Fisica

Sintesi completa della teoria, per lo studio e il ripasso; Numerosi esercizi svolti e proposti, per fissare le idee e allenarsi da soli; Agile formulario con tutte le leggi, per trovare al volo le formule risolutive.

Tutta la teoria, compatta e divisa in argomenti, facile da consultare; Definizioni, proprietà, teoremi, regole operative e grafici notevoli; Tabelle e schemi di sintesi per orientarsi tra le casistiche più articolate.

Quattro «grandi» della fisica moderna parlano a un pubblico di profani, cercando di evitare ogni oscurità tecnica. Con Heisenberg, uno dei fondatori della meccanica quantistica, sono Schrödinger, che ha posto le basi della meccanica ondulatoria, Born, caposcuola della fisica in molteplici campi, e Auger, scopritore in fotoelettronica dell'«effetto Auger». Dalle loro pagine emerge il quadro dei risultati raggiunti nella conoscenza della natura, e degli strumenti teorici che convergono o si fronteggiano nella spiegazione del mondo materiale. Alle relazioni di Heisenberg e di Schrödinger seguono due dibattiti in cui intervengono altri fisici, Rosenfeld e Compton, e studiosi di diverse discipline umanistiche. Le questioni affrontate sono avvincenti: la ricerca fisica, i suoi fondamenti filosofici, la sua storia. Le scoperte in questo campo sono tante e tali che gli scienziati non riescono più a coordinarle in modo da soddisfare quel desiderio di sintesi e di coerenza cui l'uomo non può rinunciare. Scienza e tecnica appaiono in questo libro non come una scelta che può essere messa in discussione, ma come un destino. Gli strumenti di cui dispone l'umanità hanno aperto problemi formidabili che, lungi dall'essere risolti, si ripropongono oggi in tutta la loro drammatica complessità.

In questo terzo volume si pone lo studente contro l'ostica macro-area della fisica moderna: relatività, meccanica quantistica e fisica nucleare. Sarà molto importante dare il giusto formalismo, ma anche il senso fisico, per spiegare una materia di cui gli studenti non hanno, in principio, piene competenze matematiche.

Gli autori, con un linguaggio semplice ed accessibile, ripercorrono gli argomenti di fisica, da quella classica alla moderna, in un'opera di sintesi in tre volumi, corredata da molte immagini esplicative, esempi e cenni alla storia della scienza.

Gli esseri umani sono da sempre affascinati dall’idea di abbandonare la Terra e viaggiare nel cosmo: nel 1966, mentre il programma Apollo era in pieno svolgimento, negli USA andava in onda per la prima volta la serie tv Star Trek in cui la nave stellare Enterprise viaggiava alla ricerca di «strani, nuovi mondi». Lo stesso sogno è alimentato oggi dai nuovi imprenditori spaziali, proposto anche come possibile risposta ai cambiamenti climatici e ad altre minacce per la sopravvivenza dell’umanità. Ma – si domanda Amedeo Balbi, astrofisico e apprezzato divulgatore scientifico – è realistico pensare di fondare colonie umane su altri pianeti o satelliti? Quali sono le difficoltà tecniche da affrontare? Come ci si può adattare ai nuovi ambienti? E, soprattutto, ne vale la pena? In un affascinante e inedito percorso fra immaginazione e scienza, il libro – vincitore del Premio letterario Galileo per la divulgazione scientifica – analizza ogni aspetto delle sfide che andrebbero affrontate: dai tempi di viaggio alla disponibilità di risorse, dalle richieste energetiche ai rischi per la salute. E contemporaneamente invita il lettore a una riflessione profonda sul senso della scienza, sui limiti del progresso e sul rapporto fra l’universo e l’umanità.

«Avemo fatto un’osservazione, avemo visto persone normali che studiavano fisica. L’avemo stanate e ne avemo trovate un boato: persone che la fisica l’hanno studiata e, pensate un po’, fanno ’na vita normale. Le potete incontrà anche ar supermercato o a’o stadio. Nun se deve sceje tra la fisica e l’AS Roma!» Scritto da fisici esperti (quelli, esilaranti, de La Scienza coatta) con rigorosa precisione concettuale, questo libro racconta, in un linguaggio romanesco divertente e spiazzante, la lunga storia della fisica proprio come se fosse un piccolo manuale scolastico: dagli albori del metodo scientifico fino ai principi della termodinamica, dallo spaziotempo di Einstein alle teorie quantistiche più avanzate. Questo intrepido viaggio nella scienza è facilitato da una serie di illustrazioni che aiutano il lettore a farsi largo nei concetti più complicati e affascinanti della fisica (sia tradizionale che contemporanea). Perché, come dice Giorgio Parisi nella sua prefazione – proprio ora, in questo momento di diffusa sfiducia nel metodo scientifico – dobbiamo raccontare la scienza e coinvolgere i lettori in un modo semplice, divertente, avvincente.

Il volume propone esercizi svolti e discussi riguardanti le interazioni elettriche nei diversi aspetti, la corrente elettrica e quindi le interazioni magnetiche e i fenomeni induttivi, lo sviluppo delle equazioni di Maxwell nell’ambito delle onde elettromagnetiche e relativa propagazione, per poi affrontare l’ottica geometrica e quella ondulatoria, in particolare l’interferenza e la diffrazione. Gli esercizi sono svolti in forma analitica e solo nell’ultimo passaggio vengono sostituiti i valori numerici dei parametri in gioco, in modo da fornire un’idea chiara di come il risultato dipenda da questi ultimi.

È possibile rendere invisibile qualcosa o qualcuno? Questa domanda, che ha incuriosito gli autori di fantascienza per oltre un secolo, è diventata oggi argomento di attualità per la ricerca scientifica. In questo libro, lo scrittore di fisica e ottica Gregory J. Gbur ripercorre la scienza dell'invisibilità dalle sue origini fantascientifiche negli scritti ottocenteschi di autori come H.G. Welles e F.J. O'Brien alla moderna tecnologica stealth, ai mantelli dell'invisibilità e ai metamateriali. Con una prosa elegante e coinvolgente, esplora le implicazioni storiche e le connessioni con la scienza e la tecnologia, come la scoperta dello spettro elettromagnetico, lo sviluppo del modello atomico e la teoria quantistica. Illustra come l'invisibilità sia passata dalla finzione alla realtà, e sprona i ricercatori a percorrere sentieri ancora sconosciuti. Non è solo la storia dell'invisibilità, ma è anche la storia di come siamo arrivati a conoscere la natura stessa della luce e di tutte le scoperte che ne sono derivate. Invisibilità è una lettura avvincente, piena di scienza, letteratura e curiosità che cerca di rispondere all'affascinante domanda se un giorno saremo in grado di svanire in un luccichio di luce.

In questo secondo volume è trattata la macro-area delle onde a cura del Dott. Giorgio De Pascalis. In modo più tecnico (con cognizione di causa) si trattano acustica ed ottica (più fenomenologica), ma più in generale i fenomeni ondulatori, per poi passare ad elettrostatica, magnetismo e circuiti elettrici (l'elettromagnetismo). Sarà importante dare delle solide basi di elettrostatica e magnetismo. Si conclude con le importanti equazioni di Maxwell.

Dattilografata, e con le formule scritte di pugno dallo stesso Majorana, la tesi di laurea in Fisica fu scritta nel 1929 e non era ancora mai stata pubblicata. A 86 anni dalla “scomparsa” del suo autore, il documento viene proposto nella sua forma originale e inquadrato nel dibattito scientifico attuale. In appendice al libro, è riportata la fotocopia dei documenti con i quali Fermi, in occasione del concorso per la cattedra di Palermo, qualificava Majorana, appena più giovane di lui, non solo come un fuori classe, ma come un genio universale.

Come tutto, anche questo libro sarà fatto di atomi, e gli atomi sono fatti di elettroni e nucleo, e il nucleo è composto di protoni e neutroni, i quali sono a loro volta composti di quark. Ogni cosa può essere scomposta in cose più piccole, la cui somma dovrebbe ricomporre l'oggetto di partenza. Ma è davvero così? Atomi, protoni e quark sono oggetti descritti dalla meccanica quantistica, disciplina che afferma che non si può scomporre un oggetto senza perdere qualche informazione fondamentale: la somma delle parti non dà il tutto. Se prendiamo sul serio la fisica quantistica non possiamo ridurre la realtà per capirla; la descrizione fondamentale dell'universo non può che essere l'universo stesso nel suo complesso. L'Uno, indivisibile. L'Uno è il racconto di una profonda crisi della fisica e del concetto quasi dimenticato che ha la capacità potenziale di risolverla. Si tratta di un'idea vecchia di 3000 anni: Tutto è Uno. Nel corso della storia è stata sostenuta da pensatori eccezionali, ma anche fieramente avversata, considerata irrazionale e perfino eretica. Oggi, però, proprio questo monismo radicale, secondo Heinrich Päs, può salvare la fisica dalla crisi che l'ha colta e dalla quale non riesce a uscire. Nella concezione monista la materia, lo spazio, il tempo e la mente sono soltanto artefatti della nostra prospettiva sull'universo. Nel mondo esiste solo una sostanza e tutte le sue singole manifestazioni sono solo un'illusione. In questo libro Heinrich Päs racconta come questo concetto si è evoluto e come ha plasmato il corso della storia, dall'antichità fino alla fisica moderna, non solo ispirando l'arte di Botticelli, Mozart e Goethe, ma anche entrando nel cuore della scienza, da Newton e Faraday a Einstein. In parte fisica, in parte filosofia e storia delle idee, "L'Uno" è un libro che affascina per la sua visione rivoluzionaria del mondo, portando il lettore con maestria da Eraclito a Platone, da Galileo a Spinoza, fino ai giganti della fisica quantistica contemporanea.