Quello è Konstantin Novoselov. È tutto vestito per rivendicare il suo premio Nobel 2010 per le sue avventure nella scienza. Lo conoscerai meglio tra poche pagine. Patrik Osterberg/Getty Images Nel pluripremiato film "Amadeus, "Antonio Salieri lavorò all'ombra del suo rivale, l'assurdo talento Wolfgang Amadeus Mozart. Salieri era un competente, compositore esperto, ma il suo lavoro non ottenne mai il riconoscimento o il plauso di Mozart. Il mondo scientifico ha personalità simili. Mozart potrebbe essere paragonato ai Galileo, Darwin ed Einstein del mondo; Salieri a tutti gli altri scienziati che spingono avanti i loro campi, se non in anonimato, poi almeno senza fama.
A modo nostro, stiamo cercando di porre rimedio a quella situazione. Nelle pagine seguenti, incontrerai 10 scienziati attivi la cui ricerca continua a illuminare gli angoli oscuri del nostro misterioso universo. Alcuni sono andati via con i premi Nobel, mentre altri si sono crogiolati in riflettori molto più piccoli su palchi molto più piccoli. Tutti sono lungimiranti con la visione e la spinta a cambiare il mondo e, forse, per diventare il prossimo Amadeus della comunità scientifica.
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Morgan Freeman vuole davvero parlarti dell'energia oscura in questo video. Canale della scienza Discovery Magazine una volta ha detto che questo ragazzo possedeva uno dei "20 migliori cervelli sotto i 40". Nel 2012, il professore di astronomia e fisica alla Johns Hopkins University è ora sulla quarantina e non è meno incisivo per i pochi anni in più. La ricerca di Adam Riess ha cercato di rispondere ad alcune delle più grandi domande della cosmologia:l'universo si sta espandendo? E, se è, con quale ritmo e con quali meccanismi?
Nel 1998, iniziò a fornire risposte cruciali quando guidò l'High-Z SN Search Team - un gruppo internazionale di scienziati che utilizzava il telescopio spaziale Hubble per studiare il comportamento della luce proveniente da lontane stelle esplosive - per indagare se la gravità stesse facendo vacillare o meno l'universo di ritorno dalla corsa con la fionda causata dal big bang. Con loro sorpresa, Riess e i suoi colleghi hanno scoperto che l'accelerazione dell'universo non si fermava, ma accelerando a un ritmo allarmante. Riess ha coniato il termine energia oscura per descrivere la misteriosa forza responsabile della rapida espansione.
Da allora Riess ha avuto fame di capire e descrivere meglio l'energia oscura. Continua a tenere d'occhio le supernove, ma studia anche cefeidi (stelle pulsanti), il tutto con l'obiettivo di ottenere dati sempre migliori per affinare i suoi calcoli. Questi calcoli prevedono che l'energia oscura costituisce più del 70 percento dell'universo. Ciò che non hanno rivelato è la natura stessa dell'energia oscura. È una proprietà dello spazio, un nuovo fluido dinamico o la prova di una diversa forma di gravità? La risposta a questa domanda potrebbe essere la più grande scoperta del 21° secolo.
Quella non è Katey Walter Anthony. È, però, una mucca, un'altra importante fonte di metano, che Walter Anthony studia. Jerry Dodrill/Getty Images Come biogeochimico di stanza presso l'Università dell'Alaska a Fairbanks, Katey Walter Anthony studia uno dei composti più conosciuti in chimica:CH 4 , o metano. Sfortunatamente, l'impatto del metano sul riscaldamento globale è molto meno evidente, ecco perché Walter Anthony si reca regolarmente in Siberia, vicino al Polo Nord, studiare un tipo di terreno detto permafrost , il suolo che rimane al punto di congelamento o al di sotto dell'acqua per anni e anni.
Ma il "perma-" non è permanente. Infatti, il terreno ghiacciato può sciogliersi, formando prima una dolina, poi un piccolo lago, poi un grande lago. Mentre il nostro pianeta si riscalda, si formeranno più di questi corpi idrici. In sé e per sé, non è così male, ma questi laghi di permafrost producono qualcos'altro:gas metano, un sottoprodotto della decomposizione microbica che bolle dal fondo del lago alla superficie. In superficie, irrompe nell'atmosfera e, come l'anidride carbonica, diventa parte della coltre gassosa che riscalda il nostro pianeta.
Walter Anthony ha raccolto metano dai laghi artici per anni e teme che la Terra possa essere sulla buona strada per sperimentare un riscaldamento senza precedenti. Le sue stime suggeriscono che, entro il 2100, lo scioglimento del permafrost potrebbe aumentare i livelli di metano atmosferico fino al 40% oltre a quello che sarebbe prodotto da tutte le altre fonti [fonte:Walter Anthony]. Poiché il metano è ancora più potente dell'anidride carbonica come gas serra, potrebbe potenzialmente aumentare la temperatura media annuale della Terra di ulteriori 0,32 gradi Celsius [fonte:Walter Anthony]. Ciò potrebbe accelerare il riscaldamento globale a livelli drastici e devastare i modelli meteorologici e il livello del mare.
Guarda il video per scoprire perché gli scienziati pensano che il grafene sia uno dei materiali più interessanti in circolazione. Yale Quando si pensa alla ricerca all'avanguardia, spesso pensi a laboratori sofisticati pieni di apparecchiature multimiliardari. Ma probabilmente una delle più grandi scoperte nell'ultimo decennio della fisica e della scienza dei materiali è arrivata sul retro di un piccolo pezzo di nastro invisibile, lo stesso tipo che usi ogni giorno a casa o in ufficio. Il frutto della scoperta è stato il ricercatore dell'Università di Manchester Konstantin Novoselov, e il nuovo materiale che raccolse dal nastro adesivo era il grafene.
Il grafene deriva dalla grafite, la forma di carbonio che costituisce la punta della tua matita n.2. Gli scienziati conoscono la struttura della grafite da anni - consiste in fogli di atomi di carbonio impilati uno sopra l'altro - ma non sono mai stati in grado di separare il nero, sostanza friabile nei suoi singoli strati. Quindi, nel 2004, Novoselov (forse bloccato in qualche noiosa teleconferenza) ha messo una piccola briciola di grafite sul lato commerciale di un pezzo di nastro. Prossimo, piegò il nastro sopra la briciola e lo staccò per rivelare un pezzo di grafite ancora più piccolo. Ha ripetuto questo processo più volte fino a quando, finalmente, lui aveva grafene -- un singolo strato di atomi di carbonio, disposti in un piano di esagoni interconnessi.
Dopo aver isolato il grafene, Novoselov è stato in grado di iniziare a testare le proprietà del materiale. Lui e altri scienziati hanno scoperto che un monostrato di atomi di carbonio conduce l'elettricità più velocemente a temperatura ambiente rispetto a qualsiasi altra sostanza (ciao, computer più veloci!). Nel 2010, Novoselov ha ricevuto un premio Nobel per la fisica per la sua ricerca pionieristica. Ora sta lavorando per trasformare il grafene in prodotti utili, come i transistor ad altissima velocità, che potrebbe rivoluzionare l'industria elettronica.
I social network di solito ci fanno pensare a Mark Zuckerberg, ma come e perché le persone si connettono sono state questioni centrali delle scienze sociali per secoli. Più recentemente, James Fowler, professore di genetica medica e scienze politiche all'Università della California, San Diego, ha illuminato il campo Nel 2007, Fowler ha collaborato con il ricercatore dell'Università di Harvard Nicholas Christakis per studiare gli effetti dei social network sugli esiti di salute.
Quello che hanno scoperto ha ipnotizzato sia gli scienziati che i profani:che gli amici di una persona possono influenzare profondamente la salute di quella persona. Hanno iniziato con l'obesità, riportando nel New England Journal of Medicine che la possibilità di una persona di diventare obesa aumentava del 57 percento se un caro amico diventava obeso allo stesso tempo. L'effetto durava anche quando non era coinvolto un amico diretto; l'obesità in un amico di un amico aumentava anche le probabilità che una persona diventasse obesa.
Nel 2008, Fowler e Christakis hanno proseguito con due ulteriori studi che esaminavano gli effetti dei social network sul fumo e sui livelli di felicità. Hanno scoperto modelli simili in entrambe le misure sanitarie. Se gli amici di qualcuno smettono di fumare o si descrivono come felici, allora quella persona aveva maggiori probabilità di smettere di fumare o di essere felice lui stesso. Nel 2011, i due ricercatori hanno riassunto le loro scoperte in "Connessi:il potere sorprendente dei nostri social network e come modellano le nostre vite, " un best-seller che da allora è stato tradotto in 20 lingue.
Fowler ha continuato a ricercare l'eccessiva sicurezza come tratto evolutivo. Le sue scoperte suggeriscono che le persone troppo sicure di sé superano i realisti in molte situazioni, anche se quelle persone potrebbero danneggiare il gruppo nel suo insieme.
"Jimmy Jam" colpisce ColbertFowler è entrato nel circuito dei talk show quando è uscito il suo libro "Connected". Qui sta parlando con Stephen Colbert di come la sua perdita di peso abbia influenzato la sua cerchia sociale.
Fowler:Ho cambiato la mia vita perché ho capito che non mi interessa solo me stesso, colpisco mio figlio, e forse il migliore amico di mio figlio, e anche la madre del migliore amico di mio figlio. E non si tratta solo di perdere peso...
Colbert:Continua a parlare di te e della madre del migliore amico di tuo figlio.
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Zewail è un grosso problema in Egitto e nella scienza. Questa scultura presenta l'ex presidente Hosni Mubarak (L) con i vincitori del Premio Nobel egiziano (2L-R) Ahmed Zewail, Anwar Sadat e Naguib Mahfouz. Peter Madiarmid/Getty Images La parola chimica deriva dall'antico Egitto: Khem descrisse i colori cangianti del suolo quando il Nilo fu inondato, quindi sembra stranamente soddisfacente che uno dei chimici più significativi del mondo sia egiziano di nascita. Ahmed Zewail è nato a Damanhur, Egitto, nel 1946 e ha conseguito la laurea e il master presso l'Università di Alessandria prima di trasferirsi negli Stati Uniti per conseguire il dottorato di ricerca. Avanti veloce di qualche decennio e troverai Zewail come professore di chimica alla Linus Pauling Chair e professore di fisica al California Institute of Technology. È anche un premio Nobel, vincendo il premio 1999 in chimica per il suo lavoro innovativo utilizzando i laser per studiare le reazioni chimiche.
Ecco perché questo lavoro è importante:la maggior parte delle reazioni chimiche si verificano nelle più piccole frazioni di secondo. Stati di transizione -- molecole o atomi intermedi che non sono né i reagenti né i prodotti -- esistono solo da 10 a 100 femtosecondi (un femtosecondi è uguale a 10 -15 secondi o 0,0000000000000001 secondi). Zewail ha sviluppato una tecnica in base alla quale impulsi laser ultracorti congelavano questi stati di transizione e rendevano possibile osservarli chiaramente. Per la prima volta, i chimici potrebbero assistere alla separazione delle molecole, spostare e ricombinare.
Il suo lavoro pionieristico in spettroscopia a femtosecondi basterebbe per fargli guadagnare un posto nella nostra lista, ma è altrettanto probabile che i suoi contributi duraturi provengano dai suoi continui sforzi per rivitalizzare l'educazione scientifica in Medio Oriente. Dopo le rivolte della Primavera Araba, Zewail è tornato in patria per discutere di come la regione potrebbe coltivare la prossima generazione di scienziati. Nel maggio 2011, il nuovo governo ha approvato all'unanimità un centro di ricerca chiamato Zewail City of Science and Technology, che spera di attirare le più brillanti menti mediorientali e riportare il Paese alla sua gloria come sede dell'innovazione scientifica.
Daniela Witten, un assistente professore all'Università di Washington, ha un pedigree impressionante. Entrambi i suoi genitori lavorano a Princeton presso l'Institute for Advanced Study, lo stesso consacrato centro di ricerca che servì come sede accademica di Albert Einstein. Infatti, il padre di Witten, Edward Witten, aveva qualcosa a che fare con la teoria delle stringhe, come sua madre, Chiara Nappi.
Ma Daniela Witten si sta dimostrando una grande pensatrice nel suo stesso campo:l'applicazione della statistica alla medicina. Nello specifico, Witten utilizza programmi di intelligenza artificiale per analizzare l'enorme quantità di dati provenienti dal sequenziamento del DNA e dall'espressione genica. L'obiettivo finale è dare un senso al codice genetico di una persona e utilizzare tali informazioni per sviluppare trattamenti personalizzati per le malattie.
Witten ha conseguito il dottorato in biostatistica presso la Stanford University ed è entrata a far parte della facoltà della School of Public Health dell'Università di Washington. Nel settembre 2011, ha ricevuto un Early Independence Award dal National Institutes of Health. L'onore consente eccezionali, scienziati all'inizio della carriera di passare a posizioni di ricerca indipendenti direttamente dopo il completamento dei loro diplomi di laurea. In altre parole, Witten è nel gioco, mentre alcuni dei suoi colleghi lavorano ancora durante la loro formazione post-dottorato. È per questo che Forbes Magazine l'ha riconosciuta come una delle "30 Under 30" e ha presentato le sue ricerche nella categoria scientifica del premio. E potrebbe essere il motivo per cui potremmo godere di una cura personalizzata per il cancro nel prossimo futuro.
Cosa facevi a 26 anni?Daniela Witten stava diventando professore a metà degli anni '20. Oh. Ti fa venire voglia di conquistare il mondo in questo momento, non è vero?
Sclerosi laterale amiotrofica (SLA), o la malattia di Lou Gehrig, colpisce circa 30, 000 americani facendo deperire le loro cellule nervose, che porta alla debolezza muscolare, spasmi e, infine, Morte, secondo l'Associazione SLA. Le persone con SLA e altre malattie neurodegenerative correlate hanno a lungo guardato alle cellule staminali come al miracolo medico che potrebbe salvare loro la vita. Kevin Eggan, professore associato presso il Dipartimento di cellule staminali e biologia rigenerativa dell'Università di Harvard, ci sta lavorando.
Eggan ha fatto notizia nel 2007 quando ha creato con successo i motoneuroni caratteristici della SLA usando le cellule della pelle di un paziente con la malattia (vedi la barra laterale per i dettagli su come lo ha fatto). Da allora, ha prodotto miliardi di cellule nervose spinali da utilizzare in esperimenti che sondano le vie e i meccanismi della SLA, così come le prove che testano nuovi agenti terapeutici.
Nel 2009, Eggan è stato selezionato come scienziato all'inizio della carriera dell'Howard Hughes Medical Institute, un onore che gli è valso sei anni di supporto dedicato per condurre la sua ricerca. A quel tempo, potrebbe svelare i misteri della SLA e fornire le tecniche e le conoscenze sulle cellule staminali per aiutare altri scienziati a sviluppare cure per altre malattie devastanti.
Trasformare le cellule della pelle in motoneuroniEcco come Eggan e i suoi colleghi hanno realizzato questa impresa sperimentale:
Stai guardando una singola cellula di Salpingoeca rosetta. S. rosetta è un tipo di coanoflagellato, minuscoli organismi utili per capire come si sono evoluti gli animali. Immagine per gentile concessione di Creative Commons/Mark J Dayel (King Lab) 2008 Sapete come certi fisici e cosmologi sono fissati nel cercare di svelare cosa è successo nei primi istanti dopo il big bang? I biologi hanno un momento altrettanto misterioso che amano ossessionare:l'ascesa di animali multicellulari da progenitori unicellulari. Una scienziata che sta cercando di mettere insieme quel puzzle enigmatico è Nicole King, professore associato di genetica, genomica e sviluppo presso l'Università della California, Berkeley.
La ricerca di King si concentra su coanoflagellati , protisti unicellulari trovati sia in ambienti di acqua dolce che salata, questo potrebbe essere l'anello mancante tra organismi unicellulari e animali. Un indizio di questo legame è la somiglianza dei coanoflagellati con le cellule del colletto delle spugne, il più semplice degli animali. Un altro indizio è la capacità dei coanoflagellati di organizzarsi in colonie, proprio come avrebbe potuto fare un animale primitivo. Ma l'indizio più significativo, rivelato dalle indagini di King, è la presenza di due geni precedentemente creduti esistessero solo negli animali. Quei geni codificano per molecole di adesione e recettori tirosin chinasi, responsabile del mantenimento dell'integrità fisica dei tessuti e della comunicazione intercellulare, rispettivamente.
Ora il laboratorio di King sta sequenziando i genomi di diversi coanoflagellati per verificare se i geni necessari per lo sviluppo animale si sono evoluti prima degli animali multicellulari stessi. Le risposte che trova potrebbero rivelare come e quando la zuppa primordiale della Terra ha cominciato a riempirsi di cibi più gustosi, bocconcini più complessi.
Il climatologo e scienziato della NASA Dr. James Hansen si trova accanto a una finta lapide durante una giornata di azione per la campagna sui cambiamenti climatici in Inghilterra il 19 marzo 2009. Christopher Furlong/Getty Images Oggi, il riscaldamento globale è una notizia vecchia, ma negli anni '80, quando il climatologo della NASA e ricercatore della Columbia University James Hansen ha iniziato ad avvertire il pubblico e i politici della minaccia dei gas serra, il concetto era relativamente nuovo. Hansen è rimasto sul caso per assicurarsi che la scienza - e gli effetti collaterali - del riscaldamento globale fossero noti al più vasto pubblico possibile. Una persona in quel pubblico era Al Gore, che si rivolse ad Hansen per un consiglio, consultazione e informazione. Il prodotto di quella collaborazione fu "Una scomoda verità, "una presentazione, film e libro che ha introdotto i concetti di cambiamento climatico a milioni di persone e, in molti modi, ha incoraggiato il mondo a "diventare verde".
Hansen continua a suonare il tamburo oggi. Nel 2009, ha pubblicato "Tempeste dei miei nipoti, " uno sguardo bruciante su come il cambiamento climatico causato dall'uomo potrebbe distruggere il pianeta come lo conosciamo oggi. Il libro ha vinto premi e ha suscitato polemiche, ma il suo contributo maggiore è che, proprio come il lavoro di Al Gore, ha rafforzato i concetti chiave del riscaldamento globale a un pubblico mondiale. Infatti, L'editore di New Scientist, Michael Le Page, ha detto questo riguardo al libro del 2009:"Questo non è il libro di scienze meglio scritto di sempre, né il più facile da capire. Ma potrebbe essere il più importante che tu abbia mai letto." Hansen aggiorna regolarmente i fatti del libro sul Web, così puoi rimanere aggiornato, se sei così incline, con il dibattito in corso su uno dei problemi più significativi che gli esseri umani dovranno affrontare nel prossimo futuro.
Keplero individua gli esopianeti identificando i transiti planetari e ne ha individuati molti. Immagine per gentile concessione della NASA/Tim Pyle L'astronave utilizzata nella missione Kepler della NASA non è una persona, ma poiché prende il nome da una delle più grandi menti della storia della scienza - Johannes Kepler - mi è sembrato giusto includerlo (lui) nell'elenco, soprattutto considerando la grandezza delle scoperte della missione.
Primo, i fatti:Kepler è un telescopio spaziale lanciato dalla NASA nel marzo 2009 con l'obiettivo di rilevarne 170, 000 stelle in un piccolo lembo di cielo vicino alle costellazioni del Cigno e della Lira. La sua preda non sono le stelle stesse, ma gli esopianeti che potrebbero orbitare intorno a loro e che potrebbero avere condizioni in grado di supportare la vita. Keplero trova questi pianeti quando incrociano la faccia della loro stella madre.
Ora, i risultati sorprendenti:Keplero ha trovato una spettacolare serie di pianeti. In pochi mesi, ha scoperto più del doppio di esopianeti avvistati dalla Terra negli ultimi 15 anni. Più di 400 di questi mondi esistono in sistemi solari contenenti un numero di corpi che ruotano intorno a strani, stelle lontane. Come sono alcuni di questi mondi? Kepler-16b è un pianeta delle dimensioni di Saturno in orbita attorno a due stelle, alla Tatooine della casa di Luke Skywalker. Il sistema Kepler-11 è costituito da sei pianeti, alcuni rocciosi e alcuni giganti gassosi, in orbita attorno a un singolo, stella solare. In tutto, Keplero aveva identificato più di 1, 200 pianeti candidati in attesa di conferma e ulteriori studi, a partire da gennaio 2012.
La missione Kepler dovrebbe effettuare osservazioni fino alla fine del 2012, ma il suo design sosterrà altri tre anni di indagine. funzionari della NASA, di fronte a tagli di budget estremi, stanno ora cercando di decidere se concedere una proroga o terminare il programma. Visto il suo successo, si può solo sperare che Keplero - il telescopio, non l'uomo - è autorizzato a vivere.
