Fisica

In Metodi matematici della meccanica classica, Vladimir Arnold offre un’introduzione rigorosa e accessibile alla meccanica teorica. Senza richiedere conoscenze preliminari oltre a quelle di analisi, algebra lineare e geometria, il testo esplora la meccanica newtoniana, lagrangiana e hamiltoniana. L’autore esamina tutte le questioni fondamentali relative ai sistemi dinamici, compresa la teoria delle oscillazioni, la teoria del moto del corpo rigido e il formalismo hamiltoniano cercando ovunque di mostrare l’aspetto geometrico e qualitativo dei fenomeni. Il libro, basato su un celebre corso tenuto all’Università Statale di Mosca, riporta tutte le dimostrazioni nel modo più accurato possibile, evitando di rimandare alla lettura di altri articoli. Le numerose appendici ampliano il quadro con applicazioni alla geometria riemanniana, alla dinamica del fluido perfetto, alla teoria di Kolmogorov e alle asintotiche a onde corte. Un’opera fondamentale per matematici, fisici e ingegneri, che coniuga eleganza formale e concretezza applicativa.

«C'è un punto, un unico punto nell'immensità della natura e del mondo dello spirito, che è e rimarrà inaccessibile a ogni scienza e quindi a ogni studio causale: questo punto è il nostro io».   Alla base di ogni conoscenza scientifica c'è un'idea semplice e potente: ogni fenomeno ha una causa. La scienza coincide con il pensiero causale, e la sua meta finale deve essere quella di condurre fino alle estreme conseguenze questo punto di vista.

L’opera affronta tutti gli argomenti previsti dal nuovo syllabus della disciplina, una revisione del programma di insegnamento nell’ambito della riforma delle modalità di accesso ai corsi di laurea in Medicina, Odontoiatria e Veterinaria. Il manuale risponde puntualmente alle nuove esigenze didattiche e contenutistiche previste e costituisce uno strumento di indispensabile supporto per gli studenti che devono preparare l’esame di Fisica durante il semestre filtro. Il testo usa un linguaggio semplice ma preciso, introduce gradualmente i concetti matematici e presenta gli argomenti d’esame in modo chiaro. L’opera è ricca di esempi e applicazioni che garantiscono allo studente l’immediato riscontro pratico dei concetti affrontati. I capitoli sono brevi per facilitare la reale comprensione dei principi espressi. In Appendice due capitoli di approfondimento dedicati alle onde meccaniche e alla trasmissione del calore.

Questo saggio esplora la storia della luce, da Aristotele alla fisica moderna. Dopo i grandi progressi del XVIII e del XIX secolo, si arriva alla meccanica quantistica, con esempi concreti come l'effetto fotoelettrico, che ha permesso a Einstein di vincere il Nobel. Non mancano i tentativi di misurare la velocità della luce, a partire da Galileo fino a Michelson, che pongono le basi per la comprensione moderna. E ancora, la creazione di atomi di antimateria nei laboratori del CERN — un tempo fantascienza, oggi realtà sperimentale. Il saggio offre anche curiosità biografiche sui protagonisti di queste scoperte, ed è perfetto per chi non ha una formazione specialistica in fisica, ma è incuriosito dalla scienza che ha cambiato il nostro modo di vedere il mondo.

All’inizio del XX secolo, la meccanica quantistica ha rivoluzionato il nostro modo di comprendere la natura, mettendo in crisi le certezze della fisica classica e aprendo interrogativi ancora oggi irrisolti. Carlo Jacoboni ripercorre questa trasformazione, raccontandone con chiarezza e rigore le scoperte fondamentali: dalla radiazione di corpo nero ai quanti di Planck, dall’effetto fotoelettrico di Einstein alle relazioni di indeterminazione di Heisenberg. Senza ricorrere a formalismi matematici complessi, l’autore propone un viaggio che intreccia scienza e filosofia guidando alla scoperta dei paradossi e delle implicazioni della fisica quantistica. Una panoramica su uno dei capitoli più affascinanti della conoscenza umana, che spinge il lettore a interrogarsi sul significato stesso della realtà e della nostra capacità di descriverla.

Una provetta di gas radioattivo lanciata in una fontana, un'intuizione improvvisa davanti a un semaforo londinese, la scoperta - quasi per caso - che l'atomo può spaccarsi. Sembrano episodi scollegati. E invece sono le prime scosse di un terremoto che cambierà il mondo: l'esplosione della bomba atomica. Tra le tessere del domino allineate in attesa di innescare la serie di eventi che condurranno a Hiroshima e Nagasaki, tre figure spiccano su tutte. Enrico Fermi, mente pragmatica e geniale, che porterà la scienza italiana nel cuore del Progetto Manhattan. Edoardo Amaldi, l'amico rimasto in Europa, uno dei più giovani tra i ragazzi di via Panisperna, che dedicherà la sua vita a un'idea di scienza al servizio della pace. E Klaus Fuchs, personaggio ambiguo e affascinante, che riuscirà a infiltrarsi fino ai vertici di quello che doveva essere il programma militare più segreto di sempre. In nome delle sue convinzioni, compirà un tradimento destinato a cambiare il corso degli eventi. Tutti e tre, in modi profondamente diversi, hanno contribuito a plasmare il loro e il nostro presente. Ma non sono soli. Altri personaggi popolano questa storia, in parte spy story e in parte racconto scientifico. Così ricca di colpi di scena da sembrare un romanzo, eppure tutta vera. I coniugi Joliot-Curie, che dopo una serie di cocenti delusioni scoprono la radioattività artificiale; Lise Meitner e Otto Hahn, che capiscono cos'è la fissione e la spaventosa quantità di energia che può sprigionare; Leó Szilárd, che con straordinaria immaginazione concepisce l'idea di «reazione a catena nucleare», rendendo possibile la costruzione della bomba. In questo libro Lorenzo Baravalle racconta le loro vite, e come la fisica - nata per indagare le leggi dell'universo - si sia trovata a decidere le sorti dell'umanità. Hiroshima e Nagasaki sono solo l'epilogo visibile di una lunga catena di scelte. Perché la conoscenza è una lama a doppio taglio. Può aprire orizzonti impensati, ma può anche devastare. E in mezzo, l'individuo resta solo: con la propria coscienza, i propri fantasmi e il peso di una responsabilità che nessuna equazione potrà mai alleggerire.

Il dibattito sull'energia del futuro, l'energia 5.0, e sulle sue fonti di approvvigionamento è oggi assai intenso e coinvolge tutti i settori della società. Il costo, gli obiettivi di decarbonizzazione, gli aspetti ambientali e politici, l'indipendenza energetica, la sicurezza, le fonti rinnovabili, il «nuovo» nucleare: sono solo alcuni dei capitoli di un tema di importanza capitale per ogni paese industrializzato o in via di sviluppo, e rispetto al quale diventa ogni giorno più evidente la necessità di una pianificazione seria e lungimirante, che guardi oltre la mutevole contingenza. La democrazia e il benessere dei cittadini del prossimo secolo dipenderanno infatti anche dal grado d'indipendenza energetica dei vari paesi, e la distribuzione equa e sostenibile di energia si va affermando come strumento ineludibile per ridurre le disparità tra il Nord e il Sud del mondo. Stefano Buono e Antonio Ereditato affrontano la questione in maniera lucida, con un approccio scientifico e non ideologico. La loro analisi, concreta e senza pregiudizi, illustra possibili scenari, portando argomenti credibili con un linguaggio chiaro e fruibile su un tema di enorme attualità. Un messaggio per tutti.

«Tutta la scienza non è altro che un raffinamento del pensiero comune». In un'epoca in cui i pilastri della fisica vacillano, il fisico non può limitarsi a delegare la riflessione ai filosofi. Per costruire una nuova base solida per la scienza, è fondamentale mettere in discussione i concetti, il pensiero comune e le impressioni sensoriali che raccogliamo dal mondo. In altre parole, esplorare a fondo il legame tra realtà e conoscenza.

La fisica è un mondo magico, ancor più fantastico del film più fantasioso sino ad ora proiettato, ne sono testimonianza le recenti scoperte che hanno rivoluzionato il mondo scientifico e la vita quotidiana di noi tutti. Oggi la tecnologia mette a disposizione una infinità di fonti da cui apprendere, informarsi, studiare, ma per un ragazzo che si affaccia su questo mondo non è sufficiente la quantità di informazioni ma ci vorrebbe una didattica che abbia la capacità di coinvolgimento e che stimoli la voglia di apprendere. Enea è una ragazzino curioso, con tanta voglia di capire, gli viene in soccorso il nonno, che, utilizzando strumenti non usuali, lo coinvolge, o meglio lo travolge con una moltitudine di nozioni ma adatte alla giovane età del ragazzo che lo stimolano a cercare di apprendere sempre più. Se desideri addentrarti in questo fantastico mondo non devi far altro che iniziarne la lettura, i metodi di insegnamento del nonno sono tali da rendere semplice anche il complesso argomento trattato, non è uno sterile manuale di nozioni ma un particolare sistema di coinvolgimento per stimolare la curiosità sia dei giovani che meno giovani adatto a chi vuol iniziare a comprendere l'avvincente mondo dell'immensamente piccolo.

Da dove veniamo? Dove andiamo? Il passato esiste ancora? L'universo è stato creato per noi? Scienza e religione hanno radici comuni e da sempre cercano di rispondere alle stesse domande sull'universo e la condizione umana. Secondo Sabine Hossenfelder, scienziata anticonformista, non è una coincidenza che la correlazione quantistica e l'energia del vuoto siano diventate spiegazioni di riferimento per i guaritori alternativi o che le persone credano che i loro cari defunti siano ancora vivi a causa della meccanica quantistica. È però responsabilità dei fisici condividere la loro conoscenza in modo meno astratto rispetto a quello che sono soliti fare, altrimenti il rischio è che le scoperte della fisica relative ai grandi quesiti dell'esistenza vengano fatte proprie da chi, appropriandosi solo della terminologia criptica, promuove la pseudoscienza. Fisica esistenziale fa proprio questo: senza formule, ma con parole semplici e immagini, illustra a che punto sono i fisici nel rispondere a interrogativi vitali e quali sono i limiti attuali. Una lettura stimolante e allo stesso tempo vivace su alcuni degli enigmi più complessi della conoscenza umana, che offre una solida comprensione di ciò che sappiamo e di ciò che non sappiamo, e forse non sapremo mai.

Cosa succede quando la scienza più avanzata incontra le intuizioni dei filosofi antichi? Guido Tonelli ci guida in un percorso affascinante per svelare il mistero più grande dell’universo: il vuoto. Per secoli, filosofi e scienziati hanno discusso la sua esistenza e la sua natura. Per Aristotele, la natura aborriva il vuoto, mentre per Democrito esso era la condizione stessa dell’esistenza degli atomi. Newton lo immaginava come uno spazio assoluto e immobile, mentre Einstein ne smentì l’esistenza con la sua teoria della relatività. Poi arrivò la meccanica quantistica, e con essa una nuova rivoluzione: il vuoto non è il nulla, ma uno stato brulicante di energia attraversato da fluttuazioni incessanti, una sorta di brodo primordiale da cui tutto può nascere. Oggi sappiamo che il vuoto è il vero protagonista della storia cosmica: da esso è scaturito il Big Bang, ed è nel vuoto che si nascondono le forze che regolano l’universo. Con il suo inconfondibile stile narrativo, Tonelli intreccia storia della scienza, filosofia e cosmologia moderna, portandoci a esplorare le rivoluzioni che hanno rovesciato la nostra concezione della realtà. Ci accompagna nei laboratori in cui la fisica delle particelle tenta di decifrare i segreti della materia, ci fa viaggiare tra i paradossi quantistici e le intuizioni dei più grandi pensatori, da Platone a Heisenberg, per dimostrare che il vuoto è tutt’altro che un’assenza: è una presenza sottile e potente, che condiziona ogni cosa. Un racconto che sfida le nostre certezze e apre nuove domande su ciò che siamo e da dove veniamo. Il vuoto non è assenza, ma una presenza sottile e potente, un mare invisibile di possibilità. Questo è un viaggio alla scoperta del più grande paradosso della scienza. “Forse proprio lì, nel cuore del vuoto, si nasconde il segreto dell’universo.”

Ogni secondo, oltre 100 trilioni di neutrini attraversano il corpo umano, in un flusso invisibile e costante di particelle. Nonostante ciò, il neutrino è un fantasma cosmico che sfugge alla cattura da decenni. Alan Chodos e James Riordon ci portano in un viaggio avvincente e allo stesso tempo rigoroso alla scoperta di questa particella elusiva, che ha un ruolo chiave per decifrare i misteri dell'Universo.