I raggi cosmici sono caotici? 11.03.2023
Nuova Pubblicazione su SYMMETRY
Le serie temporali prodotte dai raggi cosmici sono sempre state considerate come un esempio di puro "rumore" casuale, e quindi una sorgente perfetta di numeri random (TRNG). Il termine rumore viene utilizzato per indicare qualsiasi segnale che appare casuale e non prevedibile. Nella crittografia o in altre applicazioni che richiedono variabili casuali pure, i raggi cosmici danno l'impressione di essere una scelta perfetta. I muoni sono particelle elementari create nell'atmosfera dai RC primari. Essi ereditano alcune caratteristiche delle particelle primarie. Molti autori hanno trovato metodi per convertire l'intervallo di tempo tra due muoni che attraversano un rivelatore in informazioni binarie casuali. Anche il nostro software AstroRad può calcolare Pi greco da un algoritmo basato sul tempo di arrivo "casuale" di ogni muone usando il metodo di Monte Carlo. Tuttavia, nella teoria del caos, alcuni studi mostrano una nuova prospettiva sulla natura della radiazione cosmica, dimostrando che una serie temporale di muoni può avere una dinamica caotica. Ciò significa che la radiazione cosmica stessa ha un'origine deterministica e potrebbe essere prevedibile in larga misura. Al momento, possiamo ancora scegliere i raggi cosmici come TRNG, ma questo è un compito che può essere risolto meglio dai computer quantistici. Infatti, dobbiamo tenere in considerazione che i RC, in alcune circostanze, non mostrano alcuna natura stocastica. Lo scopo del nostro lavoro pubblicato su Symmetry è stato quello di rispondere alla seguente domanda: il flusso di muoni, misurato a livello del mare, è deterministicamente caotico, implicando un "attrattore strano" nei raggi cosmici, o è stocastico, implicando che è rumore casuale?
Mersch raddoppia le osservazioni da Lussemburgo 05.03.2023
Il Liceo "Ermesinde" di Mersch in Lussemburgo partecipa da diversi anni al progetto ADA con due rivelatori. Il primo (AMD5) è dedicato prevalentemente alla rete ADA, mentre il secondo (AMD13) è utilizzato per produrre notevoli esperimenti anche durante attività outdoor. Ad esempio, tramite diverse misure di assorbimento dei raggi cosmici in varie caverne, gli studenti - con l'aiuto del loro professore Andrea Grana - hanno potuto produrre uno studio per valutare la possibilità di rifugi sotterranei, come riparo per gli astronauti, durante le future esplorazioni su Marte. AMD13 ora produrrà una serie di dati che arricchiranno l'archivio del progetto ADA. Infatti un numero maggiore di siti di osservazione in località attigue rende più solide le osservazioni su lungo tempo che costantemente effettuiamo nella rete di ADA.
Rivelatore AMD13
Il progetto ADA guadagna una pubblicazione scientifica su Symmetry 20.01.2023
Il 20 Gennaio rimarrà una data emblematica nella storia del progetto ADA (la nostra rete di osservazione sui raggi cosmici che si estende dalla Calabria a Lussemburgo), oggi infatti il Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) ha pubblicato sul giornale in open access Symmetry un nostro articolo sul progetto ADA coi risultati più significativi ottenuti. La pubblicazione ha ufficialmente consacrato l'esistenza di ADA in campo accademico. Questo è il frutto di: molto lavoro di studio, di ricerca e sacrifici; la fiducia di molte persone, insegnanti e appassionati; non ultimo l'accortezza e lungimiranza di Tadeusz Wibig, un professore e ricercatore dell'Università di Lodz in Polonia, che per "caso" si è accorto della validità di un esperimento italiano, ormai diventato internazionale.
Newsletter N.18-A.2022 - Dicembre 2022
In ritardo, ma anche quest'anno trovate la newsletter nella pagina dedicata.
In questo numero:
11° International Cosmic Day (Martedì 22 Novembre 2022)
L'istituto DESY quest'anno rinnova l'appuntamento con l'undicesima giornata cosmica internazionale. Lo scopo della manifestazione rimane quello di fare scoprire il mondo dei raggi cosmici, per cui l'unica cosa importante è discutere sulle particelle cosmiche ed eventualmente organizzare qualsiasi progetto in assoluta libertà. Si può pensare a lezioni in presenza, masterclass, classi didattiche in modalità a distanza, video conferenze etc.
Da qualche anno, la partecipazione non richiede nemmeno la necessità di utilizzare un proprio rivelatore (sempre preferibile), in quanto si possono recuperare dati appositamente preparati online. Da questa pagina si può trovare qualche idea per la propria attività: https://icd.desy.de/activities/
DESY
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Astroparticelle.it compie 10 anni! Era il 19 maggio 2010 quando per qualche misterioso impulso decisi di registrare il dominio "astroparticelle.it" dedicato allo studio sui raggi cosmici. Sono passati solo dieci anni, eppure nel frattempo sono cambiate moltissime cose; dieci anni fa le nozioni sulle particelle cosmiche erano confinate in qualche sintetico paragrafo di pochi libri di astronomia, oppure trattate in pubblicazioni specializzate. In dieci anni si può dire che a livello popolare e scolastico ora questa materia è sicuramente conosciuta. La spinta principale credo sia dovuta al centenario del 2012 che ha rilanciato questi temi a livello popolare e ha alimentato la scrittura di molti articoli e libri, tuttora credo siano quattro i libri in italiano reperibili sui raggi cosmici. Nel 2012 insieme alla spedizione VHANESSA in mongolfiera è stato inaugurato il primo "International Cosmic Day" e nel 2013 è nato il nostro progetto ADA, così questa disciplina scientifica non poteva non dilagare anche in ambito scolastico.
In questa decade sono stati fatti anche grandi passi in campo tecnologico, basti pensare alle tomografie a muoni, al rilevamento dei raggi cosmici tramite le onde radio o all'utilizzo degli isotopi cosmogenici nel campo della datazione di elementi ed eventi geologici e molto altro. Credo che un piccolo merito sulla divulgazione della fisica dei raggi cosmici sia da attribuire a questo portale, a tutte le persone che vi hanno collaborato e che hanno saputo intuire le potenzialità di questa materia incredibilmente multidisciplinare. Sono davvero molti quelli che hanno contribuito al sito astroparticelle, ai suoi esperimenti e al progetto ADA, persone anzi direi scienziati che dovrei ringraziare uno ad uno, ma che evito di elencare solo per il terrore di dimenticare qualcuno (ma presto ci dovrò provare). Attualmente sono oltre trentotto gli studiosi coinvolti nel progetto ADA e più di cento gli iscritti che ricevono la newsletter annuale. Per celebrare i dieci anni erano in progetto alcune novità, la situazione COVID-19 ha ovviamente bloccato anche questo, ma il 2020 non è ancora finito e vedremo se nei prossimi mesi sarà possibile recuperare qualcosa... M.A. |
News dal MondoReattore nucleare ricostruito in 3D utilizzando l'imaging dai muoni. 04.03.2023
Ricercatori guidati da Sébastien Procureur dell'Université Paris-Saclay e la Commissione francese per le energie alternative e l'energia atomica (CEA), hanno utilizzato quattro telescopi per raggi cosmici, col fine di osservare da diverse angolazioni la struttura di un reattore nucleare dismesso in Francia. Per ottenere la ricostruzione della tomografia 3D del reattore, essi hanno combinato diverse immagini 2D utilizzando un algoritmo modificato, originariamente sviluppato per applicazioni mediche.
Fonte: Physicsworld e pubblicato su Science Advances
Muoni dei raggi cosmici utilizzati per creare un sistema di crittografia 20.01.2023
Per inviare un messaggio cifrato, mittente e destinatario devono inviarsi una chiave di codifica, col rischio che venga intercettata da terzi. L'idea di usare i muoni cosmici come chiave crittografata consiste nel posizionare il mittente e il destinatario del messaggio abbastanza vicini l'uno all'altro da essere entrambi esposti allo stesso sciame di raggi cosmici. Registrando ciascuno il tempo di arrivo di quei muoni e utilizzando i timestamp come dati casuali per le chiavi crittografiche, il mittente e il destinatario possono generare indipendentemente le stesse chiavi segrete, senza doversele inviare reciprocamente.
I muoni cosmici possono mostrare l'interno dei cicloni tropicali 6.01.2023
Il team giapponese di Hiroyuki Tanaka (noto ricercatore per le radiografie a muoni) sta apportando ulteriori miglioramenti alla sua rete di rivelatori, che consentirà il rilevamento di muoni atmosferici da più direzioni. Con questo aggiornamento, Tanaka e colleghi sperano che la muografia possa essere utilizzata per individuare tempeste da una distanza di 300 km e prevedere il loro sviluppo futuro in tempo reale. Se combinato con immagini satellitari e dati barometrici, ciò potrebbe in definitiva portare a sistemi di allerta precoce molto più accurati per i cicloni tropicali, fornendo alle comunità tempo vitale per prepararsi a disastri naturali imminenti.
Fonte: Physicsworld
Libro: "Costruire un rivelatore di muoni a GMT"
Il libro "AstroParticelle"
Il progetto sperimentale ADA sui raggi cosmici.
Rivelatore AMD5
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