cosÉ la fisica? la fisica è lo studio dei fenomeni naturali: è una disciplina molto antica,...
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COS’É LA FISICA?La fisica è lo studio dei FENOMENI NATURALI: è una disciplina molto antica, perché l’uomo ha sempre cercato di comprendere e dominare il mondo che lo circonda
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QUALI FENOMENI?Spesso il campo di studio della fisica è ristretto al mondo inanimato e a quei fenomeni naturali così semplici ed elementari da rivelare le leggi fondamentali di natura: il moto dei pianeti, per esempio, o l’interazione tra particelle
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QUALI FENOMENI?Questa limitazione è però del tutto fittizia: la biofisica, per esempio, applica le leggi della fisica ai sistemi viventi. Uno dei compiti della fisica è proprio quello di spiegare fenomeni sempre più complessi, compresa la vita, in termini di leggi elementari
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QUANDO NASCE LA FISICA?
Non esiste una data di nascita ufficiale: le prime osservazioni approfondite e quantitative della natura, specie in campo astronomico, furono compiute in epoca preistorica, in complessi come quello di Stonehenge o Carnac
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LA SCIENZA GRECASempre nel campo dell’astronomia, furono i greci ad elaborare i primi modelli matematici dei moti celesti: anche se errati, questi modelli possono essere considerati i prototipi delle moderne teorie scientifiche
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GLI ELEMENTILa scienza greca presupponeva l’esistenza di cinque elementi; aria, acqua, terra, fuoco e materia celeste.Oggi nessuno di questo è considerato un elemento
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ARCHIMEDELa prima LEGGE FISICA ad essere formulata nel modo in cui ancor oggi viene studiata è la legge delle leve: a scoprirla fu Archiemde, scienziato greco di Siracusa. Tale legge afferma che una leva sta in equilibrio quando le forze applicate sono inversamente proporzionali ai bracci.
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COPERNICOIl corso della scienza subì un brusco cambiamento quando, nel 1543, Copernico ipotizzò che al centro del sistema solare non vi è la Terra, ma il sole. Questa ipotesi fu in seguito dimostrata da Galileo col telescopio.
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GALILEOGalileo è considerato il padre del metodo scientifico; egli affermò che la scienza deve essere basata su• dimostrazioni matematiche• verifiche sperimentali
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GALILEOUn esperimento, secondo Galileo, non consiste in una semplice osservazione della natura, ma implica delle misurazioni, i cui risultati vanno poi confrontati con le previsioni teoriche
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LE “PAROLE” DELLA FISICA
La fisica si esprime attraverso GRANDEZZE FISICHE Una grandezza fisica è qualsiasi cosa possa essere misurata per mezzo di una procedura ben definita.Le grandezze fisiche sono le “parole” del linguaggio fisico
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IL LINGUAGGIO DELLA FISICAIl linguaggio della fisica è la MATEMATICA.Le grandezze fisiche vengono combinate in FORMULE FISICHE, che hanno sempre la forma di equazioni.Questo rende la fisica molto difficile ma anche molto potente.
2mcE
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VERITA’ IN FISICAQuando un’ipotesi scientifica viene ritenuta valida?Quando un gran numero di prove sperimentali concorda con essa e nessuna la smentisce.Questo non significa che tale ipotesi diventi una verità indiscutibile; ad esempio, la teoria della gravitazione di Newton, ritenuta per secoli del tutto esatta, dovette essere corretta quando furono osservate delle discrepanze coi dati astronomici.
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CHI E’ IL FISICOFino a un paio di secoli fa lo scienziato era una persona dalla vasta cultura e dai molteplici interessi, sia scientifici che umanistici. Copernico, per esempio, aveva studiato medicina e si occupava di amministrazione e diplomazia.Oggi, però, questa figura del genio “a tutto campo” sopravvive solo nei romanzi di fantascienza: nella realtà, gli scienziati sono specializzati in settori specifici
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FISICO TEORICOIl compito di un teorico è quello di formulare nuove teorie e svolgere complessi calcoli e dimostrazioni. Il suo mestiere si avvicina molto a quello del matematico.Un esempio è Albert Einstein
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FISICO SPERIMANTALEIl fisico sperimantale si occupa di mettere alla prova tramite esperimenti le teorie e di ricercare fenomeni nuovi.Un esempio è Carlo Rubbia.
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FISICO APPLICATOLa fisica applicata sviluppa nuove tecnologie a partire dalle scoperte scientifiche; a partire dalla metà del XIX° secolo questo ha cambiato radicalmente la vita degli uomini e il corso della storia. Un esempio è Guglielmo Marconi
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COSA SAPPIAMO OGGI?Oggi la fisica ha dato risposta a molte Oggi la fisica ha dato risposta a molte importanti questioni.importanti questioni.
• la struttura su grande scala dell’universo la struttura su grande scala dell’universo e la sua evoluzione fino a pochi secondi e la sua evoluzione fino a pochi secondi dopo la sua nascitadopo la sua nascita• i componenti elementari della materia e il i componenti elementari della materia e il modo in cui interagiscono tra loro, almeno modo in cui interagiscono tra loro, almeno fino a energie non troppo grandifino a energie non troppo grandi
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COSA NON SAPPIAMO?Tuttavia, molte questioni fondamentali restano Tuttavia, molte questioni fondamentali restano irrisolte.irrisolte.
• i primi istanti di vita dell’universoi primi istanti di vita dell’universo• il comportamento della materia ad alte il comportamento della materia ad alte energieenergie• la materia oscurala materia oscura
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PERCHE’ STUDIARE FISICA?L’uomo ha sempre desiderato conoscere la sua origine, il suo destino, il suo ruolo nell’universo: oggi la fisica fornisce la miglior risposta a questo desiderio che si possa ottenere col solo ingegno umano.
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PERCHE’ STUDIARE FISICA?
Oggi scienza e tecnologia condizionano la vita delle persone e lo sviluppo delle società come mai in passato.Scelte importanti a cui siamo chiamati (ad esempio la questione energetica, o la bioetica) possono essere affrontate solo con una adeguata conoscenza dei principali concetti scientifici.
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PERCHE’ STUDIARE FISICA?Senza adeguate conoscenze scientifiche un cittadino non può essere un membro attivo della società in cui vive e rischia di essere ridotto, da utilizzatore dei prodotti tecnologici, a puro strumento nelle mani di una tecnologia che non conosce e non capisce