PLaNCK! 24 - Il metodo scientifico

POSTE ITALIANE S.P.A. – SPEDIZIONE IN ABBONAMENTO POSTALE – 70% NE/PD € 25,00 - copia singola € 7,00 Autorizzazione del Tribunale di Padova numero 4093 del 21 novembre 2013 ISSN 2284-0761 - ISBN 978 88 5495 337 6 - Numero 24 - Quadrimestrale ottobre 2021 / gennaio 2022

NUMERO

24 Da piccolo

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farò lo scie nziato! www.planck-magazine.it

IL METODO SCIENTIFICO

AL N CE TRO IL GIOCO !”

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E in p iù..

MARI . una storia EEM AX IN a fumetti!

PROV ...

E MIS TERIO SE

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In questo numero

04 La nostra squadra 10 Questione di metodo 16 Discutere è... scientifico!

23 Dossier: Il metodo e l’informazione 24 Un metodo per tutte le occasioni 26 Questa notizia è falsa 28 Bufale storiche 30 Bias cognitivi 34 Occhio alla causa... e all’effetto!

36 Aiutiamo la scienza!

44 Ancora non lo so 46 Errori e incertezze... cosmici 50 Misteri e metodi speciali 52 Via alle indagini... con metodo!

56 Diamo i numeri 58 Quanto tempo serve alla scienza?

Rubriche

Tocca a te!

18 C’era una volta... uno strumento 22 Scienza da leggere 43 Piccoli collaboratori 62 Lo chiediamo a voi!

63 Parole di scienza

Storia della scienza 48 Per un sapere universale 49 Tra provette e alambicchi

32 Il metodo scientifico... in pratica!

54 Galleggia o affonda?

In più...

38 PLaNCK!: un progetto speciale 40 Il gioco... TROVA PLaNCK!

Un metodo… mondiale In questo ultimo anno e mezzo la pandemia da Covid-19 ci ha costretti ad imparare nuove regole: indossare la mascherina quando ci troviamo con molte persone, specialmente nei luoghi chiusi; mantenere la distanza di almeno un metro tra una persona e l’altra; lavarsi spesso le mani con il sapone o disinfettarle. Allo stesso tempo, ci siamo anche fatti molte domande: da dove viene questo Coronavirus? Come si trasmette? Perché in alcune persone può portare alla morte e in altre solo sintomi leggeri? I vaccini prodotti per sconfiggerlo funzionano?

Per rispondere a queste domande dobbiamo affidarci alla scienza, o meglio, agli scienziati che studiano i virus e svolgono le loro ricerche basandosi su un metodo condiviso in tutto il mondo: il metodo scientifico sperimentale che è al centro di questo numero di PLaNCK! Buona lettura allora, perché di fronte alla sfida globale del Coronavirus è giusto che tutte le persone del mondo conoscano il metodo che consente di dare le risposte giuste alle tante domande che ci stiamo facendo.

Buona lettura!

Andrea Frison

Fumetto 05 Le avventure di Marie e Max: Prove misteriose

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P La NC K

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PLaNCK! è un progetto dell’associazione Accatagliato via S. Sofia 5 - 35121 Padova www.accatagliato.com accatagliato.info@gmail.com

Stampatore ed editore

CLEUP sc “Coop. Libraria Editrice Università di Padova” via Belzoni 118/3 - 35121 Padova tel. 049 8753496 www.cleup.it - www.facebook.com/cleup ISSN 2284-0761 ISBN 978 88 5495 337 6 ©2021 Accatagliato Tutti i diritti riservati www.planck-magazine.it redazione@planck-magazine.it

Comitato Scientifico (Università degli Studi di Padova) Coordinatrice: dott.ssa Marta Carli

Dipartimento di Fisica e Astronomia prof. Alberto Carnera, prof.ssa Ornella Pantano, prof. Giulio Peruzzi, prof.ssa Cinzia Sada, prof. Antonino Milone

Fumetto Disegnatrice e colorist: Bianca Maria Scotton Assistente colorist: Gioia Beghin Sceneggiatrici: Bianca Maria Scotton e Agnese Sonato Layout Progetto grafico e impaginazione: Francesco Zani Testata: Stefano Pozza

Dipartimento di Scienze Chimiche dott. Massimo Bellanda, dott.ssa Laura Orian, dott. Giacomo Saielli, dott.ssa Elisabetta Schievano

Segreteria di redazione e pubbliche relazioni: Serena Maule, Martina Tardivo, Sarah Libanore

Redazione

In questo numero…

Coordinatrice editoriale: Agnese Sonato e Direttore Responsabile: Andrea Frison Redazione: Agnese Sonato, Marta Carli, Sarah Libanore, Martina Tardivo, Marco Barbujani, Francesco Zani, Bianca Maria Scotton, Serena Maule, Laura Paneghetti, Andrea Frison Versione inglese: Laura Paneghetti

Autori e autrici dei testi per questo numero: Agnese Sonato, Marta Carli, Sarah Libanore, Martina Tardivo, Marco Barbujani, Matteo Serra, Ilaria Ampollini, Pamela Pergolini, Francesco Suman, Andra Meneganzin.

Illustrazione a pag. 39: Sofia Poiana.

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. . . n i x a M e

E S e i O r I R MaPROVE MISTE

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QUESTIONE DI...

METODO! Come fanno scienziate e scienziati a scoprire qualcosa di nuovo, a proporre nuove teorie o a inventare qualcosa? Magari pensiamo che un giorno si siano svegliati e abbiano avuto un’idea geniale.

In realtà le cose non stanno così: nessuno un giorno, di punto in bianco, ha un’idea che porterà a una scoperta o invenzione rivoluzionaria. Servono tempo e studio, per riuscire a conoscere bene ciò su cui si sta lavorando.

E soprattutto, nella scienza, alla base di qualsiasi scoperta o invenzione c’è una strategia che si basa sull’osservazione del mondo, sugli esperimenti, sui dati… serve il metodo scientifico.

di Agnese Sonato (redazione)

La parola “metodo” deriva dalla lingua greca antica e vuol dire “ricerca, indagine” e anche “modo in cui si fa una ricerca, strada che si segue per raggiungere uno scopo”.

Ma… che cos’è il metod o scientifico?

Quando è nato? Abbiam o parlato di questo con il professor Giulio Peru zzi del Dipartimento di Fisica e Astronomia de ll’Università di Padova , esperto in storia della fis ica.

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DISCUTERE È...

SCIENTIFICO

di Andra Meneganzin (dottoranda in filosofia della biologia) e Francesco Suman (giornalista e filosofo della scienza)

Gli scienziati per lavoro studiano i fenomeni del mondo che ci circonda. Ad esempio, un etologo è uno scienziato che studia il comportamento degli animali: si nasconde in un cespuglio e con un binocolo scruta un uccellino che costruisce il nido. Insomma, studia il “lavoro” dell’uccellino. Ma chi studia il lavoro degli scienziati?

Gli studiosi che se ne occupano, cioè che studiano come è possibile fare scienza e ottenere delle conoscenze affidabili, si chiamano “filosofi della scienza”. E siccome per fare scienza si utilizza il metodo scientifico, i filosofi della scienza studiano come esso funziona.

Secondo i filosofi della scienza, una delle cose più importanti è che i risultati ottenuti da scienziate e scienziati vengano controllati e messi alla prova. Solo in questo modo, infatti, si può essere sicuri che siano corretti.

Ma chi verifica se il lavoro di uno scienziato è buono o no? È chiaro: lo possono fare solo altri scienziati. Se sei uno scienziato o una scienziata, saranno i tuoi colleghi a controllare se il tuo esperimento è corretto o se può essere migliorato. Uno scienziato da solo può non accorgersi di aver sbagliato qualcosa, ma se i controlli vengono fatti bene, i risultati saranno sicuramente buoni. Questo sistema di controllo, in cui ognuno riguarda il lavoro altrui, si chiama “revisione tra pari”.

Spesso, tra colleghi si può non essere d’accordo.

E allora cosa si fa? “Si litiga”, direbbe qualcuno!

Quel che succede in realtà è che ci si confronta, e a volte i confronti si trasformano in dibattiti che possono andare avanti tantissimo tempo. Spesso in queste discussioni non ci sono un’idea “giusta” e una “sbagliata”, perché non se ne sa ancora abbastanza per capire fino in fondo l’argomento.

Del resto, anche tra amici si discute, ma alla fine ci si vuole bene. E anche gli scienziati alla

fine si vogliono bene e i “litigi” che fanno sono utili a chiarirsi e a conoscere sempre meglio ciò che si sta studiando.

La scienza non serve a dare certezze incrollabili, proprio perché i suoi risultati possono e devono essere continuamente controllati e migliorati. Applicando correttamente il metodo scientifico, però, la scienza ci permette di conoscere ogni giorno di più il mondo e le sue meraviglie.

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A T L O V A N U A R C’E O T N E M U R T S O UN

: lo strumento. un ruolo da protagonis ta e olg sv e ch a os alc qu i permettono a Nel metodo scientifico c’è e tutte quelle prove che po far r pe e re ra su mi r pe rto fenomeno.

Gli strumenti servono empio per spiegare un ce es ad , più in a os alc qu e nti! capir tati e costruiti davvero ta en scienziate e scienziate di inv ti sta no so ne ti scopi za di strumen stati fabbricati per degli E nella storia della scien no so tri Al e. all sp o lor e colari all Alcuni hanno storie parti ! molto curiosi e insoli ti... storie che portano con sé tro at qu le n co ti en um Ecco qui quattro str ta realizzata insieme alla La raccolta di fotografie è sta dottoressa Sofia Talas del dottoressa Fanny Marcon e alla ll’Università di Padova.

Museo di Storia della Fisica de

LA MACCHINA CHE SALVÒ LA CUPOLA DI SAN PIETRO Nel 1703, in Abruzzo ci fu un fortissimo terremoto che causò gravi danni anche nelle zone vicine, fino a Roma, precisamente alla Basilica di San Pietro. Nel 1743 papa Benedetto XIV era preoccupato per i danni alla cupola di San Pietro e decise di affidare a Giovanni Poleni, il primo professore di filosofia sperimentale all’Università di Padova, il compito di rafforzarla. Poleni propose diverse soluzioni, tra cui quella che si rivelò la soluzione al problema: rinforzare la cupola con dei cerchioni in ferro. E per decidere le misure dei cerchioni, Poleni fece costruire a Padova uno strumento particolare: la “macchina divulsoria”.

Questa macchina permise a Poleni di capire come costruire i cerchioni… che ancora oggi sono lì a San Pietro e svolgono la loro preziosa funzione di rinforzo.

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DOSSIER

IL METODO E L’INFORMAZIONE

Il metodo scientifico rigua rda la scienza e le sue scoperte, ma non solo: lo ritroviamo anche in molti altri ambiti, tra cui anche quello dell’info rmazione.

Sì, perché quando cerchiamo informazioni, quando ci informiamo e quan do noi stessi diamo informazioni su qualc osa che sta succedendo nel mondo… tiri amo in ballo proprio il metodo scientifi co, anche se magari non ci pensiamo.

Cosa vuol dire e come av viene tutto questo? Scoprilo leggendo il dossier!

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INTERVISTA a Fabiana Zollo

BIAS COGNITIVI

di Sarah Libanore (redazione)

Osservate l’immagine qua sotto e provate a rispondere a questa domanda: qual è il segmento orizzontale più lungo? E qual è il più corto? ...In realtà, le linee che vedete hanno tutte la stessa dimensione. Avete dei dubbi? Allora prendete un righello e misuratene la lunghezza... Visto? Tutti i segmenti misurano XX centimetri.

Eppure, c’è qualcosa di strano: anche dopo aver fatto la misura la prima linea in alto appare ancora più lunga delle altre!

Cosa succede? Siamo vittime di un’illusione ottica: la nostra mente vede quindi le cose in modo diverso da come sono nella realtà.

Questo può succedere anche in molti altri casi, per esempio quando cerchiamo informazioni. Perché accade? Ne abbiamo parlato con Fabiana Zollo, ricercatrice e docente di informatica all’Università Ca’ Foscari di Venezia.

Qual è il segmento orizzontale più lungo?

Fabiana Zollo

Perché a volte “vediamo cose diverse dalla realtà”?

Spesso ci troviamo a vedere le cose diverse da come sono in realtà. Succede perché abbiamo dei pregiudizi che non pensiamo di avere, cioè delle opinioni che formiamo prima di conoscere fatti o persone. Alcuni pregiudizi li abbiamo da tantissimo tempo, senza esserne consapevoli, ed è proprio per questo che possono influenzare i nostri pensieri e farci sbagliare.

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ANCORA NON LO SO Prove, esperimenti, misure, dati, osservazioni… tutto aiuta a conoscere i fenomeni nuovi che osserviamo, a rispondere alle domande che ci facciamo e a fare delle nuove scoperte. E siamo abituati a pensare che, proprio grazie al suo metodo, la scienza ci dia delle risposte certe.

Eppure non è proprio così: anche la scienza, come tanto altro, non sempre riesce a darci risposte certe a tutte le domande che abbiamo e le risposte che trova possono cambiare nel corso della storia.

Insomma, anche la scienza può avere delle incertezze.

di Agnese Sonato (redazione)

FENOMENI NUOVI E INASPETTATI

Può succedere che a un certo punto ci sia un fenomeno del tutto nuovo che nessuno al mondo aveva mai osservato: una nuova malattia, tracce di acqua su un altro pianeta, un fenomeno astronomico mai visto fino a quel momento… e questo è proprio un esempio in cui la scienza, per un certo tempo, vive nell’incertezza. Cosa significa?

Vuol dire che siccome quello che si sta osservando è completamente nuovo, allora non si riesce a spiegare tutto nei minimi dettagli e con risposte certe. Come si cura e quando finirà la nuova la malattia?

Le tracce di acqua indicano che c’è vita sull’altro pianeta? Il fenomeno astronomico avrà effetti sulla Terra? Sono tutte domande che potremmo farci di fronte alla novità e a cui scienziati e scienziate cercherebbero di trovare risposte fin da subito, facendo delle ipotesi, pensando a spiegazioni, facendo esperimenti e cercando delle prove. Ma essendo di fronte a una novità, quello che può sembrare certo in un primo momento poco dopo potrebbe cambiare, ad esempio perché un nuovo esperimento potrebbe dimostrare qualcosa di diverso.

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INTERVISTA a Rosa Maria Di Maggio

VIA ALLE INDAGINI...

CON METODO! di Martina Tardivo (redazione)

Immagina che un tuo amico ti chieda aiuto per risolvere un mistero.

A disposizione hai un grande spirito di osservazione e la passione per la scienza; ma... come procedi? Ci vorrebbe... un metodo!

Come nelle vere indagini di polizia, quello da cui dovrai farti guidare è il metodo scientifico. Il perché lo scopriamo assieme a Rosa Maria Di Maggio, geologa di formazione, che ha messo le proprie conoscenze scientifiche al servizio della giustizia.

Rosa Maria, in che modo il metodo scientifico viene utilizzato nelle indagini?

L’intera indagine, e in particolare il lavoro svolto dagli scienziati, avviene proprio seguendo le fasi previste dal metodo scientifico. Si inizia con l’osservazione sul luogo del crimine, che deve essere svolta rispettando quattro regole: si osserva sempre dal generale al particolare, dall’esterno verso l’interno, da destra verso sinistra e dall’alto al basso. Lo scienziato che ha svolto l’osservazione deve poi descrivere quanto ha visto, sentito, trovato, aiutandosi anche con video, foto e oggetti. Su questa base gli investigatori, in accordo con lo scienziato, formulano le ipotesi sul come sono andate le cose. Le ipotesi verranno confermate o meno dalle analisi in laboratorio durante le quali, ad esempio, ci si può trovare a dover confrontare il terreno sotto le scarpe dell’accusato con quello presente sulla scena del delitto.

Se le analisi confermano l’ipotesi, lo scienziato comunica i risultati attraverso una relazione tecnica che supporterà la formulazione del giudizio finale. Altrimenti vengono fatte delle altre ipotesi e, nel caso nessuna di queste venga confermata dalle analisi, si riparte da capo con una nuova osservazione.

Rosa Maria Di Maggio

Quali vantaggi ha l’utilizzo del metodo scientifico nelle indagini?

Fa sì che il lavoro svolto, e quindi le conclusioni che si traggono, siano valide e verificabili: anche se qualcuno non è d’accordo o non crede alle mie analisi, il fatto che queste siano state eseguite con metodi riconosciuti a livello internazionale le rende ripetibili e quindi verificabili.

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DIAMO I NUMERI

di Marco Barbujani (redazione)

Sembra ovvio, ma dieci e cento sono numeri molto diversi, anche se si scrivono in modo quasi uguale. Cosa c’entra questo con il metodo scientifico?

Avere ben chiare le grandezze dei numeri quando organizzi un esperimento, può esserti utile per immaginare quanto grande sarà il risultato, in modo da essere già preparato per le fasi successive del lavoro. Questa operazione si chiama “stima”.

Facciamo un esempio di stima. La tua scuola vuole regalare dei gelati a tutte le bambine e i bambini per tutta l’estate. Prima di fare la proposta, però, deve stimare il numero di gelati che dovrà prendere, per capire se l’idea è esagerata oppure se si può fare. Come?

1. Immaginiamo che ognuno mangi un gelato al giorno per tutta l’estate, che dura novanta giorni: risultano circa novanta gelati a testa.

2. Quanti siete a scuola? Nella tua classe siete venti, e in tutto ci sono

cinque classi. Se tutte le classi sono come la tua, allora nella scuola ci sono circa cento persone, cioè venti moltiplicato per cinque.

3. Se ognuna delle cento persone mangia novanta gelati, allora moltiplichiamo i novanta gelati per le cento persone: il risultato è che serviranno circa novemila gelati.

La stima si basa su ipotesi invece che su misure esatte. Nell’esempio, non c’era il tempo di chiedere a ogni persona quanti gelati mangia, così la scuola ha ipotizzato che ne venga mangiato uno a testa in ognuno dei novanta giorni dell’estate. Naturalmente poi la scuola dovrà fare dei calcoli usando i dati precisi per comprare il numero esatto di gelati, ma grazie alla stima già sa che ne potranno servire circa novemila e può organizzarsi per comprarli.

La stima, quindi, non serve ad avere un risultato preciso, ma a capire “quanto grande”sarà il risultato.

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QUANTO TEMPO SERVE ALLA SCIENZA?

di Matteo Serra (divulgatore scientifico, Fondazione Bruno Kessler - FBK)

Quali sono le qualità migliori che deve avere uno scienziato?

Sicuramente l’intelligenza, il talento, la passione e altre cose di questo tipo, ma ce n’è una che non deve mancare mai: la pazienza! Fare una grande scoperta scientifica, infatti, di solito richiede molto tempo: bisogna avere l’idea buona, progettare un esperimento, costruirlo e infine verificarlo più volte per essere sicuri che il risultato sia giusto.

Insomma, i tempi della scienza di solito non sono brevi, ma a volte possono essere addirittura lunghissimi.

Ne sanno qualcosa i ricercatori e le ricercatrici che hanno lavorato a una delle scoperte più importanti degli ultimi anni, quella delle “onde gravitazionali”: si tratta di onde davvero speciali che vengono prodotte nello spazio durante “scontri” tra oggetti cosmici molto pesanti, per esempio due buchi neri, e che, dopo un lunghissimo viaggio, ci raggiungono sulla Terra. Nel 1916 il grande fisico Albert Einstein aveva previsto per primo l’esistenza di queste onde, ma per riuscire a osservarle ci sono voluti… quasi cento anni! La prima osservazione delle onde gravitazionali è avvenuta infatti solo pochi anni fa, nel 2015, grazie a degli strumenti potentissimi. Per essere davvero sicuri di essere

riusciti a “captarle”, gli scienziati le hanno studiate con attenzione, tanto che hanno aspettato il 2016 per annunciare a tutti di essere riusciti a fare questa misura. La loro pazienza, in questa occasione, è stata messa davvero a dura prova!

Non è detto però che ci voglia sempre così tanto tempo per arrivare a una grande scoperta. A volte, anzi, tutto succede molto rapidamente, soprattutto

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Nel prossimo numero...

LA SCIENZA DEL DIVERTIMENTO Febbraio-Maggio 2022 - n. 25

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