Fisica

Jim Ottaviani e Leland Myrick realizzano la biografia di Stephen Hawking, uno tra i più importanti scienziati del nostro tempo. Partendo dalla sua infanzia e l'adolescenza a Oxford, il volume affronta gli episodi principali della vita dello scienziato, dando vita a un ritratto intricato del grande pensatore, del personaggio pubblico e dell'uomo dietro a entrambe le identità.

All'inizio fu il suono: così comincia la storia dell'universo secondo Tomatis. E in effetti il Big Bang è anche un enorme suono, tanto che gli astrofisici ritengono che il fragore di questa originaria esplosione sia ancora udibile nella radiazione di fondo che pervade l'intero universo. Ma se l'universo ha avuto inizio col suono, anche noi nasciamo col suono e nei suoni. In questo saggio, Tomatis riflette sulla complessità acustica dentro cui siamo costantemente immersi fin dalla nascita e, ancora prima, nella vita intrauterina. Noi siamo da sempre dentro un universo fatto di suoni che permea e caratterizza tutta la nostra esistenza, che plasma la nostra stessa persona. Introduzione di Concetto Campo.

Il libro racconta le origini della simulazione molecolare, la nuova frontiera aperta quando le domande della fisica teorica hanno incontrato la potenza dei moderni computer. Il grandioso sviluppo dei computer ha creato le condizioni per una mutazione scientifica ed epistemologica paragonabile, seppure in scala minore, a quella indotta dal cannocchiale di Galileo. Essa ha consentito al fisico di “ricostruire la natura”, trasformandolo da “legislatore” in “ricreatore” del mondo. Per la prima volta, grazie al computer, diventa possibile studiare l’evoluzione nel tempo di sistemi composti da milioni di molecole, e quindi simulare il comportamento di materiali macroscopici e predirne le proprietà. Nasce così una nuova scienza: la simulazione molecolare, che diviene lo strumento principe per lo studio di sistemi complessi di materia condensata in fisica, chimica, biologia e scienza dei materiali. Ma questi sviluppi sono pressoché ignorati dal grande pubblico. Il volume sopperisce a questa carenza presentando una ricostruzione delle tappe iniziali della dinamica molecolare accessibile al lettore interessato alla scienza, descrivendo le traiettorie scientifiche e personali dei protagonisti principali e discutendo le profonde novità concettuali scaturite dal loro lavoro.

«Siamo esserini che vivono sulla crosta di una palla di roccia lanciata nello spazio, come una piccola astronave. Fuori, c’è uno straordinario mondo ancora inesplorato. Come un bambino che si affacci per la prima volta a una finestra sul mare, l’umanità intera guarda dall’oblò dei suoi telescopi, curiosa, incantata.» Questo libro raccoglie articoli di giornale scritti da Carlo Rovelli tra il 2010 e il 2020 per il «Corriere della Sera», il supplemento domenicale del «Sole 24 Ore» e altri quotidiani italiani e stranieri. Parla di viaggi (anche psichedelici); di poeti, Lucrezio, Dante e Leopardi, perché «la grande scienza e la grande poesia sono entrambe visionarie, e talvolta possono arrivare alle stesse intuizioni»; di filosofi, da Aristotele a David Lewis che sostiene esistano asini che volano; di buchi neri e telescopi, onde gravitazionali e gravità quantistica. Parla del Big Bang e della nascita del tempo, di scienziati come Stephen Hawking, Roger Penrose, Kip Thorne e del sacerdote Georges Lemaître. Parla di una generazione, quella dell’autore, troppo giovane per il Sessantotto ma non per il Settantasette, di università, di politica, di ateismo, della natura della mente e della coscienza (anche di quella dei polpi). È la raccolta dei sogni e delle passioni intellettuali di un fisico alla ricerca di idee nuove e di una prospettiva ampia e coerente, in cui la scienza si intrecci e si integri con l’intera cultura, una sorta di diario delle avventure intellettuali di uno scienziato che crede nell’impegno civile e nella necessità di una seria divulgazione, e sogna un mondo in cui, «più delle regole, conti la gentilezza».

"La comprensione della materia e dell'energia oscura fisserà nuove Colonne d'Ercole per i secoli a venire". La materia e l'energia oscura sono il grande rompicapo della fisica del XXI secolo. E finché rimarranno un enigma, dell'Universo conosceremo solo una piccolissima porzione e nulla sapremo della sua origine e del suo inevitabile destino. Perciò in questa ricerca si misurano, in una serrata competizione, schiere di fisici, astrofisici e cosmologi, professionisti e dilettanti, sperimentali e teorici, scienziati e filosofi. Tutti spinti dall'inarrestabile ambizione di contribuire a un passo decisivo nello sviluppo della conoscenza. Che scuoterà dalle sue fondamenta non solo la scienza, ma l'idea stessa che abbiamo dell'uomo e del suo posto nel cosmo. Cristiano Galbiati coordina l'esperimento DarkSide nei Laboratori del Gran Sasso. è uno dei protagonisti di questa ricerca e sa che la materia e l'energia oscura sono i segreti più misteriosi e affascinanti della natura. Gelosamente custoditi e ancora da decifrare. Ma che mandano segnali inequivocabili, lasciando sempre nuove tracce della loro esistenza: "Una serie di osservazioni ha lacerato il tenue velo che copriva l'infinito. Da questi strappi discontinui e irregolari fa la sua comparsa - rapida, sfuggente, momentanea e subito rimpianta - un mondo inaspettato. Talmente inatteso che desta tanta confusione quanta meraviglia".

Chi di noi non ha mai guardato un filmato di gatti sul web? Ammettiamolo, sono davvero carini, fanno acrobazie straordinarie e riescono ad atterrare sempre in piedi. Quest'ultima caratteristica è quasi proverbiale e ha contribuito non poco ad alimentare la leggenda delle loro nove vite. Eppure scienziati, matematici e pensatori hanno faticato a capire come fanno i gatti a compiere certi movimenti; le teorie che hanno proposto coinvolgono diverse branche della fisica e della biologia. Gregory J. Gbur ha ricostruito con precisione e arguzia la storia scientifica della sinuosa elasticità dei gatti: l'entusiasmo del XIX secolo - ben prima dell'odierna invasione sui social -, gli esperimenti temerari, il paradosso di Schrödinger, le ipotesi bizzarre e anche l'imbarazzata ammissione della comunità scientifica di non riuscire a comprendere la meccanica dei loro mirabolanti atterraggi. Nel 1969 questa elegante mossa felina (battezzata «piega e torci») è stata finalmente spiegata, ma il gatto ha continuato a far parlare di sé: come protagonista di ricerche sul movimento degli astronauti in assenza di gravità, come modello per la costruzione di robot in grado di rimettersi in piedi senza danni o persino come autore di articoli universitari. "Perché i gatti cadono sempre in piedi" è un'ode ai felini, alle loro misteriose doti fisiche e alle capacità straordinarie che hanno affascinato nei secoli pensatori e scienziati, contribuendo a graffianti rivelazioni sul funzionamento e sulla natura dell'universo.

Per dar conto del significato del principio di indeterminazione si usa dire che «l'osservazione perturba il fenomeno». Nella sua icasticità la frase ci dice che di una particella elementare non possiamo sapere tante cose contemporaneamente e con grande precisione, ma dobbiamo scegliere: o la sua posizione nello spazio o la velocità, o la sua energia o il momento esatto in cui si trova. Queste grandezze si possono sì conoscere, ma non contemporaneamente. Proviamo allora a comprenderla meglio, aiutati da una guida d'eccezione, la formula elaborata da Heisenberg nel 1927: un insieme di pochi simboli, una grande rivoluzione della fisica quantistica, i cui risultati - dai transistor al laser - ci circondano quotidianamente.

Che cos’è la gravità? Nessuno lo sa – e quasi nessuno sa che nessuno lo sa. Il fatto che qualcosa di così pervasivo possa essere altrettanto misterioso è uno dei più grandi enigmi della scienza moderna. Ma, come mostra l'autore Richard Panek in questo libro, la gravità è un problema di lunga data la cui soluzione è più vicina che mai – e le ricerche in questo campo hanno portato alla luce verità nascoste sul cosmo e sulla natura umana. Tra il romanzo giallo a tema scientifico e il divertimento filosofico, "Il mistero sotto i nostri piedi" illustra come la gravità, e i nostri sforzi per comprenderla, abbiano dato forma non solo al mondo in cui viviamo, ma anche ai nostri corpi, alle nostre menti e alle nostre culture. Il suo influsso è visibile in ogni cosa: dai miti antichi all’arredamento contemporaneo, dall’Inferno dantesco ai capitomboli di Stanlio e Ollio, dal nostro essere bipedi ai buchi neri. Il viaggio alla ricerca del vero significato della gravità ci permetterà di conoscere noi stessi e il nostro universo come mai prima d’ora.

Il linguaggio è ciò che ci rende umani. Dai primi suoni pronunciati dai nostri progenitori ai dialoghi con le intelligenze artificiali di nuova generazione, Cox ci fa esplorare la storia della comunicazione e del linguaggio, per aiutarci a capire chi eravamo, chi siamo e soprattutto chi saremo. Cos’è che ci rende umani? Secondo Trevor Cox, è la capacità di parlare e ascoltare a distinguerci dagli altri animali. Il suo racconto di come il nostro modo di comunicare si è evoluto nel corso del tempo – e oggi si trasforma grazie all’intelligenza artificiale – è una storia epica che ci porta dai primi suoni emessi dai nostri antenati alle più recenti tecniche del sound design. Ma non solo. Come si abbattono gli “stereotipi vocali”? Si può curare la balbuzie? Esistono modi per mantenere giovane la voce anche in età avanzata? La macchina della verità funziona davvero? In cosa consiste il beatboxing? E come è cambiata la maniera di cantare con l’uso di Auto-Tune? Dialogando con neuroscienziati, vocal coach, ingegneri del suono e programmatori informatici, Cox analizza tutti gli aspetti che riguardano la nostra identità vocale, portandoci a scoprire quanto la voce sia essenziale per definire la nostra individualità. Quale impatto hanno allora tecnologie come Siri o Alexa, in grado di capirci e risponderci, sulla nostra unicità di esseri umani? Come ascolta e parla un’intelligenza artificiale, e che effetto avrà sul modo di comunicare del futuro?

La fisica (dal greco phýsis = natura) è la scienza che studia i fenomeni naturali ad esclusione di quelli che comportano trasformazioni chimiche della materia e i processi biologici, al fine di descriverli misurandone le proprietà (o grandezze) e stabilendo tra queste relazioni matematiche (leggi). Per raggiungere questo scopo, la fisica si avvale di un metodo di indagine detto metodo sperimentale, cioè basato sull'esperimento riproducibile (comune ad altre scienze come la chimica e la biologia, dette appunto sperimentali). Il metodo sperimentale, delineato da Galileo Galilei (1564-1642), consente di interpretare le cause dei fenomeni attraverso ipotesi che, se confermate nella loro validità dai risultati degli esperimenti, sono riconosciute come teorie. Gli sviluppi della fisica da Galileo fino alla fine dell'800 hanno permesso di edificare i fondamenti della cosiddetta fisica classica: le leggi e i principi che descrivono il moto dei corpi e le cause (forze) che lo determinano, definiti dalla meccanica (in particolare, per opera di I. Newton, 1642-1727), l'inquadramento dei fenomeni elettromagnetici attraverso la teoria dell'elettromagnetismo, elaborata da J.C. Maxwell (1831-1879), le leggi relative ai fenomeni legati al calore e le leggi dell'ottica.Il presente libro raccoglie una serie di esercizi risolti di Fisica proposti a tutti coloro che, volendo approfondire la materia, desiderano mettere in pratica le nozioni apprese nei corsi teorici.Il testo si propone di creare un valido strumento di consultazione come supporto per realizzare esercitazioni volte a sviluppare le necessarie competenze al riguardo. Il testo comprende esercizi di meccanica, di meccanica dei fluidi e acustica.

Mettetevi comodi nella vostra miglior poltrona e lasciate che Charles Antoine vi accompagni tra le pieghe di un mondo bizzarro e incredibile, ancora poco conosciuto. Dopo Einstein, Erwin Schrödinger è stato l'altro scienziato centrale nella storia del Novecento, una figura - a suo modo - emblematica. Colonna portante della meccanica quantistica, l'opera di Schrödinger è presente nella nostra quotidianità ben più di quanto si pensi: dagli smartphone ai GPS fino alla diagnostica medica per immagini. Questo libro illustra il mondo bizzarro della fisica quantistica, infinitamente piccolo e incredibilmente intrigante. Ma attenzione: arrivati alla fine non vedrete più il mondo con gli stessi occhi.

I fenomeni della natura e la natura dei fenomeni; questo l'oggetto di studio della regina delle scienze: la fisica. Vista talvolta con timore dai neofiti, tanto per la necessità di formulazioni matematiche quanto per le sue spiegazioni spesso contrarie al "senso comune", in queste pagine è restituita al lettore con chiarezza espositiva e con l'ausilio di numerose immagini, limitando al minimo indispensabile i termini tecnici e proponendo una panoramica su tutte le sue principali tematiche: la meccanica, i fluidi, la termodinamica, le onde, l'elettromagnetismo, la relatività, la meccanica quantistica.