2010-2019: le 10 rivoluzioni scientifiche del decennio

Dalla nascita di un modo inedito di osservare il cosmo alle scoperte sulle prime specie umane: la scienza che ha segnato la decade 2010-2019.

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Lo scontro tra due stelle di neutroni dà origine a una nuova stella: un'illustrazione artistica. | University of Warwick/Mark Garlick

Il 31 dicembre 2019 si chiuderà un decennio particolarmente brillante per la ricerca scientifica: dai balzi in avanti dell'astronomia ai progressi nella scienza medica, ripercorriamo insieme le conquiste più significative che abbiamo celebrato negli ultimi anni (anche dalle pagine di questo sito).

 

L'avvento della CRISPR. Il potenziale dell'ingegneria genetica per la cura delle malattie è finito sotto gli occhi di tutti nel 2012, con la scoperta e l'utilizzo di forbici molecolari ad elevata precisione per modifiche "chirurgiche" del DNA: la tecnica CRISPR e le sue derivazioni hanno spalancato prospettive fino a poco tempo fa inimmaginabili nella prevenzione di patologie ereditarie e nel campo della ricerca alimentare, ma anche rivelato effetti inattesi, lati oscuri e limiti necessari da fissare nel campo della bioetica.

Il bosone di Higgs. Nel luglio 2012, dopo quattro anni di collisioni tra protoni nel Large Hadron Collider di Ginevra, e a quasi 50 anni dalla sua teorizzazione, la particella più elusiva e cercata della fisica moderna è stata finalmente trovata: gli scienziati del CERN hanno annunciato la scoperta del Bosone di Higgs, il tassello mancante del Modello Standard che aiuta a spiegare perché tutte le altre particelle sono dotate di massa. Nel 2013 Peter Higgs, il primo ad ipotizzare l'esistenza della "Particella di Dio" nel 1964, ha vinto insieme al fisico François Englert il Premio Nobel per la Fisica

 

L'evento che rende possibile la misurazione è uno scontro di stelle di neutroni.
L'evento che rende possibile la misurazione è uno scontro di stelle di neutroni, qui in una rappresentazione artistica. Per approfondire: onde gravitazionali e stelle di neutroni | Eso/L. Calçada/M. Kornmesser

Le onde gravitazionali. Era il 1916 quando Albert Einstein ipotizzò che il tessuto dello spazio-tempo fosse disturbato da "increspature", stiracchiamenti e compressioni - le onde gravitazionali. Esattamente cento anni dopo, l'11 febbraio 2016, gli scienziati della collaborazione LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hanno annunciato di aver trovato le prove sperimentali dell'esistenza delle onde gravitazionali causate dalla fusione di due buchi neri, di massa equivalente a circa 29 e 36 masse solari. Nel 2017, gli interferometri di LIGO e Virgo hanno annunciato di aver osservato la nascita "in diretta" di una stella dovuta dalla coalescenza tra due stelle di neutroni: un evento che ha sancito la nascita dell'astronomia multi-messaggio.

 

Nuovi rami dell'albero genealogico. Nel 2010, la scoperta dell'osso di un dito umano geneticamente distinto dall'uomo moderno e dai Neanderthal rivelò al mondo l'esistenza di una nuova specie arcaica profondamente legata alla nostra, quella dei Denisoviani, dal nome della grotta di Denisova in Siberia dove fu trovato il reperto. Nel 2018, è arrivato l'annuncio della scoperta di un individuo ibrido, una bambina con madre Neanderthal e padre denisoviano. Oggi sappiamo che parte della moderna popolazione umana ospita geni denisoviani nel proprio DNA.

 

Nel 2015, in un sistema di grotte sudafricane sono venuti alla luce i fossili di una nuova specie umana: l'Homo naledi, un ominide vissuto tra i 236 mila e i 335 mila anni fa, la cui anatomia ha caratteristiche miste, che ricordano tanto l'uomo moderno quanto i suoi più arcaici "cugini".

 

 

buchi neri, dimensioni a confronto
Il Sole, l'orbita di Plutone, la posizione della Voyager 1... in relazione alla dimensione del buco nero nella galassia M87 che adesso conosciamo "in foto". |

La prima immagine di un buco nero. La comune percezione dei buchi neri come entità invisibili è cambiata con l'annuncio, nell'aprile 2019, della prima "foto" della silhouette di un buco nero, ottenuta dalla rete di telescopi Event Horizon Telescope che ha osservato l'orizzonte degli eventi del mostro situato nel cuore della galassia M87, a 55 milioni di anni luce da noi. Il primo buco nero di cui si possa vedere l'ombra ha una massa pari a 6,5 miliardi di volte quella del Sole - molto maggiore di quella di Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea, prossimo sorvegliato speciale degli scienziati.

Nuovi mondi. All'inizio del decennio conoscevamo circa 450 pianeti extrasolari. Oggi quelli noti sono oltre 4000 e tra questi c'è Proxima Centauri b, un esopianeta terrestre individuato nel 2016 in orbita attorno alla stella Proxima Centauri, a soli 4,2 anni luce dalla Terra. Nel 2017, la famiglia di esopianeti noti si è arricchita ulteriormente con la scoperta del sistema stellare TRAPPIST-1, con sette pianeti di dimensione terrestre a soli 39 anni luce dalla Terra.

 

Un trattamento per la prevenzione dell'HIV. Nel 2011, un ampio studio clinico su un farmaco basato sull'associazione di due antiretrovirali dimostrò che il trattamento preveniva la trasmissione dell'HIV tra partner infetti e non nel 96% dei casi. Nel 2012, la FDA americana approvò il farmaco (dal nome commerciale Truvada) per la prevenzione dell'HIV nei soggetti sani. La scoperta che fu nominata da Science "Breakthrough of the year," fu la prima dal 1994 a mostrare un nuovo modo di prevenire la trasmissione dell'infezione da una persona all'altra. Nel 1994 era stata dimostrata la possibilità di prevenire il contagio tra madre sieropositiva e feto.

Un momento della sfida tra il computer AlphaGo e Fan Hui, campione europeo di Go. Vedi anche: dieci applicazioni di intelligenza artificiale che forse già utilizzi |

Le vittorie dell'AI. In un decennio dominato dallo sviluppo dell'intelligenza artificiale, più volte hanno fatto notizia le performance di AlphaGo. Nel 2016 il software della DeepMind ha dimostrato per la prima volta di poter battere l'uomo nel Go, uno dei giochi strategici più complessi di sempre in termini di tattica e strategia. Una successiva versione del programma di reti neurali profonde, nel 2017, è riuscita addirittura ad istruirsi da sola, con la tecnica dell'apprendimento per rinforzo, senza bisogno dell'aiuto dell'uomo.

 

Viaggi dentro e fuori dal Sistema. Mai come in questo decennio abbiamo esplorato i corpi più piccoli del nostro sistema planetario: dagli asteroidi Ryugu e Bennu, mete recenti delle sonde Hayabusa2 e OSIRIS-REx, a Plutone, che abbiamo osservato in tutto il suo splendore nel luglio 2015, grazie alla sonda della NASA New Horizons che ha mostrato al mondo la sua superficie. Dopo aver osservato l'asteroide Vesta, nel 2011, la sonda della NASA Dawn ha mappato il pianeta nano Cerere. Altre sonde si sono spinte oltre i confini del nostro Sistema: nel 2013, gli scienziati della NASA hanno annunciato che la Voyager 1 aveva ufficialmente abbandonato il Sistema Solare nell'agosto 2012, dopo 35 anni di viaggio ininterrotto. Nel 2018 abbiamo saputo che anche la Voyager 2 si trova nello Spazio interstellare.

Una nuova coscienza climatica. Nell'ultimo decennio la concentrazione di CO2 atmosferica ha raggiunto livelli ineguagliabili per i tempi moderni, oltrepassando nel maggio 2013 il tetto delle 400 parti per milione. Per effetto del riscaldamento globale di origine antropica, il 2015, 2016, 2017, 2018 e 2019 sono stati i cinque anni più caldi dal 1880. Nel 2014 è iniziato il più drammatico evento di sbiancamento delle barriere coralline che si ricordi. La crisi climatica ha però avuto anche l'effetto di intensificare il grido di allarme di scienziati, attivisti e società civile sull'esigenza di proposte politiche volte a contrastarla. Il 2015 è stato l'anno degli Accordi di Parigi. Il decennio dell'azione sarà - ci auguriamo - il prossimo.

 

31 dicembre 2019 | Elisabetta Intini