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Operatori lineari nella meccanica quantistica

Un operatore lineare può essere costruito specificando che cosa fa ai vettori di una base. Questa regola permette di calcolarne l'azione su ogni loro combinazione, ma non basta a stabilire che rappresenti un'osservabile o un'evoluzione fisica. Per capire la distinzione partiamo da un calcolo a due dimensioni. Una regola sui vettori di base Fissiamo una base ortonormale {|0⟩, |1⟩} e costruiamo un esempio scegliendo liberamente i coefficienti 1, i, 2 e −1. Questi valori…

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Ciclo di Calvin e carbossisomi: evoluzione nei Cyanobacteria

Un cianobatterio può disporre di energia luminosa e incontrare comunque una difficoltà: fornire abbastanza anidride carbonica all'enzima che la incorpora nella materia organica. La quantità di carbonio presente nell'acqua non coincide infatti con quella immediatamente utilizzabile da Rubisco. Contano la forma chimica, il trasporto e il luogo nel quale avviene la reazione. L'evoluzione della fissazione del carbonio riguarda perciò più trasformazioni collegate: una rete di…

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Inflazione cosmologica: perché il modello di Guth cambiò

Nel gennaio 1981 Alan Guth pubblicò un articolo che proponeva una soluzione ai problemi dell'orizzonte e della piattezza cosmologica. Il suo abstract conteneva anche un'avvertenza: lo scenario produceva conseguenze inaccettabili e richiedeva modifiche. La difficoltà era interna al meccanismo proposto. Una fase di espansione accelerata poteva preparare condizioni favorevoli all'Universo osservabile, ma doveva poi terminare lasciando un ambiente caldo e sufficientemente…

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Origine della vita e L.U.C.A.: due problemi distinti

Due ricerche che interrogano lo stesso passato Un laboratorio ottiene molecole utili alla costruzione dell'RNA. Un gruppo di biologi confronta genomi e ricostruisce le caratteristiche di un antenato remoto. Entrambe le ricerche riguardano la storia iniziale della vita, ma i loro risultati rispondono a domande differenti. La prima indaga come possano formarsi componenti e funzioni biologiche; la seconda cerca quali caratteri fossero presenti in una genealogia già avviata…

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Operatori e osservabili: quali esiti distinguiamo

Un risultato di misura acquista significato quando sappiamo quali alternative lo strumento distingue. Registrare il segno di una grandezza, il suo valore completo o soltanto se quel valore è nullo significa conservare informazioni differenti. Prima di introdurre gli operatori, conviene fermarsi su questa scelta: quali differenze fra gli esiti vogliamo mantenere nella descrizione? Tre risultati, due modi di registrarli Costruiamo un esempio ideale con tre risultati possibili…

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Cyanobacteria: assemblaggio ed evoluzione di PSII e PSI

Come le cellule costruiscono e mantengono i fotosistemi, e quali tracce molecolari permettono di ricostruirne la storia. Un fotosistema funzionante richiede più della presenza dei geni che ne codificano le proteine. Occorre produrre i componenti, inserirli nella membrana, associare pigmenti e altri cofattori, stabilizzare gli intermedi e ottenere una configurazione capace di trasferire elettroni. Nel frattempo, le molecole che assorbono luce possono già partecipare a…

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