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Dopo il bosone di Higgs, quali grandi domande ci restano?

Svizzera, seminario Cern su risultati esperimenti Bosone di HiggsSvizzera, seminario Cern su risultati esperimenti Bosone di HiggsIl bello della scienza è che non finisce mai di scoprire. " Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo è un oceano", diceva Isaac Newton. Dopo l' annuncio del bosone Higgs, ecco un elenco di alcune delle grandi sfide ancora aperte, non solo in fisica, ma anche nelle altre discipline: biologia, genetica, medicina, chimica, neuroscienze, geologia, paleoantropologia e così via. C'è abbastanza lavoro per i prossimi secoli.

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Esiste una teoria del tutto?
La meccanica quantistica e la teoria della relatività generale sono i due pilastri della fisica del Novecento. L'una descrive bene la materia su scala subatomica, l'altra su scala cosmologica. Il problema è che queste due teorie non vanno d'accordo tra loro: o vale la prima, o vale la seconda, ma non contemporaneamente, come se le regole della natura cambiassero dall'infinitamente piccolo all'infinitamente grande. Sanare questa incompatibilità è uno dei problemi più complessi della fisica moderna. Persino Albert Einstein, che pure si è cimentato nell'impresa, ne è uscito sconfitto. Oggi tra le teorie del tutto più gettonate c'è la teoria delle stringhe, della quale, però, è stato impossibile finora trovare conferma sperimentale.

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Da cosa è composto il 95% dell'Universo?
Solo una piccola frazione dell'Universo, pari a circa il 5%, è composto da materia ordinaria (protoni, elettroni, neutroni e le altre particelle fondamentali, a cui si è appena aggiunto il bosone di Higgs). Il resto è fatto di materia oscura ed energia oscura, in cima alla lista degli enigmi dell'astronomia. La materia oscura invisibile, non emette radiazioni, ma è rilevabile indirettamente per gli effetti gravitazionali che esercita, per cui gli scienziati sanno che c'è ma non sanno come sia fatta e da dove salti fuori. L'energia oscura è una componente che rappresenterebbe circa il 70% dello Spazio e sarebbe responsabile dell'accelerazione delle galassie, ma sulla sua natura gli scienziati brancolano nel buio.

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Siamo soli nel Cosmo?
Con 10 miliardi di pianeti abitabili soltanto nella Via Lattea e miliardi di galassie nell'Universo, è mai possibile che la vita si sia sviluppata solo su questo insulso puntino roccioso che è la Terra? Se così fosse, diceva Carl Sagan, sarebbe davvero un enorme spreco di spazio. Ma se non siamo soli, come la matematica ci porterebbe a pensare, allora dove sono tutti quanti? Al paradosso di Fermi, rimasto insoluto dopo oltre mezzo secolo dall'avvio del programma Seti di ricerca di forme di vita intelligente, sperano di rispondere ambiziose missioni spaziali, come il fortunato cacciatore di pianeti extrasolariKepler della Nasa.

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Come è iniziata la vita?
Nessuno lo sa, e forse nessuno saprà mai cos'è successo all'incirca quattro miliardi e mezzo di anni fa sul nostro pianeta, quando dalla materia inanimata si sono formati i primi organismi unicellulari e da lì, nel lunghissimo corso dell'evoluzione, la moltitudine e varietà di tutte le specie viventi. In che modo molecole semplici hanno dato origine a composti via via più complessi? E com'è successo che alcuni di questi composti hanno poi acquisito la capacità di replicarsi e processare energia, dando origine alla vita? Diversi gruppi di ricerca stanno lavorando per assemblare in laboratorio i componenti fondamentali della materia nel tentativo di ricreare una proto-cellula artificiale, ma il segreto della vita sembra incraccabile.

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