Fisica

"Una introduzione a una Fisica Quantistica Realistica" è la traduzione italiana di un testo di Giuliano Preparata, fisico italiano scomparso nel 2000. La ripubblicazione del testo, a vent'anni da quella originale in inglese, consegna anche al pubblico italiano, in particolare agli studenti di Fisica e di Filosofia, una introduzione specialistica alla Teoria Quantistica dei Campi (TQC), corredata da intuizioni storico-filosofiche importanti. Preparata propone la TQC, con il suo formalismo e le sue dinamiche fondamentali, come migliore candidata a spiegare la realtà del microscopico, in particolare per la nozione di Vuoto, "modello" della realtà fisica dei campi quantistici (e non solo).

L'intento è stato quello di realizzare un testo con teoria ed esercizi, bene spiegati, oltre che esempi al fine d'impartire non solo nozioni teoriche ma altresì capacità d'interpretazione e di risoluzione dei problemi della Meccanica Classica e di quella Relativistica. Consta di esempi e dimostrazioni sulla Meccanica Classica, esercizi con soluzioni sulla Relatività Speciale e sulla Relatività Generale. Ovviamente il testo è rivolto agli studenti dei corsi universitari, soprattutto di Fisica e di Matematica, ma anche ai non specialisti inclini ad approfondire le tematiche suddette. Nel testo sono presenti molte figure soprattutto per la meccanica classica e per la relatività speciale. La trattazione sulla relatività generale è condotta partendo dalle definizioni e con diverse dimostrazioni, facendo uso del calcolo tensoriale richiesto (ogni formula è stata numerata per poterne fare buon riferimento tecnico). Solo dopo le dovute spiegazioni si affrontano gli esercizi, tutti numerati, che sono inseriti prima delle soluzioni, in un ambiente con colorazione differente (dalle soluzioni), per evitare ogni confusione. Il libro si chiude con una bibliografia con due sezioni per gli articoli dalle riviste e per i libri del settore. In definitiva, vengono date le basi per affrontare anche temi di ricerca scientifica in queste tematiche di studio.

La protagonista principale di questo libro è la Fisica. Attori non protagonisti ma compagni indivisibili oltre che supporto indispensabile per la protagonista assoluta, sono la Matematica e la Storia. Gli argomenti trattati vengono esposti cercando di utilizzare al minimo il formalismo matematico senza però rinunciare ai concetti matematici che sono indispensabili per una comprensione almeno parziale di fenomeni talmente complessi che hanno richiesto la dedizione di una vita intera di studi da parte degli scienziati più importanti della storia, i quali con il loro impagabile lavoro hanno permesso a noi di sfruttare tutta la tecnologia che rende la nostra vita più semplice di quella di chi ci ha preceduto. C’è però anche l’altra faccia della medaglia: tutta questa tecnologia potrebbe portare facilmente all’estinzione del genere umano se utilizzata in modo inopportuno. Ed è la Storia che può evitare agli Uomini di imboccare il sentiero sbagliato. La storia va studiata, va utilizzata, non va dimenticata. In ogni capitolo viene offerto il punto di vista di un dilettante relativamente ad uno specifico argomento, incastonandolo nel periodo storico durante il quale è stato sviluppato.

Nella lontana preistoria un capannello di ominidi osservava una strana pietra trasparente dai riflessi tra il giallo e l'arancione. Com'era possibile che quel materiale inerte a seguito dello sfregamento prendesse vita? Altri due indizi lasciavano presagire qualcosa dai contorni magici. Finalmente, in quattro secoli di studi e sperimentazioni il segreto della natura elettrica è stato compreso appieno e sono stati colti i suoi deliziosi frutti. Con un linguaggio non tecnico aperto a tutti, viene qui presentato l'avvicendarsi di scoperte che dall'osservazione dell'ambra, in un costante crescendo, ha portato alla realizzazione dei prodigiosi microprocessori. Chi inserisce la spina dell'elettrodomestico nella presa di casa e s'interroga sul perché di quelle misteriose palline chiamate elettroni che vi circolano veloci, trova qui delle risposte. Viene presentata una visione generale e sintetica sull'elettricità a beneficio dello studente e di chi è abbastanza curioso. Chi fosse già addentro alle questioni elettriche godrebbe semplicemente di un nuovo originale punto di vista.

Il libro tratta il tema della misura dei volumi, sia statici che dinamici. La trattazione riguarda sia gli aspetti costruttivi di tali strumenti sia il loro impiego e la loro verifica.

Il libro si propone di illustrare la fisica elegante, organica e coerente contenuta nella Termodinamica, mediante un percorso didattico, accessibile alle scuole superiori, che assegna alla descrizione microscopica dei sistemi fisici un ruolo costantemente privilegiato. Questo approccio consente di arrivare ad una comprensione semplice e allo stesso tempo approfondita delle leggi della Termodinamica, la cui generalità è così vasta da consentirne l’applicazione ai più diversi sistemi fisici, dai semplici gas ai buchi neri, fino ad arrivare a caratterizzare l’evoluzione dell’intero Universo.

Ci sono due aspetti fondamentali della natura del tempo che sentiamo fortemente attraverso la nostra esperienza. Il primo di questi è quello che chiamiamo il passaggio del tempo. Il tempo ha un ordine e sembra fluire dal passato, attraverso il presente, verso il futuro. C'è inoltre un secondo aspetto del tempo ed è la sua direzione. Questo aspetto ci appare diverso perché è basato non su nostre sensazioni ma sui fenomeni che osserviamo. La maggior parte dei processi naturali si verificano sempre in una direzione temporale e non nell'altra. E c'è una legge della fisica, la seconda legge della termodinamica, che lo certifica. E' di questi due aspetti che si occupa questo prima la relatività e poi la meccanica quantistica. La relatività speciale di Einstein nega la realtà di passato presente e futuro e non indica alcuna direzione temporale. La meccanica quantistica sembra però indicare una oggettiva direzione del tempo grazie ai fenomeni dell'entanglement e del collasso della funzione d'onda.

Propagazione quasi-TEM e sua descrizione circuitale Procedimenti per il calcolo del modello capacitivo di una linea di trasmissione Concetto elettromagnetico di rete elettrica e sue applicazioni Richiami di matematica Linee di trasmissione ordinarie

La fluidodinamica è materia comune a diverse discipline: ingegneria meccanica, ingegneria aerospaziale, ingegneria chimica, ingegneria civile e scienze applicate. Questo libro presenta la fluidodinamica in modo moderno e intuitivo, con un approccio pratico che permette agli studenti di esercitarsi con quesiti ed esempi, per arrivare ad essere preparati alla soluzione di problemi nuovi, di esame e professionali.