Giornata al CSEM di Neuchâtel

Mentoring 14:06

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Oggi abbiamo visitato il CSEM (Centre Suisse d'Électronique et de Microtechnique), che si trova a Neuchâtel.

Questo testo è stato tradotto automaticamente.

Nei primi minuti dopo il nostro arrivo, abbiamo potuto chiacchierare tra noi e cogliere l'opportunità di conoscerci tra i mentee. In seguito, un'impiegata del CSEM ci ha fatto una breve presentazione del centro. Ci ha spiegato di cosa si occupa il CSEM, quali innovazioni sono state sviluppate al suo interno e con chi collaborano (ad esempio la NASA e l'Agenzia Spaziale Europea).

Dopo questa presentazione, siamo andati all'osservatorio del CSEM dove abbiamo potuto parlare con una specialista del settore aerospaziale. Ci ha mostrato diverse parti che si trovano nei satelliti. C'erano parti in metallo o plastica prodotte con diverse stampanti 3D. La maggior parte di questi oggetti aveva lame di plastica o di metallo che si tendevano o si rilassavano quando si muoveva un certo meccanismo, creando onde per comunicare dallo spazio e attaccare certe parti ai satelliti o agli oggetti nello spazio. Tra l'altro, uno di questi oggetti era così affascinante e rilassante (come una trottola) che solo la nostra forte forza di volontà ci ha impedito di rubarlo e di costruirci un'attività commerciale...

Ci è stato poi raccontato come il CSEM sia diventato il fornitore di orari precisi in Svizzera. Ci hanno raccontato come, grazie alla rotazione della terra e al passaggio degli astri lungo i meridiani (e a troppa matematica), sia stato possibile determinare l'ora esatta e quindi unire tutta la Svizzera sullo stesso asse temporale. Ci è stato anche spiegato come, grazie al passaggio tra i diversi stati degli elettroni (gli atomi stanno tornando in auge!), sia possibile determinare l'ora esatta, in modo molto più preciso rispetto alla rotazione terrestre, utilizzando un cosiddetto orologio atomico!

Abbiamo poi scoperto le tecnologie delle onde gravitazionali emesse da alcuni oggetti, abbiamo parlato con un ricercatore del settore (che collabora con la NASA!) e siamo riusciti a capire meglio il concetto di queste onde. Le onde gravitazionali sono increspature dello spazio-tempo causate da eventi astrofisici estremamente violenti, come la collisione di buchi neri o stelle di neutroni. Sono state previste da Albert Einstein nel 1915 nella sua teoria generale della relatività e sono state rilevate per la prima volta dall'interferometro LIGO nel 2015. Il CESM sta lavorando (insieme alla NASA) a un laser che potrebbe essere ancora più preciso. Ma perché passare anni ad armeggiare con un laser? Un'operazione con un nome che evoca un sorriso piuttosto simbolico? (Monna Lisa. Consiglio l'omonima canzone di Nat King Cole ;)

Ecco l'oggetto con le lame di cui eravamo tanto entusiasti.

Il ruolo dei laser in un interferometro

Un interferometro è un dispositivo che utilizza i laser per misurare minime variazioni della distanza tra due punti. Nel caso di rivelatori come LIGO:

  1. Due bracci verticali
    • Immaginate un'enorme struttura a forma di L con due tunnel (o bracci) molto lunghi, spesso di diversi chilometri.
    • All'intersezione dei due bracci viene emesso un raggio laser. Questo raggio laser si divide in due fasci:
      • Uno entra nel primo braccio.
      • L'altro entra nel secondo braccio.
  2. I raggi laser viaggiano e ritornano
    • Ogni raggio laser attraversa il proprio braccio, colpisce uno specchio all'estremità e poi ritorna.
    • Quando entrambi i raggi tornano al punto di partenza, si ricollegano.
  3. Interferenza di luce
    • I laser che si ricombinano formano un tipo di disegno di luce noto come interferenza.
    • Questo schema dipende dalla distanza percorsa dai fasci. Se i due bracci sono esattamente della stessa lunghezza, il disegno rimane stabile.
  4. Quando passa un'onda gravitazionale
    • Un'onda gravitazionale "espande" leggermente lo spazio in una direzione (un braccio diventa leggermente più lungo) e lo "comprime" nell'altra direzione (l'altro braccio diventa leggermente più corto).
    • Queste variazioni di lunghezza sono minuscole (più piccole di un atomo!), ma sufficienti a modificare leggermente l'andamento della luce.
    • Gli scienziati analizzano questo cambiamento per rilevare e misurare le onde gravitazionali.

Dopo aver visitato l'osservatorio CSEM, siamo tornati nel luogo in cui avevamo ascoltato la presentazione all'inizio. Durante il nostro breve viaggio all'osservatorio, hanno approfittato del tempo per organizzare due nuovi workshop che ci hanno introdotto all'intelligenza artificiale (o AI).

Nel primo di questi laboratori abbiamo incontrato una signora che stava facendo ricerche su nuovi materiali che potessero sostituire quelli utilizzati nei prodotti di uso quotidiano, assicurandosi che fossero biodegradabili. Dopo averci mostrato i suoi prototipi, ci ha fatto giocare a un gioco molto interessante e, soprattutto, molto divertente. Il principio era semplice: c'era una piccola figura che dovevamo spostare sui mattoni, ma la parte più interessante era il modo in cui dovevamo muoverla: sorridendo o arrabbiandoci. Sulla console c'era una telecamera che ci guardava in faccia e che era in grado di riconoscere le nostre emozioni grazie all'intelligenza artificiale.

Infine, nel secondo laboratorio, una signora ci ha presentato la tecnologia utilizzata in campo medico. Abbiamo potuto scoprire orologi, sensori, ecc. Tutto questo è stato utilizzato per misurare le onde cerebrali, la pressione sanguigna o il battito cardiaco per determinare se una persona soffre di una malattia cardiaca, cerebrale o di altro tipo. Per soddisfare le loro esigenze. Tra l'altro, uno dei dispositivi utilizzati per calcolare i BPM (battiti al minuto) era così strano che pensavamo che la persona che lo provava sarebbe morta, avvelenata ed esplosa.

Dopo tutte queste meravigliose scoperte, abbiamo potuto finalmente passare al momento più interessante della giornata: la merenda! Con due torte (una di mele e una di nocciole) nel menu, ci siamo davvero viziati dopo le fatiche della giornata (l'osservatorio era piuttosto lontano dalla stanza in cui ci trovavamo). Così ci siamo presi del tempo per chiacchierare e parlare di tutto ciò che avevamo scoperto durante la giornata, mentre alcuni di noi stavano già andando via.

E così è stato! È stata una giornata fantastica al CSEM, piena di sorprese e di divertimento!

Grazie a tutti coloro che ci hanno accompagnato durante la giornata e ci hanno fatto conoscere il meraviglioso mondo del CSEM. È stato un grande piacere esserci, e soprattutto grazie a Beyza per l'incredibile video sul gioco dell'intelligenza artificiale.

Ecco una playlist che illustra la giornata:
https://open.spotify.com/ playlist/4ZL0qwksRxoydZlGKVS7tQ?si=9u7KF2KIRPC4JlQ3tdredA

Beyza e Mariama