La grande scienza. Cronologia scientifica: 1961-1970

Storia della Scienza (2003)

1961-1970

1961

Famiglia universale. Il giapponese Masatake Kuranishi mostra che esiste sempre un certo tipo di famiglia olomorfa di strutture complesse che ha per centro una data varietà complessa compatta M e ogni altra deformazione di M si ottiene da questa per pull-back.

La mappa a ferro di cavallo di Smale. S. Smale presenta il celebre esempio della horseshoe map (mappa a ferro di cavallo) nel corso di una conferenza sulle oscillazioni non lineari a Kiev. Questa mappa è un importante strumento di produzione di caos per sistemi sia conservativi sia dissipativi.

James Serrin pubblica On the definition and properties of certain variational integrals. Lo statunitense James Serrin determina alcune condizioni sufficienti affinché il funzionale F(u)=∫_ωf(x,u(x), Du(x)) ‒ dove ω è un aperto di ℝⁿ,

e f è continua e non negativa in ω×ℝ×ℝⁿ, e convessa rispetto al terzo argomento ‒ sia semicontinuo inferiormente per successioni rispetto alla norma

Il risultato di Serrin estende un risultato ottenuto da Leonida Tonelli nella prima metà del secolo e apre un settore di ricerca attivo ancora oggi. Nel corso della sua carriera Serrin si occuperà principalmente di equazioni alle derivate parziali e di evoluzione, arrivando, nel 1973, a vincere il premio Birkoff per la matematica applicata.

Il teorema di Nash-Moser. J.K. Moser generalizza un'idea di J.F. Nash, contenuta nel noto articolo sull'immersione delle varietà riemanniane (1956), che consiste nel definire un metodo di tipo Newton a convergenza rapida con un operatore di regolarizzazione applicato a ogni passo per compensare eventuali perdite di regolarità. Nasce così il teorema di Nash-Moser, un importante strumento dell'analisi non lineare che tratta il problema dell'invertibilità di mappe in spazi di Fréchet.

Chirurgie. J.W. Milnor introduce l'operazione di chirurgia, basata sulla costruzione della somma connessa tra varietà della stessa dimensione. Egli dimostra che due varietà compatte senza bordo sono cobordanti se e solo se si ottengono una dall'altra tramite un numero finito di chirurgie.

Sviluppi nella teoria dei processi stocastici. Appare il libro del matematico sovietico Anatoli V. Skorokhod sui processi stocastici. La successiva edizione inglese (Studies in the theory of random processes), comparsa nel 1965, avrà un'influenza grandissima sullo sviluppo della teoria.

Una conferma sperimentale della teoria BCS. R. Doll, M. Nabauer e, indipendentemente, B.S. Deaver e W.M. Fairbank rilevano sperimentalmente la quantizzazione del flusso magnetico racchiuso in un cilindro cavo, che costituisce la prima verifica diretta della teoria BCS del 1957.

Lo specchio magnetico. Il dispositivo si diffonde in vari laboratori di fisica dei plasmi per il confinamento magnetico di un plasma (specialmente se destinato a esperimenti di fusione nucleare controllata). Il plasma è sottoposto all'azione di due bobine circolari identiche coassiali percorse dalla stessa corrente elettrica continua raccogliendosi attorno all'asse del sistema.

I bosoni di Goldstone. Jeffrey Goldstone, del CERN di Ginevra, postula che alla rottura spontanea di una simmetria continua, introdotta da Giovanni Jona-Lasinio e Yoichiro Nambu, sia associata una particella, di massa nulla, poi denominata 'bosone di Goldstone'.

Simmetria nelle interazioni forti e Modello standard. Murray Gell-Mann della University of Chicago, e, indipendentemente, Yuval Ne'eman della University of Tel Aviv sviluppano il concetto di simmetria SU(3) a cui rispondono le trasformazioni nello spazio delle cariche forti dei tipi dei quark, detti 'sapori'. Questo gruppo SU(3) di sapore (che diventa SU(4) con la scoperta dei quark con 'charm'), non deve confondersi con il gruppo SU(3) che è alla base della cromodinamica quantistica e che agisce sui colori dei quark e dei gluoni. Questo impianto teorico è parte sostanziale, insieme a quello relativo alle interazioni elettrodeboli, del cosiddetto Modello standard.

Il primo laser continuo. Ali Javan, del MIT, realizza il primo laser a emissione continua. Esso utilizza una scarica elettrica in una miscela di elio e neon, producendo luce coerente su varie lunghezze d'onda, delle quali le più utilizzate sono quelle nell'infrarosso a 1,15 e 3,39 μm e quella nel rosso a 0,6238 μm.

Studiata sperimentalmente la stabilità conformazionale del cicloesano. William S. Johnson e i suoi collaboratori della University of Wisconsin di Madison determinano per la prima volta per via sperimentale la differenza di energia tra le conformazioni a sedia e a barca del cicloesano. Questo lavoro apre la strada al trattamento quantitativo dell'analisi conformazionale di molecole organiche.

Fissata l'unità di misura dei pesi atomici. La International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) adotta ufficialmente come unità di misura dei pesi atomici (o masse atomiche relative) la massa pari a 1/12 della massa dell'isotopo del carbonio con numero di massa 12 (¹²C).

Cluster di elementi prodotti da fase gassosa. P.G. Bentley e W.Z. Henkes indipendentemente individuano la presenza di cluster in getti di anidride carbonica. Da questi lavori si sviluppa un ampio settore di indagini basato sull'impiego accoppiato di un fascio molecolare uscente da un ugello e di uno spettrometro di massa.

Descritto il fenomeno del 're-uptake' dei neurotrasmettitori. Julius Axelrod, dei National Institutes of Health di Bethesda, premio Nobel 1970 per la medicina o la fisiologia, dimostra che i neurotrasmettitori (noradrenalina, dopammina e serotonina) non trasportano semplicemente l'informazione alle terminazioni nervose, ma vengono ricatturati dal neurone che ha inviato il segnale originario e utilizzati per una successiva trasmissione. Gli esperimenti di Axelrod rilevano il turn over della noradrenalina in animali trattati con particolari farmaci, e prefigurano la possibilità che specifici farmaci o droghe svolgano un'azione inibente o stimolante sulla funzione o sull'accumulo dei neurotrasmettitori. Il principio consentirà di sviluppare negli anni Settanta una nuova classe di antidepressivi.

Inizia la decifrazione del codice genetico. Marshall W. Nirenberg e Johann Heinrich Matthai scoprono che un polinucleotide sintetico (un RNA poli-U) aggiunto a estratti cellulari contenenti ribosomi dirige la sintesi di polifenilanalina. La conclusione è che la tripletta UUU codifica la fenilanalina. Con il contributo decisivo di Har G. Khorana nel 1966 è stata stabilita la corrispondenza tra 61 triplette di nucleotidi e i 20 amminoacidi. Sydney Brenner, Francis H.C. Crick e Alan Garen stabiliscono che le 3 triplette nonsense funzionano come segnali di interruzione della catena polipeptidica. Nel 1968 Nirenberg e Khorana riceveranno, insieme a Robert Holley, il Nobel per la medicina o la fisiologia.

Definito il principio dell'interazione allosterica. Jean-Pierre Changeux, studiando l'enzima threonina-deamminasi scopre che l'inibizione di questo enzima, non riconducibile a un meccanismo retroattivo, fa pensare a una differenziazione nella topografia funzionale dei siti catalitici e dei siti di inibizione dell'attività. Jacques Monod e François Jacob definiscono 'inibizione allosterica' l'effetto di retroinibizione, in cui l'inibitore non è un analogo sterico del substrato. Monod, Jacob e Changeux concettualizzeranno le caratteristiche delle proteine allosteriche, definendole come 'transduttori di segnali chimici'. Nel 1965 Jeffries Wyman, collaborando con Monod e Changeux, concepirà il modello classico della transizione allosterica.

Ibridazione DNA-RNA. Benjamin D. Hall e Sol Spiegelman descrivono l'ibridazione tra il DNA di un filamento unico del fago T2 e l'RNA di Escherichia coli infettato da T2, proponendo di utilizzare la complementarità come metodo per studiare l'organizzazione del materiale genetico e le omologie nei genomi degli organismi. Brian McCarthy ed Ellis T. Bolton sviluppano un metodo per determinare quantitativamente l'ibridazione del DNA o dell'RNA da diversi materiali biologici.

Dimostrata l'esistenza dell'RNA messaggero. Lavorando con batteri infettati da fagi, Sydney Brenner, François Jacob e Matthew Meselson mostrano che i ribosomi sono il luogo in cui avviene la sintesi delle proteine, e confermano l'esistenza di un RNA messaggero già ipotizzata sulla base degli esperimenti condotti da Jacob e Monod sull'induzione dell'enzima beta-galattosidasi. L'esperimento dimostra che l'infezione di Escherichia coli da parte del fago T4 ha come conseguenza che la sintesi dell'RNA dell'ospite viene sostituita dalla sintesi di RNA specifico del T4, che si attacca ai ribosomi dirigendo la sintesi delle proteine.

Le cellule portano recettori a cui si attaccano i virus. John Holland dimostra la correlazione tra i recettori per i poliovirus sulla superficie delle cellule e la patogenicità conosciuta dei virus umani e animali.

Gli anticorpi sono costituiti da catene leggere e da catene pesanti. Gerald M. Edelman e Miroslav D. Poulik stabiliscono che le gammaglobuline sono composte di catene leggere (denominate L, da light), di peso molecolare circa 20.000, e di catene pesanti (H, da heavy), di peso molecolare circa 50.000. ·

Il ruolo del timo nella risposta immunitaria. Jacques Francis Albert Pierre Miller pubblica i risultati di una serie di esperimenti che dimostrano che il timo è un organo centrale per lo sviluppo della funzione immunitaria e che controlla le risposte mediate da cellule, come le reazioni di ipersensibilità ritardata e il rigetto dei trapianti, ma appare anche implicato nella formazione degli anticorpi.

Un sistema di classificazione dei virus. A. Lwoff, R. Horne e P. Tournier propongono un sistema di classificazione dei virus basata sulle caratteristiche strutturali.

La scoperta dell'orologio cellulare. Leonard Hayflick e Paul Moorhead dimostrano che le cellule umane possono dividersi un numero limitato di volte in coltura, confutando quindi il principio che riteneva immortali i fibroblasti umani coltivati in vitro.

La tecnica della divisione cerebrale e la scoperta del cervello diviso. Per la prima volta vengono separati nell'uomo i due emisferi del cervello tagliando il corpo calloso per trattare le forme gravi di epilessia con un tecnica messa a punto dal neurobiologo Roger W. Sperry del California Institute of Technology di Pasadena; egli scopre che i due emisferi elaborano, ciascuno indipendentemente dall'altro, gli stimoli percettivi e sono diversamente specializzati funzionalmente. Sperry riceverà il premio Nobel 1981 per la medicina o la fisiologia, insieme con il neurofisiologo statunitense David H. Hubel e il neurobiologo svedese Torsten Wiesel.

Esplode il caso talidomide. La medicina e la società occidentali sono scosse dalla denuncia e dalle immagini dei bambini nati focomelici a causa degli effetti del talidomide prescritto come sedativo alle donne in gravidanza. Gli Stati Uniti riescono a prevenire la commercializzazione del prodotto grazie all'allarmato rapporto di una ricercatrice della Food and Drug Administration, Frances Kelsey. Sull'onda emotiva dello scandalo gli Stati Uniti introducono, nel 1962, una serie di emendamenti alla legge federale che governa la commercializzazione dei farmaci che aumentano il potere della Food and Drug Administration di richiedere alle industrie farmaceutiche la dimostrazione della sicurezza ed efficacia del farmaco.

1962

Metodi elementari nello studio dei numeri primi. Enrico Bombieri ed Eduard Wirsing ottengono, indipendentemente e con metodi elementari, la prima stima non banale per il resto nel teorema dei numeri primi senza far uso delle proprietà della funzione zeta di Riemann. Tale risultato, comunque inferiore a ciò che è noto per via analitico-complessa, sarà migliorato da H.G. Diamond e J. Steinig nel 1970.

Teoria di Kozai. L'astronomo giapponese Yoshihide Kozai studia la dinamica secolare del problema dei tre corpi ristretto mediato: i suoi risultati si rivelano molto utili per comprendere meglio la dinamica dei pianetini del Sistema solare.

Linearizzazione di equazioni differenziali. Viene dimostrato il teorema di Grobman-Hartman: esso afferma che, linearizzando un sistema dinamico differenziabile nell'intorno di un punto fisso iperbolico, si ottengono localmente le stesse informazioni qualitative sul flusso.

La decomposizione di Doob-Mayer. Il matematico francese Paul-André Mayer, generalizzando la decomposizione di Doob relativa al caso dei tempi discreti, dimostra l'esistenza di un compensatore prevedibile per ogni sottomartingala X continua a destra e tale che le variabili aleatorie della forma X_T, con T tempo d'arresto limitato, siano uniformemente integrabili. Questo risultato costituirà un passo decisivo per le successive estensioni della teoria dell'integrazione stocastica (dapprima rispetto a una martingala di quadrato integrabile e, più tardi, rispetto a una martingala locale). Nello stesso anno, sotto la spinta di problemi di misurabilità per tempi d'ingresso e simili, nasce, sempre per opera di Mayer, la cosiddetta 'teoria generale' dei processi, che fa uso di strumenti assai raffinati, quali la capacità di Choquet e la teoria degli insiemi susliniani. Una sua prima esposizione sistematica vedrà la luce nel libro di Claude Dellacherie Capacités et processus stochastiques (1972).

La nascita dell'astronomia X. Bruno Rossi e i suoi collaboratori del MIT scoprono, mediante un rivelatore montato a bordo di un razzo d'alta quota, una sorgente stellare di raggi X nella costellazione dello Scorpione, denominata Sco X-1 e capostipite delle stelle a raggi X, oggetto dell'astronomia a raggi X (o X-astronomia).

La prima circumnavigazione di Venere e la serie delle sonde planetarie Mariner. La sonda spaziale statunitense senza equipaggio Mariner 2, lanciata il 27 agosto, giunge il 14 dicembre a 34.800 km dal pianeta Venere, intorno al quale orbita sino al successivo 3 gennaio 1963, fotografando e misurando la superficie, la cui temperatura è rilevata in circa 425 °C; inoltre, misura il campo magnetico del pianeta, la cui intensità risulta circa un decimo di quella del campo magnetico terrestre. Seguiranno altre sonde della stessa serie, che si concluderà con la missione Mariner 10 (1973-1975) verso Mercurio e Venere.

Attività spaziale europea: nascita dell'ESRO e dell'ELDO. Si costituisce a Parigi la European Space Research Organization (ESRO), tra Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Italia, Norvegia, Paesi Bassi, Repubblica Federale di Germania, Gran Bretagna, Spagna, Svezia e Svizzera, per promuovere e organizzare le attività nel campo della ricerca scientifica spaziale. Le stesse nazioni costituiscono la European Launcher Development Organization (ELDO), per le connesse attività tecniche di lancio di veicoli spaziali. Nel 1975 ESRO ed ELDO saranno sostituite dalla European Space Agency (ESA).

Gli effetti Josephson nei superconduttori. Brian D. Josephson, della University of Cambridge, definisce quella che sarà poi chiamata 'giunzione Josephson': in una giunzione tra due superconduttori debolmente accoppiati passa una corrente elettrica continua senza applicare tensione (effetto Josephson di corrente continua) e una corrente alternata di ben precisa frequenza se si applica una tensione (effetto Josephson di corrente alternata). Gli effetti Josephson riceveranno conferma sperimentale e saranno variamente utilizzati a scopi sia fisici (per es., misurazione dei valori di costanti fondamentali) sia applicativi (per es., realizzazione di amperometri e magnetometri estremamente sensibili). Per tale scoperta Josephson condividerà il premio Nobel 1973 per la fisica.

Il moser a idrogeno. Norman F. Ramsey, della Harvard University, introduce un meccanismo di reazione tra l'uscita e l'entrata di un maser a idrogeno, realizzando così un oscillatore denominato 'moser' (microwave oscillator by stimulated emission of radiation); esso opera alla frequenza di 1420 GHz ed è dotato di un'eccezionale stabilità di frequenza (10^‒13).

Ottenute temperature dell'ordine di un milionesimo di kelvin. Heinz London, della Duke University di Durham, nel North Carolina, raggiunge questo risultato usando una miscela di elio 3 ed elio 4.

La realizzazione del Tokamak. Diventa operativo il T-3, terzo esemplare della generazione Tokamak (toroidalnj kamera makkina), 'macchina per fusione nucleare a camera toroidale'. Si tratta di un reattore nucleare a fusione controllata realizzato nell'URSS su proposta (1955) di Lev A. Arcimovič, dell'Università di Mosca; il confinamento del plasma è magnetico, mediante una bobina toroidale percorsa da corrente continua. Nel Tokamak il plasma è racchiuso da uno schermo anch'esso toroidale di rame nell'interno della bobina, il quale agisce da efficiente stabilizzatore del plasma per effetto delle correnti indotte in esso. Il T-3 ottiene ottimi risultati e costituirà il reattore a fusione di riferimento anche per altri paesi.

Inventati i laser a semiconduttore. Ricercatori della General Electric e del Lincoln Laboratory (MIT) scoprono che dispositivi a diodi costituiti da arsenuro di gallio producono effetti laser. Dagli anni Novanta tali dispositivi sono prodotti in miliardi di unità per varie utilizzazioni nelle telecomunicazioni (lettori CD, ecc.). ·

Sintetizzato il primo composto di un gas nobile. Neil Bartlett, della University of British Columbia di Vancouver, riesce a ottenere il primo composto contenente un gas nobile, l'esafluoroplatinato di xenon (XePtF₆), facendo reagire lo xenon con l'esafluoruro di platino. Il lavoro di Bartlett dimostra che, contrariamente a quanto ritenuto sino ad allora, anche gli atomi dei gas cosiddetti inerti possono formare legami chimici con altri atomi, dando origine a molecole.

Sintetizzato il primo composto beta-bloccante. John Stephenson, della Imperial Chemical Industries di Alderley Park, in Gran Bretagna, in collaborazione con James W. Black, dei laboratori della Imperial Chemical Industries, sintetizza il primo composto dotato di attività antagonista verso i recettori beta-adrenergici, il pronetalolo, che troverà subito impiego clinico per il trattamento delle aritmie. Negli anni successivi, Black (premio Nobel 1988 per la medicina o la fisiologia) e i suoi collaboratori otterranno un'altra molecola, il propanolo, dotata di superiore attività e migliore tollerabilità, che segnerà una svolta nel trattamento delle patologie cardiovascolari. ¸

Inaugurato a Napoli il Laboratorio Internazionale di Genetica e Biofisica. Inizia a funzionare a Napoli il Laboratorio Internazionale di Genetica e Biofisica, creato, con finanziamenti EURATOM, CNEN e CNR, da Adriano Buzzati-Traverso. In pochi anni il laboratorio diventa un punto di riferimento internazionale per ricerche nel campo della biologia molecolare. Nel 1967 diventa Istituto Internazionale di Genetica e Biofisica.

Biosintesi in vitro di una proteina virale. Daniel Nathans e Norton Zinder ottengono la sintesi di una proteina di superficie di un virus con la stessa sequenza amminoacidica della proteina isolata direttamente dal virus utilizzando un sistema acellulare ottenuto da Escherichia coli a cui è stato aggiunto l'RNA del virus. Nathans riceverà il Nobel 1978 per la medicina o la fisiologia, insieme a Werner Arber e Hamilton Smith.

I linfociti sono la base cellulare dell'immunità. James Gowans dimostra che i 'piccoli linfociti' ricircolanti possono produrre le risposte immunitarie specifiche sia umorali sia cellulari.

L'ipotesi dell'orologio molecolare. Sulla base di studi comparati riguardanti le diversità nelle sequenze amminoacidiche delle catene dell'emoglobina in diversi animali, Emile Zuckerkandl e Linus Pauling propongono di assumere come costante il tasso di variazione nel tempo delle sequenze di macromolecole biologiche e di utilizzare quindi le divergenze tra le sequenze come orologi molecolari per misurare il tempo dell'evoluzione.

Silent spring induce la questione ambientalista. La pubblicazione del libro di Rachel Carson, Silent spring, che denuncia i danni dell'uso agricolo del DDT sulla fauna avicola nell'America Settentrionale, solleva nel mondo occidentale la questione dell'ambientalismo e amplifica la percezione dei rischi per la salute umana e per l'ambiente che possono derivare dall'utilizzazione non controllata delle sostanze chimiche di sintesi.

1963

Il caos deterministico. Il meteorologo americano Edward N. Lorenz (1963) e l'astronomo francese Michel Hénon (1964), nei loro studi numerici su alcune equazioni differenziali ordinarie, osservano la presenza di particolari insiemi di attrazione per la dinamica, la cui dimensione sembra essere frazionaria. I matematici cominciano a studiare questi insiemi, chiamati in seguito attrattori strani da David Ruelle e Floris Takens (1971). Inizia così uno studio intensivo del caos deterministico; è comunque da osservare che la presenza di fenomeni caotici nei problemi di dinamica non lineare era stata individuata più di cinquanta anni prima da Henri Poincaré.

Sulle superfici algebriche complesse. K. Kodaira rivede la classificazione di Enriques delle superfici complesse compatte usando un nuovo invariante, oggi detto dimensione di Kodaira.

Il teorema dell'indice. M.F. Atiyah e I.M. Singer scoprono l'uguaglianza tra l'indice di un operatore ellittico su una varietà differenziabile compatta, il suo indice analitico (l'indice del suo simbolo) e il suo indice topologico (definito tramite la K-teoria).

I gruppi semplici finiti. Gli statunitensi John G. Thompson e Walter Feit provano che ogni gruppo finito non ciclico e semplice ha ordine pari, una congettura di oltre mezzo secolo prima. Ciò permette a Thompson, in una serie di articoli, di determinare tutti i gruppi finiti semplici minimali: quelli, cioè, i cui sottogruppi propri sono risolubili. Per tali ricerche, nel 1970 Thompson riceverà la medaglia Fields.

Gli spazi di Sobolev. L'American Mathematical Society traduce in inglese il libro di Sergej L. Sobolev (ed. originale 1950) Applications of functional analysis in mathematical physics, che raccoglie un ciclo di lezioni tenuto all'Università di Leningrado. Nonostante gli spazi di Sobolev venissero usati abitualmente già dalla prima metà del secolo, questo libro, per la sua completezza, diverrà un testo cardine per l'analisi funzionale, per lo studio dei problemi variazionali e delle equazioni iperboliche.

Sviluppi della teoria di Morse. Il matematico americano Richard S. Palais formalizza la condizione di compattezza di Palais e Smale. Tale condizione vale per una funzione f:X→ℝ di classe almeno C² se le successioni che annullano il gradiente sono compatte. Quando questa condizione è soddisfatta si può provare un lemma di deformazione che permette di legare i punti critici al cambio di topologia dei sottolivelli di f. La ricerca dei punti critici attraverso i cambi di topologia dei sottolivelli prende il nome di 'metodo topologico'.

Sull'ipotesi del continuo di Cantor. Il matematico Paul J. Cohen dimostra che l'ipotesi del continuo è indipendente dalla teoria degli insiemi di Zermelo-Fraenkel, e che lo stesso vale per l'assioma della scelta. Il logico austriaco Kurt Gödel aveva già dimostrato, nel 1940, che questi due assiomi sono consistenti con Zermelo-Fraenkel; quindi, il contributo di Cohen è consistito nella costruzione di modelli di Zermelo-Fraenkel dove l'ipotesi del continuo e l'assioma della scelta sono falsi. La tecnica introdotta da Cohen, detta forcing, è il più importante strumento usato per costruire modelli di teorie insiemistiche nella moderna logica matematica.

La scoperta della molecola OH. Alan H. Barret e i suoi collaboratori del MIT applicano per la prima volta con successo tecniche radioastronomiche per identificare l'ossidrile OH negli spazi interstellari. Il repertorio delle specie molecolari rinvenute nelle nubi interstellari si arricchirà considerevolmente negli anni successivi e dal 1968 al 1970 saranno individuate molecole quali NH₃, H₂O, H₂CO, CO. La presenza di questi gruppi monovalenti è la prima evidenza che nello spazio interstellare la materia si presenta in forma più complessa di semplici atomi.

La scoperta dei quasar. Cyril Hazard e altri radioastronomi dello Jodrell Bank Observatory, e Maarten Schmidt, del California Institute of Technology di Pasadena, ottengono lo spettro della radiosorgente 3C 273, riconoscendo in esso un grande red shift, pari a 0,158 (velocità di recessione circa 47.000 km/s); si tratta di un nuovo oggetto per il quale nell'anno seguente un altro astronomo statunitense, Hong-Yee Chiu, del Goddard Space Flight Center della NASA di Greenball, conierà la locuzione quasi stellar object o, brevemente, 'quasar'. Nello stesso anno Jesse L. Greenstein e Tom A. Matthews, anch'essi del California Institute of Technology, completando la scoperta di Allen R. Sandage del 1960, riconoscono nella radiosorgente 3C 48 un quasar con un eccezionale red shift di 0,367 (velocità di recessione circa 110.000 km/s).

Il grande radiotelescopio di Arecibo, Puerto Rico. Si completa la realizzazione del più grande radiotelescopio mai progettato, con uno specchio fisso, ricavato direttamente sul terreno appositamente modellato e rivestito di materiale radioriflettente, del diametro di ben 305 m. º

Confermata l'esistenza di due tipi di neutrini. Leon M. Lederman, Melvin Schwartz e Jack Steinberger confermano l'esistenza di due tipi di neutrino, uno associato con il muone e l'altro con l'elettrone; per questa conferma i tre ricercatori riceveranno il premio Nobel 1988 per la fisica. Nel 1978 si scoprirà l'esistenza di un terzo neutrino, associato con il tauone.

L'unificazione delle interazioni elettromagnetiche e deboli. Il fisico teorico Sheldon L. Glashow presenta una teoria che tratta in maniera integrata e unica le questioni relative alle interazioni elettromagnetiche e deboli tra particelle elementari, per le quali si parlerà in seguito di interazioni unificate elettrodeboli. Nello stesso anno un fondamentale contributo al Modello standard è fornito da Nicola Cabibbo che introduce il cosiddetto 'angolo di Cabibbo' per descrivere la combinazione dei quark d (down) e s (strange) che interagiscono debolmente.

Introdotti i concetti di hardness e softness di acidi e basi. Ralph G. Pearson, della Northwestern University di Evanston, introduce i concetti di acido e base hard (non polarizzabili) e soft (polarizzabili), che consentono di razionalizzare il loro comportamento osservato sperimentalmente.

Introdotto un nuovo metodo per la sintesi dei polipeptidi. Robert B. Merrifield, della Rockefeller University di New York, introduce un nuovo metodo per la sintesi dei polipeptidi, basato sull'aggiunta successiva dei frammenti amminoacidici protetti alla catena via via in formazione, ancorata su un supporto solido costituito da una resina di stirene-divinilbenzene o di altri polimeri simili. Questo metodo (poi denominato 'sintesi allo stato solido'), di eccezionale velocità e semplicità esecutiva rispetto ai metodi chimici tradizionali, sarà presto reso automatico e avrà un impatto enorme sulla possibilità di sintetizzare sostanze proteiche. Merrifield riceverà il premio Nobel 1984 per la chimica.

Il programma di scambio di software per calcoli quantistici. Presso la Indiana University di Bloomington prende il via il QCPE (quantum chemistry program exchange), un progetto di scambio gratuito di software di chimica quantistica e computazionale, mirante a promuovere la diffusione della chimica teorica come strumento di ricerca di base e applicata. Esso eserciterà una significativa influenza sullo sviluppo della disciplina nei decenni seguenti.

Lanciato il primo satellite artificiale geostazionario. è lo statunitense Syncom 2, che, percorrendo un'orbita circolare nel piano equatoriale terrestre a 35.863 km di quota, è in sincronismo con la rotazione della Terra, per cui appare immobile in un ben determinato punto del cielo.

Scoperte le frequenti inversioni di polarità del campo magnetico terrestre nei tempi geologici. Tali inversioni sono risultate dall'esame della magnetizzazione di campioni estratti a varie distanze orizzontali dal bordo di fratture dei fondi oceanici, quindi di differente età geologica, tanto maggiore quanto più lontani dalla frattura; si tratta di vere e proprie inversioni di polarità, in quanto sia la topologia sia l'intensità del campo sono sensibilmente immutate una volta superata la fase dell'inversione. Esse consentono inoltre di ricostruire la posizione relativa dei continenti nel corso dei tempi geologici, confermando così, su basi rigorosamente fisiche, la teoria della deriva dei continenti proposta nel 1912, su semplici basi naturalistiche, dal geofisico austriaco Alfred L. Wegener, dell'Università di Graz.

Scoperto l'antigene Australia. Baruch S. Blumberg trova nel sangue di un aborigeno australiano un antigene che chiama Australia, e che risulterà essere una proteina del virus responsabile dell'epatite di tipo B. Blumberg svilupperà, insieme a Irving Millman, un vaccino contro il virus, e riceverà il Nobel 1976 per la medicina o la fisiologia insieme a Carleton Gajdusek.

Descritta la malattia del 'cri du chat'. Questa patologia, così denominata a causa delle caratteristiche manifestazioni cliniche, risulta dovuta alla delezione parziale del braccio del cromosoma 5. La scoperta è del genetista Jerome Lejeune, dell'Università di Parigi, che già aveva collaborato alla scoperta della trisomia 21.

L'eredità non cromosomica. La genetista Ruth Sager, della Columbia University di New York, comunica di aver individuato in Chlamidomonas un sistema genetico di 'ereditarietà non cromosomica', basato sempre sui geni ma con regole differenti da quelle del sistema cromosomico.

Definita la struttura del genoma del poliovirus. Renato Dulbecco e Marguerite Vogt dimostrano che il DNA del poliovirus è una molecola bicatenaria circolare e Dulbecco ipotizza che tale struttura faciliti l'incorporazione del genoma virale in quello della cellula ospite. Insieme al suo gruppo, Dulbecco osserva che le cellule trasformate presentano caratteristiche di crescita e un'evoluzione morfologica che differisce profondamente da quella delle cellule infettate. Essi scoprono che il DNA dei virus oncogeni nel genoma cellulare diventa in grado di codificare proteine che controllano la crescita cellulare.

I quattro perché del comportamento. L'etologo olandese Nikolaas Tinbergen, della University of Oxford, in una celebre pubblicazione dal titolo On aims and methods in ethology, apparsa sulla rivista "Zeitschrift für Tierpsychologie" (oggi "Ethology"), riassume le quattro questioni fondamentali che chiunque si accinga a studiare il comportamento dovrà in seguito porsi: (a) meccanismi fisiologici (causation); (b) processi di sviluppo (ontogeny); (c) storia evolutiva (phylogeny); (d) valore di sopravvivenza (function). Tinbergen riceverà il premio Nobel 1973 per la medicina o la fisiologia insieme ai colleghi Konrad Lorenz e Karl von Frisch.

Messa a punto tecnica di fecondazione in vitro. Il biologo Chang Min Chueh, della Boston University, insieme a Ryuzo Yanagimachi, mette a punto sul criceto un sistema di fecondazione in vitro di oociti, che possono essere successivamente impiantati e fatti sviluppare in vivo.

Scoperti i geni della risposta immunitaria. Il genetista venezuelano-statunitense Baruj Benacerraf, durante un periodo di lavoro alla Rockefeller University di New York, scopre, in collaborazione con Hugh O. McDevitt i geni Ir (immune response), da cui dipende la capacità di reagire immunologicamente contro alcuni antigeni. Tale scoperta avvia complessi studi per comprendere come questi geni, localizzati nei mammiferi nel cosiddetto complesso principale dell'istocompatibilità (MHC), siano coinvolti nella risposta immunitaria fisiologica e nel rigetto da trapianto. Benacerraf riceverà il premio Nobel 1980 per la medicina o la fisiologia.

Inventata la tecnica delle placche di emolisi. Niels K. Jerne e Albert Nordin inventano una tecnica per rilevare e contare le cellule che formano gli anticorpi, che si rivelerà particolarmente utile per studiare la distribuzione e la cinetica cellulare della risposta anticorpale. Jerne riceverà il premio Nobel 1984 per la medicina o la fisiologia.

Identificati i geni omeotici. Edward B. Lewis, del California Institute of Technology a Pasadena, studiando le mutazioni omeotiche, dimostra l'esistenza di un complesso genico in Drosophila, che chiama bithorax, costituito da geni adiacenti sul cromosoma che svolgono la funzione di controllare lo sviluppo di uno specifico segmento anatomico dell'insetto. Lewis riceverà il premio Nobel 1995 per la medicina o la fisiologia.

Utilizzato il primo cuore artificiale. Il chirurgo Michael De Bakey utilizza per la prima volta un cuore artificiale durante un intervento chirurgico su un paziente.

1964

Teorema di Sharkovski sulle orbite periodiche. Il sovietico Alexander N. Sharkovski introduce un ordinamento sui numeri naturali e dimostra che se una mappa continua definita da un intervallo compatto di ℝ in sé ha un'orbita periodica con un dato periodo, allora ha orbite periodiche con periodi uguali a tutti i numeri naturali successivi al numero dato per l'ordinamento introdotto: in tale ordinamento il primo numero risulta essere 3 e l'ultimo 2. Nel 1975 Tien-Yen Li e Allen Yorke, senza conoscere il risultato di Sharkovski, pubblicheranno un lavoro dal titolo Period three implies chaos in cui dimostrano, sotto le stesse ipotesi, che l'esistenza di un'orbita di periodo 3 implica l'esistenza di orbite con qualunque periodo.

Risoluzione di singolarità. Heisuke Hironaka (Giappone), usando il linguaggio degli schemi e la tecnica dello scoppiamento, dimostra un risultato generale che, applicato alle varietà algebriche su un campo di caratteristica zero, produce il teorema di risoluzione delle singolarità che varrà all'autore la medaglia Fields nel 1970.

Logica fuzzy. Un ingegnere azerbaigiano, Lotfi Zadeh, inventa la logica fuzzy, una logica in cui le asserzioni non sono necessariamente vere o false, ma sono più o meno vere e più o meno false; cioè, si attribuisce alle asserzioni un valore di verità che è un numero reale compreso tra 0 e 1. Questa idea rende la logica fuzzy adatta al controllo di variabili continue come, per esempio, la quantità di acqua in una lavastoviglie. La logica fuzzy è stata applicata in molti settori della produzione industriale, oltre che in vari rami delle scienze pure.

Insiemi semianalitici. Il polacco Stanislaw Łojasiewicz introduce e studia la nozione di insieme semianalitico e, qualche anno dopo, di insieme semialgebrico, dando così un notevole impulso alla geometria algebrica reale.

Le disequazioni variazionali. Il matematico italiano Guido Stampacchia enuncia nell'articolo Formes bilinéaires sur les ensembles convexes la sua famosa diseguaglianza variazionale, dimostrando che ‒ dato uno spazio di Hilbert reale V e una forma bilineare continua su di esso a(u,v), tale che per un dato α>0 e per ogni v∈V soddisfi a(v,v)≥α∥v∥² ‒ se K⊂V è convesso non vuoto, e v→(f,v) una forma lineare continua su V, allora esiste un unico u∈K tale che a(u,v−u)≥(f,u−v). Questo risultato, destinato a divenire un classico del calcolo delle variazioni grazie anche alle sue numerose applicazioni, ha contato un numero molto elevato di varianti ed estensioni; lo sviluppo forse più famoso che si originerà da questa diseguaglianza verrà realizzato negli anni successivi dal francese Haïm Brézis con i suoi studi sugli operatori massimali monotoni.

Algebre di incidenza e inversione di Möbius. Nel suo fondamentale lavoro On the foundations of combinatorial theory I. Theory of Möbius functions, Gian Carlo Rota, sfruttando la nozione di algebra di incidenza, presenta una forma generalizzata dell'inversione di Möbius mostrando la grande efficacia di questa tecnica nell'analisi combinatoria.

I bosoni di Higgs. Peter Higgs, dell'Imperial College di Londra, predice l'esistenza di particelle con spin nullo e massa non nulla, che riceveranno il nome di 'bosoni di Higgs', la cui prova sperimentale rappresenterebbe un'importante conferma del Modello standard. ·

I quark. Murray Gell-Mann e, indipendentemente, George Zweig postulano l'esistenza dei quark, i costituenti dei protoni e dei neutroni, effettuando un passo sostanziale verso la compiuta formulazione di una teoria di campo delle interazioni forti. Nella scelta della denominazione da attribuire agli elementi ultimi della materia, Gell-Mann si ispira al termine quark per come è utilizzato da Joyce in un brano dei Finnegans wake.

La violazione di CP. In un esperimento realizzato presso il Brookhaven National Laboratory è rilevato un decadimento debole di particelle nel quale non si conserva il prodotto CP della carica per la parità e quindi, per il 'teorema CPT' enunciato nel 1958, neanche la simmetria per riflessione temporale, T.

L'ipotesi del charm. Sheldon L. Glashow ipotizza che i quark posseggano una proprietà che egli chiama 'charm'; tale affermazione sarà in seguito confermata e precisata nel 1974, quando il charm sarà riconosciuto come uno dei 'sapori' dei quark.

Introdotti i catalizzatori zeolitici per il cracking del petrolio. Charles J. Plank ed Edward J. Rosinsk, ricercatori presso la statunitense Socony-Vacuum Oil Company, sviluppano il primo catalizzatore zeolitico impiegato per realizzare su scala industriale il cracking catalitico delle frazioni pesanti del petrolio e ottenere così prodotti più leggeri, quali le benzine. I catalizzatori di questo tipo avranno una ricaduta commerciale assai considerevole nel campo dell'industria petrolifera.

Scoperto l'elemento chimico transuranico 104. Questa scoperta è realizzata da Georgij N. Flërov nell'Istituto di Ricerche Nucleari di Dubna, presso Mosca, bombardando l'isotopo 242 del plutonio con l'isotopo 22 del neon; il nuovo elemento, con numero atomico 104 e numero di massa 260, è instabile e si divide in due frammenti, con vita media di 0,3 s; ha comportamento simile a quello degli elementi del I sottogruppo del IV gruppo, particolarmente dell'afnio; è denominato 'kurcŠatovio', in onore del fisico nucleare sovietico Igor V. Kurčatov.

Introdotto il metodo QSAR per lo studio delle proprietà biologiche di molecole organiche. Corwin Hansch e Toshio Fujita, del Pomona College di Claremont, introducono un metodo generale di calcolo semiempirico che consente di correlare la struttura dei composti organici, con particolare attenzione alla natura dei gruppi sostituenti, alla loro attività biologica (antibiotica, insetticida, tossica, cancerogena). Il metodo sarà indicato con la sigla QSAR (quantitative structure activity relationships) e rappresenterà, tra l'altro, uno strumento utile per progettare nuovi farmaci.

Preparati i primi carbocationi alchilici stabili. George A. Olah e i suoi collaboratori della società Dow Chemical of Canada ottengono per la prima volta carbocationi alchilici sufficientemente stabili da poter essere studiati con metodi spettrofotometrici e di risonanza magnetica nucleare; la stabilizzazione del carbocatione è ottenuta per reazione con pentafluoruro di antimonio, SbF₅, un componente del cosiddetto 'acido magico' (SbF₅+HSO₃F). Per i suoi lavori sui carbocationi stabili Olah riceverà il premio Nobel 1994 per la chimica.

Nasce la teoria del funzionale della densità. Walter Kohn e Pierre Hohenberg dimostrano che le proprietà dello stato fondamentale di un sistema a molte particelle possono essere derivate dalla distribuzione della densità elettronica; tale caratteristica, alla quale è stato dato il nome di 'principio di Kohn e Hohenberg', pone le basi per lo sviluppo del metodo di calcolo noto come 'metodo del funzionale della densità', oggi molto diffuso nell'ambito della chimica quantistica. Kohn riceverà il premio Nobel 1998 per la chimica.

Introdotto l'uso del plasma per studi spettroscopici. Stanley Greenfield e i suoi collaboratori della società britannica Albright & Wilson descrivono per la prima volta l'uso di un plasma ad alta pressione, prodotto mediante induzione ad alta frequenza, quale sorgente per spettroscopia di emissione. Da questo lavoro trarrà origine la tecnica di analisi per emissione, che, con la sigla ICP (inductively coupled plasma), guadagnerà ampia diffusione a partire dagli anni Ottanta del XX secolo.

Il primo satellite OGO. Nel mese di settembre è lanciato il satellite artificiale terrestre OGO (Orbiting geophysical observatory), il primo di una serie di satelliti statunitensi che si concluderà con OGO 6 nel 1969. I satelliti OGO sono dotati di un'ampia strumentazione ‒ che giustifica il nome di 'osservatorio' a essi attribuito ‒ per studiare l'atmosfera terrestre, in particolare i campi (elettrico e magnetico) e le radiazioni (elettromagnetiche e corpuscolari) presenti in essa.

Il primo satellite artificiale terrestre italiano San Marco A. In base a un accordo di ricerca scientifica stretto fra la Scuola di Ingegneria Aerospaziale dell'Università di Roma, l'Aeronautica Militare Italiana, il CNR e la NASA, il 15 ottobre è lanciato dal poligono di Wallops Island con un missile vettore Scout, il primo satellite artificiale terrestre di concezione e costruzione italiana, denominato 'San Marco A', destinato allo studio dell'atmosfera e del campo gravitazionale terrestre. Il satellite viaggia su un'orbita equatoriale ed è equipaggiato di una 'bilancia Broglio', un dispositivo molto sensibile per misurare la densità dell'atmosfera. Saranno successivamente lanciati altri satelliti (San Marco B, C, D), sempre con il missile vettore Scout, dalla base di lancio equatoriale realizzata dagli Italiani nella Formosa Bay in Kenia.

La sintesi di composti biochimici. Il biochimico R. Bruce Merrifield, della Rockefeller University di New York, comunica di avere ideato una semplice tecnica, automatizzabile, per sintetizzare proteine e peptidi; riceverà per essa il premio Nobel 1984 per la chimica.

Il virus Epstein-Barr. è un virus simile all'herpes identificato da Micheal A. Epstein, della University of Bristol, con la sua collaboratrice Yvonne Barr, in un tipo di linfoma e associato con mononucleosi infettiva. ¹

L'ipotesi del provirus. Il primo a ipotizzare che il DNA virale possa essere mantenuto nella cellula ospite in assenza della formazione di nuovo virus è Howard M. Temin, della University of Wisconsin di Madison. Egli propone che l'RNA virale venga copiato nel DNA e quest'ultimo poi integrato nel genoma cellulare. Le sue idee pionieristiche aprono nuove strade alla ricerca sulla biologia dei virus.

Scoperti resti di Homo habilis. L'antropologo britannico Louis Leakey scopre in Tanzania resti fossili di Homo habilis, che egli stima risalenti a circa 2,5 milioni di anni fa; sono quindi i resti degli ominidi più antichi che al momento si conoscano.

Stabiliti gli effetti fisiologici delle prostaglandine. Dan Steinberg, Martha Vaughan e Jack Orloff, dei National Institutes of Health di Bethesda, in collaborazione con Sune Bergstrom, del Karolinska Institutet di Stoccolma, dimostrano che le prostaglandine inibiscono gli effetti di epinefrina, norepinefrina, glucagone od ormone adrenocorticotropo (ACTH) sulla lipolisi nel tessuto adiposo e, inoltre, regolano la pressione sanguigna. Tali ricerche sono tra i primi studi sul ruolo fisiologico di questi ormoni.

Introdotta la nutrizione parenterale totale. Tale tecnica di alimentazione, consistente nell'introdurre per via venosa l'apporto vitale di calorie, è ideata dal medico Stanley J. Dudrick, dell'Ospedale di Bridgeport, nel Connecticut, ed è particolarmente importante per i pazienti che non siano in grado di mangiare e bere normalmente.

La radiografia di sistemi biologici in sezioni trasversali. Allan M. Cormack, della Tufts University di Medford, analizza da un punto di vista teorico le condizioni per una corretta radiografia di sezioni trasversali di sistemi biologici; questa sua analisi sarà di importanza capitale per lo sviluppo futuro della tomografia assiale computerizzata. Cormack riceverà il premio Nobel 1979 per la medicina o la fisiologia.

Genetica delle popolazioni umane. Luigi Luca Cavalli-Sforza e Antony Edwards sviluppano il primo modello per la costruzione degli alberi filogenetici umani basati sulle differenze nella distribuzione dei geni. Il lavoro segna una svolta cruciale nella storia degli studi sull'evoluzione dell'uomo. Cavalli-Sforza è già impegnato in un gigantesco progetto di ricerca sui matrimoni tra consanguinei in Italia, per studiare l'insorgere e la diffusione delle mutazioni nell'uomo.

Selezione parentale, fitness inclusiva e origini dell'altruismo. William D. Hamilton dimostra matematicamente che un gene 'altruistico' può essere positivamente selezionato anche a frequenze elevate nella popolazione. La 'regola di Hamilton' definisce formalmente il concetto di fitness inclusiva o selezione parentale, che diventerà una sorta di 'legge' cui faranno riferimento i successivi studi sociobiologici.

Gli antiipertensivi riducono il rischio di infarto. Michael Hamilton ed Eileen Thompson dimostrano che i farmaci che riducono la pressione sanguigna diminuiscono il rischio di infarto.

1965

Il teorema del valor medio di Bombieri. Enrico Bombieri, muovendo da idee di Linnik, Rényi e Roth, estende la portata dei metodi di grande crivello, utilizzandoli per ottenere stime, dette di densità, per il numero di zeri delle funzioni L di Dirichlet. Ne deduce una limitazione sul resto nel teorema dei numeri primi nelle progressioni aritmetiche che, in media sul loro modulo, sostituisce validamente l'ipotesi di Riemann generalizzata (ipotesi GRH, tuttora indimostrata). Numerose le applicazioni aritmetiche di questo teorema, specie nei problemi di natura additiva. Per questo e altri lavori ‒ in analisi reale e complessa e in geometria algebrica ‒ nel 1974 Bombieri riceverà la medeglia Fields.

Spazi dei moduli. L'inglese David Mumford suggerisce un nuovo punto di vista nel considerare gli spazi dei moduli, cioè spazi che parametrizzano oggetti algebrici con fissate caratteristiche: egli considera lo spazio dei moduli come una topologia di Grothendieck canonicamente associata al problema dei moduli. In questa ottica, introduce lo spazio dei moduli coarse, uno schema che rappresenta il funtore più vicino possibile al funtore dei moduli. Grazie a queste ricerche Mumford riceverà la medaglia Fields nel 1974.

La complessità computazionale. Due informatici americani, Juris Hartmanis e Richard Stearns, propongono l'idea di valutare la complessità computazionale di un problema algoritmico misurando la quantità di tempo (o spazio) richiesta per risolvere il problema con una macchina di Turing, in funzione della lunghezza dell'input. Essi dimostrano anche l'esistenza di molte coppie di funzioni f(n)⟨g(n) per cui esistono problemi risolubili in tempo g(n) ma non in tempo f(n). Negli stessi anni si afferma l'idea che un problema è da considerarsi 'trattabile' se e solo se è risolubile in tempo polinomiale; la classe di tali problemi è indicata con P.

La trasformata veloce di Fourier. Come la classica trasformata di Fourier è uno strumento fondamentale dell'analisi matematica, la trasformata discreta di Fourier è uno strumento fondamentale dell'analisi numerica. Il problema di ridurre il tempo di calcolo della trasformata di Fourier era stato affrontato da Runge già nel 1903, ma un progresso decisivo avviene quando due matematici americani, James Cooley e John Tukey, trovano l'algoritmo noto come 'fast Fourier transform'. Questo algoritmo consente di calcolare la trasfomata discreta di Fourier di ordine n con O(n logn), operazioni aritmetiche anziché O(n²). Fra le molte applicazioni è interessante citare l'algoritmo di Schönhage-Strassen (1971) per moltiplicare due numeri interi di n cifre in tempo O(n logn log logn), anziché in tempo O(n²) come avviene per l'algoritmo classico.

La teoria delle basi di Gröbner. L'austriaco Bruno Buchberger introduce la nozione di 'base di Gröbner' (che chiama così in onore del suo maestro) e di 'S-polinomio', insieme con un algoritmo per il calcolo esplicito di queste basi, che permettono la risoluzione di problemi della geometria algebrica riguardanti gli ideali di polinomi.

Una stima del numero di punti periodici di un'applicazione. I matematici americani Michael Artin e Barry Mazur dimostrano un risultato sulla crescita, in dipendenza dal loro periodo, del numero di punti periodici isolati di applicazioni k‒differenziabili di una varietà compatta in sé.

Sulle classi di Pontrjagin. Il russo Sergej Petrovich Novikov dimostra che le classi di Pontrjagin razionali di una varietà liscia o lineare a tratti sono invarianti topologici. Per questo risultato e per i suoi studi sugli spazi di Thom, riceverà la medaglia Fields nel 1970.

Scoperti maser cosmici. Si tratta di nubi di gas interstellare la cui intensa emissione radio, nell'intervallo delle microonde, indica che le loro molecole sono state eccitate dalla radiazione di stelle vicine.

Rilevata nell'Universo la radiazione di fondo cosmologica. Nel mese di maggio due ingegneri statunitensi, Arno A. Penzias e Robert W. Wilson, dei Bell Telephone Laboratories, nel mettere a punto un'antenna per telecomunicazioni con microonde via satellite rilevano una radiazione di corpo nero a circa 3 K che costituisce una sorta di 'residuo fossile' del big bang. Per questa scoperta riceveranno il premio Nobel 1978 per la fisica.

La scoperta dei quasar non radioemittenti. Identificati da Allen R. Sandage al Mount Wilson Observatory (California) vengono chiamati 'quasar interloper', ossia 'intrusi'; diventeranno poi una classe di quasar, accanto a quelli ordinari, radioemittenti.

La sonda spaziale statunitense Mariner 4 circumnaviga Marte. Lanciata il 28 novembre 1964, giunge il 14 luglio a 9920 km da Marte e compie 22 orbite intorno al pianeta, inviando importanti dati sulla tenue atmosfera (5-10 hPa, perlopiù anidride carbonica), rilevando un debole campo magnetico dipolare, simile a quello terrestre, e fotografandone la superficie che si rivela costellata da enormi crateri e quindi simile a quella della Luna.

Scoperta l'intensa sorgente di raggi X Cygnus X-1, nella costellazione del Cigno. La rilevazione è effettuata dagli astronomi Herbert Friedman, Edward T. Byram e Talbot A. Chubb, del Naval Research Laboratory di Washington.

Osservazioni radarastronomiche delle rotazioni di Mercurio e di Venere. Effettuate con il grande radiotelescopio di Arecibo (Puerto Rico), consentono di misurare il periodo di rotazione di Mercurio (il cui valore corrisponde a poco meno di 59 giorni, 2/3 ca. del periodo di rivoluzione del pianeta intorno al Sole) e di scoprire che Venere è animato da un moto di rotazione retrogrado.

Effetti Josephson nei superfluidi. Phlilip W. Anderson, della Princeton University, studiando il comportamento dell'elio III evidenzia l'esistenza di effetti Josephson nei superfluidi.

Il colore dei quark. Un ulteriore numero quantico dei quark e dei gluoni è ipotizzato da Yoichiro Nambu, della University of Chicago.

Il microscopio elettronico a scansione (SEM, scanning electron microscope). Questo strumento, ideato dal fisico tedesco Max Knoll nel 1935, negli anni tra il 1950 e il 1965 subisce, a opera di un gruppo di ricercatori guidati da Charles W. Oatley, della University of Cambridge, modificazioni costruttive e di funzionamento che lo rendono adatto anche a usi tecnici, per esempio nella metallografia, dove trova ampia utilizzazione.

La legge di Moore. Gordon Moore, chimico cofondatore della Intel, rileva che il numero di elementi attivi collocabili in un microchip si radoppia ogni 18 mesi. Questa evidenza si confermerà per i successivi tre decenni: all'inizio del XXI sec. alcuni chip contengono miliardi di transistor.

Sviluppati i metodi di calcolo per molecole di dimensioni estese. John A. Pople, Gerald A. Segal e David P. Santry, del Carnegie Institute of Technology di Pittsburgh, sviluppano opportuni metodi approssimati per il calcolo degli orbitali molecolari per molecole di estese dimensioni nei quali si trascurano totalmente o in parte alcuni integrali di sovrapposizione. Essi rivestiranno grande importanza nell'ambito dei metodi quantistici semiempirici nei quali alcuni parametri caratteristici vengono valutati da informazioni sperimentali.

Scoperta la fibra aramidica Kevlar. Stephanie Kwolek, dell'industria statunitense Du Pont, scopre un nuovo polimero lavorabile in fibre, dotato di caratteristiche meccaniche eccezionali, e Herbert Blades, sempre della Du Pont, mette a punto il processo per la sua produzione industriale. Il polimero sarà commercializzato con il nome di Kevlar. Per le sue caratteristiche di resistenza meccanica (alla trazione e all'impatto) esso verrà usato per materiali compositi per applicazioni aeronautiche, militari, edilizie, ecc.

Preparato il catalizzatore di Wilkinson. Geoffrey Wilkinson e i suoi collaboratori J.A. Osborn, F.H. Jardine e J.F. Young dell'Imperial College di Londra preparano un nuovo catalizzatore, il complesso tris(trifenilfosfina)clororodio(I), poi divenuto famoso con la denominazione di 'catalizzatore di Wilkinson', che consente di realizzare l'idrogenazione di alcheni in fase omogenea, con elevata selettività nel caso in cui siano presenti più doppi legami.

Sintetizzata l'insulina. Wang Ying-lai, dell'Istituto di biochimica dell'Accademia Cinese delle Scienze, a Shanghai, realizza la prima sintesi totale dell'insulina, il più grande composto polipeptidico mai sintetizzato sino a ora. L'anno successivo, indipendentemente, anche Pannayotis G. Katsoyannis, della University of Pittsburgh nel Kansas, annuncia di avere ottenuto il medesimo risultato.

Studiati gli effetti della simmetria degli orbitali sulle reazioni organiche. Robert B. Woodward e Roald Hoffmann, della Harvard University, riconoscono il ruolo fondamentale giocato dalle proprietà di simmetria degli orbitali sul decorso delle reazioni pericicliche. In base al principio della conservazione della simmetria degli orbitali, essi derivano semplici regole utili per razionalizzare e prevedere l'andamento di varie classi di reazioni concertate.

Le faglie trasformi. Il geologo canadese John Tuzo Wilson, della University of Toronto, riconosce questo tipo di faglie, lungo le quali si ha allontanamento orizzontale per emissione di materiale allo stato plastico dagli strati sottostanti; tale nuova tipologia determina una notevole evoluzione nella geologia.

Chiarita la biosintesi delle prostaglandine. La biochimica del processo di sintesi di questi importanti ormoni locali è individuata e descritta da Bengt I. Samuelsson, del Karolinska Institutet di Stoccolma, futuro premio Nobel 1982 per la medicina o la fisiologia. Tali informazioni hanno poi avuto una grande importanza anche per chiarire la funzione di questi mediatori in fenomeni come trombosi, infiammazione o allergie.

Scoperta l'esistenza di una superstruttura del DNA circolare e delle topoisomerasi. Il biologo Jerome Vinograd e i suoi collaboratori del California Institute of Technology di Pasadena studiando il virus del polioma scoprono che il suo DNA è circolare e presenta una forma di superavvolgimento; tale particolare struttura determina, in virtù delle leggi della topologia, il suo comportamento nello spazio tridimensionale. Nel 1971 si scoprirà che in tutti i tipi di cellule è presente una classe di enzimi che servono a controllare lo stato topologico del DNA e saranno chiamati 'topoisomerasi'.

Identificata la prima sequenza di un tRNA. Tale risultato è conseguito da Robert W. Holley, della Cornell Medical School di New York, che riceverà il premio Nobel 1968 per la medicina o la fisiologia. Sono 77 i nucleotidi del tRNA per l'analina, del quale Holley riesce in 3 anni a ottenere 1 mg da ben 90 kg di lievito.

Spiegati i meccanismi della trasmissione sinaptica. Paul Greengard, della Rockefeller University di New York, dimostra che la dopammina e altri trasmettitori agiscono nella trasmissione sinaptica attivando processi che inducono fosforilazione di proteine, modificando conseguentemente funzioni delle cellule nervose. Per le sue ricerche Greengard riceverà il premio Nobel 2000 per la medicina o la fisiologia.

Le catene polipeptidiche degli anticorpi sono costituite di regioni costanti e variabili. N. Hilschmann e L.C. Craig determinano la prima sequenza completa delle catene leggere di una proteina mielomatosa, consistente di 214 unità amminoacidiche. Il lavoro per sequenziare le catene leggere e pesanti dell'anticorpo dimostrano che le catene polipeptidiche costitutive dell'anticorpo sono composte di regioni costanti (C) e regioni variabili (V). Nelle parti costanti si trovano i marcatori funzionali mentre le parti variabili concorrono a costituire il sito di combinazione con l'antigene.

Identificato un meccanismo di modificazione del DNA. Werner Arber, dell'Università di Basilea, dimostra che il DNA nei batteri si modifica dopo la replicazione mediante metilazione da specifiche attività enzimatiche, risultando così protetto dalla restrizione, ossia dalla possibilità di essere ridotto in frammenti. Arber riceverà il premio Nobel 1978 per la medicina o la fisiologia. Il fenomeno viene studiato anche dal gruppo di ricerca di Eduardo Scarano, del Laboratorio Internazionale di Genetica e Biofisica di Napoli.

Scoperte le mutazioni 'non senso'. Sydney Brenner e i suoi collaboratori della University of Cambridge scoprono che le mutazioni 'non senso', le quali inserendo codoni di stop producono una proteina tronca, possono essere eliminate da geni soppressori che codificano i tRNA; questi ultimi sono capaci di legare normalmente un amminoacido, tuttavia, in seguito a sostituzioni nelle loro basi, i loro anticodoni diventano complementari a codoni di stop. La scoperta conferma il modello per il codice genetico.

L'uomo di Vérteszöllös. I paleontologi Miklós Kretzoi e L. Vertes, dell'Istituto Nazionale di Geologia di Budapest, scoprono a Vérteszöllös, in Ungheria, il più antico resto attribuibile a Homo sapiens, risalente all'inizio del Pleistocene medio (poco meno di un milione di anni fa); ciò costringe a rivedere l'intera scala paleontologica umana.

Agenti infettivi sono reponsabili del Kuru. Questa malattia, che è stata descritta in una popolazione della Nuova Guinea la quale aveva praticato fino a tempi recenti il cannibalismo, può provocare la morte per la progressiva distruzione del tessuto cerebrale. Inoculando in scimpanzé derivati di cervello di individui morti per tale malattia, Daniel Carleton Gajdusek, dei National Institutes for Health di Bethesda, riesce a indurre in questi animali sintomi analoghi al Kuru umano, dimostrando la presenza di agenti infettivi, di natura ignota, in grado di propagare la malattia. Gli studi di Gajdusek sono i primi sull'origine infettiva di malattie neurodegenerative; egli riceverà il premio Nobel 1976 per la medicina o la fisiologia.

La teoria del controllo del dolore. Ronald Melzack, psicologo canadese della McGill University di Montreal, e Patrick Wall, anatomista britannico del Royal College of Anaesthetists di Londra, ripropongono, stavolta con successo, l'ipotesi di un meccanismo a cancello (gate control theory) per cui la sensazione dolorosa è il risultato del bilanciamento fra le informazioni che viaggiano nel midollo spinale attraverso fibre di grosso diametro e quelle che, invece, percorrono fibre più piccole.

La fusione di cellule umane con cellule di topo. Utilizzando un agente virale, H. Harris e J. Watkins riescono a fondere con successo cellule umane e di topo. La tecnica consente di studiare le interazioni fra i cromosomi e le dinamiche di riorganizzazione a cui va incontro il materiale plasmatico.

Commercializzato il primo vaccino efficace contro il morbillo. Si tratta di un ceppo (denominato Schwartz) ulteriormente attenuato dell'Edmonston B nonché privo degli effetti collaterali che aveva manifestato il primo vaccino vivo attenuato contro il morbillo, messo a punto da Enders e dai suoi collaboratori nel 1963. Nel 1968 verrà licenziato un vaccino basato su un nuovo ceppo.

1966

L'analisi non standard. Abraham Robinson pubblica Non-standard analysis, libro in cui, a 250 anni dalla morte di Leibniz, si rende rigoroso ed efficiente l'approccio agli infinitesimi introdotto nel Settecento. Gli infinitesimi dell'analisi non standard seguono, come Leibniz aveva indicato, le stesse leggi dei numeri ordinali. Il libro presenta anche alcune applicazioni di questa disciplina a problemi tipici dell'analisi funzionale e della fisica matematica.

La generalizzazione della teoria di Lusternik-Schnirel'man agli spazi di Banach. R. Palais riesce a estendere la teoria di Lusternik-Schnirel'man per gli spazi di Hilbert, agli spazi di Banach. Tale generalizzazione diventa necessaria quando gli integrandi che si considerano non appartengono a L² ma a spazi di Sobolev più generali. Per ottenere questi risultati si fa largo uso della condizione di compattezza di Palais-Smale enunciata tre anni prima.

Teoremi di punto fisso. M.F. Atiyah e R. Bott estendono in un ambito più generale ‒ la teoria degli operatori differenziali ellittici tra fibrati vettoriali complessi ‒ il celebre teorema di Lefschetz del punto fisso: se f è una funzione di classe C^∞ che applica una varietà differenziabile compatta in sé, il suo numero di Lefschetz risulta legato alle tracce e ai determinanti delle mappe indotte da f sulle fibre sopra i punti fissi di certi fibrati. Specializzando tale risultato, gli autori riottengono i classici teoremi di punto fisso e ne formulano molti altri nuovi. Per questo risultato e per quelli ottenuti in collaborazione con F. Hirzebruch e I.M. Singer, Atiyah riceverà, lo stesso anno, la medaglia Fields.

I teoremi di Baker. L'inglese Alan Baker dimostra una notevole estensione del teorema con cui nel 1934 O. Gelfond e T. Schneider, indipendentemente, avevano risolto il settimo problema di Hilbert: provare che, se α, β sono algebrici, α è diverso da 0 e da 1 e β irrazionale, allora α^β è trascendente. Baker dimostra che, se α₁,…,α_n sono algebrici diversi da 1 e da 0 e β₁,…,β_n sono algebrici, irrazionali e linearmente indipendenti, allora

è trascendente. Successivamente Baker ottiene una limitazione superiore effettiva per le soluzioni intere dell'equazione diofantea f(x,y)=m dove m è intero e f(x,y) è una forma irriducibile di grado ≥3.

Il primo allunaggio morbido strumentale e il primo satellite artificiale della Luna. Il 3 febbraio la sonda spaziale sovietica Luna 9, lanciata il 31 gennaio, si posa sulla superficie della Luna, effettuando osservazioni di vario tipo. A partire dal 2 aprile la sonda Luna 10 inizia a orbitare intorno alla Luna, trasmettendo vari dati fisici e confermando l'inesistenza di un campo magnetico lunare simile a quello terrestre.

Il primo osservatorio orbitante statunitense. Con il lancio di OAO 1, avvenuto l'8 aprile, si inaugura una serie di grandi satelliti astronomici statunitensi, denominati Orbiting Astronomical Observatory (OAO), equipaggiati con uno o più telescopi rifrattori quali strumenti principali. OAO 1 cessò di funzionare dopo soli tre giorni a causa di un guasto elettrico. Seguiranno OAO 2, il 7 dicembre 1968, OAO B, il 30 novembre 1970, che però non entrò in orbita, e OAO C, detto Copernico, il 21 agosto 1972, che chiuderà la serie.

L'interferometro stellare del Narrabri Observatory. Entra in funzione questo grande strumento per misurare diametri di stelle, realizzato in Australia, a circa 450 km da Sidney, con una collaborazione australiana, inglese e statunitense durata sei anni di lavoro. I segnali elettrici prodotti da due fotomoltiplicatori situati ognuno nel fuoco di due identici specchi paraboloidici puntati sulla stella in esame sono analizzati con un correlatore elettronico; la particolarità sta nel fatto che i due specchi, formati ognuno da 252 specchi esagonali con diagonale di 38 cm, per un diametro utile totale di ben 6,5 m, sono portati da un supporto che si muove su un binario circolare del diametro di 288 m; la distanza tra gli specchi è variata sino a che risulti nulla la correlazione tra le correnti dei fototubi, e in questa situazione può essere calcolato il diametro della stella osservata. Questo strumento presenta notevoli vantaggi sul tradizionale interferometro di Michelson.

Misurazione della quantità h/(2e). Donald N. Langenberg e i suoi collaboratori della University of Pennsylvania di Filadelfia utilizzano l'effetto Josephson per misurare con un'accuratezza mai raggiunta prima la quantità h/(2e), essendo h la costante di Planck ed e la carica elettrica dell'elettrone.

Introdotta la spettroscopia NMR in trasformata di Fourier. Richard R. Ernst e Weston A. Anderson, della Varian Associates di Palo Alto, realizzano il primo esperimento di spettroscopia per risonanza magnetica nucleare (NMR) a impulsi per eccitare simultaneamente risonanze su un'ampia banda di frequenza (FT-NMR). Questa innovazione permetterà di migliorare in modo decisivo la sensibilità della tecnica. La velocità del metodo a impulsi potrà essere sfruttata anche per studiare reazioni chimiche veloci e fenomeni di risonanza magnetica dipendenti dal tempo. Ernst riceverà per questi lavori il premio Nobel 1991 per la chimica.

Usata la computer graphics per descrivere strutture chimiche. Cyrus Levinthal e i suoi collaboratori del MIT sviluppano un programma che consente di visualizzare e studiare le modifiche di strutture chimiche complesse (per es., proteiche) e le interazioni a corto raggio tra gli atomi. Questo lavoro segna l'inizio delle applicazioni della computer graphics allo studio delle strutture molecolari e macromolecolari; tale tecnica avrà uno sviluppo eccezionale nei decenni successivi.

Riconoscimento della rilevanza della meccanica quantistica negli studi sull'energetica molecolare. Il premio Nobel per la chimica viene conferito a Robert S. Mulliken, della University of Chicago, per le sue ricerche sull'applicazione della teoria degli orbitali molecolari al calcolo dell'energia e alla classificazione degli spettri elettronici delle molecole stesse. Queste ricerche costituiranno una guida per i futuri sviluppi della chimica computazionale.

La prima centrale elettrica mareoelettrica. è inaugurata il 26 novembre e sfrutta l'energia motrice delle maree oceaniche nell'estuario del fiume Rance, nei pressi di Saint-Malo, in Francia, che qui raggiungono escursioni eccezionali, sino a 14 m (per questi impianti si usa anche la denominazione 'centrale mareomotrice'). La centrale vera e propria usa 24 gruppi di turbine Kaplan a bulbo reversibile ciascuna accoppiata direttamente a un alternatore; la reversibilità del bulbo significa che queste turbine possono funzionare anche da pompa, e tale è il loro uso nella fase di minimo tra un'alta marea e l'altra, in modo da avere un'altezza di riempimento del bacino di raccolta non molto variabile e un buon rendimento medio. La potenza elettrica installata è di 240 MW.

La costituzione del cariotipo umano. è definita dalla convenzione internazionale tenutasi a Chicago: il cariotipo, ossia l'assetto cromosomico (numero, forma, dimensione dei cromosomi) di un dato organismo o tipo cellulare, è scomposto in sette gruppi e ciascuna delle 23 paia è contraddistinta da un numero.

Pubblicazione di Human sexual response. Gli statunitensi William H. Masters, ginecologo, e Virginia Eshelman Johnson, psicologa, raccolgono in questo testo le loro prime esperienze sulla psicologia, la fisiologia e l'anatomia dell'attività sessuale umana, utilizzando metodi d'indagine di tipo fisico come l'elettroencefalografia, l'elettrocardiografia e la ripresa televisiva in laboratorio.

La teoria di Lorenz sull'aggressività. Lo zoologo austriaco Konrad Lorenz, dell'Università di Königsberg, pubblica On aggression, testo che aprirà una serie di discussioni sul comportamento degli animali, incluso l'uomo, e che, al tempo stesso, lo collocherà tra i fondatori dell'etologia; egli riceverà il premio Nobel 1973 per la medicina o la fisiologia.

Dimostrata l'esistenza di due popolazioni linfocitarie con diversi ruoli nell'immunità. Un gruppo di ricercatori guidati da Henry Claman dimostra che la sintesi degli anticorpi viene espletata dai linfociti derivati dal midollo osseo (che saranno chiamati linfociti B), mentre quelli che si differenziavano nel timo (che diverranno noti come linfociti T) svolgono una funzione coadiuvante.

Inventata la cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC). La nuova tecnica si basa sull'utilizzazione di colonne di diametro molto piccolo, dell'ordine dei millimetri. Per analizzare piccole quantità di campione vengono impiegati riempimenti costituiti di particelle di piccole dimensioni e, per rendere rapide le analisi, si impiegano alte pressioni per il liquido di eluizione. La possibilità di variare entro limiti molto ampi sia la fase stazionaria sia il liquido di eluizione, rende questa tecnica estremamente versatile, spiegandone i grandi sviluppi.

1967

Progressi nella teoria dei sistemi dinamici differenziabili. I sovietici Dimitrii V. Anosov e Yakov G. Sinai pubblicano due lavori in cui introducono metodi della meccanica statistica nella teoria dei sistemi dinamici differenziabili. Nello stesso anno, diversi aspetti geometrici e topologici della teoria dei sistemi dinamici iperbolici vengono messi in luce in un importante articolo di Stephen Smale, Differentiable dynamical systems.

Il decimo discriminante. Nella teoria delle forme quadratiche a coefficienti interi, il problema della determinazione di tutti i discriminanti negativi d con un numero di classi h(d) assegnato risale a Gauss. Negli anni Trenta H. Heilbronn aveva dimostrato che possono esistere al più dieci discriminanti d per cui h(d)=1. Essendone già noti nove rimaneva il problema dell'eventuale decimo. A. Baker e Harold M. Stark, indipendentemente, provano ora che esso non esiste. Alcuni anni dopo, Baker e Stark trovano tutti i discriminanti d tali che h(d)=2, ma il problema generale è ancora aperto.

L'algoritmo di Berlekamp e la fattorizzazione dei polinomi. Elwin R. Berlekamp, della compagnia americana Bell Telephones, inventa un algoritmo per la fattorizzazione dei polinomi a coefficienti in un campo finito. Tale scoperta apre la strada alla ricerca di un algoritmo efficace per la fattorizzazione dei polinomi a coefficienti interi, in grado di sostituire l'algoritmo di Kronecker che possiede uno scarsissimo valore pratico. L'idea è quella di ottenere una fattorizzazione modulo p^m, dove p è un primo piccolo e m un intero sufficientemente grande per poter ricostruire la fattorizzazione in ℤ in modo univoco. Le ricerche di Berlekamp e del tedesco Hans Julius Zassenhaus (1969) conducono rapidamente a importanti risultati e allo sviluppo di algoritmi veloci: nel 1982 i due olandesi Arjen Klaas Lenstra e Hendrik Willem Lenstra jr, insieme all'ungherese László Lovász, sviluppano un algoritmo polinomiale per la fattorizzazione di polinomi a coefficienti razionali. Questi risultati saranno completati da A. K. Lenstra nel 1984.

Catene di Markov con tempi continui. Appare il celebre libro del matematico americano di origine cinese, Kai Lai Chung, Markov chains with stationary transition probabilities, destinato a rimanere un punto di riferimento insostituibile per la teoria delle catene di Markov con tempi continui e stati discreti.

La scoperta delle pulsar. Il radioastronomo britannico Antony Hewish, della University of Cambridge, scopre che esistono radiosorgenti la cui intensità pulsa con grandissima regolarità, tanto da poter essere assunte come campioni di tempo, e le chiama 'pulsar' da pulsating star. Per questa scoperta Hewish condividerà con Martin Ryle il premio Nobel 1974 per la fisica. Negli anni successivi si scopriranno altre pulsar, anche complesse, ossia con emissioni pulsanti con lo stesso periodo nei campi radio, X e ottico; saranno proposti vari modelli teorici (di T. Gold e F. Pacini, di Colgate, ecc.) per spiegarne le caratteristiche.

Scoperto un nuovo satellite di Saturno. Audoin Dolfuss, dell'Osservatorio di Meudon, presso Parigi, comunica la scoperta di un nuovo satellite di Saturno al quale sarà dato il nome di Giano. Il satellite è il decimo in ordine di scoperta e il quinto in ordine di distanza dal pianeta.

Le galassie Maffei. Paolo Maffei scopre all'Osservatorio di Asiago, fotografando nell'infrarosso, due galassie (denominate Maffei 1 e Maffei 2 dopo le numerose conferme da altri osservatori), delle quali soltanto la seconda è una radiosorgente.

Due sonde spaziali verso Venere. Il 13 ottobre la sonda sovietica Venera 4 scende verso il pianeta trasmettendo dati su pressione, temperatura e composizione dell'atmosfera, sino a circa 300 km di quota. Ulteriori informazioni sono rilevate dalla dotazione strumentale di due capsule paracadutate: la prima è presumibilmente bloccata dalla enorme densità atmosferica a qualche km dal suolo, dove invece impatta la seconda. Il pianeta presenta un'atmosfera composta quasi completamente (90-95%) di anidride carbonica, una temperatura superficiale vicina a 500 °C e una pressione dell'ordine di 75 bar (circa 75 volte la pressione sulla superficie terrestre). Il 19 ottobre, la sonda statunitense Mariner 5 passa a circa 10.000 km dal centro di Venere studiandone il campo magnetico e confermando i dati di Venera 4.

Introduzione dei solitoni. Clifford S. Gardner, John M. Greene, Martin D. Kruskal e Robert M. Miura della Princeton University elaborano una tecnica per risolvere l'equazione di Kortewg-de Vries, introducendo una soluzione chiamata solitone.

La teoria elettrodebole di Glashow-Weinberg-Salam. Steven Weinberg, della Stanford University, presenta il lavoro che insieme a quelli di Abdus Salam (1968), direttore del Centro Internazionale di Fisica Teorica (ICPT) di Trieste, e di Sheldon L. Glashow, J. Iliopulos e L. Maiani (1970) definisce la versione completa della teoria unificata delle interazioni elettromagnetiche e deboli elaborata nel 1963 dallo stesso Glashow. La teoria elettrodebole di Glashow-Weinberg-Salam riceverà successivamente numerose conferme sperimentali. I tre autori otterranno il premio Nobel 1979 per la fisica.

Lo Stanford linear accelerator center (SLAC). Nel maggio entra in funzione questo acceleratore lineare di elettroni, il più efficiente di quelli allora esistenti, in grado di accelerare a circa 20 GeV un fascio di elettroni con un'intensità di corrente di 30 μA (circa 100 volte maggiore di altre macchine simili). Anche le dimensioni sono eccezionali; l'accelerazione dell'impulso di elettroni immessi (360 impulsi al secondo, ciascuno lungo circa 2 μs) è impartita da 245 klystron, uno ogni 12,2 m, sottostanti il tubo acceleratore in una galleria rettilinea lunga 3,2 km, a 8 m di profondità nel suolo (per il dannoso irraggiamento delle particelle accelerate).

Il National institute northern accelerator (NINA). Il 16 giugno il primo ministro britannico Wilson inaugura questo acceleratore di particelle elementari (un elettrosincrotrone) nel Laboratorio Nazionale di Fisica Nucleare di Daresbury. Al momento, è la macchina più potente del suo genere, con energia massima circa cinque volte maggiore del suo immediato concorrente, l'acceleratore italiano di Frascati, ma inferiore del contemporaneo SLAC di Stanford (che, peraltro, è un acceleratore non circolare, ma lineare).

L'acceleratore di Serpukov (URSS). Il 14 ottobre viene inaugurato questo acceleratore per protoni, capace di fornire fasci di protoni con energia di 79 GeV. Esso costituisce, al momento, la più potente macchina nel suo genere.

Il secondo di tempo atomico internazionale. Nell'ottobre, con delibera della XIII Conferenza Internazionale dei pesi e delle misure è introdotta una scala fisica (o atomica) di tempo, detta 'tempo atomico internazionale' (TAI, temps atomique international), nella quale l'unità di misura è il 'secondo atomico', non più definito su un fenomeno astronomico, ma su un fenomeno fisico, e precisamente sul periodo della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini dello stato fondamentale dell'atomo dell'isotopo 133 del cesio. Tale tempo sarà introdotto nell'uso all'istante iniziale dell'anno 1972.

Sintetizzati i primi eteri corona. Charles J. Pedersen, della società Du Pont De Nemours a Wilmington, sintetizza i primi eteri corona, evidenziando inoltre la capacità di queste macromolecole di legare fortemente e selettivamente i cationi dei metalli alcalini e alcalino-terrosi. Gli eteri corona saranno diffusamente studiati e usati, per esempio per le loro proprietà chimico-biologiche e come elementi attivi di elettrodi ionoselettivi.

Sintetizzato il primo rotassano. I.T. Harrison e S. Harrison, della società Syntex Research di Palo Alto, sintetizzano una specie formata da una molecola a catena lineare costituita da 12 atomi, 'infilata' in un anello macrociclico di 30 atomi di carbonio e avente agli estremi due gruppi di atomi voluminosi (tre gruppi fenilici), capaci di impedire lo 'sfilamento' dell'anello. Specie di questo tipo, denominate 'rotassani', ricopriranno notevole interesse nei decenni successivi, soprattutto nell'ambito della chimica supramolecolare.

Cinetica delle reazioni veloci. Il premio Nobel per la chimica viene assegnato al tedesco Manfred Eigen e agli inglesi Ronald G.W. Norrish e George Porter, per i loro studi sulle reazioni ultrarapide provocate in seguito ad alterazione dello stato di equilibrio per effetto di impulsi energetici molto brevi.

Identificata la struttura delle ribonucleasi. Questo risultato viene ottenuto da un gruppo di biochimici del Roswell Park Memorial Institute di Buffalo, relativamente alla ribonucleasi da cui si origina l'RNA.

La struttura dell'ossiemoglobina. Il primo modello ad alta risoluzione della struttura atomica di questo composto organico è realizzato dai biochimici della University of Cambridge Max F. Perutz e John C. Kendrew.

Il meccanismo d'azione dei ribosomi. Una teoria sulla disposizione assunta dalle proteine e dall'acido ribonucleico (RNA) all'interno dei ribosomi è presentata da W. Gratzer e i suoi collaboratori del King's College di Londra, che hanno condotto esperimenti su cellule di lievito.

La nascita dell'ecologia dell'equilibrio biogeografico. Gli ecologisti Edward O. Wilson, della Harvard University, e Robert H. MacArthur, della Princeton University, autori di The theory of island biogeography, presentano questo nuovo aspetto dell'ecologia, privilegiando tutti i fattori che portano allo stabilirsi di ecosistemi bilanciati e stabili.

Isolate due delle sostanze che attivano i geni. I biologi molecolari della Harvard University, Walter Gilbert, premio Nobel 1980 per la chimica, Benno Müller e Mark Ptashne isolano e identificano per la prima volta due molecole che servono da interruttori per l'espressione dei geni, come previsto dal modello dell'operone.

Trovato il cranio di un ominide di 30 milioni di anni fa. Lo scopre l'antropologa statunitense Elwyn Simons, della Duke University di Durham, nella North Carolina; si tratta del resto più antico conosciuto della linea evolutiva dell'uomo.

Il primo intervento riuscito di by-pass cardiaco. è effettuato dal cardiochirurgo argentino René Favaloro nella Cleveland Clinic di Cleveland; si tratta di una tecnica consistente nell'impiantare un tratto di vena in parallelo a un vaso sanguigno cardiaco danneggiato od ostruito, ripristinandone la funzionalità.

Il primo trapianto di cuore tra uomini. è effettuato il 3 dicembre da Christiaan N. Barnard nel Groothe Schuur Hospital di Città del Capo, da una donna di 25 anni a un uomo di 55, il quale sopravvive per 18 giorni, non superando la crisi di rigetto.

La vaccinazione antivaiolosa su scala mondiale. è promossa dalla World Health Organization (WHO) delle Nazioni Unite. Nel 1980, poiché da diversi anni non si sono verificati nuovi casi di vaiolo nel mondo, questa malattia sarà dichiarata eliminata su scala epidemiologica.

Introdotto il BDI. Lo psichiatra statunitense Aaron T. Beck elabora e utilizza questo test denominato BDI (beck depression inventory), per misurare la profondità della depressione di una persona.

Definita la nomenclatura e la metodologia immunogenetica. In occasione del terzo work-shop internazionale sull'istocompatibilità organizzato da Ruggero Ceppellini a Torino viene definito major histocompatibility complex (MHC) il sistema genetico che controlla l'istocompatibilità e adottata la denominazione HLA per l'MHC dell'uomo, dove H stava per human, L per leucocyte e A per il primo locus identificato. Nel 1975 sarà introdotta la nomenclatura HLA (human leucocyte antigens) seguita da una lettera separata da un trattino per indicare i diversi loci. Inizia anche lo studio sistematico, mediante una tecnica denominata saggio di microtossicità, degli antigeni codificati sui diversi loci, che risultano suddivisibili in prodotti MHC (o antigeni) di classe I (espressi su tutte le cellule tranne gli eritrociti), e antigeni di classe II, presenti sulle cellule che cooperano nelle risposte immunitarie. Al simposio torinese Ceppellini ipotizza correttamente che il sistema HLA sia un 'supergene', cioè un gruppo di loci strettamente collegati che, evoluti insieme, funzionano in modo concertato. Egli introduce anche il termine 'aplotipo' per indicare la serie di geni raggruppati su un singolo cromosoma (il sesto nell'uomo) e che insieme costituiscono un'unità funzionale.

Sintetizzato in vitro DNA virale. Arthur Kornberg sintetizza DNA virale infettivo usando un filamento di DNA virale naturale.

Sviluppata la tecnica di ibridazione delle cellule somatiche. Mary Weiss e Howard Green introducono la tecnica di ibridazione di cellule somatiche per mappare i geni sui cromosomi.

La teoria neutrale dell'evoluzione. Motoo Kimura propone la teoria neutrale dell'evoluzione, per cui la maggior parte delle sostituzioni nucleotidiche che hanno luogo nel processo evolutivo sarebbe il risultato della fissazione casuale di mutazioni neutrali o quasi neutrali. Di conseguenza, secondo Kimura, la maggior parte della variazione molecolare osservata nelle popolazioni viventi rappresenterebbe semplicemente una fase dell'evoluzione molecolare di lungo termine. La teoria solleva un intenso dibattito in quanto si pone in antitesi con la spiegazione neodarwiniana del cambiamento evolutivo.

1968

Decidibilità della teoria dei campi finiti. L'americano James Ax dimostra che esiste un algoritmo per decidere se una formula del primo ordine sia vera in tutti i campi finiti. Il principale strumento della dimostrazione sono i campi pseudofiniti, cioè i campi F che sono perfetti, hanno esattamente un'estensione di grado dato, e tali che ogni varietà assolutamente irriducibile su F ha un punto in F. Si mostra che i campi pseudofiniti sono modelli infiniti della teoria dei campi finiti, e due campi pseudofiniti sono elementarmente equivalenti se e solo se hanno gli stessi numeri 'assoluti', cioè numeri algebrici sul campo primo. Dato un enunciato E, esiste un enunciato λ riguardante i numeri assoluti tale che E equivale a λ in ogni campo finito, e λ può essere calcolato esplicitamente. Si ottiene una procedura di decisione diversa dalle procedure classiche, basate sull'eliminazione dei quantificatori. Si fa un uso cruciale del risultato di Weil sulla funzione zeta di congruenza e del teorema di densità di Cebotarev.

Programmazione strutturata. Un informatico olandese, Edsger Dijkstra, pubblica un articolo, Go to statement considered harmful, in cui sottolinea la necessità di organizzare i programmi di alto livello in moduli, così da rendere chiaro il comportamento dinamico del programma. Le idee di Dijkstra sono alla base della moderna programmazione strutturata.

Milnor pubblica Morse theory. In questo libro vengono raccolti i principali risultati riguardanti la teoria di Morse, che lega il numero e il tipo di punti critici, con particolare riferimento alle applicazioni nello studio delle geodetiche su varietà riemanniane. Il libro, per la sua particolare chiarezza, viene usato ancora oggi per un primo approccio a queste teorie.

Il problema di Plateau o delle superfici minime. Il problema della superfici minime è uno dei più antichi del calcolo delle variazioni, ma una soluzione per il caso tridimensionale fu trovata solo negli anni Trenta. Il caso delle dimensioni più alte viene affrontato con successo a partire da questo decennio. Gli approcci più efficaci al problema sono tre: il metodo delle k-correnti, utilizzato da Herbert Federer e Wendell H. Fleming; il metodo di Frederik J. Almgren jr, che usava varietà di dimensione k; e quello di Ennio De Giorgi, che trattava le ipersuperfici di ℝⁿ come frontiere di insiemi particolari, detti insiemi di Caccioppoli. Uno dei più importanti risultati nello studio delle superfici minime si ha quest'anno per merito dell'americano James Simon, che dimostra che tali superfici sono regolari fino alla dimensione 7. Questo risultato verrà perfezionato ‒ risolvendo così la congettura di Bernstein ‒ l'anno seguente da De Giorgi, Enrico Bombieri ed Enrico Giusti, che mostreranno l'esistenza di un cono minimale immerso in ℝ⁸.

Il nucleo della nostra Galassia. Misurazioni accurate mettono in evidenza nel centro della nostra Galassia (costellazione del Sagittario) una forte sorgente infrarossa del diametro di ca. 10 anni luce, che contiene un'altra sorgente simile ancora più intensa (la sua luminosità è un milione di volte quella del Sole), del diametro di 2,5 anni luce soltanto; inoltre, si scopre che il centro della Galassia emette raggi gamma.

Misurato il flusso dei neutrini solari. Il rivelatore di neutrini sotterraneo sensibile ai soli neutrini solari costruito in Sud Dakota dimostra che questi sono soltanto circa un terzo di quelli previsti dalle correnti teorie del Sole; ciò conferma, almeno in linea di principio, una simile e più forte riduzione osservata da Raymond Davis e dai suoi collaboratori del Brookhaven National Laboratory di New York nel giro di alcuni anni.

Fotografata una pulsar. William J. Cocke, Mike J. Disney e Donald J. Taylor dello Steward Observatory di Tucson nell'Arizona, fotografano la pulsar NP 0532, nella zona centrale della Nebulosa del Granchio; essa emette circa 30 impulsi al secondo di luce con una componente blu maggiore di quella di qualunque altra stella e intensità circa cento volte maggiore di quella della concomitante emissione radio. La pulsar irradia anche raggi cosmici e raggi X; questi ultimi sono misurati con strumenti portati da un razzo d'alta quota, lanciato dal Naval Research Laboratory di Washington. Il meccanismo di emissione della luce è sconosciuto, ma sono state individuate le caratteristiche generali della sorgente, che si ipotizza sia una stella rotante di neutroni con diametro di soltanto 10 km, massa volumica dell'ordine di 10¹⁸ kg/m³ e campo magnetico con induzione di 10⁸ T.

Il passaggio del pianetino Icaro. Il 14 giugno Icaro passa a soli 6 milioni di km dalla Terra. Viene predisposto un vasto programma di osservazioni tra il 5 e il 30 giugno per determinarne con la maggiore accuratezza possibile la traiettoria e verificare l'esistenza per il suo perielio della precessione prevista dalla teoria di Einstein della relatività.

Il primo effettivo osservatorio spaziale orbitante. A cura di un consorzio di più enti di ricerca astronomica statunitensi, il 7 dicembre è lanciato il satellite terrestre OAO 2 (Orbiting Astronomical Observatory), il veicolo spaziale senza equipaggio più grande (massa di circa 2 t) sino a ora lanciato. Destinato a fotografare stelle particolarmente nell'ultravioletto, è dotato di quattro telescopi dello Smithsonian Astrophysical Observatory di Cambridge, Massachusetts, e sette telescopi del complesso della University of Wisconsin di Madison.

Introduzione della teoria delle stringhe. Il fisico italiano Gabriele Veneziano introduce un modello duale per la diffusione di particelle, dando origine a una nuova disciplina nell'ambito della fisica teorica delle particelle elementari, successivamente denominata teoria delle stringhe.

Legge di scaling nello scattering di neutroni fortemente anelastico. J.D. Bjorken della Stanford University introduce una legge di scaling per lo scattering fortemente anelastico di neutroni. Tale legge, che prenderà il suo nome, contribuirà a interpretare correttamente gli esperimenti di J.I. Freedman, H. Kendall e R.E. Taylor, e sarà usata come uno degli argomenti principali per sostenere l'esistenza dei quark.

Le onde gravitazionali. Joseph Weber, della University of Maryland di Baltimora, servendosi di un rivelatore estremamente sensibile allo spostamento di masse, afferma di aver registrato in media una volta al mese un'eccitazione meccanica che potrebbe essere causata dall'arrivo di onde gravitazionali; l'esperimento, pur presentando errori, stimolerà altri ricercatori a nuovi esperimenti di questo tipo che tuttavia non hanno finora avuto esito positivo.

Esperimenti radar di relatività. Irwin I. Shapiro e i suoi collaboratori del MIT inviano impulsi radar su Venere e Mercurio in congiunzione superiore con il Sole per studiare il rallentamento e la deflessione dei segnali previsti dalla teoria della relatività; ottengono risultati in buon accordo con quelli della prima formulazione della teoria di Einstein.

Fotografate interazioni neutrino-protone. Al protosincrotone del CERN di Ginevra sono fotografate, con una camera a bolle di propano, interazioni tra neutrini di alta energia e protoni liberi; su oltre un milione di fotografie riprese, circa mille hanno registrato tali eventi.

Scoperto l'elemento chimico transuranico con numero atomico 105. Georgij N. Flërov e i suoi collaboratori dell'Istituto di Ricerche Nucleari di Dubna, presso Mosca, annunciano di avere prodotto atomi dell'elemento di numero atomico 105 bombardando americio con ioni di neon, denominandolo joliotio (simbolo Jl), in onore del fisico francese Jean-Frédéric Joliot.

Introdotto il metodo del campo di forze coerente. Ariel Warshel e Shneior Lifson, del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, introducono il metodo del campo di forze coerente (CFF, consistent force field), che consente di calcolare le proprietà chimico-fisiche dei composti organici utilizzando un insieme di funzioni analitiche che descrivono in modo semiempirico l'energia totale di una molecola (vibrazioni molecolari, energie torsionali, interazioni coulombiane, ecc.). Questo approccio sarà di fondamentale importanza per l'introduzione di metodi semiempirici nella meccanica molecolare, che si avvicenderanno con quelli quantomeccanici classici.

Realizzata la prima idrogenazione catalitica asimmetrica. William S. Knowles utilizzando un catalizzatore di Wilkinson modificato (contenente una fosfina chirale) realizza la prima reazione di idrogenazione asimmetrica di un doppio legame. Questo lavoro aprirà la strada allo sviluppo di tali reazioni che porterà, per opera dello stesso Knowles, alla messa a punto di un processo industriale per la preparazione enantioselettiva di L-DOPA (1974). Knowles riceverà il premio Nobel 2001 per la chimica.

Molecole nello spazio interstellare. Gli astronomi del National Radio Astronomy Observatory di Green Bank registrano l'arrivo di microonde corrispondenti a una emissione dovuta a formaldeide. Questo risultato, unitamente a quello già comunicato dagli scienziati della University of California che hanno rilevato ammoniaca e acqua, conferma la presenza di composti chimici nelle nubi stellari.

Determinata la struttura dell'insulina. Doroty Crowfoot Hodgkin e il suo gruppo di Oxford determinano la struttura dell'insulina mediante la diffrattometria con i raggi X.

Termodinamica dei processi irreversibili. Il premio Nobel per la chimica viene attribuito a Lars Onsager, per i suoi studi sulla termodinamica dei processi irreversibili nell'intervallo lineare, in particolare per avere formulato la relazione di reciprocità dei coefficienti fenomenologici. È importante ricordare che a Onsager si devono alcuni studi pionieristici sulla teoria delle transizioni di fase, significativi per avere offerto una soluzione per il problema bidimensionale di Ising.

Determinata la struttura dell'emoglobina. Max F. Perutz e i suoi collaboratori del Laboratorio di biologia molecolare della University of Cambridge, pubblicano la soluzione a 2 Å della struttura dell'emoglobina sulla base dell'analisi dei dati cristallografici. Risulta che la molecola ha una struttura tridimensionale costituita da due coppie identiche di subunità, ciascuna delle quali è una catena polipeptidica di 141 o 146 amminoacidi associati a un gruppo prostetico detto eme.

Chiarito il processo di traduzione delle proteine virali. Michael Jacobson e David Baltimore, del MIT, dimostrano che l'RNA virale subisce una prima traduzione in un'unica grande e continua poliproteina, che successivamente dà origine alle singole proteine. Si tratta di una scoperta rilevante per tutta la virologia e le sue applicazioni.

Angioplastica. I chirurghi cardiovascolari Charles T. Dotter e Melvin P. Judkins, della University of Oregon di Eugene, effettuano i primi interventi di allargamento o rimozione di ostruzioni dei vasi sanguigni o delle valvole cardiache.

Il primo trapianto multiplo di organi umani su uno stesso soggetto. è effettuato il 15 settembre da Denton A. Cooley e i suoi collaboratori nel Texas Heart Institute di Houston, trapiantando su una bambina di due mesi il cuore e il fegato prelevati da un bambino di un giorno.

Introdotta la tomografia assiale computerizzata (TAC). Viene realizzata dall'ingegnere britannico Godfrey Hounsfield, della società Electric and Musical Industries, che per essa riceverà il premio Nobel 1979 per la medicina o la fisiologia. Consiste essenzialmente in un tubo a raggi X che ruota intorno al paziente, riprendendo numerose immagini; queste sono ricostruite tridimensionalmente da un elaboratore elettronico, che trae sezioni parallele dell'organo o del distretto corporeo esaminato. La tecnica è particolarmente efficace per esaminare tessuti complessi molli, quali, per esempio, quelli cerebrali e troverà larga utilizzazione nella diagnostica.

Il microscopio elettronico a scansione consente di esplorare la superficie dei globuli rossi. Il risultato è ottenuto da Stephen M. Lewis dell'Università di Londra e Juliette S. Osborne e Pollitt J. Stuart del National Physical Laboratory di Teddington, ricorrendo a una tecnica preparatoria dei campioni consistente nel loro bombardamento con ioni fortemente accelerati.

L'amniocentesi per la diagnosi prenatale delle malattie genetiche. H.L. Nadler effettua la prima diagnosi prenatale di Trisomia 21 applicando un saggio enzimatico che utilizza cellule fetali coltivate dal linquido amniotico. Praticata saltuariamente dalla fine dell'Ottocento, l'amniocentesi transaddominale era stata utilizzata dal 1956 anche per isolare cellule fetali dal liquido amniotico; nel 1966 si era scoperto che esse potevano essere coltivate e cariotipizzate.

La sintesi degli anticorpi richiede la cooperazione tra le cellule B e T. Jacques F.A.P. Miller e Graham Mitchell dimostrano attraverso eleganti esperimenti che le cellule di derivazione timica riconoscono l'antigene e sono necessarie perché le cellule B possano trasformarsi in cellule anticorpopoietiche.

Definita la morte cerebrale. Un comitato ad hoc della Harvard Medical School pubblica un rapporto in cui vengono definite le caratteristiche cliniche di una perdita permanente della funzione cerebrale, che è chiamata 'coma irreversibile' e consiste nella morte cerebrale.

Watson racconta come si arrivò al modello della doppia elica per il DNA. Viene pubblicato il libro The double elix di James Watson, e si accendono intense polemiche per l'atteggiamento disinvolto e arrogante dell'autore, nonché per alcuni apprezzamenti piuttosto eterodossi riguardanti i protagonisti della corsa per scoprire la struttura del DNA. Si scatena una serie di critiche e di precisazioni che alimenteranno una vera e propria industria intorno alla storia del DNA.

1969

La teoria di Gromoll-Meyer. I tedeschi Detlef Gromoll e Wolfgang Meyer pubblicano l'articolo On differentiable functions with isolated critical points in cui si sviluppano metodi topologici per la ricerca di punti critici isolati. Il loro lavoro si articola su tre punti: una generalizzazione del lemma di Morse, una definizione alternativa di gruppo critico e un teorema che riduce i gruppi critici di un punto critico isolato degenere a quelli della funzione ristretta alla sua sottovarietà degenere.

Logica della correttezza per l'analisi di programmi. Un informatico inglese, Tony Hoare, propone di usare la logica per verificare la correttezza dei programmi. Nella logica di Hoare, le asserzioni sono di questo tipo: se l'input di un programma verifica la proprietà P, allora l'output verifica la proprietà Q. Hoare ha fornito anche un sistema di assiomi per la sua logica, che permette di dimostrare che un programma è corretto, nel senso che rispetta le relazioni tra input e output desiderate. La logica di Hoare è alla base dell'approccio assiomatico alla semantica dei linguaggi di programmazione.

Classificazione delle superfici algebriche. D. Mumford inizia la classificazione di Enriques per le superfici algebriche definite su un campo di caratteristica p (risultato noto solo in caratteristica zero). Il risultato sarà completato nel 1977 in collaborazione con E. Bombieri.

Un modello del λ-calcolo. Il logico Dana Scott trova un modello del λ-calcolo. Questo simbolismo, introdotto da Church negli anni Trenta, è una formalizzazione del concetto di funzione calcolabile. Ogni termine del λ-calcolo rappresenta sia una funzione sia un argomento di funzione; il termine MN rappresenta l'applicazione del termine M (visto come funzione) al termine N (visto come argomento), e il termine λx.M(x) rappresenta la funzione che manda l'oggetto x nel termine M(x). Un termine si può 'semplificare' se ha la forma (λx.M(x)), e la semplificazione consiste nel sostituire x con M in M(x). Nel 1936 Church aveva dimostrato che l'uguaglianza di termini del λ-calcolo a meno di catene finite di semplificazioni è indecidibile. Scott trova un modello del λ-calcolo che consiste in un insieme ordinato X isomorfo all'insieme delle funzioni crescenti e continue da X in X (ove la continuità è relativa a una opportuna topologia derivata dall'ordine, detta topologia di Scott). La costruzione di Scott è alla base della semantica denotazionale dei linguaggi di programmazione.

L'algoritmo di Risch. Robert H. Risch presenta un algoritmo per il calcolo di una primitiva di una funzione elementare, ossia di una funzione che può essere costruita usando operazioni razionali, esponenziali, logaritmi e funzioni algebriche su un campo che contiene

È ben noto che esistono funzioni elementari (per es., Formula)

la cui primitiva non può essere espressa in termini di funzioni elementari. L'algoritmo di Risch esprime una primitiva della funzione data in termini di funzioni elementari o indica che tale soluzione non esiste.

I primi uomini sulla Luna. Dopo altri due voli con equipaggio aventi finalità di verifica di parametri tecnici (Apollo 9, 3-13 marzo, e Apollo 10, 18-26 maggio), gli statunitensi Neil Armstrong e Edwin E. Aldrin il 21 luglio si staccano, mediante un apposito veicolo (denominato 'modulo lunare', LEM), dall'astronave Apollo 11 e scendono sulla Luna nel Mare della Tranquillità. Il comandante Armstrong tocca la superficie lunare alle ore 04,56 UT del 21 luglio; i due astronauti sistemano vari strumenti, tra cui un riflettore laser per misurare la distanza Terra-Luna, e ripartono dopo oltre due ore di permanenza portando con loro diversi campioni di rocce. Questi campioni, al successivo esame nei laboratori della NASA a Houston, mostrano età comprese tra 2,7 e 4,7 miliardi di anni. Quest'ultimo valore è maggiore dell'età delle più antiche tra le rocce terrestri. La successiva missione Apollo 12 (effettuata dal 14 al 24 novembre) svolse una ricca attività di campionamento (circa 34 kg di campioni) e di misurazione, durata complessivamente 7,5 ore.

Molecole complesse nello spazio interstellare. Astronomi della University of California annunciano la scoperta, mediante radiotelescopi di grande apertura, di microonde con lunghezza d'onda 1,2-1,34 cm e di 1,35 cm emesse da molecole, rispettivamente, di ammoniaca (NH₃) e di acqua (H₂O) presenti negli spazi interstellari; una scoperta simile è annunciata nel mese di aprile dagli astronomi del National Radio Astronomy Observatory (radiotelescopio di 46 m) di Charlottesville, nella Virginia, per microonde di 6,2 cm, emesse da molecole di formaldeide (H₂CO) presenti nello spazio.

La prima stazione spaziale. Il 16 gennaio le astronavi sovietiche Sojuz 4 e Sojuz 5, lanciate rispettivamente il 14 e il 15 gennaio, si uniscono rigidamente a croce (la manovra è effettuata da V. Scialatov, sulla Sojuz 4) a formare, sperimentalmente, la prima stazione spaziale. Dopo avere compiuto un'intera orbita circumterrestre, durante la quale avvengono passaggi di cosmonauti dall'una all'altra astronave, la struttura viene scomposta e le due componenti tornano separatamente sulla Terra.

Le sonde spaziali sovietiche Venera 5 e Venera 6 si posano su Venere. Le sonde scendono in volo frenato verso la superficie del pianeta, trasmettendo dati per circa un'ora ciascuna, rispettivamente il 16 e il 17 maggio. Forniscono un quadro abbastanza completo dell'atmosfera di Venere, che risulta assai densa (la pressione al suolo è circa 95 volte quella sulla Terra), composta per il 96,5% (in numero di molecole) da anidride carbonica e per il 3,5% da azoto, più tenui tracce di altri gas, ed è caldissima (dell'ordine di 500 °C al suolo), quindi inadatta a ospitare le forme di vita conosciute sulla Terra.

Verifica sperimentale delle leggi di scala. Gli esperimenti condotti dagli statunitensi J.I. Friedman, H. Kendall e R.E. Taylor provano la validità delle leggi di scala proposte da Byorken e rilanciano l'ipotesi che i quark siano i costituenti fondamentali di tutti gli adroni.

L'anello di accumulazione ADONE. Presso i laboratori dell'INFN di Frascati entra in funzione l'anello di accumulazione per elettroni e positroni ADONE, caratterizzato da un'energia massima per fascio di 1550 MeV, a cui si devono importanti risultati nello studio della produzione di adroni.

La tecnica dell'innesto ionico. Ricercatori dei laboratori dell'Agenzia Britannica per l'Energia Atomica annunciano di avere realizzato su scala industriale un dispositivo per l'innesto ionico, cioè per far penetrare ioni accelerati all'interno di materiali solidi e modificarne opportunamente la composizione, la struttura e, quindi, le proprietà. Questa tecnica si affianca a quella usuale della diffusione ad alta temperatura e, poiché opera a temperatura ordinaria o bassa, presenta il vantaggio di una maggiore precisione spaziale.

Una camera a bolle gigante. è quella dell'Argonne Laboratory dell'Atomic Energy Commission, Illinois; dotata di quattro macchine fotografiche, entra in funzione il 13 ottobre e, con un diametro di 3,66 m, un'altezza di 2,13 m e un volume di 24.000 l di idrogeno liquido, è, al momento, la più grande nel mondo.

La 'riscoperta' dell'elemento chimico transuranico con numero atomico 104. Questo elemento è ottenuto dal fisico Albert Ghiorso e i suoi collaboratori della University of California di Berkeley bombardando con ioni di carbonio un isotopo del californio; gli scopritori gli attribuiscono il nome rutherfordio, simbolo Rf, in onore del fisico Ernest Rutherford. Cinque anni prima lo stesso elemento era stato scoperto dal fisico sovietico Georgij N. Flërov e i suoi collaboratori nell'Istituto di Ricerche Nucleari di Dubna, presso Mosca, che gli avevano attribuito il nome di kurčatovio.

I satelliti Interkosmos. Si tratta di satelliti artificiali terrestri per studiare la radiazione solare e i suoi effetti sulla ionosfera terrestre, gestiti da un comitato internazionale di cui fanno parte studiosi sovietici, polacchi, cecoslovacchi, tedeschi della RDT, ungheresi, romeni e bulgari; Interkosmos 1 e 2 sono lanciati, rispettivamente, il 14 ottobre e il 29 dicembre.

Il satellite meteorologico sovietico Meteor. Il primo satellite artificiale in orbita terrestre, senza equipaggio e attrezzato per la trasmissione a una stazione terrestre dei rilevamenti automatici di grandezze meteorologiche, dopo accurati esperimenti di prova, entra in attività seguito da una numerosa serie con prestazioni via via migliorate. I satelliti Meteor sono all'incirca cilindrici, l'orbita è quasi circolare di raggio intorno a 900 km e di tipo quasi polare (inclinazione intorno a 82°); la terza serie (Meteor 3), inaugurata nel 1996, avrà un'orbita eliosincrona a quota di circa 1000 km.

La prima verifica della deriva dei continenti. Una spedizione dell'US Antarctic Research Program, diretta da D.H. Elliot, annuncia nel mese di dicembre di avere rinvenuto oltre 450 fossili di vertebrati, principalmente rettili tecodonti e terapsidi; tra questi ultimi, resti di Lystrosaurus, un rettile del Triassico i cui resti erano stati già trovati nell'Africa meridionale e nell'Asia. Ciò costituisce la prima prova sicura del fatto che 200 milioni di anni fa i tre continenti erano uniti nel supercontinente detto Gondwana e conferma la teoria della deriva dei continenti.

Il programma Tektite I. Dedicato a ricerche di oceanologia, di geologia dei fondi marini e a studi del comportamento umano sia fisiologico sia psicologico nell'ostile ambiente sottomarino, è organizzato dalla NASA e inizia il 15 febbraio, con l'installazione di un laboratorio sottomarino alla profondità di 15 m sul fondo della Baia di Great Lemeshur dell'Isola di St. John, una delle Isole Vergini, all'interno di un parco nazionale marino. In questo laboratorio, strutturato in due camere comunicanti l'una sull'altra, operano fino al 15 aprile quattro ricercatori statunitensi.

Un batiscafo esplora la Corrente del Golfo. L'oceanologo belga Jacques Piccard, della Université Libre de Bruxelles, fa costruire un batiscafo (lungo 15 m, di massa 130 t e intitolato a Benjamin Franklin) sul quale, insieme a sei collaboratori, s'imbarca nel mese di agosto lasciandosi trascinare per circa 2650 km dalla Corrente del Golfo, studiandone per la prima volta direttamente le caratteristiche in superficie e a varie profondità, sino a 500 m circa. Si scopre che la corrente ha una velocità in superficie sino a 7,2 km/h ca., quasi doppia di quella attesa, che in profondità si verificano ampi e violenti vortici, e che vi è una sorprendente scarsità di organismi.

Determinata la struttura dell'anticorpo. Gerald M. Edelman pubblica la prima struttura delle immunoglobuline G (IgG) o anticorpi, le proteine plasmatiche coinvolte nei fenomeni immunitari tra le più studiate dai biochimici. La struttura convalida i principali concetti descrittivi stabiliti nel decennio precedente e introduce quello di dominio. Edelman e altri ricercatori avevano notato che certe regioni della molecola erano omologhe fra loro, e disponendo dell'intera struttura primaria risulta che le immunoglobuline sono composte di domini costituiti da 110 residui amminoacidici, che potevano essere definiti 'unità evolutive adattate a distinte e separate funzioni'. I domini delle regioni variabili delle catene leggere e pesanti si sono cioè evoluti come regioni per il riconoscimento dell'antigene, mentre quelli costanti determinavano la funzione biologica dell'anticorpo. Edelman condividerà con Porter il premio Nobel 1972 per la medicina o la fisiologia.

La sintesi della ribonucleasi. Robert Bruce Merrifield e Bernd Gutte, della Rockefeller University di New York, applicando il metodo della sintesi allo stato solido introdotto nel 1964 dallo stesso Merrifield, sintetizzano un polipeptide composto da 124 residui amminoacidici, identificabile con l'enzima ribonucleasi A pancreatica bovina. Contemporaneamente, Ralph Hirschmann e i suoi collaboratori dei Merck Sharp and Dohme Research Laboratories, presso Rahway, annunciano di avere realizzato la sintesi totale dello stesso enzima in soluzione. I due processi rappresentano la prima sintesi totale di un enzima.

Introdotta la classificazione moderna dei cinque Regni dei viventi. Essa comprende: (1) i Monera o Procarioti (batteri), (2) i Protisti o Protocisti (alghe, protozoi, muffe di limo), (3) i Funghi, (4) le Piante, (5) gli Animali.

Fecondazione in vitro di oociti umani. I ricercatori britannici Robert G. Edwards e Patrick C. Steptoe annunciano di essere riusciti a fecondare in provetta alcune cellule uovo umane e a controllarne al microscopio lo sviluppo. è il primo avvenimento di una catena di sperimentazioni che nei decenni successivi avrà un grande sviluppo soprattutto per la possibilità di risolvere problemi di sterilità, accendendo però vivaci controversie etico-religiose.

Isolati i sei geni dell'operone lac. Nel mese di novembre, un gruppo di biologi della Harvard Medical School di Boston, tra i quali Jon Beckwith, annuncia di avere isolato dal cromosoma del batterio Escherichia coli i sei geni dell'operone lac, che controllano l'utilizzazione del lattosio da parte del batterio. La tecnica messa in atto è particolarmente importante perché consente di studiare materiale genetico ben specificato senza interferire con il resto del DNA.

Le prostaglandine come agenti abortivi. Il Karolinska Institutet di Stoccolma comunica di aver ottenuto il primo caso di aborto terapeutico indotto da prostaglandine. Poco tempo prima Marc Bygdeman e Nils Wiquist, dello stesso istituto, avevano dimostrato che l'iniezione di prostaglandine in vivo causava contrazioni uterine, fino a determinare l'interruzione della gravidanza.

Inventata la citometria di flusso. Leonard Herzenberg, a Stanford, mette a punto il fluorescent-activated cell sorter (FACS), che grazie all'uso di anticorpi fluorescenti che riconoscono i marcatori di superficie dei linfociti e un raggio laser di lunghezza d'onda appropriata consente l'analisi quantitativa, l'identificazione e la separazione di cellule con differenti antigeni di superficie.

Isolato e caratterizzato un peptide che regola il funzionamento della tiroide. Andrew V. Schally e Roger Guillemin, che riceveranno il premio Nobel 1977 per la medicina o la fisiologia insieme alla Yalow, identificano in animali un peptide che induce l'ipofisi a rilasciare l'ormone che stimola la tiroide (TSH) che è un fattore di rilascio composto di tre amminoacidi (TRF). La ricerca si indirizza anche sull'uomo e apre la strada all'identificazione di numerosi peptidi, nonché a importanti ricadute cliniche.

Il bioglass, un nuovo materiale per ossa danneggiate. Il chimico statunitense Larry L. Hench, dell'Università della Florida a Gainesville, ha realizzato un materiale nuovo, denominato 'bioglass', per sostituire pezzi di ossa danneggiate, soddisfacentemente sperimentato su animali e prossimo alla sperimentazione sull'uomo; si tratta di un vetro con l'aggiunta di calcio e fosforo in modo che la sua costituzione ripeta quella dell'idrossiapatite, uno dei componenti delle ossa. La tecnica consiste nel ricoprire la struttura portante della protesi, che generalmente è d'allumina, un materiale ceramico poroso, con bioglass; quest'ultimo reagisce con il tessuto osseo sano, facendolo penetrare nei pori dell'allumina, determinando così un forte legame tra l'osso e la protesi.

1970

L'analisi convessa. Ralph Tyrrell Rockafellar pubblica il suo libro Convex analysis, in cui raccoglie i principali risultati di questa disciplina, nata essenzialmente negli anni Sessanta a opera dello stesso autore e di Jean-Jacques Moreau. Una delle idee più importanti dell'analisi convessa è l'introduzione del sottodifferenziale, che ha una forte parentela con i concetti di dualità di Fenchel, e che sarà generalizzato dal suo allievo Francis H. Clarke nel 1973.

Il X problema di Hilbert. Il sovietico Yuri V. Matiyasevic, dell'Istituto di matematica Steklov dell'Università di Leningrado, dimostra che il X problema di Hilbert non ha soluzione, ossia che non vi è un metodo generale per determinare quando equazioni polinomiali hanno una soluzione in numeri interi.

Basi di dati relazionali. L'americano Edgar Codd sviluppa una teoria delle relazioni, che propone come fondamento universale per i sistemi di basi di dati. Una base di dati relazionale è simile a un modello per la logica del primo ordine: c'è un insieme di individui e un certo numero di tabelle che danno le relazioni tra gli individui. Nel 1979 fu introdotto un linguaggio standard per formulare richieste di informazioni in una base di dati relazionale, lo standard query language (SQL).

La nozione di semimartingala e l'integrazione stocastica vettoriale. Nel 1970 i matematici francesi Catherine Doléans e Paul-André Meyer sviluppano la teoria dell'integrazione stocastica rispetto a una semimartingala (definita come somma di una martingala locale e di un processo con traiettorie dotate di variazione totale finita su ogni intervallo limitato). Più tardi Claude Dellacherie (ispirato da un articolo di Métivier e Pellaumail) e, indipendentemente, Klaus Bichteler scopriranno la possibilità di caratterizzare le semimartingale come gli unici processi rispetto ai quali l'integrale stocastico elementare (cioè quello definito in modo ovvio sui processi prevedibili elementari) verifichi una certa condizione minima di continuità. I francesi Michel Métivier e Jean Pellaumail svilupperanno poi una teoria dell'integrazione stocastica rispetto a una semimartingala a valori in uno spazio di Banach.

Librerie di software numerico. Un gruppo di ricercatori che avevano partecipato al progetto SSP (Scientific software package) dell'IBM fondano l'IMSL (International mathematical and statistical libraries), un'organizzazione che intende sviluppare e distribuire software numerico. Il primo nucleo della libreria per il linguaggio FORTRAN e i calcolatori IBM è già disponibile nel 1971. Circa nello stesso periodo vengono fondati la libreria NAG (Nottingham algorithms group) in Gran Bretagna, che ha sviluppato a tutt'oggi oltre 1000 programmi numerici, e il progetto NATS (National activity to test software) in America, che ha prodotto i pacchetti EISPACK, LINPACK e FUNPACK. Questi pacchetti e i loro successori, quali LAPACK, sono considerati le migliori raccolte di programmi numerici e sono disponibili in rete.

Le sonde lunari sovietiche Luna 16 e 17, con il veicolo lunare Lunakhod 1. La prima, lanciata il 12 settembre, il 20 dello stesso mese si posa sulla Luna, nel Mar Fecunditatis, restandovi per circa 26,6 ore per effettuare misurazioni varie e carotaggi del suolo. Luna 17, lanciata il 10 novembre, alluna il giorno 17 e sbarca nel Mar Imbrium il primo veicolo a ruote lunare denominato Lunakhod 1, capace di spostarsi, in autopropulsione su comandi da terra, sull'accidentata superficie lunare; quindi torna alla sua base terrestre.

Idrogeno libero intorno alle comete. Gli strumenti del satellite OAO 2 (Orbiting Astronomical Observatory) confermano la presenza di una nube d'idrogeno libero intorno alla cometa 1969g, denominata 'cometa Tago-Sago-Kosaka', la prima a essere stata osservata dallo spazio circumterrestre.

I grandi cicli delle macchie solari. L'astronomo John A. Eddy scopre all'High Altitude Observatory (HAO) di Boulder (Colorado) che vi sono stati parecchi periodi di tempo caratterizzati da un insolitamente piccolo oppure grande numero di macchie solari chiamati, rispettivamente, 'periodi Maunder di minimo' e 'di massimo' (dal nome dell'astronomo britannico Edward W. Maunder che già nel 1893 aveva intravisto simili situazioni di minimo, relativamente ai periodi 1645-1715 e 1400-1510).

Nuovi telescopi. Grandi telescopi ottici entrano in funzione, con specchi da 399 cm ca., negli Osservatori di Kitt Peak, in Arizona, e di Cerro Tololo in Cile, e da 224 cm ca. in quello di Mauna Key, nelle Isole Hawaii. Un radiotelescopio con apertura di 100 m entra in funzione, a Bonn in Germania.

Un nuovo genere di radioattività. Un gruppo internazionale di ricercatori, costituitosi presso la United Kingdom Atomic Energy Autorithy di Harwell e diretto da Joseph Cerny, comunica di avere scoperto una nuova forma di radioattività, consistente nell'emissione di un protone da parte di un nucleo atomico. Precisamente, bombardando atomi di calcio con ioni di ossigeno, si ottenne un nuclide instabile per emissione di un protone da 1,59 MeV con periodo di dimezzamento di 243 ms, che fu identificato come ⁵³Co^m, ossia l'isotopo 53 del cobalto in uno stato eccitato molto stabile.

Le prime memorie al silicio. L'industria statunitense Intel propone un chip al silicio da 1024 bit che rappresenta la prima realizzazione delle memorie successivamente usate nei personal computer.

Realizzate fibre ottiche di largo uso pratico. Si tratta di filamenti di materiale trasparente (vetro, quarzo fuso, plastica) flessibili ed estremamente omogenei quanto a dimensioni e caratteristiche ottiche trasversali, con diametro dell'ordine del decimo di mm: la luce inviata a un'estremità si mantiene sempre, in virtù di ripetute riflessioni totali interne, entro la fibra, e la sua propagazione, in particolare di segnali ottici, avviene con grandissimo rendimento, anche su ragguardevoli distanze. Le fibre ottiche sostituiscono nella medicina le precedenti 'guide di luce' rigide o semirigide per esplorare l'interno del corpo e nell'elettronica, usando luce coerente emessa da laser, sostituiscono linee conduttrici o cavi coassiali che trasportano, rispettivamente, segnali elettrici oppure radioelettrici, con grandi vantaggi per l'alto numero dei canali di trasmissione esercibili contemporaneamente su una singola fibra.

Il primo acceleratore elettrostatico lineare tandem Van de Graaf italiano. Entra in funzione nel mese di maggio nei laboratori di fisica nucleare del Centro Informazioni Studi Esperienze di Milano; produce fasci di protoni o deutoni accelerati sino a un'energia di 8 MeV, con un'intensità di fascio di 1-2 μA.

Scoperta la reattività degli ossidi di azoto verso l'ozono. Paul J. Crutzen, dell'Istituto di meteorologia dell'Università di Stoccolma, dimostra che gli ossidi di azoto NO e NO₂ fungono da catalizzatori nella reazione di decomposizione dell'ozono stratosferico. Per questo lavoro, che pone per la prima volta la questione della stabilità dello strato di ozono stratosferico, Crutzen riceverà il premio Nobel 1995 per la chimica.

Il dolcificante sintetico aspartame. Marion R. Cloninger e Ruth E. Baldwin, della University of Missouri di Columbia, propongono l'uso dell'estere metilico dell'aspartilfenilalanina (aspartame) come dolcificante ipocalorico. Le proprietà dolcificanti del composto, sintetizzato nel 1965 da J.M. Davey, A.H. Laird e J.S. Morley delle Imperial Chemical Industries, erano state scoperte per caso nel 1969 da James M. Schlatter, della società G.D. Searle & Co., nell'Illinois. Nonostante i suoi possibili effetti nocivi, l'aspartame diventerà uno dei dolcificanti più diffusi.

Riottenuto l'elemento chimico transuranico 105. Albert Ghiorso comunica di avere ottenuto, con i suoi collaboratori del Lawrence Radiation Laboratory della University of California, di Berkeley, l'elemento chimico transuranico di numero atomico 105, bombardando l'isotopo 249 del californio con ioni dell'isotopo 15 dell'azoto accelerati all'energia di 84 MeV; per questo nuovo elemento è proposto il nome di hahnio, simbolo Ha, in onore del chimico-fisico tedesco Otto Hahn.

Una nuova forma cristallina dell'azoto liquido. I chimici R.L. Mills e A.F. Schuch, del Los Alamos Scientific Laboratory, annunciano di avere scoperto, con la tecnica della diffrazione di raggi X ad alta pressione (4015 atm) e bassa temperatura (20,5 K), una nuova fase cristallina dell'azoto, denominata gamma, che va ad aggiungersi alle due già note, ossia alla fase alfa, cubica, e alla fase beta, esagonale; la fase gamma ha una struttura tetragonale ed esiste soltanto a pressioni maggiori di 3000 atm e temperature minori di 40 K.

Realizzata la prima versione del software Gaussian. John A. Pople e i suoi collaboratori della Carnegie Mellon University di Pittsburgh realizzano la prima versione del pacchetto di software per calcoli quantistici denominato 'Gaussian', che utilizza funzioni gaussiane per costruire gli orbitali molecolari. Questo software, che permette di accedere in modo relativamente semplice al calcolo delle caratteristiche molecolari, sarà continuamente perfezionato e contribuirà in modo considerevole alla diffusione della chimica quantistica nella ricerca di base e applicata. Pople riceverà il premio Nobel 1998 per la chimica.

Laser chimico a emissione continua. Ricercatori dell'Università di Cornell e dell'Aerospace Corporation di El Segundo in California realizzano con successo laser chimici a gas con emissione continua nell'infrarosso. Essi sfruttano l'energia liberata dalla reazione fra idrogeno o deuterio atomici e fluoro atomico. Questi dispositivi abolendo una sorgente di energia esterna permettono di ottenere elevate potenze con piccole dimensioni.

Nuovi e significativi sviluppi nella tecnica dei laser. Vengono prodotti laser a elettroni liberi e laser a femtosecondi. Inoltre viene anche comunicata la preparazione del primo laser atomico, che emette atomi coerenti invece di radiazioni.

Il fondo del Mar Tirreno. Il Laboratorio di geologia marina del CNR e l'Istituto di geologia dell'Università di Bologna, diretti da Raimondo Selli, pubblicano la prima carta del fondo del Mar Tirreno, considerato uno dei mari più interessanti del mondo, sia per quanto riguarda la sua evoluzione geologica sia per le probabili risorse minerarie.

Amminoacidi extraterrestri. Ricercatori dell'Ames Research Center della NASA, a Mountain View, in California, comunicano di avere scoperto amminoacidi di origine extraterrestre nel materiale prelevato dal grande meteorite caduto il 28 settembre 1969 a Murchison, in Australia: 5 del tipo L (levogiro) e 5 del tipo D (destrogiro). Tale scoperta permette di ipotizzare sia un'eventuale origine non terrestre della vita sia la possibile presenza attuale di forme di vita in ambienti non terrestri.

La scoperta della trascrittasi inversa. Howard M. Temin, della University of Wisconsin di Madison, e David Baltimore, del MIT, dimostrano contemporaneamente l'esistenza di una specifica attività enzimatica nei virus a RNA, in grado di copiare quest'ultimo in DNA. È una scoperta fondamentale che modifica i termini del dogma centrale della biologia molecolare enunciato da Crick nel 1957. Temin e Baltimore riceveranno il premio Nobel 1975 per la medicina o la fisiologia.

La scoperta del primo enzima di restrizione. è attribuita a Hamilton O. Smith, della Johns Hopkins University di Baltimora, che, verificando una precedente ipotesi, identifica un enzima capace di restrizione, cioè di 'tagliare' il DNA nei batteri in corrispondenza di siti specifici. Smith riceverà il premio Nobel 1978 per la medicina o la fisiologia.

Il ruolo dell'RNA. I biochimici statunitensi Sidney Altman, della Yale University, e Thomas R. Cech, dello Howard Hughes Medical Institute di Chevy Chase, scoprono indipendentemente che l'RNA non è solo un portatore passivo d'informazioni genetiche ma anche un elaboratore di esse, in particolare promuovendo reazioni chimiche e riproducendosi. Altman e Cech riceveranno il premio Nobel 1989 per la chimica.

La prima sintesi di un gene. Un gruppo di ricercatori della University of Wisconsin di Madison, sotto la guida di Har G. Khorana, premio Nobel 1968 per la medicina o la fisiologia, comunica nel mese di giugno di avere sintetizzato un gene artificiale; si tratta di un gene che codifica per la produzione dell'acido ribonucleico di trasporto (tRNA) dell'alanina del lievito.

Sintetizzato l'ormone della crescita. I biochimici Choh Hao Li e Donald Yamashiro, della University of California di Berkeley, annunciano di avere sintetizzato una proteina capace di stimolare la crescita corporea, dalla quale ottenere prodotti sintetici con le proprietà dell'ormone umano della crescita (GH).

Il primo insediamento umano nelle Americhe. L'archeologo James M. Adovasio, della University of Pittsburgh, in Pennsylvania, annuncia di avere scoperto a Meadowcroft, in Pennsylvania, resti umani di circa 19.000 anni fa, ossia circa 7500 anni prima di quelli più antichi sinora conosciuti in America. La scoperta riapre la di-scussione sulla data della prima migrazione umana nelle Americhe.

Pubblicazione di Human sexual inadequacy. Questo testo fa seguito a Human sexual response, del 1966, degli stessi autori, gli statunitensi William H. Masters, ginecologo, e Virginia Eshelman Johnson, psicologa, e tratta di vari problemi comuni della sfera sessuale, in particolare dell'impotenza e dell'eiaculazione precoce.

Individuato il primo recettore per un neurotrasmettitore. Jean-Pierre Changeux, dell'Institut Pasteur di Parigi isola il recettore per l'acetilcolina, sostanza che media la trasmissione degli impulsi tra le cellule nervose.

Filosofia della biologia. Jacques Monod pubblica L'hazard et la nécessité, che darà vita a un acceso dibattito intorno alla filosofia della biologia. Il collega François Jacob dà alle stampe La logique du vivant, une histoire de l'hérédité, importante saggio di storia dell'eredità biologica.

Bioetica. L'oncologo Van Rensselaer Potter conia il termine 'bioetica', riferendosi però ai possibili miglioramenti delle condizioni di vita per mezzo della biomedicina. Il significato si restringerà progressivamente, includendo solamente le implicazioni morali del nuovo sapere biomedico.

Sperimentato il tamoxifene. Al Christie Hospital di Manchester viene realizzato il primo trial clinico sul tamoxifene come terapia per il tumore della mammella.

Vincitori di premi Nobel e della Medaglia Fields nel decennio 1961-1970

1961

Nobel per la fisica

Robert Hofstadter, USA, Stanford University, California, per gli studi pionieristici sullo scattering di elettroni nei nuclei atomici e per le scoperte sulla struttura dei nucleoni.

Rudolf Ludwig Mössbauer, Repubblica Federale di Germania, Technische Universität München, per le ricerche sull'assorbimento risonante della radiazione gamma e per la scoperta dell'effetto che porta il suo nome.

Nobel per la chimica

Melvin Calvin, USA, University of California, Berkeley, per le ricerche sull'assimilazione dell'anidride carbonica nelle piante.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Georg von Békésy, USA (Ungheria), Harvard University, Cambridge, Massachusetts, per le scoperte sul meccanismo fisico della stimolazione nella coclea.

1962

Nobel per la fisica

Lev Davidovich Landau, URSS, Accademia delle Scienze dell'URSS, Mosca, per le teorie pionieristiche sugli stati condensati della materia, in particolare sull'elio liquido.

Nobel per la chimica

Max Ferdinand Perutz, Gran Bretagna (Austria), e John Cowdery Kendrew, Gran Bretagna, entrambi del MRC Laboratory of Molecolar Biology, Cambridge, per gli studi sulla struttura delle emoproteine.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Francis Harry Compton Crick, Gran Bretagna, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, James Dewey Watson, USA, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, e Maurice Hugh Frederick Wilkins, Gran Bretagna, London University, per le scoperte relative alla struttura molecolare degli acidi nucleici e il suo ruolo nel trasferimento dell'informazione genetica negli esseri viventi.

Medaglia Fields

Lars Hörmander, Svezia, Stockholms Universitet, per le ricerche sulle equazioni differenziali alle derivate parziali e sugli operatori ipoellittici.

John Willard Milnor, USA, Princeton University, New Jersey, per le ricerche sulla struttura esotica della sfera a sette dimensioni.

1963

Nobel per la fisica

Eugene Paul Wigner, USA (Ungheria), Princeton University, New Jersey, per il contributo offerto alla teoria del nucleo atomico e delle particelle elementari, in particolare mediante la scoperta e le applicazioni dei principî fondamentali di simmetria.

Maria Goeppert-Mayer, USA (Germania), University of California, La Jolla, e Johannes Hans Daniel Jensen, Repubblica Federale di Germania, Ruprecht-Karls Universität Heidelberg, per le scoperte sul modello a forma di guscio del nucleo atomico.

Nobel per la chimica

Karl Ziegler, Repubblica Federale di Germania, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, e Giulio Natta, Italia, Politecnico di Milano, per le scoperte nel campo della chimica e della tecnologia degli alti polimeri.

Nobel per la medicina o la fisiologia

John Carew Eccles, Australia, Australian National University, Canberra, Alan Lloyd Hodgkin, Gran Bretagna, University of Cambridge, Andrew Fielding Huxley, Gran Bretagna, London University, per le scoperte relative ai meccanismi ionici coinvolti nell'eccitazione e nell'inibizione nelle porzioni periferiche e centrali della membrana nervosa cellulare.

1964

Nobel per la fisica

Charles Hard Townes, USA, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Nicolay Gennadiyevich Basov, URSS, e Aleksandr Mikhailovich Prokhorov, URSS, entrambi dell'Accademia delle Scienze dell'URSS, Mosca, per il fondamentale lavoro nel campo dell'elettronica quantistica, e per aver realizzato oscillatori e amplificatori basati sul principio del laser e del maser.

Nobel per la chimica

Dorothy Crowfoot Hodgkin, Gran Bretagna, University of Oxford, per aver determinato, mediante tecniche con raggi X, la struttura di importanti sostanze biochimiche.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Konrad Bloch, USA (Germania), Harvard University, Cambridge, Massachusetts, e Feodor Lynen, Repubblica Federale di Germania, Max-Planck-Institut für Zellchemie, Monaco, per le scoperte sul meccanismo e la regolazione del metabolismo del colesterolo e degli acidi grassi.

1965

Nobel per la fisica

Sin-Itiro Tomonaga, Giappone, University of Tokyo, Julian Schwinger, USA, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, e Richard Phillips Feynman, USA, California Institute of Technology, Pasadena, per il fondamentale lavoro nel campo dell'elettrodinamica quantistica, con importanti conseguenze per la fisica delle particelle elementari.

Nobel per la chimica

Robert Burns Woodward, USA, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, per le notevoli conquiste conseguite nel campo delle sintesi organiche.

Nobel per la medicina o la fisiologia

François Jacob, Francia, André Lwoff, Francia, e Jacques Monod, Francia, tutti dell'Institut Pasteur, Parigi, per le scoperte sul controllo genetico di sintesi di enzimi e virus.

1966

Nobel per la fisica

Alfred Kastler, Francia, école Normale Supérieure, Parigi, per la scoperta e lo sviluppo di metodi ottici usati per lo studio delle risonanze hertziane negli atomi.

Nobel per la chimica

Robert Sanderson Mulliken, USA, University of Chicago, Illinois, per il fondamentale lavoro sui legami chimici e sulla struttura elettronica delle molecole mediante il metodo degli orbitali molecolari.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Peyton Rous, USA, Rockefeller University, New York, per la scoperta dei virus oncogeni.

Charles Brenton Huggins, USA, University of Chicago, Illinois, per le scoperte relative al trattamento ormonale del cancro della prostata.

Medaglia Fields

Michael Francis Atiyah, Gran Bretagna, University of Oxford, per i lavori sul teorema dell'indice (K-teoria).

Paul Joseph Cohen, USA, Stanford University, California, per avere dimostrato l'indipendenza dell'ipotesi del continuo dagli assiomi della teoria degli insiemi.

Alexander Grothendieck, Repubblica Federale di Germania, Université de Paris, per i fondamentali lavori in algebra omologica e in geometria algebrica.

Stephen Smale, USA, University of California, Berkeley, per avere dimostrato che una varietà differenziabile con gli stessi gruppi di omotopia di una sfera di dimensione n è omeomorfa alla sfera.

1967

Nobel per la fisica

Hans Albrecht Bethe, USA (Germania), Cornell University, Ithaca, New York, per i contributi alla teoria delle reazioni nucleari, in particolare per le scoperte relative alla produzione di energia stellare.

Nobel per la chimica

Manfred Eigen, Repubblica Federale di Germania, Max-Planck-Institut für Physikalische Chemie, Göttingen, Ronald George Wreyford Norrish, Gran Bretagna, Institute of Physical Chemistry, Cambridge, e George Porter, Gran Bretagna, Royal Institution of Great Britain, Londra, per gli studi compiuti sulle reazioni chimiche caratterizzate da elevate velocità, effettuati perturbando l'equilibrio mediante impulsi molto brevi di energia.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Ragnar Granit, Svezia (Finlandia), Karolinska Institutet, Stoccolma, Haldan Keffer Hartline, USA, Rockefeller University, New York, e

George Wald, USA, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, per le scoperte sui processi visivi primari fisiologici e chimici.

1968

Nobel per la fisica

Luis Walter Alvarez, USA, University of California, Berkeley, per il contributo decisivo alla fisica delle particelle elementari, in particolare per la scoperta di un gran numero di stati risonanti, resi possibili dallo sviluppo della tecnica della camera a bolle di idrogeno e dall'analisi dei dati.

Nobel per la chimica

Lars Onsager, USA (Norvegia), Yale University, New Haven, Connecticut, per la scoperta di relazioni reciproche che portano il suo nome e sono fondamentali per la termodinamica dei processi irreversibili.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Robert William Holley, USA, Cornell University, Ithaca, New York, Har Gobind Khorana, USA (India), University of Wisconsin, Madison, e Marshall Warren Nirenberg, USA, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, per aver spiegato il codice genetico e la sua funzione nella sintesi proteica.

1969

Nobel per la fisica

Murray Gell-Mann, USA, California Institute of Technology, Pasadena, per i contributi e le scoperte sulla classificazione delle particelle elementari e delle loro interazioni.

Nobel per la chimica

Derek Harold R. Barton, Gran Bretagna, Imperial College, Londra, e Odd Hassel, Norvegia, University of Oslo, per i contributi offerti allo sviluppo dell'analisi conformazionale delle molecole e delle sue applicazioni in chimica.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Max Delbrück, USA (Germania), California Institute of Technology, Pasadena, Alfred Day Hershey, USA, Carnegie Institution of Washington, New York, e Salvador Edoardo Luria, USA (Italia), Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, per le scoperte sui meccanismi di replicazione e sulla struttura genetica dei virus.

1970

Nobel per la fisica

Hannes Olof Gösta Alfvén, Svezia, Royal Institute of Technology, Stoccolma, per le importanti ricerche e scoperte nel campo delle onde magneto-fluido-dinamiche applicate alle varie aree della fisica dei plasmi.

Louis-Eugène-Félix Néel, Francia, Université de Grenoble, per le fondamentali ricerche e scoperte sull'antiferromagnetismo e sul ferromagnetismo, applicate alla fisica dello stato solido.

Nobel per la chimica

Luis Federico Leloir, Argentina, Instituto de Investigaciones Bioquimicas, Buenos Aires, per la scoperta dei nucleotidi dello zucchero e del ruolo da essi svolto nella biosintesi dei carboidrati.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Bernard Katz, Gran Bretagna (Germania), University College London, Ulf von Euler, Svezia, Karolinska Institutet, Stoccolma, e Julius Axelrod, USA, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, per le scoperte sui trasmettitori umorali nelle terminazioni nervose e sul meccanismo del loro immagazzinamento, rilascio e disattivazione.

Medaglia Fields

Alan Baker, Gran Bretagna, University of Cambridge, per i lavori sulla teoria dei numeri trascendenti.

Heisuke Hironaka, Giappone, Princeton University, New Jersey, per i suoi studi sulla risoluzione di singolarità di varietà algebriche.

Sergej Petrovich Novikov, URSS, Università di Mosca, per i suoi lavori sulla classificazione di varietà differenziabili.

John Griggs Thompson, USA, University of Chicago, Illinois, per aver dimostrato con W. Feit che un gruppo semplice finito non ciclico ha ordine pari, e per altri lavori sulla teoria dei gruppi semplici finiti.