Soggetto: fisica

La Terra era allora popolata solamente da stromatoliti e da rari esseri unicellulari. Nessun essere vivente poteva accorgersi che in un remoto angolo, a 1,4 miliardi di anni luce di distanza, l’Universo avesse emesso un urlo potentissimo. Oggi sappiamo che non si trattò di un urlo vero e proprio, fatto di onde sonore, bensì di onde gravitazionali: un fenomeno previsto da Einstein esattamente 100 anni fa, prima che potessimo percepire la flebile eco di quell’incommensurabile evento fisico che ha attraversato buona parte dell’Universo visibile, impiegando ben 1,4 miliardi di anni per segnalarci la propria presenza. Questo libro narra la storia che ha portato la scienza dagli iniziali tentativi di capire la gravità, alla meravigliosa sintesi di Einstein con la teoria della relatività generale, alla costruzione dei giganteschi rivelatori che hanno permesso di osservare il fenomeno per la prima volta.

La parola caos evoca l’eterna dicotomia tra ordine e disordine, tra luce e tenebre, tra conoscenza e ignoranza, tra nulla ed esistenza. Questo concetto è stato analizzato e interpretato secondo sei diverse prospettive, in un entusiasmante viaggio dall’origine dell’Universo. Dalla cosmologia alla teoria dell’informazione: la teoria di come dal nulla possa sorgere il tutto, a partire dal caos come assenza di forma, e il disordine della torre di Babele. Dalla termodinamica alla simmetria: il ruolo del caos nelle leggi della natura e il significato dell’asimmetria. Dai sistemi dinamici alla fisica quantistica: come l’idea di caos esprima il fatto che non siamo in grado di prevedere il risultato di determinati processi fisici, o che addirittura certi comportamenti fondamentali della natura sfuggano del tutto alla nostra possibilità di conoscenza. Per scoprire alla fine che, sorprendentemente ma non troppo, c’è un ordine anche nel caos.

“Può il batter d’ali di una farfalla in Brasile provocare un tornado in Texas?” È il titolo di un intervento di Lorenz, uno dei padri della teoria del caos, che introduce i sistemi complessi. La complessità ha un ruolo nei settori più disparati: dalla biologia, alla medicina, alla fisica, all’economia, alle scienze sociali, alla geologia, e questo libro aiuta a trovare una risposta ad alcune di queste domande. Perché un essere vivente deve scambiare energia e materia con l’ambiente circostante? Qual è l’importanza delle interazioni al suo interno e con gli altri? Che cosa significa che le irreversibilità sono origine di ordine? Quanto sono lunghi i confini fra nazioni? Come mai i fenomeni più diversi sono governati da leggi dello stesso tipo? Dalla comprensione di un impianto di riscaldamento alle previsioni meteorologiche fino ai frattali: i grandi temi della fisica spiegati attraverso il vissuto quotidiano.

La gravità, per rubare le parole di Winston Churchill, è “un indovinello, ammantato di mistero, all’interno di un enigma”. La decifrazione di quell’enigma schiude la risposta alle più grandi domande della scienza: cos’è lo spazio e cos’è il tempo? Cos’è l’Universo e da dove viene? La gravità è la forza più debole nel quotidiano, ma è la più forte nell’Universo. È stata la prima forza a essere individuata e descritta, ma l’ultima a essere capita. È la forza che tiene i nostri piedi a terra e non esiste niente di paragonabile. Marcus Chown, fisico cosmologo, maestro indiscusso della divulgazione scientifica, ci accompagna in un indimenticabile viaggio dalla scoperta della forza di gravità nel 1666 alla rivelazione delle onde gravitazionali nel 2015. E visto che ci troviamo sull’orlo di una rivoluzione epocale nelle nostre concezioni, ci aggiorna sulla più grande sfida che la fisica abbia mai affrontato: l’unificazione della teoria del grande, la teoria della gravità di Einstein, con la teoria del piccolo, la teoria quantistica.

Benvenuti ad Atomlandia, il mondo incredibilmente piccolo della fisica quantistica. Negli ultimi decenni gli scienziati di tutto il mondo hanno lavorato insieme per esplorare i costituenti fondamentali della materia e le forze che governano il loro comportamento. Il risultato è il Modello standard delle particelle elementari: una mappa teorica dei mattoni di base dell’universo. Con la scoperta del bosone di Higgs nel 2012, la mappa delle nostre conoscenze è stata completata e ulteriormente estesa in un nuovo strano territorio.

Atomlandia è una guida per esplorare il Modello standard e gli straordinari regni della fisica particellare. Dopo averci ridotto alle dimensioni di una particella subatomica, il pioniere della fisica Jon Butterworth ci fa imbarcare sulla sua nave per un viaggio in cerca di atomi e quark, elettroni e neutrini, e delle forze che plasmano l’universo. Un viaggio straordinario nel mondo dell’invisibile, scoprendo fenomeni bizzarri e meravigliosi, dagli atomi ai buchi neri, fino alla materia oscura e oltre, verso i confini più lontani del cosmo e verso le frontiere della conoscenza umana. Illustrato da mappe che si completano gradualmente per offrire un originale glossario visivo di accompagnamento al viaggio, il libro offre un’introduzione essenziale alla fisica delle particelle.

Atomlandia è un’opera di riferimento della non-fiction realizzata da uno dei più grandi scrittori di scienza contemporanei.

Nikola Tesla ha dato un contributo decisivo alla rivoluzione elettrica che ha trasformato la vita quotidiana all’inizio del XX secolo.

Le sue invenzioni, i brevetti e le teorie sono alla base della moderna elettricità a corrente alternata e hanno promosso lo sviluppo di radio e televisione. Come il suo rivale Thomas Edison, Tesla fu uno dei primi scienziati-celebrità d’America, che godeva della compagnia dell’alta società di New York e che incantava Mark Twain con le sue dimostrazioni elettriche. Astuto promotore di se stesso e dotato uomo di spettacolo, Tesla coltivò una pubblica immagine di genio eccentrico. Anche alla fine della sua vita, quando viveva in povertà, Tesla continuava ad attrarre giornalisti per la sua annuale intervista di compleanno, intrattenendoli con l’annuncio di una nuova invenzione, un’arma a raggio di particelle capace di abbattere un aereo nemico.

In questo straordinario libro, W. Bernard Carlson demistifica l’inventore leggendario, collocandolo nel contesto culturale e tecnologico del suo tempo e concentrandosi sulle sue invenzioni oltre che sulla costruzione e sull’alimentazione della sua fama. Basandosi su documenti originali dalla vita pubblica e privata di Tesla, Carlson mostra come fosse un inventore “idealista” che cercava la perfetta realizzazione sperimentale di una grande idea o principio e che vendeva abilmente le sue invenzioni al pubblico attraverso la creazione di miti e illusioni. Non ultimo, grande spazio è dato alle vere e proprie sfide con Ferraris sul motore elettrico in corrente alternata e con Marconi sulla trasmissione di segnali senza fili.

Gli affascinanti misteri dell’astronomia sono qui raccontati in maniera appassionante e divulgativa: com’è nato l’universo? E quanto è grande? Quanto tempo è trascorso dal Big Bang? Cosa succederà al nostro pianeta e al nostro sistema solare? Un viaggio dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande per rispondere a questi e a molti altri quesiti, dalla nascita di una stella alla sua morte, dalle ultime scoperte sulla gravità ai grandi misteri dei buchi neri, della materia oscura e dell’antimateria. Attraverso esempi concreti e un linguaggio divertente l’autore riesce a rendere comprensibili concetti e scoperte di grande complessità.

La riforma universitaria ha comportato, con l’introduzione del doppio sistema di laurea “3+2”, una profonda modifica del percorso di studi, proiettando verso i primi anni d’insegnamento alcune materie avanzate.
Questo volume inaugura una collana di testi progettati specificamente per la Laurea Triennale. Si danno acquisite solo le nozioni di base che rientrano nei programmi dei nuovi moduli d’insegnamento di Fisica Generale I e II. Il formalismo matematico e’ stato mantenuto ad un livello minimale, privilegiando le esigenze di “conoscenza operativa” più che di completezza formale. La scelta degli argomenti trattati prevede di poter svolgere il programma nel tipico corso articolato sul modulo semestrale.
Ogni capitolo e’ integrato da una bibliografia commentata dove sono proposte letture alternative o di approfondimento degli argomenti trattati.
Il testo si rivolge agli studenti dei corsi di Fisica III o di Struttura della materia all’interno dei Corsi di Laurea triennali di Ingegneria e di Scienze.

Elettrodinamica è un saggio inedito scritto da Enrico Fermi per il Corso di Fisica Matematica che egli tenne all’Università di Firenze nell’anno accademico 1924-1925.

Il saggio si compone di quattro sezioni: la prima è dedicata all’Elettrostatica, la seconda alla Magnetostatica, la terza all’Elettromagnetismo e ad un’ampia trattazione del problema della Massa Elettromagnetica, mentre nell’ultima sezione si affronta lo studio della Teoria della Relatività Ristretta.

Del saggio Elettrodinamica si conoscono, fino ad oggi, tre versioni:

• la prima, conservata a Pisa, è una riduzione manoscritta del saggio originale di Fermi, non attribuibile a lui;

• la seconda, conservata a Roma presso la Biblioteca del Dipartimento di Fisica dell’Università “La Sapienza”, è una copia manoscritta a cura di Adelino Morelli;

• la terza versione, conservata a Chicago (USA) presso la Chicago University Library, è la copia dattiloscritta originale di Enrico Fermi depositata, dopo la sua morte, dalla moglie Laura Fermi.

Roma, primi anni Venti. Nel vecchio istituto di fisica di Via Panisperna un gruppo di studenti, guidati da Enrico Fermi, nell’entusiasmo e nella spregiudicatezza giovanile, scoprono la chiave per violare i segreti del nucleo atomico. Quei ragazzi, tra cui Majorana, Amaldi, Pontecorvo, Segrè e Rasetti, diventeranno i protagonisti della nascita della fisica moderna e vivranno i momenti fondamentali che hanno segnato il secolo scorso: dal fascismo al boom economico, passando per la Seconda Guerra Mondiale e l’era atomica, fino ad arrivare alla Guerra Fredda. La banda di Via Panisperna non è solo il racconto di grandi scoperte scientifiche, di eventi che hanno segnato la nostra epoca, ma anche una storia di gioventù e amicizia, sogni e ambizioni, misteri e domande, a cui in alcuni casi non si è ancora trovata una risposta.