Fisica

Questo libro ripercorre il rapporto tra l'uomo e l'energia, dal fuoco alle ultime tecnologie. In questa lunga storia l'Ottocento, ovvero il secolo del carbone, è il periodo della scoperta della maggior parte delle fonti che impieghiamo oggi e dei relativi modi di sfruttarle, mentre il Novecento, il secolo più vorace di energie come di risorse, è quello del passaggio da politiche nazionali delle fonti energetiche alla geopolitica dell'energia capace di scatenare guerre e lasciare in eredità al nuovo millennio tensioni irrisolte. Di questa storia fanno parte diversi celebri disastri, come gli incidenti di Chernobyl o di Fukushima. Sempre più la partita dell'energia comporta la guerra per le proprietà delle fonti e delle materie prime, la depredazione di territori e paesi più deboli e danni ambientali. Ma un nuovo modello di sviluppo dovrebbe puntare al miglioramento tecnologico dell'impiego delle fonti naturali, a scelte omogenee alle caratteristiche delle singole aree, a una diversa impostazione dei trasporti, e al perseguimento di un'economia circolare capace di ridurre il consumo di energia e la quantità di rifiuti. Al fine di consumare meno il Pianeta.

È vero che il disordine dell'Universo può solo aumentare? E cosa ha a che fare con lo scorrere del tempo? I primi studi di termodinamica hanno portato alla macchina a vapore, alla Rivoluzione industriale e al nostro mondo moderno, e hanno aperto una finestra sul mistero del tempo. Partendo da una sintetica e chiarissima esposizione dei princìpi di questa scienza fondamentale, Berry ci mostra come opera e progredisce la ricerca e come leggi fondamentali per la nostra vita quotidiana spieghino i grandi segreti dell'Universo.

"Il gatto di Tesla" è il proseguimento ideale di "C’era un gatto che non c’era". Tornano la giornalista Monica e la gatta Sophie e si ritrovano a lavorare insieme: questa volta grazie al viaggio nel tempo, le due protagoniste potranno incontrare quel genio indiscusso di Nikola Tesla. Scopriranno che proprio un micio fece nascere nel piccolo Nikola la voglia di saperne di più di quel misterioso fenomeno chiamato elettricità. Scopriranno anche un Tesla sognatore ma concreto, che ha dedicato la propria vita al benessere dell’umanità. Peccato che quando ci sono di mezzo i soldi...

Il volume è rivolto allo studio della Meccanica Razionale, scienza che studia il moto dei sistemi meccanici attraverso il linguaggio e gli strumenti messi a disposizione dalla matematica. Il volume è pensato per gli studenti di Ingegneria ed è propedeutico alla Meccanica Applicata ed alla Scienza delle Costruzioni. I temi affrontati includono la cinematica e la statica dei corpi rigidi con elementi di statica grafica, la dinamica del punto e dei sistemi di punti materiali, la geometria delle masse, elementi sui sistemi dinamici, la dinamica dei corpi rigidi e la meccanica Lagrangiana. Il testo è corredato di esempi ed esercizi che aiutano nella comprensione della teoria.

"Quando vidi per la prima volta il disegno del gatto nella scatola avevo appena compiuto 14 anni, facevo la terza media, era il 2006. Mai avrei pensato che questo disegno mi avrebbe perseguitato per tutta la vita. È arrivato il momento per me di capire cosa c'è dietro. Gli enigmi non mi spaventano, basta mettere in fila i passaggi, uno dopo l'altro, facile." Gabriella Greison, fisica, scrittrice, divulgatrice, affronta con questo romanzo la grande sfida di rendere narrativa e comprensibile a tutti la fisica quantistica. "Ucciderò il gatto di Schrödinger" è la storia romanzata della vita di Erwin Schrödinger, lo scienziato per antonomasia della fisica quantistica, divenuto popolare grazie all'ideazione del suo famoso paradosso, che illustra in modo emblematico le insolite regole del mondo delle particelle: il gatto dentro la scatola da lui congegnata è vivo o morto? Oppure entrambe le cose? Protagonista del libro è Alice, una donna di 28 anni, in pieno tormento esistenziale per le scelte che deve compiere. Le viene in aiuto il suo amico immaginario, Erwin Schrödinger, prima semplicemente un poster in camera sua, poi presenza fissa nei suoi sogni. L'avvincente dialogo con il fisico austriaco genererà in lei la passione per la fisica quantistica, che l'accompagnerà nella crescita personale.

Oggi sappiamo che l’universo ha avuto origine con un big bang e si è espanso sotto il controllo delle componenti oscure di materia ed energia; abbiamo imparato come si formano, evolvono e interagiscono le galassie, e come nascono, vivono e muoiono le stelle; abbiamo cercato i pianeti extrasolari e i segnali della vita, ascoltato l’urlo della fusione di due buchi neri e molto altro ancora. Un sapere frutto del balzo in avanti dell’astrofisica e della cosmologia nel Novecento, stimolato e secondato dai grandiosi progressi della fisica e dalla tecnologia. Sbaglieremmo però a pensare di poter ormai archiviare il passato. Se abbiamo saputo vedere lontano, diceva Newton, è perché ci siamo sollevati sulle spalle dei giganti. Dunque, tracciare l’evoluzione delle conquiste scientifiche non ci concede solo il piacere di risalire alle radici del pensiero e di riconoscere il peso dei diversi attori; serve anche ad analizzare l’eredità di errori e preconcetti di un’attività genuinamente cumulativa in un contesto storico allargato. Con questo spirito il volume affronta il millenario divenire delle scienze del cielo, dando spazio anche al ruolo e ai progressi degli strumenti d’osservazione e di analisi.

Viaggiare nel tempo esplorando altre epoche, visitare nuovi mondi e incontrare civiltà aliene, superare la velocità della luce e vedere il tempo scorrere in modo diverso. Siamo abituati a considerare queste imprese pura fantascienza. Ma se non fosse così? Se la fisica non solo fosse in grado di spiegarle ma potesse, nel prossimo futuro, renderle possibili? Cose che e a bocca aperta per lo stupore abbiamo ammirato in Ritorno al futuro, in Star Trek o nei fumetti Marvel potrebbero essere realtà: Cosimo Bambi, fisico e ricercatore, ci spiega come viaggeremo nel tempo, come cammineremo nei buchi neri e come supereremo la quarta dimensione. Partendo dalla cultura pop e arrivando alla relatività generale, scopriamo perché non dobbiamo smettere di sognare l'impossibile: potrebbe essere più vicino di quanto pensiamo.

Albert Michelson fu, nel campo sperimentale, il più eccezionale ottico del Novecento. Questo libro ne descrive le tecniche di ineguagliabile precisione e i mirabolanti esperimenti, anche attraverso una verosimile ricostruzione dei dialoghi avvenuti fra lo scienziato e i suoi interlocutori. Imprese che nessun altro seppe concepire o portare a termine e che ebbero vasta risonanza sulla stampa e nell’opinione pubblica americana. Due di esse sono pietre miliari nel campo della fisica. La prima, realizzata nel 1887 insieme a Edward Morley, fu la dimostrazione che l’etere luminifero, invocato dagli scienziati del tempo per spiegare la propagazione della luce, non esiste. Risultato inaspettato che divenne poi un pilastro della relatività einsteiniana e per il quale Michelson ricevette il premio Nobel nel 1907. La seconda consisté nella misura esatta della velocità della luce, ottenuta inviando raggi luminosi da una vetta all’altra di montagne californiane, dopo averne determinato la distanza con una precisione vicina al centimetro. Il valore trovato risultò quasi coincidente con quello calcolato per via teorica da James Clerk Maxwell nel 1873.

Come fanno i fachiri a stendersi su un letto di chiodi senza farsi male? Come mai quando siamo in ascensore ci sembra di pesare di meno, o di più, a seconda del movimento? Perché la luna non ci cade addosso? È vero che alcuni scienziati hanno avuto una vita avventurosa? Chi non ha a disposizione 5 minuti? In treno, in autobus, in sala d'attesa, in coda e - perché no - in bagno... Per imparare divertendosi basta il tempo di un caffè. 256 pagine per scoprire le leggi che regolano il mondo, sfruttando ogni piccola pausa! Le principali teorie della fisica, spesso spiegate con esempi pratici, tratti dalla vita di tutti i giorni. Da Archimede a Stephen Hawking, passando per Marie Curie e Heinrich Rudolf Hertz, le vite e le invenzioni delle personalità più influenti, con citazioni e curiosità. Illustrazioni e grafici che facilitano la comprensione del testo. Riferimenti alla cultura pop, con film, libri e musica, per imparare la fisica con un sorriso. Un piccolo manuale da portare sempre con sé, per divertirsi con la fisica...

A Helgoland, spoglia isola nel Mare del Nord, luogo adatto alle idee estreme, nel giugno 1925 il ventitreenne Werner Heisenberg ha avviato quella che, secondo non pochi, è stata la più radicale rivoluzione scientifica di ogni tempo: la fisica quantistica. A distanza di quasi un secolo da quei giorni, la teoria dei quanti si è rivelata sempre più gremita di idee sconcertanti e inquietanti (fantasmatiche onde di probabilità, oggetti lontani che sembrano magicamente connessi fra loro, ecc.), ma al tempo stesso capace di innumerevoli conferme sperimentali, che hanno portato a ogni sorta di applicazioni tecnologiche. Si può dire che oggi la nostra comprensione del mondo si regga su tale teoria, tuttora profondamente misteriosa. In questo libro non solo si ricostruisce l’avventurosa e controversa crescita della teoria dei quanti, rendendo evidenti, anche per chi la ignora, i suoi passaggi cruciali, ma la si inserisce in una nuova visione, dove a un mondo fatto di sostanze si sostituisce un mondo fatto di relazioni, che si rispondono fra loro in un inesauribile gioco di specchi. Visione che induce a esplorare, in una prospettiva stupefacente, questioni fondamentali ancora irrisolte, dalla costituzione della natura a quella di noi stessi, che della natura siamo parte.

Con questo libro snello, ma profondo e documentato, Jim Al-Khalili - fisico, divulgatore e autore di veri bestseller - espone l'intera concezione del mondo secondo la fisica attuale. Per farlo, parte dalle basi, dalle fondamenta stesse della trama di cui è fatta la realtà, chiarendo nel dettaglio, per iniziare, i concetti di spazio, tempo, energia e materia. Preparato così il palcoscenico del mondo, alzato il sipario sul racconto, l'autore espone i tre pilastri su cui poggia la fisica moderna: la relatività, la meccanica quantistica e la termodinamica. Questo treppiede è oggi la base più solida che ci sia per capire l'universo in cui abitiamo, ma ancora ci manca il filo che leghi tra loro questi tre settori della ricerca scientifica; un filo che è assolutamente necessario trovare se vogliamo avere una comprensione piena e completa della realtà. Usando la riconosciuta brillantezza della sua scrittura, Al-Khalili ci conduce dall'enorme scala cosmica alla minuscola dimensione quantistica, dai dati consolidati alle speculazioni più audaci, dalle tecnologie più avveniristiche ai fenomeni fisici di tutti i giorni, illuminando con metafore rivelatorie l'affascinante mondo che si nasconde dietro la complessa matematica delle pubblicazioni specialistiche. Tutto il libro è un'ode alla fisica, forse la più radicale delle avventure intellettuali umane, quella che sopra ogni altra ha l'ambizione di indagare i principi ultimi dell'universo. I risultati ottenuti dalla ricerca, soprattutto nell'ultimo secolo, naturalmente ci inorgogliscono, ma non dobbiamo mai dimenticare che sono stati raggiunti anche grazie a valori umani basilari, come l'onestà e la coltivazione del dubbio, sistematicamente praticati dagli scienziati: sono loro la base del successo dell'impresa scientifica. Restano ancora molte frontiere da affrontare nella ricerca senza fine della verità, che è forse la più radicata delle passioni umane. Questo libro ci mostra il mondo meraviglioso della fisica, ma ci sprona anche a continuare l'indagine, a fare nuove domande e tenere sempre alta la nostra curiosità.