a velocità superiori a quella della luce (l’iperguida di “Star Wars” e la propulsione a curvatura di “Star Trek” ne sono gli esempi più famosi). Nella fantascienza, la velocità della luce viene raggiunta mediante la reazione esplosiva di materia e antimateria, ma nel mondo reale l’antimateria disponibile nell’universo è davvero pochissima.

Ma anche se non è possibile farci affidamento per portare l’umanità verso le stelle, essa può avere altri usi, come ad esempio negli ospedali per effettuare l’imaging dei pazienti. In generale, la cosa realmente eccitante è che essa ha il potenziale di riscrivere le nostre supposizioni riguardanti la natura e le proprietà dello spazio e del tempo. Il prof. Welsch descrive poi il progetto AVA dell’UE, una rete di formazione che sta lavorando a stretto contatto con ELENA struttura del CERN, che renderà possibili nuovi eccitanti esperimenti nella ricerca sull’antimateria.

La fisica di “Star Wars"

Questi eccitanti sviluppi, che includono il lavoro in corso di OMA, EUPRAXIA e AVA, sono stati presentati durante un congresso che si è tenuto a Liverpool il 27 novembre intitolato “Physics of Star Wars: Fact or Fiction?” che è stato giudicato come un grande successo.

Illustrando il suo approccio, il professor Welsch ha spiegato che, “Io ho scelto delle scene emblematiche prese da film che chiunque riconoscerà immediatamente, e ho usato la fisica del mondo reale per spiegare quello che è possibile e quello che è finzione (…) Una breve scena di “Star Wars” è stata solo l’introduzione, l’antipasto, per rendere curiosi i partecipanti, ma poi ho collegato ciò che avevo appena mostrato nel film alla ricerca in corso qui nella facoltà.”


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