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La Summer school di IDeAS e la meccanica quantistica

La Summer school di IDeAS e la meccanica quantistica

Durante la seconda edizione della “IDeAS” Summer School, svolta dal 17 al 20 Settembre 2019 presso il dipartimento di Fisica dell’Università di Cagliari, più di 60 ragazzi di tutta la Sardegna si sono riuniti per analizzare e comprendere aspetti della fisica secondo delle metodiche non tipicamente scolastiche. I ragazzi hanno avuto la fortuna di rapportarsi con giovani ricercatori in carriera, alcuni dei quali collaborano con il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle, il CERN. Sono stati trattati, durante questa “scuola estiva”, svariate tematiche: dalla cosmologia all’astronomia, dalla meccanica quantistica al giornalismo scientifico.

La meccanica quantistica: modelli atomici

Una parte di questi ragazzi ha avuto la possibilità di eseguire alcuni esperimenti per comprendere con maggiore concretezza, attraverso delle analogie, alcuni arcani della meccanica quantistica.

Hanno simulato l’atomo di Bohr tramite un filo circolare collegato ad un amplificatore, un generatore di frequenza ed un alternatore; secondo Bhor, affinché gli elettroni possano orbitare intorno al protone senza spiraleggiare nel nucleo, ovvero per avere un’orbita stabile, l’elettrone deve essere descritto da un’onda stazionaria.

Inoltre hanno potuto osservare il comportamento di un’onda stazionaria in due dimensioni, grazie alll’esperimento del piatto di Chladni. Una volta cosparsa della polvere su un WhatsApp Image 2019 10 24 at 163937piatto collegato  ad un amplificatore, un generatore di frequenza e ad un alternatore, hanno osservato che la polvere si disponeva nelle parti della superficie del piatto che non vibravano, nello specifico nei nodi di vibrazione; un curioso esperimento che ha affascinato i ragazzi per la moltitudine di bizzarre figure ottenibili solo variando di pochi Hz la frequenza.

Questo esperimento è un’efficace analogia per spiegare la teoria dell’atomo formulata da Schrödinger che, migliorando il modello atomico di Bohr, individua le zone in cui c’è più probabilità di trovare l’elettrone. Nel piatto di Chladini i punti in cui si deposita la sabbia colorata rappresentano le zone dove è più probabile trovare l’elettrone, anche se Schrödinger riteneva che gli elettroni si depositassero proprio dove la vibrazione è maggiore, mentre la sabbia si deposita dove il piatto non vibra.    

 

Maria Laura Deiana 5^E

 

Scienziate nel tempo. 100 Biografie

scienziate nel tempoIl libro “Scienziate nel tempo. 100 biografie” nasce da una ricerca italiana sul rapporto delle donne con la scienza, iniziata all’Università Bocconi nel 1997. Le autrici, Sara Sesti e Liliana Moro, entrambe insegnanti, sono da tempo impegnate nella ricerca e nello studio del ruolo delle donne nella scienza presso l’Università Bocconi. Hanno precedentemente pubblicato insieme un’altra raccolta di biografie intitolata “Donne di scienza. 50 biografie dall’antichità al duemila”. Lo scopo della raccolta è quello di far emergere il difficile rapporto fra le donne e la scienza nei secoli attraverso il racconto del profilo biografico di 100 donne che si sono dedicate appunto all’indagine scientifica. Nonostante le donne si siano occupate di scienza fin dall’antichità, la loro presenza nell’ambiente scientifico è stata sempre un’eccezione, per il fatto che si trattava di contesti riservati esclusivamente agli uomini. Le donne hanno avuto accesso all'istruzione solo dopo la seconda metà dell’800 e solo nel 1867 è stata aperta l’Università alle donne. Solo da allora il contributo delle donne alla ricerca scientifica ha potuto affermarsi, anche se compromesso da questo notevole ritardo. Prima solo le scienziate provenienti da famiglie facoltose riuscivano ad affermarsi soprattutto perché venivano affiancate da un’importante figura maschile come un marito, un padre o un fratello, in grado di fornire loro l’istruzione che veniva negata dalle istituzioni.
Ancora oggi si fatica a riconoscere il ruolo della donna in ambito scientifico, lo dimostrano il fatto che i Nobel assegnati a scienziate dal 1901 non arrivano a venti e le donne continuano a ricoprire ruoli secondari nella ricerca e nelle istituzioni, nonostante l’elevata presenza di donne nelle facoltà universitarie di indirizzo scientifico. Dai rapporti ufficiali emerge che la motivazione non è legata alla forte competitività nell’ambiente scientifico, né alla difficoltà per le donne di coniugare professione e vita familiare, ma da un forte scoraggiamento dal dedicarsi alla scienza che dipende da condizioni di lavoro difficili con precariati lunghi e compensi scarsi. Esistono ancora differenze nella valutazione del lavoro svolto dalle donne scienziate e dai colleghi uomini e nelle possibilità di promozioni offerte ai due sessi. Le biografie sono ordinate cronologicamente e sono precedute da un’introduzione in cui si illustra la presenza femminile nei diversi periodi storici allo scopo di far comprendere il ruolo della donna scienziato nei diversi luoghi di produzione della cultura e l’assenza, fino al XX secolo, nelle massime istituzioni come accademie e università. Le scienziate Agnodiceindividuate per il saggio sono donne che hanno fatto delle scelte particolari o che sono state significative per la storia delle donne. Quelle del periodo antecedente al XIX sono quelle di cui si sia attestata con sicurezza la produzione scientifica, mentre quelle degli anni successivi sono state scelte per originalità delle loro ricerche. Viene inoltre ricordato il lavoro di gruppi di scienziate che hanno prodotto importanti lavori collettivi. Attraverso le loro biografie, le autrici cercano di far comprendere che sono donne che non rispondono a nessuno stereotipo come ad esempio quello della donna poco femminile e che non hanno caratteristiche che le accomunano se non l’interesse per la divulgazione. Il libro è infatti presentato dalla frase ‘Chi dice che le donne non sono portate per la scienza?’. Tra le biografie particolarmente interessante nel periodo dell’antica Grecia è la figura di Agnodice, che attorno al 300 a. C., travestita da uomo studiò e operò come medico. Una volta scoperta si salvò da una condanna a morte, grazie all’appoggio delle donne aristocratiche. In seguito venne consentito l’esercizio della professione medica alle donne.

Nel XX secolo spicca la figura di Clara ImmerwahrClara Immerwahr, (1870 - 1915) chimica e pacifista ebrea che si uccise contro l'uso dei gas asfissianti, creati dal marito Fritz Haber. Clara Immerwahr, prima donna laureata in chimica in Germania, si sposò con il chimico Fritz Haber, con cui inizialmente, collaborava nelle sue ricerche. Con la nascita del figlio, dovette condurre, con grande sofferenza, una vita relegata al ruolo di madre e moglie. Allo scoppio della prima guerra mondiale, le ricerche del marito condussero all'invenzione di gas asfissianti tra cui il cosiddetto "gas mostarda" usato dai tedeschi nel 1915, che causò 5000 morti in dieci minuti. Fu chiamato Iprite e fu la prima arma di distruzione di massa. Clara si suicidò sparandosi con la pistola per manifestare la sua non complicità allo sterminio. Prima della morte, Clara aveva scritto lettere in cui spiegava a lungo la sua decisione, ma scomparvero. In seguito Haber inventò anche lo Zyklon, che fu usato nelle camere a gas dei lager nazisti. ·
Lise Meitner

Un’altra scienziata che mostrò il suo dissenso verso l’uso delle scoperte scientifiche per scopi bellici fu Lise Meitner, fisica austriaca. La biografia della Meitner descrive la condizione dell’istruzione delle donne a Vienna nella fine del 1800. In quel periodo per le ragazze era vietata la frequenza delle scuole superiori. Grazie al sostegno della famiglia, si preparò privatamente e superò l’esame di maturità a 23 anni. Non appena Vienna concesse la frequenza dell’Università da parte delle donne, iniziò a studiare matematica e fisica. Fu la seconda donna a laurearsi in fisica. Successivamente si trasferì a Berlino dove iniziò a collaborare con chimico Otto Hahn in ricerche sulla radioattività. Un aspetto molto curioso è che per partecipare alle ricerche era costretta ad entrare nel laboratorio da una porta secondaria, poiché alle donne era vietato l’accesso all’Istituto di chimica. Nonostante la scoperta della fissione nucleare, il principio teorico su cui si è basata la costruzione dell'atomica, il Nobel fu consegnato solo al collega Otto Hahn. La Meitner si rifiutò di partecipare al Progetto Manhattan per la costruzione della bomba e, dopo Hiroshima e Nagasaki, diventò una pacifista convinta.

Hedy LamarrUn’altra biografia appassionante è quella di Hedy Lamarr, attrice e scienziata. L’autrice l’ha scelta per la copertina del libro, in quanto era una donna bellissima e lontano dallo stereotipo della donna scienziata poco femminile. Allo scoppio della seconda guerra mondiale, per opporsi al regime nazista, inventò un metodo per impedire ai tedeschi di colpire le navi degli alleati. Inventò un sistema di salti di frequenza, per evitare le intercettazioni delle onde radio. Questo sistema è stato applicato per ridurre le interferenze nella telefonia cellulare e per realizzare il Wi-Fi e le reti wireless. Nel 1998, poco prima di morire, Hedy Lamarr fu premiata per la sua invenzione. 

Tra le biografie illustrate, vi sono anche quelle di alcune scienziate italiane tra cui Rita Levi Montalcini e Margherita Hack. Rita Levi Montalcini è conosciuta soprattutto per aver ricevutoRita Levi Montalcini nel 1986 il Premio Nobel per la medicina. Essendo di origine ebraica ebbe una vita tumultuosa a causa delle leggi antisemite, che la costrinsero più volte a cambiare città e a interrompere la propria professione. Dopo la guerra riprese a lavorare a Torino. Ottenne il Nobel per gli studi sulle fibre nervose. La scienziata devolse parte del premio alla Comunità ebraica per la costruzione di una sinagoga. Nel 2001 è stata nominata Senatore a vita. Margherita Hack è la prima donna a dirigere un osservatorio astronomico in Italia ed è nota a livello mondiale per gli importanti studi da lei svolti nell’ambito dell'astrofisica Le sue ricerche hanno interessato diversi settori dell’astronomia. Importante è il suo impegno nella Margherita Hackdivulgazione scientifica attraverso la pubblicazione di testi, con la fondazione della rivista “L’Astronomia” e con l’attività in teatro come interprete e come autrice. Tra i progetti collettivi, spicca il progetto “Colored computers” portato avanti da tre scienziate afroamericane. Le donne, sfidando razzismo, sessismo e leggi segregazioniste, hanno dato un contributo fondamentali ai programmi spaziali NASA negli anni sessanta. Erano occupate presso la West Area Computing, dove erano definite “colored computers”, ovvero calcolatrici di colore ed erano collocate nel livello più basso della gerarchia. Avevano il compito di calcolare con semplici calcolatrici, i calcoli delle altre strutture del centro di ricerca. Le donne diventarono importanti nei calcoli dei voli spaziali. Nel 2006 la storia di queste scienziate è stata conosciuta dal pubblico grazie al film “”, tratto da un romanzo che racconta parte della loro storia legata all’astronauta John Glenn. Le autrici, con questo testo vogliono proporre un percorso di storia della scienza utile anche nell’attività didattica, cercando di catturare l’attenzione dei ragazzi della mia età attraverso le biografie delle scienziate e il racconto di modelli positivi di figure femminili. Attraverso la lettura del libro si percepiscono i sacrifici e la grande forza spinti dalla passione per la scienza, delle donne protagoniste. Ho trovato il tema del libro interessante ed attuale, in quanto ancora oggi si parla continuamente delle difficoltà delle donne non solo nel mondo nella scienza ma nella società in generale, dove sono continuamente discriminate o considerate inferiori. Essendo anche io una ragazza ed essendo appassionata delle scienze, la lettura di questo libro mi ha fatto riflettere sui miei sogni e sulle opportunità che potrò avere in futuro nel mondo della scienza; anche se pensare che ci siano ancora grandi differenze di genere mi ha spaventata, il coraggio e l’ingegno di queste donne mi ha dato speranza e fiducia nella possibilità che anche io possa far parte del mondo della scienza e della tecnica.

Alice Siddi 4E

La biblioteca di Babele

Nel mese di febbraio (giovedì 21 e sabato 23)  si è svolta, presso il nostro liceo, la quarta edizione dei seminari di divulgazione scientifica   IDeAS (Incontri di Divulgazione e Astrofisica in Sardegna).

Tra i partecipanti alle due giornate sono stati invitati tre nostri docenti: i proff Daniele De Murtas, Dario Cosseddu e Gianfranco Marini.

Riportiamo sotto i contenuti delle loro presentazioni

  1. La biblioteca di Babele (GF Marini)                                   ( Video-presentazione "La Biblioteca di Babele" )  
  2. Breve storia dell'infinito (D. Cosseddu)                            ( Video presentazione "La storia dell'infinito" ) 
  3. La pigrizia come costante universale (D. De Murtas)      ( Video presentazione "La pigrizia come costante universale")

babel

La biblioteca di Babele

Il mio intervento ha preso spunto dal racconto fantastico pubblicato da Jorge Luis Borges nel 1941 intitolato "La biblioteca di Babele" e si è concluso con una animazione video del racconto di Isaac Asimov "L'ultima domanda". Al termine ho rivelato al pubblico la risposta fondamentale sulla vita, l'universo e tutto quanto che, come tutti i bene informati sanno, è 42 :-)
Questa la presentazione che utilizzerò: La biblioteca di Babele ppt.

> Animazione-Video racconto <

 Gianfranco Marini

Breve storia dell'infinito 1

Seminario IDeAS: Video presentazione "La pigrizia come costante universale"

Nel mese di febbraio (giovedì 21 e sabato 23)  si è svolta, presso il nostro liceo, la quarta edizione dei seminari di divulgazione scientifica   IDeAS (Incontri di Divulgazione e Astrofisica in Sardegna).

Tra i partecipanti alle due giornate sono stati invitati tre nostri docenti: i proff Daniele De Murtas, Dario Cosseddu e Gianfranco Marini.

Riportiamo sotto i contenuti delle loro presentazioni

  1. La biblioteca di Babele (GF Marini)                                   ( Video-presentazione "La Biblioteca di Babele" )  
  2. Breve storia dell'infinito (D. Cosseddu)                            ( Video presentazione "La storia dell'infinito" ) 
  3. La pigrizia come costante universale (D. De Murtas)      ( Video presentazione "La pigrizia come costante universale")

 

dario citazione

 

“Molte sono le cose mirabili, ma nessuna è più mirabile dell’uomo”

È veramente mirabile l’uomo che scopre dentro di sé un concetto come quello di infinito, che a lui, finito e temporale, dovrebbe essere del tutto estraneo.

Eppure era necessaria una meravigliosa follia per pensare l’universo come infinito.

Tracce di quella follia meravigliosa ci sono anche nelle parole greche, che sono sempre doppie, e δεῖνος, ad esempio, significa meraviglioso ma anche terribile: come l’essenza della vita, anch’essa, come l’universo, meravigliosa e terribile.

Ci voleva una sublime, eroica follia, per abbattere i confini dell’universo descritto da Platone, Aristotele e dai greci.

Uno dunque è il cielo, il spacio immenso, il seno, il continente universale, l'eterea regione per la quale il tutto discorre e si muove. Ivi innumerabili stelle, astri, globi, soli e terre sensibilmente si veggono […]. L'universo immenso ed infinito è il composto che resulta da tal spacio e tanti compresi corpi

GiordanoBrunoCon queste parole Giordano Bruno affronta l’infinità dell’universo e il rapporto tra l’uno e i molti, dove l’uno è l’infinito e i molti sono le innumerabili cose finite che compongono l’universo.

Bruno, nel suo filosofico esaltante furore ci dice anche che noi uomini quando parliamo dell’universo come un qualcosa di finito, di limitato, ci comportiamo come chi, avendo una unica finestra, pensa che gli unici uccelli che esistono al mondo siano quelli che passano attraverso quella unica visuale. Esiste solo chi vola di fronte alla finestra che permette al mio sguardo di oltrepassare le mura.

Eppure l’uomo cerca di comprendere e racchiudere il molteplice nell’unità.

Un greco direbbe che questa è una attività meravigliosa e terribile. Ma del resto in greco le parole sono tutte doppie: farmaco vuol dire allo stesso tempo medicina e veleno e l’alpha è la prima lettera dell’alfabeto, quella da cui comincia il linguaggio, ma, quando diventa alpha privativa, serve a negare ogni parola.

Come nella scienza, anche nella vita è necessario un pizzico di follia:

Anche Jorge Luis Borges commette una serie di follie.Jorge Luis Borges

Dapprima si innamora, poi deve accettare che la sua amata Beatriz gli preferisca Carlos che, come nelle migliori tradizioni, è un idiota.

Quando Beatriz muore, l’amore di Borges sopravvive. Pur di inseguire il ricordo dell’amata continua a frequentare Carlos, che nel frattempo è divenuto un poeta, famoso per le poesie orrende ma cariche di dettagli, minuziose e preziosamente ricche, come se un imbecille come lui avesse una finestra con vista privilegiata sull’assoluto. Come se lui, scemo conclamato, potesse guardare dentro un punto nel quale si concentrano tutti i tempi e tutte le cose: una finestra con vista sull’universo infinito. La molteplicità nell’unità.

Un giorno Borges va da lui e lo trova disperato perché quella casa, il nido d’amore di Carlos e Beatriz, sta per essere demolita.

Ma subito Borges scopre che Carlos vuole impedire la distruzione dell’edificio perché nasconde un segreto.

Senza potere o volere sfuggire si trova sdraiato in un seminterrato: sente la voce di Carlos che gli dice di concentrarsi e guardare nel buio, perché a un certo momento, apparirà, meraviglioso e terribile, un aleph.

Solo quando sente una serratura scattare Borges realizza di essere da solo, immerso nel buio, completamente nelle mani di un pazzo.

E ugualmente pazzo doveva apparire chiunque violasse l’idea della finitezza dell’universo. Furono prima i pitagorici a dichiarare proibita l’idea dell’infinito, perché per loro In-finito era Non-finito, mancante di qualcosa. In-finito era Im-perfetto. L’assenza di un limite era la mancanza di qualcosa. Dunque una im-perfezione. L’in-finito era macchiato da una negazione: macchiato da una alpha privativa.

Gli stessi pitagorici che, puntando i loro calcoli sul cielo, avevano già ipotizzato con Aristarco di Samo l’eliocentrismo e con Ecfanto la rotazione della terra intorno al proprio asse, non riuscirono a concepire l’infinito. Segnati da quell’alpha privativa.

AlphaQuell’alpha che già nel suono richiama l’aleph. Anche se non esiste un aleph privativo.

Il concetto platonico di universo finito diventa un modello apparentemente insormontabile grazie ad Aristotele e poi a Tolomeo. Neppure Copernico prova a sfondare le mura dell’ultimo cielo.

Perché la scienza nascente sembra ancora prigioniera del vecchio mondo, come se fosse rinchiusa in una stanza buia, senza neppure una finestra dalla quale vedere il volo degli uccelli.

 

continua >>>  Breve storia dell'infinito 2

Breve storia dell'infinito 2

L’idea di infinito è una idea folle anche per dei folli sognatori come i rivoluzionari del cosmo.

Nicola Cusano

 

Ockham accettava ancora la finitezza dell’universo ma affermava che nella sua onnipotenza Dio avrebbe potuto crearlo infinito. Per Cusano Dio è causa infinita che si dispiega in un effetto infinito: l’universo è somma infinita di cose finite. Ma l’infinità è solo di Dio: quello di Cusano è, più che un universo infinito, un universo interminato.Le mura dell’ultimo cielo, quello che limita l’universo, sono state edificate da filosofi ed abbatterle sarà lavoro da filosofi, anche se in un primo momento l’infinitezza di cui parleranno non è fisica, legata alle caratteristiche del cosmo, ma teologica, legata al rapporto tra l’universo e Dio.

 Thomas Digges

Nel ‘500, Thomas Digges e Marcello Palingenio Stellato si avvicineranno all’idea di infinito senza fare l’ultimo passo: il loro è ancora l’universo di Dio, diviso tra sostanza pura delle stelle e sostanza corrutibile della terra, segnato dalla “ultima sphaera mundi”, la sfera che delimita, come una muraglia fatta di etere, tutto ciò che esiste.

Quel passo verrà compiuto da Giordano Bruno da Nola, messo al rogo il 17 febbraio del 1600, morto all’inizio di quel XVII secolo nel quale, tra gli alchimisti tornerà prepotentemente il simbolo dell’aleph.

Aleph

Aleph è la prima lettera dell’alfabeto ebraico, quella che corrisponde al numero UNO, quella che indica il Dio del quale non si può pronunciare il nome e che vede ogni evento con un unico sguardo.

Aleph nell’alchimia sarà l’ En soph (un significato greco per la lettera ebraica che corrisponde ad alpha) ed indicherà la sapienza totale, la finestra assoluta dal quale vedere ogni uccello che ha volato in ogni cielo in ogni tempo.

Era necessario un eroico furore per abbattere il limite del finito.

Sarà Giordano Bruno a farlo: affermando che, essendo la causa del mondo infinita, il mondo DEVE essere infinito; dicendo che siamo come chi pensa che gli unici uccelli esistenti al mondo siano quelli che passano attraverso l’unica finestra che possiedono; urlando che non c’è differenza tra ciò di cui sono fatte le innumerevoli stelle e ciò di cui è fatta la terra; gridando che noi piccoli uomini, abituati a rinchiuderci in città cinte da mura abbiamo immaginato che anche l’universo lo sia.

Nelle parole di Giordano Bruno, danzano tra le stelle i concetti di uno e di universo.

Uno dunque è il cielo, il spacio immenso, il seno, il continente universale, l'eterea regione per la quale il tutto discorre e si muove. Ivi innumerabili stelle, astri, globi, soli e terre sensibilmente si veggono […]. L'universo immenso ed infinito è il composto che resulta da tal spacio e tanti compresi corpi

Ma, mentre parlavamo di infinito e libertà, Borges è riuscito a tornare alla luce del sole, a riveder le stelle inseguendo il ricordo della sua Beatriz, ma prima…

Nella parte inferiore della scala, sulla destra, vidi una piccola sfera cangiante, di quasi intollerabile fulgore […]. Il diametro dell’Aleph sarà stato di due o tre centimetri, ma lo spazio cosmico vi era contenuto, senza che la vastità ne soffrisse. […]. Vidi il popoloso mare, vidi l’alba e la sera, vidi le moltitudini d’America, vidi un’argentea ragnatela al centro d’una nera piramide, vidi un labirinto spezzato (era Londra), vidi infiniti occhi vicini che si fissavano in me come in uno specchio, vidi tutti gli specchi del pianeta e nessuno mi rifletté, […] vidi grappoli, neve, tabacco, vene di metallo, vapor d’acqua, vidi convessi deserti equatoriali e ciascuno dei loro granelli di sabbia, vidi ad Inverness una donna che non dimenticherò, vidi la violenta chioma, l’altero corpo, vidi un tumore nel petto, vidi un cerchio di terra secca in un sentiero, dove prima era un albero, […] vidi contemporaneamente ogni lettera di ogni pagina (bambino, solevo meravigliarmi del fatto che le lettere di un volume chiuso non si mescolassero e perdessero durante la notte), vidi insieme il giorno e la notte di quel giorno, […] vidi la ma stanza da letto vuota, […] vidi cavalli dalla criniera al vento, su una spiaggia del mar Caspio all’alba, vidi la delicata ossatura d’una mano, vidi i sopravvissuti a una battaglia in atto di mandare cartoline, […] vidi le ombre oblique di alcune felci sul pavimento di una serra, vidi tigri, stantuffi, bisonti, mareggiate ed eserciti, vidi tutte le formiche che esistono sulla terra, […] vidi in un cassetto della scrivania (e la calligrafia mi fece tremare) lettere impudiche, incredibili, precise che Beatriz aveva diretto a Carlos Argentino, [vidi l’adorata tomba di Beatriz nel cimitero di Buenos Aires] […] vidi la circolazione del mio oscuro sangue, vidi il meccanismo dell’amore e la modificazione della morte, vidi l’Aleph, da tutti i punti, vidi nell’Aleph la terra e nella terra di nuovo l’Aleph e nell’Aleph la terra, vidi il mio volto e le mie viscere, vidi il tuo volto, e provai vertigini e piansi, poiché i miei occhi avevano visto l’oggetto segreto e supposto, il cui nome usurpano gli uomini, ma che nessun uomo ha contemplato: l’inconcepibile universo”.

(Giordano Bruno)

 

Dario Cosseddu

 

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La pigrizia come costante universale 1

Nel mese di febbraio (giovedì 21 e sabato 23)  si è svolta, presso il nostro liceo, la quarta edizione dei seminari di divulgazione scientifica   IDeAS (Incontri di Divulgazione e Astrofisica in Sardegna).

Tra i partecipanti alle due giornate sono stati invitati tre nostri docenti: i proff Daniele De Murtas, Dario Cosseddu e Gianfranco Marini.

Riportiamo sotto i contenuti delle loro presentazioni

  1. La biblioteca di Babele (GF Marini)                                   ( Video-presentazione "La Biblioteca di Babele" )  
  2. Breve storia dell'infinito (D. Cosseddu)                            ( Video presentazione "La storia dell'infinito" ) 
  3. La pigrizia come costante universale (D. De Murtas)      ( Video presentazione "La pigrizia come costante universale")

Il viaggio che cercherò di compiere in un territorio affascinante anche se poco considerato, è quello che potremmo chiamare l’esplorazione del paese di Oblomov, non la Russia naturalmente, ma quella “disdicevole” e “deprecabile” pigrizia a cui tutti (spero) naturalmente tendiamo sentendoci in colpa per questo. Siamo veramente sicuri che la pigrizia sia così condannabile come sembra? Si dice che l’ozio (suo parente stretto) sia il padre di tutti i vizi, ma la pigrizia ne è la madre? La tesi che vorrei esporre è esattamente l’opposto: la pigrizia tutto regge e tutto governa (da questo il titolo di questo scherzo).

Che ci si vergogni della pigrizia lo dimostra l’uso di sinonimi in funzione eufemistica come Semplicità, Eleganza o Economicità

Per fare un po’ di luce su quanto intendo con pigrizia tre immagini e un quiz

Se vi chiedessi quale di questi tre edifici è il frutto di un architetto meno pigro mi indichereste un edificio diverso da quello che mi indichereste se vi chiedessi quale è il frutto di minore semplicità e/o eleganza?

cappella dei Pazzi cattedrale di Reims   loos casa Michaelerplatz
Cappella dei Pazzi Cattedrale di Reims        Casa di Michaelerplatz

Ma incominciamo questo viaggio (un po’ shandyano) da una scuola della fine del Settecento e da un maestro che per punire degli alunni turbolenti li obbliga a sommare i numeri da 1 a 100. Credo che non ci siano problemi a definire il più pigro di questi (il più genialmente pigro) quello che cerca di liberarsi della noiosa incombenza nel modo più veloce e meno faticoso possibile ….. C’è un allievo che comincia con 1+100 e poi 2+ 99 poi, forse scegliendo a caso, somma 50 + 51 e 49 + 52. Basta poco a capire che in pochi secondi la somma è fatta. Si calcola 100 X (100+1):2, credo che il risultato sia 5050 ma sono troppo pigro per verificarlo.

Carl Friedrich GaussIl nome di quel bambino era Gauss e diverrà noto come “il principe dei matematici”,ma che in quel momento sembra più il principino dei pigri non stupidi. In realtà l’astuta pigrizia del bambino è sostenuta dal “principio di pigrizia matematica” che i matematici, che si vergognano della loro pigrizia, chiamano “principio di induzione matematica”. La sua formulazione è molto semplice: se la proprietà P vale per 0, vale per n (un numero naturale) e per n+1, vale per tutti i numeri naturali. (Questo principio ha la sua attestazione nel 1861 ad opera di Robert Grassmann ma in realtà che le cose stessero così doveva essere già noto ai pitagorici quando sostenevano che la somma degli n numeri dispari è uguale a n 2 ) Sfortunatamente non esiste possibilità di estendere questo principio oltre i limiti della serie dei numeri naturali e immagino che questo faccia gioire tutti i sostenitori dell’iperattività.

Ma questa triste limitazione forse non è una sconfitta e forse, se solo i numeri naturali si rivelano così “pigramente” pigri, non significa che la pigrizia non regga tutte le cose. Sono sicuro di poter chiamare a mia difesa Aristotele quando si sbarazza delle idee platoniche osservando che sono un’inutile moltiplicazione di enti.

È Guglielmo di Ockham che però da una chiara esplicitazione di quello che adesso possiamo definire il principio universale di pigrizia: Frustra fit per plura quod fieri potest per pauciora.

È diventato il “rasoio di Ockham” e come tale riappare continuamente in qualche sua variante in tutta la storia della ricerca.

Prendete Aristotele e pensate alla “Oblomov-iana” saggezza che deve aver ispirato la sua idea che la condizione naturale dei corpi è ….. non fare nulla.

 continua >>>  La pigrizia come costante universale 2

La pigrizia come costante universale 2

Purtroppo l’ideale di pigrizia aristotelico è fallimentare e se esprime una sincera aspirazione all’ozio si traduce in un universo per niente pigro anzi in un universo iperattivo

È vero, tutta la fisica moderna è una smentita della fisica aristotelica ma forse lo è perché sostituisce al mondo che aspira alla pigrizia il mondo più pigro possibile

Quando Galileo darà un colpo mortale alla fisica aristotelica lo farà mostrando che il mondo di Aristotele non è così pigro come sembra. Bisogna infatti immaginare che ogni volta che c’è un movimento ci debba essere un motore che lo produce e che lo conserva in essere e che, quando questo motore si è stufato, sia il corpo stesso a dirsi “voglio tornare a casa” e a correre il più rapidamente possibile verso di essa. Vi sembra che così sia realizzato il massimo dell’indolenza possibile? Capisco benissimo che muoversi è una cosa faticosa e che non facciamo volentieri. Credo però che possa essere anche più faticoso fermarsi: se siete su una lastra di ghiaccio non credo che il vostro problema principale sia come muoversi. È qui che la pigrizia diventa la legge della natura.

Se non ho capito male, credo che Galileo per primo si sia reso conto che, se un corpo ha acquistato una certa velocità, lungo una certa direzione, l’ideale di pigrizia universale vuole che continui a farlo esattamente allo stesso modo per l’eternità.

Cartesio è il primo ad enunciarlo esplicitamente assumendo anche che il mondo sia il frutto dell’azione di un dio così pigro da limitarsi a creare la materia e a darle una spinta per poi abbandonarla a sé stessa. Il principio di inerzia e quello di conservazione della quantità di moto saranno allora sufficienti a non richiedere ulteriori interventi divini.

Meriterebbe una qualche attenzione il fatto che compaia come principio primo (esattamente come comparirà nei “Principia” newtoniani) l’inerzia. Per Aristotele la pigrizia si risolveva nello “stai fermo” ora acquista un valore assai più universale “non metterti in testa di cambiare il tuo stato”. Che il più pigro dei sistemi (quello inerziale) goda di una condizione privilegiata lo sapeva già Galileo. È a lui che si deve quello che potremmo definire come privilegio della pigrizia. A lui si deve infatti l’idea che in un sistema inerziale tutte le leggi della meccanica sono invarianti e questo credo che potrebbe bastare per mostrare che se la matematica è una scienza per pigri la fisica cerca di non essere da meno.

Lo sapete sicuramente meglio di me che fu Newton a costruire l’edificio della meccanica nella sua splendida semplicità (ma noi siamo soliti chiamare semplice ciò che comporta il massimo della pigrizia). Tre principi stanno alla base di tutto questo edificio e una legge, quella di gravitazione “universale”, dovrebbe bastare a darci conto di quanto accade nel mondo. Se non vi fidate di me sentite quanto diceva Laplace a tal proposito

Pierre Simon Laplace

Una intelligenza che, in un istante dato, conoscesse tutte le forze che animano la natura, e la situazione rispettiva degli esseri che la compongono, se fosse così elevata da sottoporre questi dati all'analisi, racchiuderebbe nella stessa formula, i moti dei più grandi corpi dell'Universo e dell'atomo più leggero: nulla sarebbe incerto per essa, e l'avvenire come il passato sarebbe presente ai suoi occhi.” Credo che tutti voi vediate in queste parole una convinta adesione all’idea che se fossimo così pigramente geniali potremmo racchiudere in una sola formula presente passato e futuro dell’intero universo. Per chi pensasse di potersi elevare a tanta pigra sapienza è bene però tener presente che la citazione è presa da un’opera di Laplace intitolata ”Teoria analitica delle probabilità” e serve a spiegare perché in un universo strettamente determinato da poche leggi, in molti casi dobbiamo accontentarci di ragionare in termini di probabilità: non sarebbe segno di umana pigrizia cercare di determinare “tutte le forze che animano la natura, e la situazione rispettiva degli esseri che la compongono” anche in un solo istante, per non dire della fatica di “sottoporre questi dati all'analisi”. In questi casi una saggia combinazione di ignoranza e statistica è la forma migliore di pigrizia.

A questo punto la questione diventa complicata perché ho appena ammesso che, pur essendo sempre lodevole la pigrizia, solo in un’intelligenza “Laplaceana” essa coincide con il massimo della conoscenza. La colpa è del fatto che il mondo è retto deterministicamente da un insieme ristretto di leggi da noi perfettamente comprensibili ma che governa una tale quantità di fenomeni fra loro così strettamente connessi che non potremo dominare (a costo della nostra pigrizia). Ma questo lo sapete anche voi, se lancio in aria una moneta tutto quello che potete dire e che la possibilità che esca testa è esattamente il 50% e se lo ripetete ancora le probabilità restano le stesse qualunque sia il risultato precedente.

  

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La pigrizia come costante universale 3

In realtà ci sarebbe una possibilità, vi ricordate del “rasoio di Ockham” a cui ho accennato all’inizio di questo viaggio? Ci dice che è inutile fare con molto ciò che può essere fatto con assai meno ma spero che tutti voi vi siate domandati perché la pigrizia è non solo la più attraente fra le strategie possibili, ma anche la più efficace. Il problema è che quella di Ockham sembra più una aspirazione, una petizione metafisica, che non una “costante universale”.

In realtà  c’è una soluzione al mio problema e la trovate in un lavoro del 1746 di Maupertuis:

PSM V64 D531 Pierre Louis Moreau de Maupertuis

     “L'azione è proporzionale al prodotto della massa per la velocità e lo spazio. Ecco dunque il principio così saggio, così degno dell'Essere Supremo: appena si verifica un qualche cambiamento nella Natura, la quantità d'azione impiegata per questo cambiamento è sempre la minore possibile”

Quello o che ho appena citato è noto come principio di minima azione e ci dice molto semplicemente che i processi dinamici sono regolati da una semplice legge mvl = minimo

Dovrei sentirmi pienamente soddisfatto e dovrei sentire che la mia propensione alla pigrizia altro non è che la mia tendenza a seguire l’ordine naturale, ma così non è….

Sentite come giustifica il suo principio Maupertuis: “Non si può dubitare che tutte le cose non siano regolate da un Essere supremo, che, mentre ha impresso alla materia delle forze che denotano la sua potenza, l'ha destinata a eseguire degli effetti che contrassegnano la sua saggezza: e l'armonia di questi due attributi è così perfetta, che senza dubbio tutti gli effetti della Natura potrebbero essere dedotti da ciascuno preso separatamente. Una Meccanica cieca e necessaria segue i disegni dell'Intelligenza più illuminata; e se la nostra mente fosse abbastanza vasta, vedrebbe ugualmente le cause degli effetti fisici, sia calcolando le proprietà dei corpi, sia cercando ciò che vi sarebbe di più conveniente per farli eseguire. Il primo di questi mezzi è più alla nostra portata, ma non conduce lontano. Il secondo talvolta ci smarrisce, perché non conosciamo abbastanza lo scopo della Natura e possiamo ingannarci circa la quantità, che dobbiamo considerare come la sua spesa nella produzione dei suoi effetti. Per coniugare ampiezza e certezza nelle nostre ricerche, occorre impiegare l'uno e l'altro di questi mezzi. Calcoliamo i moti dei corpi, ma consultiamo anche i disegni dell'Intelligenza che li fa muovere.»

Qui la massima economia dell’azione fisica viene fondata su un’assunzione che dal punto di vista filosofico non è per niente “economica” = “pigra” e che suona così “se volete risparmiare in complicati calcoli sulle « proprietà dei corpi» dovete allora rassegnarvi a consultare « anche i disegni dell'Intelligenza che li fa muovere.» Detto in altro modo “dovete rassegnarvi a reintrodurre nella scienza il finalismo” e, francamente, questo non mi sembra un grande vantaggio. Del resto, a riprova che non è solo la mia propensione alla pigrizia a rendere ragionevole il tenersi lontani da assunzioni metafisiche come le aristoteliche cause finali, lo consiglia anche il dibattito che si scatena appena esse vengono evocate e che per pigrizia e per non tediarvi troppo vi risparmio.

Ma il problema rimane perché assumere la pigrizia come legge universale funziona, e non sono io a dirlo, basta leggere quanto affermava in proposito un matematico come Vito Volterra nel 1937 «Queste equazioni […] possiamo […] ricondurle a un principio generale unico che è quello che si ritrova in un gran numero di casi, come principio supremo della natura. E' il principio di minimo secondo cui la natura agisce in modo da risparmiare il più possibile. Fermat l'aveva intravisto come base della propagazione della luce, Maupertuis come fondamento della meccanica ed evolvendo, dopo Hamilton, Jacobi e altri scienziati, esso sta penetrando in tutti i campi della filosofia naturale.»

Se la pigrizia funziona forse c’è un modo per salvare pigrizia e repulsione antimetafisica e lo si può trovare in queste parole di Max Born “E' la Scienza ad essere economica[ma noi siamo soliti chiamare economico ciò che comporta il massimo della pigrizia], non la natura”

A me non resta che concludere manzonianamente copiando: “Questa conclusione …. c’è parsa cosa giusta, che abbiam pensato di metterla qui, come il sugo di tutta la storia. La quale, se non v’è dispiaciuta affatto, vogliatene a chi l’ha “scritta”, e anche un pochino a chi l’ha “raccomodata”. Ma se in vece fossimo riusciti ad annoiarvi, credete che non s’è fatto apposta!”

Daniele De Murtas

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IV Edizione dei seminari di divulgazione scientifica 

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Con il patrocinio 

fondazione sardegna logo2

Incontri di Divulgazione e Astrofisica in Sardegna. In una parola: IDeAS,.

L'appuntamento si rinnova nel nostro istituto per il quarto anno consecutivo dopo la felice esperienza della recente Summer School 2018. Il gruppo di giovani ricercatori, anime sarde che lavorano per i più noti — ed ignoti — confini della scienza di frontiera, impegnerà come di consueto i ragazzi delle quarte e delle quinte con i principali contenuti della fisica contemporanea.

Tutto rigorosamente attraverso una didattica agile e non convenzionale, nella forma principale del seminario, sì, ma che strizza l’occhio al teatro e va a braccetto con la musica: un viaggio dalla pura divulgazione all’esperimento culturale.

Il “circo della scienza” fa ancora tappa nel nostro Liceo: IDeAS — Incontri di Divulgazione Astrofisica in Sardegna — rinnova il suo appuntamento di seminari a tre anni dal suo debutto. Supportati dalla Fondazione di Sardegna (in collaborazione con l’USR Sardegna) e coordinati dal prof. Antonello Murgia, il gruppo di giovani ricercatori e dottorandi scorterà le quarte e le quinte dell’istituto e dei licei dell’hinterland lungo le più suggestive strade della fisica contemporanea: dalla meccanica quantistica alla cosmologia, dalla relatività generale alle particelle per sfiorare, infine,  buchi neri, stelle di neutroni e materia oscura.

Il programma prenderà il via alle ore 8.30 del giorno 21 febbraio, presso l’Aula magna della sede centrale del nostro Liceo. Dopo la presentazione della DS,  i moderatori Riccardo Murgia, dottorando in astrofisica alla SISSA di Trieste, e Alessio Brina, giornalista, introdurranno la giornata divulgativa. Si proseguirà con l’intervento di Mario Cadelano, ricercatore in astrofisica per l’Università di Bologna e l’INAF, con un intervento a proposito della “Multietnica ed inclusiva popolazione stellare della Via Lattea”.

Matteo Tuveri, dottorando in fisica teorica all’Università di Cagliari, raccoglierà il testimone relazionando su “Ciò che non si vede è: i buchi neri e le onde gravitazionali”. Chiude la mattinata “Tra miti e fantascienza, cosa conosciamo dell’antimateria”, un talk a cura di Francesca Dordei, ricercatrice in fisica particellare per INFN Cagliari e CERN Ginevra.

Matteo Cadeddu, ricercatore in fisica astroparticellare all’Università di Cagliari e INFN Cagliari, inaugura il secondo giorno con “C’è ma non si vede: un enigma chiamato materia oscura”. Francesca Lepori, ricercatrice in cosmologia all’Università di Ginevra, guiderà infine il pubblico in un viaggio “Da Einstein alla ‘Cosmologia di Precisione: come sappiamo ciò che sappiamo del nostro Universo”.

Gli appuntamenti saranno seguiti da “Abbiamo perso il filo”, una serie di letture  performate dai docenti del Brotzu. Sotto i riflettori il prof. Gianfranco Marini con “La biblioteca di Babele”,  il prof. Daniele De Murtas con “La pigrizia come costante universale:pensieri oziosi di un ozioso” e  il prof. Dario Cosseddu con “Breve storia dell’Infinito

Chiuderà il sipario la rassegna “Scienziati da palco, artisti da laboratorio”, una modalità alternativa di comunicare la scienza: con il laboratorio — mediante cui i ragazzi potranno in prima persona testare gli strumenti di ricerca —, con il teatro — attraverso la breve narrazione scenica Cosmicollage. Un viaggio di 13 miliardi di anni” elaborata da Riccardo Murgia, Francesca Pani, Matteo Tuveri, Francesca Dordei e Matteo Cadeddu — con la pasticceria — “gAstronomia: la fisica in pasticceria” secondo Mario Cadelano —.

Dopo questa fase, il  format promosso da IDeAS proseguirà, nel mese di Aprile, con la replica dei seminari presso il liceo G. Marconi di Sassari (con il quale è stato siglato un accordo di rete e il nostro liceo ha già collaborato positivamente negli anni precedenti) e con la seconda edizione della Summer School  che avrà luogo nel mese di settembre 2019 presso la Cittadella universitaria di Monserrato.

 

 

Per maggiori dettagli vai ai seguenti link:     

  1. Programma giornate seminariali
  2. Locandina manifestazione
  3. Scuole invitate alla partecipazione dei Seminari scientifici IDeAS

Il naso e la Nova

Il naso e la Nova

tycho brahe

I casi sono due: o mi piscio addosso o mi esplode la vescica.

I casi sono due: o mi alzo per andare a liberarmi e offendo gli aristocratici alzandomi da tavola prima di loro o mi piscio addosso davanti a tutti i partecipanti al banchetto.

Anzi i casi sono tre: trattengo fino a scoppiare più tardi ma non do a nessuno la soddisfazione di dire che io, proprio io, sono un maleducato.

E in effetti quando i casi sono due, come ad esempio essere copernicani o tolemaici, aristotelici o eliocentrici, io sono il terzo caso.

Arrogante, tirannico, servile, libertino, fedele, rissoso, testardo, potrò perdere in un altro duello quello che resta del mio glorioso naso, ma, a costo dell’esplosione delle mie parti basse, nessuno potrà dare del maleducato a me: Tycho Brahe.

Io, Tycho, con il mio naso che tutti credono d’argento e invece è di rame argentato.

Io, Tycho, che quattordicenne volsi quel naso allora integro verso l’eclissi del sole, decidendo quale sarebbe stato il mio destino.

Astrologo, astronomo e alchimista, donnaiolo impenitente, ho vinto tutti i duelli con i tanti mariti gelosi delle stelle che facevo vedere alle loro mogli, perdendone uno solo e con esso il naso, tranciato dalla spada di Manderup Parsbjerg, un oscuro studente (maledettamente bravo con la spada) che aveva osato dire di essere un matematico migliore di me.

Tutta la vita con il naso verso le stelle, ne ho censito oltre mille, e verso i letti altrui, dei quali non ho tenuto il conto, e quando lo perdo, è a causa della matematica.

Uomini che camminano con il naso per aria gli astronomi…

Ma anche i Re.

Perché doveva avere il naso per aria Federico II di Danimarca quando è caduto in quel canale a Copenaghen e mio zio Jørgen, il viceammiraglio, si è buttato in acqua per salvarlo. Lo zio poi è morto di polmonite lasciandomi ricco, molto ricco e con un credito di riconoscenza da riscuotere con il Re. Facciamo morti umide noi Brahe, spero di non seguire la tradizione, anche perché, se morissi in conseguenza di questo banchetto, la causa non sarebbe propriamente un liquido nobile.TICONE COLORE

Ero già un astrologo e un astronomo di fama quando Federico II, per saldare il debito e assicurarsi i miei oroscopi, mi ha regalato l’isola di Hven, dove ho costruito il mio castello, chiamato Uraniborg, in onore della musa dell’astronomia, e il mio osservatorio, Stjerneborg, il castello delle stelle. Fu lì che con il mio naso sempre all’in su, verso il cielo notturno, osservai una stella che chiamai nova, vicino a Cassiopea, mai vista prima neppure dal mio occhio leggendario, e dunque mai apparsa prima. Fu allora che capii che neppure il cielo è immutabile e che anche le stelle nascono e forse muoiono, come tutto.

Neppure Copernico, con tutta la sua presunzione nell’invertire Terra e Sole, aveva capito che l’etere di cui parlava Aristotele, quella sostanza divina, di cui si credevano composti i cieli, non rendeva materiali le sfere celesti.

Fui io a comprendere che le comete, stelle vaganti nello spazio, come me nelle notti danesi, non fanno parte di questo mondo sublunare, e che le sfere orbitali non possono essere fisiche ma devono essere matematiche, per non essere perforate da quei dardi stellari caudati che nel loro moto regolare trafiggerebbero i cieli, se davvero fossero sostanziali.

Il mio assistente, Keplero, cerca di convincermi della bontà delle teorie del polacco ma so che mi ascolta con attenzione e freme dal desiderio di impadronirsi del risultato delle mie osservazioni.

Sto per morire dalla voglia di pisciare e se nelle stelle, se in una delle mie effemeridi, fosse scritto che morirò presto mi auguro di non spirare tra le braccia di Keplero, che non ama il mio sistema perché sedotto da Copernico.

Né le persone comuni né i monarchi capiscono quanto sia difficile la vita dell’astronomo e dell’astrologo.

La tua vita è di notte, e al mattino, dopo aver osservato le stelle, nel percorrere le strade percepisci il calore dei letti appena abbandonati dagli uomini ma ancora occupati dalle donne, il rumore dei dadi lanciati dagli ultimi nottambuli e l’aroma dei liquori nelle taverne. Come sorprendersi se, dopo aver tenuto il suo naso metallico verso le distanze siderali per tutta la notte, il povero astronomo lo volga verso la terra e le sue seduzioni?

Come sorprendersi se i denari prodotti dalla lettura degli astri non sono sufficienti a pagare i vizi della carne?

E allora i casi sono due: rovinare il proprio patrimonio o rinunciare ai piaceri dell’alba.

Ma io, Tycho Brahe, sono il terzo caso.

E dato che sono sempre il terzo caso decisi di far pagare i miei piaceri ai bifolchi dell’isola, sotto forma di tasse e di corvée.

Ma, come le stelle, anche i re nascono e muoiono, e il successore di Federico II, Cristiano IV di Danimarca non mi amò. Non mi perdonò gli eccessi, condannò la mia condotta verso i popolani, non stimò i miei oroscopi, non finanziò le mie osservazioni e neppure i miei banchetti.

Mi dicono ancora che fu sconvolto dalla presenza del mio nano-buffone preferito, che era solito danzare sotto la mia tavola.

Abituato alla grandezza delle stelle quel nano, quella miniatura di uomo, mi teneva ancorato alla piccolezza di noi umani, perché sicuramente nessuna nana fa parte del firmamento.

Andai via, prima in Germania e poi giunsi qui, in questa Praga magica governata dal mio folle protettore, l’imperatore Rodolfo II, circondato dalla sua corte di maghi, alchimisti, ciarlatani, astrologi e astronomi; dove, in questi interminabili banchetti, la mia indecente decenza mi costringe a rischiare un’esplosione pur di non pisciarmi addosso, facendo ridere tutti, e peggio di ogni cosa, anche Keplero, il copernicano.

Mi manca la Danimarca, che ho abbandonato mentre il ‘500 lasciava spazio al ‘600, ma almeno non potranno accusarmi di esserne il marcio.

I casi sono due e io sono sempre il terzo.

Tra Tolomeo e Copernico, tra gli aristotelici e gli eliocentrici io ho immaginato e calcolato qualcosa d’altro.

Un disegno celeste infinitamente elegante, infinitamente funzionale, identico nei calcoli al copernicanesimo ma infinitamente più sognante, in grado di far sollevare il naso al cielo a chiunque sia animato da questa sublime follia delle stelle, a chiunque sarà sempre devoto alla musa Urania.

Questa nostra Terra resta pigramente immobile, al centro dell’universo, e attorno a lei orbitano la Luna e il Sole.

Attorno a quest’ultimo, come una corona regale, orbitano gli altri 5 pianeti, Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, con i loro nomi di antichi dei oramai tramontati.

Il mio sistema è una danza in cui i numeri si incastrano in un movimento di epicicli, eccentrici ed equanti, libero dalla rigidità cristallina che imprigiona ancora le blasfeme ipotesi di Copernico.

Quando i casi sono due io sono sempre il terzo.

Nessuno si alza ancora da questo interminabile banchetto, in questa sala dalla quale io, Tycho Brahe, non posso volgere il mio naso argentato verso il cielo notturno.

I liquidi trattenuti nel mio corpo mi danno l’impressione di morire.

Tycho Brahe signature 1598In ogni caso, che la mia morte sia ridicola o gloriosa, che avvenga tra le braccia di una donna o tra quelle di quel Keplero che non ho saputo guadagnare alla mia causa stellare, c’è solo una cosa che importa:

Ne frusta vixisse vidar, Spero che non sembri che ho vissuto invano.

 

d.c.

Ma che rapporto è?

ditolunabis (Disegno di Alessio Brina)

Salvare i fenomeni (σῴζειν τὰ φαινόμενα)

Ecco come è stato affrontato il  difficile rapporto tra scienza e filosofia nell'esposizione (sintetica e visiva) del seminario scientifico IDeAS (27-28 Marzo 2018).

Una piccola premessa, la scelta del titolo è una citazione dell’opera di Pierre Duhem che ha per sottotitolo "Essai sur la notion de Théorie physique de Platon à Galilée". Duhem fu allo stesso tempo fisico, filosofo e storico della scienza e rappresenta in qualche modo l'esempio di come si possa discutere di scienza in termini filosofici senza cadere nella tipica supponenza che è così comune quando i filosofi parlano di scienza o quando gli scienziati parlano di filosofia.

In tutta onestà credo che la capacità della scienza di risolvere problemi che vanamente i filosofi hanno cercato di affrontare non voglia dire che non esistono problemi filosofici.

Anzi accade spesso che tali problemi filosofici si annidino all’interno della ricerca scientifica stessa. Per questo propongo di guardare a una storia vecchissima e che probabilmente molti di voi conoscono: un passaggio piuttosto eclatante dell’astronomia e cioè la transizione dal sistema tolemaico, geocentrico, a quello copernicano, eliocentrico. Ed emerge anzitutto un fatto. L’astronomia, e più in generale la pratica scientifica, è sempre stata costantemente guidata dall’esigenza di "salvare i fenomeni", cioè di costruire modelli concettuali capaci di dare conto delle osservazioni empiriche disponibili.

A guardare il cielo si dovrebbero notare alcuni fenomeni assai curiosi:

⁃ Le stelle sembrano girare intorno alla Terra con un moto di ventiquattro ore ecome se fossero tutte contenute in un'unica sfera.

⁃ Il Sole e i pianeti sembrano avere, oltre al moto giornaliero, anche un moto ulteriore che li fa sorgere e tramontare ogni giorno in una posizione un po' diversa rispetto alle stelle. Il Sole compie questo moto in un anno ed è il moto lungo lo Zodiaco.

⁃ Il piano delle orbite del Sole e dei pianeti appare inclinato rispetto all’orizzonte celeste, è quello che si chiama piano dell’eclittica.

⁃ I pianeti sembrano infine muoversi intorno alla Terra con un moto ancor più strano per cui dopo un periodo in cui seguono il moto delle stelle sembrano tornare indietro, fermarsi e poi riprendere il loro moto intorno alla terra, come una spirale: è quello che si chiama moto retrogrado.

⁃ Durante questo moto retrogrado i pianeti appaiono più luminosi quando sono giunti al culmine della loro recessione e sembrano fermi nel cielo.

⁃ I pianeti e il Sole non sembrano avere un moto regolare visto che se il centro delle loro orbite è il centro della Terra essi appaiono descrivere archi di circonferenza diversi in tempi uguali.

Non c'è tempo sufficiente per fermarsi a considerare come dall’osservazione di questa poco coerente serie di fenomeni sia scaturita l'idea che potesse sorgere un modello concettuale unitario capace di dare conto di questa congerie di fatti. Ma farebbe bene a riflettere su questo chi pensa che l'impresa scientifica sia sorta solo in età moderna e non vede l'analogia che lega questo sforzo con quello, solo per fare un esempio, di Newton che riuscì a unificare in un unico modello concettuale i moti dei corpi sulla Terra con quelli dei corpi celesti.

Per motivi di semplicità e brevità consideriamo solo tre passaggi di questo percorso secolare ma teniamo anche ben presente che una serie di dati empirici escludevano la plausibilità del moto della Terra che veniva comunque e non senza sensate ragioni considerata immobile al centro dell'Universo. Non alludo qui naturalmente a ragioni metafisiche o teologiche ma a semplici ragioni di fatto: solo nell'Ottocento fu possibile misurare la parallasse stellare grazie a Bessel (cioè il cambiamento di posizione apparente delle stelle dovuto al moto della Terra intorno al Sole) e sempre nell'Ottocento Foucault, con il suo pendolo, costruì l’unico esperimento che stando sulla Terra ne evidenziasse il moto.

Il primo modello che dobbiamo considerare è quello di Eudosso, ben spiegato in questo video didattico del Museo Galileo. Per ogni pianeta è ipotizzato un sistema di quattro sfere concentriche e aventi tutte il centro del proprio asse nel centro della Terra.

La prima sfera coincide con la sfera delle stelle fisse e determina il moto diurno del pianeta.

La seconda sfera mentre è trascinata dal moto dell'asse della sfera precedente, ruota intorno al proprio asse che è inclinato rispetto a quello della prima sfera. Il moto di questa sfera spiega tanto il moto del Sole e dei pianeti lungo lo Zodiaco quanto l'inclinazione del piano dell'eclittica.

Le ultime due sfere (nell'ultima delle quali è incastonato il pianeta) si muovono di moti opposti l'una rispetto all'altra, ma la diversa inclinazione dei rispettivi assi, invece di annullare i moti reciproci, rende conto dell'apparente moto retrogrado e dell'apparente stazione dei pianeti (la figura geometrica che descrive questo moto venne chiamata da Eudosso "ippopede" perchè simile a un esercizio fatto dai cavalieri e così chiamato).

Meriterebbe maggiore attenzione la soluzione di Eudosso, ma qui possiamo solo constatare che essa riconduce tutti i moti celesti a soli moti circolari. Non a caso, considerando che nella fisica di quei tempi il moto circolare godeva di una condizione privilegiata, densa di credenze culturali, mistiche e filosofiche. Il problema principale di Eudosso, insomma, non è quello di spiegare se sia possibile un moto di quel genere ma soltanto quello di unificare in un modello unitario il comportamento dei diversi corpi celesti.

In questo modello non trova però giustificazione una stranezza assai evidente: i pianeti diventano più luminosi quando sono al culmine del moto retrogrado. Non è possibile che un pianeta incastonato nell'equatore di una sfera che abbia il suo centro nella Terra si allontani e si avvicini ad essa come mostra il cambiamento di luminosità.

Per salvare l’apparenza in questo caso occorre smontare l'Universo e ricostruirlo da capo ma senza venire meno all'assunto fondamentale che stava alla base anche del sistema di Eudosso: la Terra è il centro immobile di tutti i moti celesti (a meno che non si spieghi come fa la Terra ad andare a spasso nell'Iniverso senza che noi possiamo indicare qualche prova del suo moto).

Apollonio di Perga e Ipparco di Nicea furono i primi a fornire una soluzione capace di mantenere tutte le risposte fornite da Eudosso, ma a spiegare in più anche il cambiamento di luminosità dei pianeti. È il cosiddetto modello epiciclico, illustrato inquesto altro video del Museo Galileo. Esso configura le orbite dei pianeti come epicicli, cioè circonferenze che ruotano su di un punto chiamato deferente, che ruota a sua volta intorno alla Terra. Adesso sono salvati in un modello unitario tutti i fenomeni spiegati da Eudosso ma anche la stranezza del cambiamento di luminosità dei pianeti.

Ci vorrà Tolomeo con l'introduzione del punto equante (per una esposizione del modello tolemaico si veda questo video sempre del Museo Galileo) a far tornare anche l'ultima stranezza ponendo il centro di rotazione del deferente in posizione diversa dal centro della Terra, ma con questo ultimo mattone l'edificio celeste è completamente costruito salvando tutte le apparenze.

Come tutte le storie anche questa ha una morale. Il sistema copernicano, illustrato in questo ultimo video, ha una caratteristica affascinante, e cioè spiega esattamente le stesse cose che venivano spiegate dal modello tolemaico e le spiega con all’incirca la stessa precisione. Per dirla con un gergo più suggestivo, "salva" diversamente (cioè mutando il sistema concettuale entro cui erano inserite) quelle "apparenze" che l'astronomia antica aveva salvato.

Teorie radicalmente differenti o in conflitto spiegano spesso (o salvano) gli stessi dati empirici. Questa è una tesi che venne formulata per primo da Duhem e poi portata alla ribalta della discussione filosofica da Quine. È un problema di natura squisitamente filosofica ed è un problema che dovrebbe essere affrontato con la consapevolezza che genuini problemi filosofici nascono dalla scienza, non importa molto se ad affrontarli sono scienziati o filosofi di professione. Tuttavia sarebbe assai gratificante se quando vengono affrontati lo siano per quello che sono: problemi filosofici che non possono essere trascurati se non si vuole ridurre la scienza a una pura appendice della tecnica e che non potranno mai essere risolti con supponenza pseudoscientifica o saccenteria pseudofilosofica.

 

d.d.m.


    

Cosmicollage

cosmicollage

“Cosmicollage” o il fascino del pensiero.

 ...qui la via più spedita e la più sicura è di trovare
un poeta ovvero un filosofo che persuada alla
Terra di muoversi, o che quando altrimenti non la
possa indurre, la faccia andar via per forza. Perchè
finalmente il più di questa faccenda è in mano dei
filosofi e dei poeti; anzi essi ci possono quasi il tutto.

                             Leopardi, Dialogo di Copernico

IDEAS TRIO

Cosmicollage” non è un semplice spettacolo, neanche una “lezione” di fisica in pillole! Semmai una mess'in scena teatrale animata dal fascino di un sapere tra scienza e filosofia, cosmologia e astrofisica, letteratura e arte. Una piacevole sosta di riflessione da parte di quattro giovani: Riccardo Murgia, Francesca Pani, Matteo Tuveri, Alessio Brina impegnati quotidianamente nella ricerca e nello studio, verso l'esplorazione-riaffermazione dei “perchè” e dei dilemmi che hanno da sempre inciso il cammino dell'uomo verso la soluzione-non soluzione di quesiti e riproporli come enigmi per vivificare il desiderio di conoscenza e rivoluzionare le idee. Stupore, meraviglia, sconcerto veste tre creature fragili e sbigottite di fronte allo scenario di un mondo indecifrabile, caotico, magmatico ma “platealmente” ricco di attese e scoperte. Un cosmo che si apre sul loro sguardo incantato, che diventa sconcertante e meraviglioso ai loro occhi di esseri, “docili fibre” di un universo infinito, timidamente protesi a decifrarne gli arcani. Viandanti senza meta in un tutto che li avvolge, pulviscoli precari e leggeri, organismi fluttuanti e instabili tra cielo e terra in cui si fa strada l'idea della presenza del mare e il moto delle maree grazie allo sfondo sapiente e inalienabile della musica che tutto avvolge in un incessante movimento senza spazio ne' tempo. Una musica “siderale” sulla scia delle galassie luminose, mossa dalle note energicamente tese di Matteo Tuveri il cui arpeggiato incipit richiama il suono di antichi strumenti ad evocare un ipotetico big bang per innalzarsi via via a diventare stridore acuto e metallico di sistri egiziani, quasi evocatori di divinità sacre e paurose. Musica a tratti arabeggiante, orientale, a richiamare una gemella “ia 'e sa palla” del magico popolo armeno. Musica che riempie mari e continenti, rende “meno massicci i buchi neri”, attraversa foreste... imperi che sorgono e crollano per lasciare spazio all'infinitamente grande all'infinitamente piccolo... E' il suono che fa da preludio a un racconto i cui picchi mitopoietici, sapientemente sussurrati dalla voce di Riccardo Murgia, ammaliano lo spettatore e lo trascinano in una via lattea dalle dimensioni oniriche, fiabesche di stampo classico greco-romano. E' ancora il suono che avvolge come una spirale le volute ora sinuose ora nervose, ora lente ora scattanti, del movimento corporeo di Francesca Pani.

IDEAS VINO

 

Parole, movimento, suono rapiscono lo spettatore anch'esso divenuto pellegrino in una via lattea la cui eco filmica balena alla mente in un mondo, se vogliamo, anche di beckettiana memoria, rarefatto, sfuggente, algido e silenzioso. Uno scenario dilatato e proteiforme anche, in cui lo spettatore si sente spaesato seppure dopo esser stato messo in guardia dall'acuto sentire di un quarto personaggio , Alessio Brina, che comparso per primo sulla scena, filosofo “semiserio”, gli intima di non lasciarsi andare, lo prende per mano, conscio che l'umana dimensione non è che un agglomerato di dubbi e debolezze, che, unica e certa condizione, è l'indeterminatezza che porta, di ognuno di noi (come nella struggente, poetica creatura di Calvino)”quell'immagine ormai difinitiva, al di là del tempo e dello spazio, diventata la verità che contiene nella sua sfera di raggio illimitato tutte le altre sfere di verità parziali e contraddittorie”. (Le Cosmicomiche).

 

La citazione poetica iniziale “l'intero universo è in un bicchier di vino” divinamente enigmatica, non fa che svelarci, in ultimo, l'immagine di un finale potentemente poetico che vede ognuno di noi naufragare in quel bicchiere divenuto “ ultramondo che s'apre attraversando la sfera semiliquida delle iridi, il buio delle pupille, il palazzo di specchi delle rètine, nel vero nostro elemento che si estende senza rive né confini”(Le Cosmicomiche). ​

 

Caterina Spiga

IDeAS

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È un appuntamento con la Ricerca, di quella con la “R” maiuscola: si rinnova la qualità al Liceo G. Brotzu di Quartu Sant'Elena che il prossimo 27 e 28 marzo ospiterà cinque giovani e brillanti menti, fieramente sarde, finite a vestire i panni di ricercatori e a spostare materialmente più in là l’asticella di quanto sappiamo sull’universo.FB IMG 1521120941168

Fisici, per inciso, ed astrofisici pronti non solo a condividere le loro esperienze personali ma anche e soprattutto a rendere accattivante la relatività, stimolante il Big Bang e concreta la Materia Oscura in un taglio divulgativo e conciso. Alla portata di tutti ma non banale.

Incontri di Divulgazione e Astrofisica in Sardegna, in una sola parola IDeAS, raggiunge la sua terza edizione dopo il successo degli scorsi anni, coordinata anche in questa occasione dal prof. Antonello Murgia del Brotzu.

I protagonisti sono Riccardo Murgia e Francesca Lepori, entrambi dottorandi in astrofisica alla Scuola Superiore di Studi Avanzati di Trieste, Mario Cadelano, dottorando in astrofisica all’università di Bologna, Matteo Tuveri, dottorando in fisica teorica all’università di Cagliari e Francesca Dordei, del CERN di Ginevra.

 

Leggi tutto: IDeAS

FORMAZIONE

Formazione

 

Dopo due anni di "riposo" si è ripresentata l’occasione per  parlare di nuovo dell’esperienza passata, della sua ricaduta nella didattica curricolare e, dunque, per considerare la possibilità di rilanciare l’idea di progettare ancora insieme percorsi laboratoriali.  

Facendo tesoro della collaborazione passata e riprendendo i buoni propositi che ciascuno di noi aveva manifestato alla chiusura dei lavori del progetto Tempo alla fisica, spazio alla matemnatica, si è voluto cogliere l’opportunità di utilizzare alcune risorse finanziarie messe a disposizione dalla Commissione nazionale  dell’A.N.S.A.S.(1)  Tale commissione, infatti,  ha  premiato la documentazione  del  lavoro svolto dal 2007 al 2009 inserendola tra le esperienze  "più innovative ed interessanti" (2)  realizzate in ambito fisico-matematico nelle scuole italiane di secondo grado.

Poichè lo scopo di GOLD è diffondere il patrimonio di conoscenza didattica  (idee e strumenti realizzati in situazione e trasferibili in contesti diversi) prodotto dalle scuole,   è sembrato logico e opportuno riprendere i contatti  con tutti i soggetti appartenenti alla rete ATS per condividere anche questo nuovo intervento di formazione.

In breve, il corso è stato pensato per dare a tutti i referenti dele scuole in rete la possibilità di conoscere, familiarizzare e approfondire l’utilizzo di questo  spazio web - il cui funzionamento è basato essenzialmente su un CMS - grazie al quale è stata  raccolta solo una parte della mole di documenti delle attività svolte.

Per maggiori dettagli sull’intervento di formazione click  >>>  Gold.doc

 

(1)  La Commissione ha fatto riferimento ai Nucleo Regionalo dell’Agenzia Nazionale per lo Sviluppo dell’Autonomia Scolastica (ex IRRE). 

 (2)  Per consultare la documentazione on line del nostro progetto vai all’indirizzo http://gold.indire.it/nuovo/gen/show.php?ObjectID=BDP-GOLD0000000000263AED  oppure consulta  l’elenco completo delle esperienze vincitrici  (selezione GOLD 2010).

Laboratori

I laboratori sono stati organizzati per assicurare, negli spazi che di volta in volta si trasformavano in laboratori, un clima positivo, fortemente collaborativo e coinvolgente con proposte didattiche accattivanti e stimolanti per tutti.

E’ forse il primo progetto di questo tipo che viene interamente realizzato con la conpartecipazione di alunni e docenti della nostra scuola per un arco di tempo così lungo. Le aspettative iniziali non sono state disattese e la sfida con la quale ci siamo dovuti confrontare, investendo in questa operazione così complessa, ci ha portato a raggiungere indubbiamente dei risultati gratificanti.

La Fisica partecipata, la matematica attiva del progetto Tempo alla fisica, spazio alla matematica, con i numerosi laboratori realizzati, sono state una occasione importante di confronto e scambio tra colleghi e di condivisone di momenti formativi con gli alunni; da questi momenti sono emerse diverse indicazioni circa il ruolo, le attività più adatte, gli strumenti e le metodologie più adatti che un apprendimento scientifico deve avere nella scuola primaria e secondaria.

Tutto ciò è avvenuto - ci auguriamo possa ripetersi - in contesti abituali che riscoprano il ruolo attivo della scienza motivandone lo studio e ponendo attenzione all’attualità e ai temi che orientano a una cittadinanza scientifica consapevole. Anche questo può contribuire a  motivare i nostri alunni allo studio di quelle discipline da loro considerate tradizionalmente ’difficili’. 

Il progetto, nelle tre fasi fondamentali di formazione, ha coinvolto complessivamente ....... docenti, ........ alunni nel ruolo di formatori e ............. classi che hanno potuto beneficiare dell’intervento complessivo seppure nel ruolo di partecipanti. Sono stati realizzati complessivamente ..............laboratori di cui .............nella 1^ fase ..........nella 2^ fase e ...............nella 3^ fase, per un totale di .............ore di formazione con un gradimento medio più che soddisfacente, sia da parte degli allievi che da parte dei docenti coinvolti. Il percorso così complesso ed articolato, che ha coinvolto gli alunni delle due sedi (Scientifico e Classico), ha richiesto un coordinamento costante e puntuale da parte del GOP che ha permesso di superare senza grossi problemi le difficoltà incontrate; nelle tre fasi sono stati pianificati i laboratori di matematica e fisica facendo seguire sempre una riflessione sui risultati raggiunti.

 


Laboratori di fisica

La fisica in bottiglia è il titolo della lezione proposta nell'ambito del progetto. L'idea è nata dall'esigenza di estendere al maggior numero di classi del nostro liceo i risultati di un insieme di attività laboratoriali pensate e realizzate durante le diverse fasi di formazione del progetto P.O.R. Tempo alla fisica, spazio alla matematica »

Laboratori di matematica

Il progetto dal titolo "Bolle di sapone e superfici minime" è stato realizzato dall?intera classe II B del Liceo Classico, suddivisa in tre gruppi, che ha prodotto come risultato finale una presentazione elettronica. »

 

Attività

Sono da valutare molto positivamente le seguenti attività

  1. il coinvolgimento dei docenti interni - di scuole di ordine e grado diversi - in attività laboratoriali condotte dai docenti esperti esterni, svolte in comune presso l’Università nella prima fase di formazione;
  2. il coinvolgimento dei docenti esperti esterni, coadiuvati dai docenti interni nel ruolo di formatori-tutor degli alunni, nei laboratori realizzati presso le due sedi del nostro liceo, nella seconda fase;
  3. il coinvolgimento di altre classi, nelle quali l’esperienza è stata riproposta dagli alunni formati (questa volta in veste di formatori) coadiuvati dai docenti interni nella terza e ultima fase.

 

Tutti hanno trovato particolarmente interessanti gli argomenti trattati durante le lezioni pratiche propositive e si sono dichiarati pienamente soddisfatti dell’attività svolta. La totalità dei docenti ritiene che il corso, pur con qualche difficoltà che ha caratterizzato specie l’ultima fase (i tempi sono risultati troppo concentrati per la concomitanza di impegni curriculari) sia stato una notevole opportunità di crescita professionale e ritiene di aver acquisito conoscenze-competenze-abilità da spendere in contesti scolastici abituali. Gli stessi alunni hanno preso consapevolezza della importanza dell’approccio diverso e più stimolante per un apprendimento informale, partecipato attivamente in un progetto di lavoro cooperativo.

Un grado elevato di soddisfazione è stato espresso nei confronti di altre attività e iniziative, funzionali al raggiungimento degli obiettivi del progetto, quali:

  • attività laboratoriali di matematica e fisica organizzate anche fuori sede (Dip. Di Fisica dell’Università di Cagliari, Museo delle Scienze di Firenze, I Giardini di Archimede del Dip. Di Matematica di Firenze):
  • partecipazione a manifestazioni di carattere scientifico (Scienza-società-Scienza, Do You Play Mathematics?);
  • visite didattiche organizzate presso il Museo e i laboratori del Dip. Di Fisica dell’Università di Cagliari;
  • partecipazione a spettacoli scientifici (Circo-stanze scientifiche);
  • allestimento di una mostra all’interno del Liceo Classico con la pubblicazione di schede tecniche degli esperimenti realizzati
  • preparazione di veri e propri laboratori-tipo da proporre nelle classi;
  • predisposizione di materiali didattici a supporto delle attività proposte;

Progetto LAUREE SCIENTIFICHE

10/04/2006

La scienza dei materiali 
All’interno del progetto "LAUREE SCIENTIFICHE" 

In undici delle regioni italiane è tuttora in svolgimento il progetto LAUREE SCIENTIFICHE, progetto che intende preparare i giovani italiani all’inserimento più mirato nell’industria anche per quanto riguarda le conoscenze nel campo della Scienza dei materiali, corso di laurea già presente nei programmi di queste università. È questo un tipo di conoscenza al giorno d’oggi molto utile e richiesta nel mondo del lavoro, fatto che ne rende pertinente l’inserimento all’interno del progetto. Esso inoltre consente di rafforzare l’interesse dei giovani verso le scienze della materia non vivente, presentando, accanto alle tre grandi discipline storiche (matematica, fisica e chimica), anche un nuovo percorso formativo tra fisica e chimica. 

Il progetto si basa su tre linee d’azione, due delle quali (A e B) si riferiscono all’orientamento e formazione degli studenti della scuola secondaria, e una (C) agli stage per studenti universitari presso industrie, aziende ed enti di ricerca. 


A) Laboratori regionali 

Verranno  istituiti laboratori di chimica e fisica con finalizzazione alle applicazioni di Scienza dei materiali, strutturati su cicli di sperimentazioni destinate agli studenti delle medie superiori, in collaborazione con i loro insegnanti. 
In tali laboratori sarà prevista la partecipazione ad attività pratiche della durata di mezza giornata per due classi di studenti della scuola secondaria per volta, e/o la realizzazione di esperienze di laboratorio con partecipazione attiva per 4 - 5 pomeriggi per gruppi di 40 ragazzi opportunamente segnalati dai docenti della scuola secondaria. 
Gli studenti eseguiranno delle esperienze di base di chimica e fisica dei materiali, quali ad esempio sintesi chimica e crescita di semplici materiali cristallini, caratterizzazione elettro-ottica di semiconduttori, analisi in microscopia ottica ed elettronica di materiali vari. 
Alle attività sperimentali parteciperanno docenti e ricercatori universitari e di enti di ricerca, giovani laureati esercitatori e gli insegnanti delle scuole secondarie. 

B) Formazione telematica a distanza 

Questa azione ha per oggetto l’informazione e apprendimento per via telematica, destinata agli studenti della scuola secondaria, e si basa sull’allestimento ed utilizzo di un sito web con materiale formativo ed informativo sui contenuti fisici e chimici della Scienza dei materiali, sui possibili sbocchi occupazionali, con l’ausilio di materiale stampato di supporto. 
Verranno sviluppati e impiegati prodotti multimediali con test di valutazione ed autovalutazione, disponibili su supporto fisso o in rete, sotto la direzione della sede di Parma partecipante al progetto. Lo studente potrà accedere al materiale didattico con libertà di tempi e di modi (rete e supporto fisso, es. CD-ROM o DVD) 


C) Stage 

Verranno realizzati stage di tirocinio formativo da svolgersi presso industrie ed enti pubblici e privati di ricerca, rivolti agli studenti dei corsi di laurea triennali in Scienza dei materiali. Saranno anche istituite borse di studio con graduatorie di merito, finalizzate ad incentivare e potenziare le attività di stage che richiedano il trasferimento dello studente in una città diversa da quella degli studi universitari. 

Il periodo di svolgimento del progetto va da Febbraio 2006 a Settembre dello stesso anno. 

Fonte: http://www.farscimat.unipr.it


Diego Marcia

Ai confini dell’astronomia

 

10/04/2010



Ai confini dell’Astronomia

 

Da quasi trent’anni astrofisici e cosmologi cercano di risolvere il mistero della costituzione dell’universo; Il 90% di esso infatti è costituito da materia sconosciuta di cui tutt’oggi si cerca di identificarne la natura; questa parte possiede probabilmente massa propria che non è possibile osservare direttamente poiché non emette luce visibile o altre radiazioni elettromagnetiche, da qui il nome "Oscura"; essa è possibile rilevarla solo attraverso gli effetti gravitazionali che determina sulla materia luminosa, la materia oscura infatti attrae gli altri corpi e allo stesso tempo è attratta da loro.

L’universo è costituito da stelle che si raggruppano in galassie che a loro volta si raggruppano in ammassi di galassie; all’interno di queste è presente del gas che si genera dalla loro formazione.

Gas e stelle grazie alle loro radiazioni elettromagnetiche, indicano la loro stessa esistenza; non tutti i moti interni dell’universo o la sua evoluzione possono essere rilevati in questo modo; un esempio sulla scoperta di una massa nell’universo in modo indiretto ci è data dall’astronomo Alvan Clark che nel 1856 scoprì l’esistenza di una stella vicina a Sirio di dimensioni notevolmente inferiori rispetto a quest’ultima, per via della sua influenza gravitazionale sull’altra stella le cui oscillazioni su se stessa rimasero un mistero per diciotto anni; anche il pianeta Nettuno fu scoperto nel 1846 grazie alle perturbazioni che generava sull’orbita di Urano.

L’esistenza di una materia oscura nell’universo venne ipotizzata per la prima volta negli anni trenta dagli astronomi Zwicky e Smith, i quali, studiando le velocità di due grandi ammassi di galassie, ne dedussero che questa non poteva essere determinata solo esclusivamente dagli effetti gravitazionali della massa visibile, ma doveva essere causata anche da una grande quantità di materia invisibile: la "materia mancante".

Una prova dell’esistenza della materia oscura ci è data dal moto delle stelle nelle galassie a spirale; in queste galassie risiedono un gran numero di stelle che risiedono in un disco molto sottile; se queste fossero costituite esclusivamente da stelle e gas, per la terza legge di Keplero (il rapporto tra il cubo del semiasse maggiore e il quadrato del periodo di rivoluzione è lo stesso per tutti i pianeti) la velocità di rotazione dovrebbe decrescere man mano che ci si allontana verso l’estremità della galassia, come avviene nel sistema solare; nelle galassie a spirale però, la velocità rimane costante o addirittura aumenta all’allontanarsi dal centro. La spiegazione più plausibile di questo fenomeno è data da un esteso alone di materia che influenzi gravitazionalmente le stelle molto più di quanto queste si influenzino tra loro

L’esistenza di una materia sconosciuta nell’universo ci è data anche dal fenomeno delle lenti gravitazionali; quando un raggio luminoso di una galassia infatti passa attraverso un ammasso di galassie, questo viene deviato dalla gravità rispetto alla loro traiettoria lineare, ciò è dovuto alla presenza della materia oscura e alla sua distribuzione nell’universo.

Per quanto riguarda la composizione di questa sostanza, è probabile che sia formata da particelle chiamate WIMPS, Weakly Interacting, Massive, Particle S (particelle massicce debolmente interagenti) che si formarono all’inizio della vita nell’universo, esse guidano l’espansione dell’universo e sono il punto focale della formazione delle galassie. Tra queste particelle, secondo le ultime teorie, ha particolare importanza il neutralino, questa è in grado di interagire con la materia ordinaria attraverso la forza di gravità; la teoria sui WIMPS nonostante sia ampiamente accetta dall’astronomia, non è stata ancora del tutto dimostrata. Negli ultimi anni sono stati portati avanti numerosi studi su queste particelle, una di queste ricerche, il progetto Magic, si basa sul fatto che al centro delle galassie sarebbero presenti, in teoria, grandi quantità di materia oscura nella quale i neutra lini si scontrano emettendo radiazioni gamma.

Nonostante la teoria della materia oscura dia una spiegazione alla massa mancante che agisce solo gravitazionalmente e all’evoluzione dell’universo fortemente disomogeneo, essa presenta delle lacune; questa infatti prevede aloni di materia oscura intorno alle parti luminose delle galassie aventi densità differenti, dislivelli che invece non sono stati riscontrati dalle osservazioni astronomiche. Il mistero della materia mancante spinge ancora oggi l’astronomia alla ricerca e alla messa in discussione delle varie leggi fisiche che sembrano ormai inadatte a spiegare l’universo e la sua costituzione.

 

Fabio Porcu

Link di approfondimento:

La materia oscura    Modelli   Il grande libro del cosmo  Buchi neri

Oltre l’orizzonte degli eventi

21/04/2010



Oltre l’orizzonte degli eventi

 

Il termine "buco nero" è dovuto al fisico John Archibald Wheeler, una nuova denominazione per quelle che in precedenza venivano chiamate dark star o black star. Nella relatività generale si definisce buco nero un corpo celeste estremamente denso, dotato di un’attrazione gravitazionale talmente elevata che superata una superficie ideale, detta orizzonte degli eventi, non permette l’allontanamento di alcunché dalla propria superficie: questa condizione si ottiene quando la velocità di fuga dalla sua superficie è superiore alla velocità della luce. La caratteristica fondamentale dei buchi neri è che il loro campo gravitazionale divide idealmente lo spaziotempo in due o più parti, separate fra di loro da un orizzonte degli eventi, esso è inoltre caratterizzato unicamente da tre fattori: la massa, la carica e il momento angolare. 

 

       Fig.1 Black hole

 

La formazione dei buchi neri determina una curvatura infinita dello spaziotempo, che può far nascere dei cunicoli all’interno di buchi neri in rotazione. Alcuni scienziati hanno così ipotizzato che, almeno in linea teorica, è possibile viaggiare nel passato, considerato che i cunicoli collegano due regioni diverse dello spaziotempo.

 

L’ origine dei buchi neri è dovuta principalmente al collasso di stelle  di notevoli dimensioni ma esistono anche altri scenari che possono portare alla formazione di un buco nero: in particolare una stella di neutroni in un sistema binario può rubare massa alla sua vicina fino a superare la massa di Chandrasekhar (1,44 volte quella del sole) e collassare, nel caso in cui invece la massa del buco nero è inferiore alla massa di Chandrasekhar la sua formazione è determinata dalla compressione esercitata da una gigantesca forza esterna in seguito alla quale la materia collassa generando un orizzonte degli eventi molto piccolo ( le condizioni necessarie potrebbero essersi verificate nel primo periodo di vita dell’universo, quando la sua densità media era ancora molto alta). nascita di un buco nero da un sistema binario

 

Fig. 2 Nascita di un buco nero da un sistema binario 

 giovanna stocchino

Energia sostenibile

04/05/2010

 

I leader di tutto il mondo si riuniscono per cercare un accordo sulla riduzione delle emissioni di gas serra nei prossimi decenni. La strategia più efficace sarebbe un passaggio dai combustibili fossili a fonti di energia pulita e rinnovabili. Mentre valutiamo la fattibilità di questo cambiamento ci poniamo una sfida: determinare come il 100% dell’energia mondiale, per tutti gli usi, può provenire da risorse eoliche, idriche e solari entro il 2030. Uno studio del 2009 della Stanford university ha classificato i sistemi energetici in base al loro impatto su riscaldamento globale, inquinamento, fornitura idrica e uso del suolo. Le migliori opzioni sono risultate l’energia eolica, quella solare, la geotermica, la mareomotrice e idroelettrica, tutte alimentate da vento acqua o luce solare (indicate come “wws” : water , wind e sun). Nucleare, carbone con cattura del carbonio ed etanolo erano opzioni peggiori, insieme a petrolio e gas naturale. Lo studio ha anche scoperto che i veicoli elettrici e quelli a idrogeno ricaricati da fonti “wws” eliminerebbero gran parte dell’inquinamento da trasporti. Il progetto prevede milioni di turbine eoliche, macchine idriche e impianti solari .

 

Una trasformazione dei sistemi energetici è dunque realizzabile ? Addirittura in 20 anni? Tutto dipende da tecnologie, disponibilità di materie prime e fattori economici e politici . L’energia rinnovabile proviene da fonti come il vento, che produce anche le onde; l’acqua, che comprende idroelettrico, maree e geotermico e il Sole, che comprende il fotovoltaico e gli impianti che concentrano la luce solare riscaldando un fluido che alimenta una turbina per generare elettricità. Per assicurare un sistema pulito, consideriamo tecnologie a emissioni quasi zero di gas serra e di inquinanti dell’aria durante il ciclo di vita, comprese la costruzione, fase operativa e smantellamento (ad esempio il nucleare emette circa 25 volte più anidride carbonica dell’eolico). Nel piano, le fonti “wws” forniranno energia elettrica per riscaldamento e trasporti, comparti industriali che dovranno essere riorganizzati se vogliamo sperare di rallentare il cambiamento climatico. Si ipotizza che l’idrogeno, prodotto con l’elettricità generata da fonti “wws” per elettrosi dell’acqua, potrebbe alimentare le celle a combustibile e verrebbe usato nel trasporto aereo e nel settore industriale. Le proiezioni indicano che nel 2030, a causa dell’aumento della popolazione e del tenore di vita , il mondo avrà bisogno di 16,9TW.

 

 

Ma se il pianeta fosse alimentato da fonti “wws” si avrebbe un curioso risparmio. Inoltre, il costo di generazione e trasmissione dell’elettricità nel 2020 sarà inferiore al costo previsto per chilowattora prodotto da combustibili fossili e nucleare. Attualmente è installato solo lo 0,8 % circa dell’eolico mentre gli impianti fotovoltaici a terra e quelli solari a concentrazione occuperebbero lo 0,33 % del suolo. La scarsità di alcuni materiali, manipolazione dei costi e la mancanza di volontà politica sono gli ostacoli maggiori. Per un certo periodo sarà dunque necessaria una combinazione di sovvenzioni alle wws e di tasse sulle emissioni. Senza un chiaro indirizzo politico,continueremo a provare tecnologie promosse dalle industrie invece di quelle vagliate da scienziati.

 

Marta Collu 

Collasso di stelle

19/05/2010

Collasso di stelle
 
Verso il termine del proprio ciclo vitale, consumato il 10% dell’idrogeno trasformato in elio tramite fusione nucleare , nel nucleo della stella si arrestano le reazioni nucleari. La forza gravitazionale, che prima era in equilibrio con la pressione generata dalle reazioni di fusione nucleare, prevale e comprime la massa della stella verso il suo centro. Divenuta la densità sufficientemente elevata, si innesca la fusione nucleare dell’elio. Durante questa fase la stella si espande e si contrae violentemente più volte, espellendo parte della propria massa. Se il nucleo della stella supera una massa critica, pari a 1,4 volte la massa solare, avviene la sintesi del Ferro per la formazione di elementi più pesanti : questa reazione detta endotermica richiede energia invece che emetterne. In seguito a ciò si arrestano le reazioni nucleari e avviene una contrazione fortissima della stella, che fa entrare in gioco la pressione di degenerazione tra i componenti dei nuclei atomici. La pressione di degenerazione arresta bruscamente il processo di contrazione, ma in questo caso può provocare una gigantesca esplosione, detta esplosione di supernova di tipo II. Durante l’esplosione quel che resta della stella espelle gran parte della propria massa, che va a disperdersi nell’universo circostante; quello che rimane è un nucleo estremamente denso e massiccio. Se la massa supera le tre masse solari non c’è più niente che possa contrastare la forza gravitazionale; inoltre, secondo la Relatività generale, la pressione interna non viene più esercitata verso l’esterno (in modo da contrastare il campo gravitazionale), ma diventa essa stessa una sorgente del campo gravitazionale, rendendo così inevitabile il collasso infinito. A questo punto la densità della stella morente, ormai diventata un buco nero, raggiunge velocemente valori tali da creare un campo gravitazionale talmente intenso da non permettere a nulla di sfuggire alla sua attrazione, neppure alla luce.
 
giovanna stocchino

Dove sono finiti i punti di riferimento?

21/05/2010

Quando ci troviamo a casa, seduti per esempio su una poltrona, osserviamo l’ ambiente che ci circonda da un sistema di riferimentosaldamente ancorato alla Terra. Se invece viaggiamo in automobile, in aereo oppure su un’ astronave o comunque ogni altro mezzo in movimento, osserviamo il mondo da un sistema di riferimento in moto rispetto alla Terra. In entrambi i casi siamo osservatori in senso relativistico. Nell’uno come nell’altro caso siamo osservatori in senso relativistico; tanto nell’uno quanto nell’altro sistema di rife­rimento potremmo allestire un laboratorio di fisica e com­piere esperimenti, descrivere fenomeni fisici e dedurre le leggi della natura. Quale che sia il nostro sistema di riferimento, possiamo pensare di essere in quiete mentre ogni altro osservatore è in movimento. Questo modo di considerare le cose potrebbe non sembrare ovvio; quando viaggiamo in macchina è diffi­cile che pensiamo di essere immobili, attribuendo il movi­mento al paesaggio che sfreccia accanto a noi. La maggior parte di noi sono abituati a pensare alla Terra come al “giusto” sistema di riferimento, e noi tendiamo inconscia­mente a metterci nel sistema di riferimento della Terra, sia che ci troviamo tranquilli a casa nostra sia che stiamo viag­giando più o meno velocemente. Ma ti è mai capitato, stan­do seduto su un aereo o su un treno in manovra, di gettare uno sguardo fuori dal finestrino e di pensare che a muoversi fossero l’aereo o il treno immobili accanto al tuo? In quel momento, prima che la tua mente cosciente avesse ripreso il sopravvento e reimposto il suo pregiudizio, eri un vero os­servatore relativistico. Il tuo sistema di riferimento era il tuo centro fisso dell’universo, e ogni cosa era in movimento attorno a te. Diversi osservatori danno descrizioni diverse di uno stesso evento. Se, mentre sei su un treno in corsa, lasci cadere questo libro, il libro cade verticalmente, almeno ai tuoi occhi. Se però qualcuno osservasse lo stesso fenomeno dall’esterno, per esempio da una banchina di una stazione di transito, vedrebbe il libro cadere descrivendo un arco: il movimento del treno farebbe infatti percorrere al libro una certa distan­za orizzontale durante il tempo che esso impiega a cadere. Tu e la persona sulla banchina dareste descrizioni diverse della sua caduta. Supponiamo ora che tu e la persona sulla banchina vi muniate di un laboratorio di fisica ciascuno e che ognuno di voi determini le leggi che governano la caduta libera di oggetti nel suo sistema di riferimento. Quando confrontate i vostri risultati, troverete che sono identici: entrambi troverete confermate le leggi del moto di Newton. In altri termini, osservatori che si trovano in sistemi di riferimento diversi danno descrizioni diverse di eventi specifici, ma descrizioni identiche delle leggi che governano tali eventi. Questa è l’i­dea centrale della teoria della relatività. Se supponiamo che essa sia una verità generale, possiamo trarne le conseguenze e verificarle sperimentalmente. Vedremo allora che le previ­sioni che seguono da questo principio superano la prova dell’esperimento, ed è questa la ragione per cui gli scienziati accettano la teoria.

 

Francesca Cambiganu

Approfondimenti

 



Cerchia cerchia e poi... TROVI!!

21/05/2010

Cerchia cerchia e poi...TROVI!!

 


  A  Z N E U Q E R F N O D I I E I P A

 

 

O T N E M A S A F S J A M R N N E L

 

 

U R T I M P U L S O N D A R O T N T

 

K E P L E R O R O V A L P A I E O E

 

 

E S S T E R A D I A N T E D Z N M Z

 

W A I N F R A S U O N I R I A S B Z

 

A  M P I E Z Z A T T E M I A R I R A

 

 

Y Z S O R G E N T E M B O N F T A O

 

I E N E R G I A X X U R D T I À C O

 

I N O U S A R T L U L O O E R E L O


 

 

  1. ALTEZZA
  2. AMPIEZZA
  3. ECO
  4. ENERGIA
  5. FREQUENZA
  6. IMPULSO
  7. INFRASUONI
  8. INTENSITÀ
  9. IRRADIANTE
  10. KEPLERO
  11. LAVORO
  12. LUMEN
  13. NODI
  14. ONDA
  15. PENOMBRA
  16. PERIODO
  17. RIFRAZIONE
  18. SFASAMENTO
  19. SORGENTE
  20. STERADIANTE
  21. TIMBRO
  22. ULTRASUONI
  23. URTI

Cancellate le parole sopra elencate, le lettere che resteranno, prese tutte nell’ordine, formeranno il nome di un famoso fisico che contribuì allo sviluppo della macchina a vapore.

 ivana loddo



Prot & Neu.

11/01/2011

“Quanto caldo c’è qui, ma dove mi trovo??” La domanda di Prot era effettivamente lecita; Prot, un piccolo e giovanissimo protone, era infatti appena nato grazie al processo di bariogenesi innescatosi casualmente dopo pochissimi istanti dall’esplosione del big bang. Non sapeva nulla del  mondo che lo circondava, solo poteva osservare che c’era un gran caldo e che si stava tutti stretti stretti! Stretti? Chiederete voi, sì perché Prot non era certo l’unico ad essere nato in questo universo, infatti intorno a lui scorgeva tantissime altre particelle. Prot si avvicinò ad una di queste e chiese “Ciao, chi sei tu? Sai che ci facciamo qui?”, quello gli rispose “Ehilà, io mi chiamo Pos, sono un positrone. Vedi quegli amici laggiù? Sono elettroni, siamo molto molto simili, solo che io ho carica positiva e loro negativa, andiamo a salutarli!”. Non l’avesse mai fatto, appena l’amico positrone si avvicinò ad un elettrone entrambi scomparvero, si annullarono, lasciando Prot sempre più perplesso. Cominciò a girare per l’universo alla ricerca di qualcosa che neanche lui conosceva, ma ad un certo punto BUM! Uno scossone improvviso dato dalla separazione delle ultime due forze: quella elettromagnetica e la forza di interazione debole. (In precedenza si erano già divise, da un’unica grande forza, la gravità e la forza di interazione forte, ma Prot non era ancora nato). Ad ogni modo, stordito decise di riposarsi un po’. In un’altra zona dell’universo invece girovagava Neu, un neutrone impavido e curioso, il quale cercava di capire quale fosse la sua funzione. Si imbatté casualmente nel nostro Prot il quale, sentendo che non era più solo, si destò preoccupato “Chi sei tu!?” “Non essere angosciato, mi chiamo Neu, sono un neutrone, una particella con carica neutra”. Tranquillizzato Prot decise di chiedere a Neu se voleva accompagnarlo nel suo viaggio, “Ma dove saremmo diretti...?” chiese Neu con un misto di curiosità e timore. “Non lo so a dire il vero, però vedi, comincia a diminuire il caldo, possiamo viaggiare più comodi, ma... che succede..?!” La temperatura stava effettivamente scendendo e in questo modo permise a Prot e Neu di legarsi definitivamente per formare un nucleo di idrogeno, ora si chiamavano Deuterio! Questo però non capitò solo a Prot e Neu, ma anche alle altre particelle che popolavano l’universo allora, e non si formarono solo nuclei di deuterio, ma anche nuclei di elio, e più passava il tempo più si univano le particelle creando strutture sempre più grandi e complesse. Stava nascendo quello che noi ora chiamiamo mondo.

Noemi Monni

Chiesa e scienza: due mondi inconciliabili?

12/01/2011

Che tra scienza e fede ci siano stati e ci siano degli scontri non è di certo una grande novità.

Lo scontro tra queste due forme di conoscenza risale a migliaia di anni fa, ma esso conobbe il suo periodo peggiore dal 1550 fino al XIIX secolo, sarebbe a dire durante il periodo della Controriforma e della rivoluzione scientifica. Durante questo periodo di tempo vi fu una vera e propria guerra a suon di processi per eresia e condanne a morte. La Chiesa, legata al suo dogma, rifiutava innovazioni scientifiche, correzioni all’antica astronomia e qualsiasi genere di discussione riguardante le Sacre Scritture. La scienza d’altra parte rifiutava di prendere per vera “la parola di Dio” e nonostante la contrarietà della Chiesa continuava ad indagare e a smentire le affermazioni della Bibbia provocando una reazione sempre più violenta da parte del tribunale dell’inquisizione. Un esempio molto conosciuto fu il processo a Galileo Galilei che per salvarsi dovette abiurare le proprie teorie davanti al tribunale dell’Inquisizione. Come lui tanti altri intellettuali subirono questo trattamento e non tutti, come lui, riuscirono a salvarsi. La lotta tra scienza e fede non è di certo terminata nel XIIX secolo, ovviamente non è più sanguinosa come un tempo, ma continua ad esserci.

Le ragioni sono molto semplici, le divergenze sono veramente tantissimo. Per la Chiesa non è necessario conoscere le leggi della natura, lo spazio e in generale non le interessa dominare la natura al contrario della scienza che va oltre quelli che vengono chiamati “misteri della fede”, cerca le leggi della natura e cerca di controllarla, azioni che vengono viste come una ricerca per controllare ed andare contro il volere divino. Ma questi due mondi sono veramente così distanti?

Forse apparentemente si, ma se andiamo più a fondo ci possiamo rendere conto che sono due generi di conoscenza totalmente differenti, che indagano su campi differenti e con scopi differenti. Se fossero più flessibili, con una mentalità più aperta, riuscirebbero a convivere senza continui dibattiti, ognuna per la propria strada, senza interferire l’una con l’altra. La Chiesa si occupa del lato spirituale dell’essere, di quella parte che la scienza non può studiare e la Bibbia o qualsiasi altro libro sacro non andrebbe presa alla lettera, ma dovrebbe essere preso come un testo puramente allegorico. La scienza, invece, si occupa delle leggi che regolano la natura, delle cause, e si limita allo studio della materia. Se le due si limitassero al loro compito principale non ci sarebbero problemi, anzi si potrebbero completare e l’una riportare all’altra.

Ilenia Meloni

Il processo di Galileo

15/01/2011

Galileo, scienziato e sostenitore del copernicanesimo, venne convocato il 26 Febbraio 1616, a Roma e formalmente ammonito dal cardinale Bellarmino. Il verbale di tale seduta, contenuto nell’incartamento segreto del Santo Uffizio, costringeva Galileo ad abbandonare la teoria copernicana e di smettere di insegnarla o difenderla sia per iscritto che a voce. Se Galileo non avesse tenuto fede a questi limiti il Santo Uffizio avrebbe agito contro di lui.

Galileo acconsentì.

Questo verbale rappresenta tuttavia un vero e proprio “Giallo storico” poiché il foglio su cui è scritto ha l’aspetto di una trascrizione senza alcuna firma, né del notaio, né tanto meno dei testimoni e dello stesso Galileo. In più non vi era alcun documento “originale”.

Tutt’oggi questo verbale incarna l’impossibilità di trovare delle risposte, tanto che durante il processo del 1633 Galileo sosterrà di non aver mai visto e sentito tale verbale.

Questo portò a credere che il “giallo storico” era solo un falso “fabbricato”, cioè una prova creata apposta contro Galileo.

Un anno prima del processo, incoraggiato dall’ascesa al papato di Urbano VIII, Galileo pubblicò il Dialogo. Esso prevedeva tre principali personaggi, Simplicio che credeva ciecamente all’autorità di Aristotele; Salviati che incarnava l’intelligenza e rappresentava il sistema copernicano; Sagredo era invece il personaggio neutrale.

In quest’opera Galileo presentava oggettivamente i due più grandi sistemi astronomici della storia.

Purtroppo per Galileo questo gli si rivoltò contro, i suoi avversari convinsero il papa Urbano che era stato preso in giro poiché lo scienziato l’aveva identificato nella figura di Simplicio, il personaggio più credulone fra tutti. Ciò portò alla sospensione immediata dell’opera di Galileo.

Come altra conseguenza, nell’Ottobre del 1632, a Galileo venne intimato di trasferirsi a Roma e rendersi disponibile per il commissario generale del Santo Uffizio.

Lo scienziato cercò di perdere tempo, ma ormai era solo questione di giorni.

Il 12 aprile del 1633 infatti venne trasferito come prigioniero presso il Santo Uffizio, anche se vista l’età, non venne rinchiuso nelle carceri, ma venne sistemato in stanze più confortevoli.

Durante gli interrogatori Galileo affermò più volte di non rammentare alcun verbale, ma, invece di negare il valore giuridico di quel documento, pensò di aggirare gli inquisitori sostenendo una plateale ma altrettanto ingenua bugia. Sostenne infatti che nella sua opera non solo non aveva voluto insegnare il copernicanesimo, ma l’aveva voluto ritenere falso.

I giudici, con l’opera di Galileo davanti, dimostrarono la sua menzogna e il vero significato dell’opera.

Galileo modificò allora la sua posizione ammettendo di aver preso le difese del copernicanesimo e di essere andato contro l’ammonizione.

Dopo un secondo interrogatorio, il 22 Giugno 1633 gli inquisitori emisero la loro definitiva sentenza nella quale chiedevano a Galileo l’abiura.

Nello stesso giorno lo scienziato si inginocchiò davanti ai cardinali e abiurò.

Galileo finì i suoi giorni presso la sua villa ad Arcetri dove morì l’8 Gennaio 1642.

francesca seruis

Dal mondo limitato all’infinità dell’universo

23/01/2011

“Ci sono delle realtà che non sono quantificabili.L’universo non è i miei numeri: è pervaso tutto dal mistero” (Albert Einstein). 
Per anni sono state innumerevoli le questioni che hanno avvolto in nostro universo e parecchi si sono interrogati sull’infinità di questo enorme spazio che ci circonda, ponendosi la classica domanda; ma il nostro universo è limitato oppure è infinito? 
Purtroppo la scienza non è in grado di fornirci una valida risposta, poiché il problema dell’infinità del mondo è rimasto ancora irrisolto. Vi sono però dei modelli del passato, che ci propongono due sistemi di universo, completamente opposti, sui quali si basa tutta la scienza odierna. Il primo è quello offerto da Aristotele, che ci presenta un mondo finito e limitato dal cielo delle stelle fisse, mentre il secondo è il modello di Giordano Bruno, che vede uno spazio infinito e aperto su ogni fronte. Giordano Bruno fu colui che, per primo, elaborò il concetto di infinità dell’universo, facendo crollare ogni tipo di credenza popolare  e religiosa, inducendo gli occhi e le menti di allora, verso orizzonti molto più ampi, orizzonti infiniti. Egli infatti, sosteneva che il nostro universo non fosse limitato, ma bensì aperto in ogni direzione. Dunque secondo il “filosofo” non esisteva un solo e unico sistema solare, ma bensì infiniti sistemi solari in cui ruotavano infiniti pianeti e infiniti mondi, abitati inoltre da esseri senzienti e razionali. I modelli di Aristotele e Bruno sono ormai superati, ma costituiscono le due linee di pensiero più estreme. Un altro personaggio che si occupò di tale problema fu Albert Einstein. Quest’ultimo propose nuovamente l’idea di un universo finito, nel quale la materia si curverebbe su se stessa, creando dunque un universo finito, ma comunque limitato, di forma sferica e omogenea. Ad oggi, la scienza sostiene che il nostro universo sia in continua espansione ma vi sono diverse teorie secondo le quali l’universo prima o poi smetterebbe d’espandersi e crollerebbe su se stesso. Una di queste teorie prende il nome di Big Crunch o Universo chiuso, secondo cui, se la materia e l’energia che ricopre l’universo è abbastanza grande da rallentare l’espansione dell’universo stesso, fino a fermarla del tutto. Diversamente l’universo potrebbe continuare ad espandersi, fino a dissolversi, causando così una morte termica, oppure prepararsi a un nuovo Big Bang. Ovviamente queste sono semplicemente delle pure teorie e non potremo mai sapere, con sicurezza, cosa succederà in futuro al nostro universo, ma tali teorie sono comunque un piccolo passo verso una conoscenza più ampia del nostro cosmo.

 

                                                      Giorgia Perra 

 

Attività scientifico-divulgativa e Orientamento

12/01/2012

L’attività scientifico-divulgativa del nostro istituto comprende una serie di comunicazioni scientifiche (manifestazioni, seminari, concorsi, ecc.) che si possono consultare sul sito web della scuola, un consistente numero di articoli pubblicati sul nostro giornale on line, altri documenti e lavori vari archiviati nello spazio web  "Tempo alla fisica, spazio alla matematica"

L’articolo che state leggendo ha l’obiettivo di orientare i nostri lettori verso le sezioni esistenti nel sito citato sopra: si tratta di uno spazio web creato anni fa per raccogliere tutta la documentazione online relativa alle attività di carattere scientifico che si sono svolte nel nostro liceo a partire dall’anno scolastico 2006-07.

In fondo all’articolo potete trovare un resoconto delle attività che hanno caratterizzato l’anno scolastico 2010-2011, a partire dalla lezione che i ragazzi delle classi 4^E  e 5^E hanno svolto nell’ambito delle giornate dell’orientamento (organizzate presso il nostro isituto nel periodo gennaio febbraio 2011)  in presenza degli alunni delle scuole medie che sono stati nostri ospiti.

Oltre alle suddette attività, riportiamo sotto un elenco di esperimenti (con a fianco il/i nome/i del /gli autore/i) che i ragazzi del nostro Liceo hanno prima ideato e realizzato a casa, hanno successivamente proposto in classe e, infine, hanno documentato in formato cartaceo e digitale. E’ doveroso precisare  che le attività laboratoriali, pur essendo programmate nell’ambito delle lezioni curriculari di fisica e laboratorio, hanno richiesto da parte degli alunni un impegno extra  a casa;  gli esperimenti condotti da alcuni/e di loro ha stimolato e coinvolto gli stessi genitori   nella fase realizzativa degli apparati sperimentali, .

Un altro momento importante è stato quello in cui gli alunni della classe 4^ E hanno collaborato a distanza con i loro pari dell’  Istituto di Istruzione Superiore ’Iris Versari’ Cesano Maderno (MI)   per progettare l’esperimento storico della misura del raggio terrestre secondo il metodo di Eratostene (angolo d’ombra).

Infine, è in cantiere un nuovo progetto: realizzare un notiziario scientifico  di cui la classe 4^ E  curerebbe la sua messa in onda periodica, a partire dall’anno in corso;  l’idea è quella di realizzare alcuni servizi multimediali utilizzando il canale web del liceo inaugurato proprio l’anno scorso.  Si dovrebbero curare alcune rubriche con servizi, documentari e altro per fornire informazioni su ricerche condotte nel campo della fisica, chimica, biologia, medicina, fisiologia che abbiano un’applicazione diretta o non sulla realtà che ci circonda. Non solo, questo consentirebbe di:

  1. pubblicizzare e rendere ancora più visibili i diversi momenti di ricerca, progettazione e sperimentazione che caratterizzano il percorso di studi delle materie scientifiche curricolari;
  2. aprire una finestra su temi e problematiche correlati alla scienza e alla tecnologia in generale.   
  • Olimpiadi della fisica
  • Fisica in barca
  • Fisica in barca a vela
  • Viaggio CERN Anno scolastico 2011-2012
     

 a.m.

 

 

Sensazionale scoperta al CERN di Ginevra

24/02/2012

A pochi mesi dalla presentazione dei dati sul bosone di Higgs - presentati nel dicembre scorso al Cern di Ginevra dagli italiani Guido Tonelli, per l’esperimento Cms (Compact Muon Solenoid), e Fabiola Gianotti, per l’esperimento Atlas -  nuovi elementi  rafforzano le prime osservazioni sull’esistenza di una nuova particella: il Brotzino.

 

 

Le prime tracce della particella sarebbero state individuate dal rivelatore di particelle ALICE (A Large Ion Collider Experiment) uno dei quattro esperimenti fondamentali che si svolgono nell’acceleratore LHC.

Un gruppo di 33 fisici provenienti da 8 Paesi diversi ha studiato, nella Control Room del sito dove si svolge l’esperimento ALICE, le varie fasi del fenomeno della collisione che ha dato luogo all’insperato evento: la fase di iniezione dei protoni nell’acceleratore lineare LINAC, il passaggio succesivo negli anelli di preaccelerazione, il viaggio dei due fasci di protoni strizzati e strozzati lungo i 27 Km dell’intero anello LHC.

 

 

Il Gruppo dei Ricercatori in un momento di pausa al CERN
 

 

 

Il viaggio dei protoni e gli sciami prodotti dalle continue collisioni sono stati studiati  per 4 giorni e 3 notti 24 ore su 24.

Il gruppo dei ricercatori guidato dai proff. A. Murgia ed E. Fanni, coadiuvati dal tecnico di laboratorio G. Argiolas e dal collaboratore esterno A. Kalb ha messo a punto un esperimento unico nel suo genere grazie anche alla insostituibile supervisione del Dott. C. Cicalò.

Poche e ben distribuite sono state le pause di lavoro alternate alle frenetiche e intense ore di confronto, elaborazione e sintesi che hanno portato i gruppi di lavoro a riconoscere effettivamente qualcosa di "nuovo" tra la complessa matassa di sciami prodotti dalle collisioni.

A breve saranno pubblicati i primi commenti a caldo, le riflessioni individuali e di gruppo di tutti i partecipanti all’esperimento. In un secondo tempo e, vista l’importanza del fenomeno osservato  dopo una verifica più attenta dei risultati sperimentali, saranno messi a disposizione della comunità scientifica-liceale tutti gli elementi e la documentazione dettagliata che hanno caratterizzato l’intero progetto scientifico: le lunghe fasi della progettazione e della pianificazione dell’esperimento, l’esecuzione di quest’ultimo e la pubblicazione dei riusultati raggiunti

Allo stato attuale i dati non sono ancora abbastanza da portare a conclusioni definitive sull’esistenza o meno di questa misteriosa "particella”. Si tratta di aspettare ancora e replicare l’esperimento  per registare un numero di dati statisticamente più affidabile: nei prossimi mesi  si  potrà avere una base statistica più solida e, si spera, anche sufficiente per tradurre queste prime osservazioni fatte in segnali  certi di conferma dell’esistenza effettiva  del Brotzinoe della bontà del Modello Standard.

  

 

 

 

 

 

 La foto riporta il retro dell’ Anticartolina (mai spedita) con le firme dei ricercatori-partecipanti all’esperimento sul BROTZINO

a.m.