Fisica

Gli esseri umani sono da sempre affascinati dall’idea di abbandonare la Terra e viaggiare nel cosmo: nel 1966, mentre il programma Apollo era in pieno svolgimento, negli USA andava in onda per la prima volta la serie tv Star Trek in cui la nave stellare Enterprise viaggiava alla ricerca di «strani, nuovi mondi». Lo stesso sogno è alimentato oggi dai nuovi imprenditori spaziali, proposto anche come possibile risposta ai cambiamenti climatici e ad altre minacce per la sopravvivenza dell’umanità. Ma – si domanda Amedeo Balbi, astrofisico e apprezzato divulgatore scientifico – è realistico pensare di fondare colonie umane su altri pianeti o satelliti? Quali sono le difficoltà tecniche da affrontare? Come ci si può adattare ai nuovi ambienti? E, soprattutto, ne vale la pena? In un affascinante e inedito percorso fra immaginazione e scienza, il libro – vincitore del Premio letterario Galileo per la divulgazione scientifica – analizza ogni aspetto delle sfide che andrebbero affrontate: dai tempi di viaggio alla disponibilità di risorse, dalle richieste energetiche ai rischi per la salute. E contemporaneamente invita il lettore a una riflessione profonda sul senso della scienza, sui limiti del progresso e sul rapporto fra l’universo e l’umanità.

È possibile rendere invisibile qualcosa o qualcuno? Questa domanda, che ha incuriosito gli autori di fantascienza per oltre un secolo, è diventata oggi argomento di attualità per la ricerca scientifica. In questo libro, lo scrittore di fisica e ottica Gregory J. Gbur ripercorre la scienza dell'invisibilità dalle sue origini fantascientifiche negli scritti ottocenteschi di autori come H.G. Welles e F.J. O'Brien alla moderna tecnologica stealth, ai mantelli dell'invisibilità e ai metamateriali. Con una prosa elegante e coinvolgente, esplora le implicazioni storiche e le connessioni con la scienza e la tecnologia, come la scoperta dello spettro elettromagnetico, lo sviluppo del modello atomico e la teoria quantistica. Illustra come l'invisibilità sia passata dalla finzione alla realtà, e sprona i ricercatori a percorrere sentieri ancora sconosciuti. Non è solo la storia dell'invisibilità, ma è anche la storia di come siamo arrivati a conoscere la natura stessa della luce e di tutte le scoperte che ne sono derivate. Invisibilità è una lettura avvincente, piena di scienza, letteratura e curiosità che cerca di rispondere all'affascinante domanda se un giorno saremo in grado di svanire in un luccichio di luce.

Come tutto, anche questo libro sarà fatto di atomi, e gli atomi sono fatti di elettroni e nucleo, e il nucleo è composto di protoni e neutroni, i quali sono a loro volta composti di quark. Ogni cosa può essere scomposta in cose più piccole, la cui somma dovrebbe ricomporre l'oggetto di partenza. Ma è davvero così? Atomi, protoni e quark sono oggetti descritti dalla meccanica quantistica, disciplina che afferma che non si può scomporre un oggetto senza perdere qualche informazione fondamentale: la somma delle parti non dà il tutto. Se prendiamo sul serio la fisica quantistica non possiamo ridurre la realtà per capirla; la descrizione fondamentale dell'universo non può che essere l'universo stesso nel suo complesso. L'Uno, indivisibile. L'Uno è il racconto di una profonda crisi della fisica e del concetto quasi dimenticato che ha la capacità potenziale di risolverla. Si tratta di un'idea vecchia di 3000 anni: Tutto è Uno. Nel corso della storia è stata sostenuta da pensatori eccezionali, ma anche fieramente avversata, considerata irrazionale e perfino eretica. Oggi, però, proprio questo monismo radicale, secondo Heinrich Päs, può salvare la fisica dalla crisi che l'ha colta e dalla quale non riesce a uscire. Nella concezione monista la materia, lo spazio, il tempo e la mente sono soltanto artefatti della nostra prospettiva sull'universo. Nel mondo esiste solo una sostanza e tutte le sue singole manifestazioni sono solo un'illusione. In questo libro Heinrich Päs racconta come questo concetto si è evoluto e come ha plasmato il corso della storia, dall'antichità fino alla fisica moderna, non solo ispirando l'arte di Botticelli, Mozart e Goethe, ma anche entrando nel cuore della scienza, da Newton e Faraday a Einstein. In parte fisica, in parte filosofia e storia delle idee, "L'Uno" è un libro che affascina per la sua visione rivoluzionaria del mondo, portando il lettore con maestria da Eraclito a Platone, da Galileo a Spinoza, fino ai giganti della fisica quantistica contemporanea.

Dove siamo? E perché siamo proprio qui? Le nostre credenze, speranze e sogni hanno qualche significato là fuori nel vuoto? Il pensiero e le intenzioni degli uomini potranno mai accordarsi con una visione scientifica del mondo? Sean Carroll è considerato uno dei più importanti fisici teorici della sua generazione, in grado di affrontare la questione del bosone di Higgs e delle dimensioni alternative dell’universo insieme ai problemi fondamentali dell’esistenza dell’uomo. In questo libro mette a frutto i suoi studi scientifici per confrontarsi con il mondo della conoscenza, le leggi della natura e le domande più profonde sulla vita, la morte e il nostro posto all’interno del tutto.

Il manuale nasce per venire incontro alle esigenze di chi intende partecipare ai sempre più frequenti concorsi nella Pubblica Amministrazione, per i profili tecnici, ed è stato costruito sulla base degli argomenti maggiormente richiesti nei bandi. Il testo è suddiviso in due Parti: la prima riporta le nozioni fondamentali della meccanica, affrontando argomenti quali forze, cinematica, lavoro ed energia, fluidodinamica, e fornisce cenni su macchine e motori; la seconda tratta gli aspetti base della termodinamica e dei suoi tre principi, oltre ad approfondire i concetti di temperatura e calore. A completamento di ogni Parte è proposta una batteria di quiz a risposta multipla su tutte le tematiche analizzate, ai fini di una corretta autovalutazione. Il manuale, per le caratteristiche descritte, è particolarmente consigliato per la preparazione ai concorsi negli enti locali, nei Ministeri e nei Vigili del Fuoco, in quanto costituisce: sia uno strumento di ripasso per chi già possiede consolidate basi in tali discipline; sia un supporto per chi si studia questi argomenti per la prima volta e non possiede ancora competenze specifiche.

In questa nuova edizione del libro ampliata e aggiornata, Di Stefano aggiunge nuovi elementi al caso Majorana che ne raccontano l'epilogo. Documenti, testimonianze, le analisi effettuate su una piccola medaglietta forata dal misterioso raggio della morte, confermano non solo che Ettore Majorana trascorse l'ultima parte della sua vita a La Certosa di Calci sotto l'ediga del Vaticano, ma che effettivamente contribuì all'invenzione di questa straordinaria macchina capace di generare energia pulita e addirittura trasferirla in un'altra dimensione, tenuta nascosta, ancor oggi, da innegabili interessi politici. Un’alternativa al petrolio, al nucleare, una fonte rinnovabile di energia pulita tanto auspicabile per il nostro pianeta probabilmente esiste già, ma ci sono scoperte che per ragioni che non vengono mai spiegate, non devono essere pubblicate né sui giornali né sulle reti televisive nazionali. Nel mainstream è difficile sbagliarsi, in quanto la stragrande maggioranza dei media, cartacei e televisivi, risponde sempre a interessi finanziari e industriali molto simili e molto ben delineati. È così anche per il Caso Majorana Pelizza, un giallo sospeso tra storia, scienza e politica che chiama in causa non solo la vita di uno dei più grandi scienziati italiani e la sua ancora misteriosa scomparsa, ma l’ipotesi di una tecnologia e una fisica potenzialmente capaci di cambiare il mondo come lo conosciamo. È possibile che esista una macchina in grado di trasformare la materia in energia pulita, riscaldarla, trasmutarla o addirittura trasferirla in un’altra dimensione? Sembrerebbe fantascienza se non ci fossero prove che attestano l’esistenza di questa macchina misteriosa – ideata dallo scienziato scomparso nel 1938 Ettore Majorana – che a partire dal 1976, ha suscitato l’interesse del governo americano, italiano e belga, oltre che del Vaticano. Questo libro racconta la storia di un’inchiesta durata 13 anni. Luci e ombre di eventi misteriosi, ma reali, che i giornali e le televisioni non hanno mai voluto affrontare. Il caso Majorana Pelizza è un vaso di Pandora pieno di sorprese. Con questo libro riuscirai: Aggiungere tasselli alle ancora misteriose vicissitudini della scomparsa di Ettore Majorana Far luce sui segreti occultati di una famosa macchina che avrebbe potuto cambiare le sorti della seconda guerra mondiale Conoscere la storia di Rolando Pelizza che in questa inverosimile ma documentata vicenda, racconta di essere stato l'allievo di Ettore Majorana. Sperimentare la verità di tante ipotesi dimostrate da una curiosa medaglietta trasmutata in oro puro. ... e molto altro ancora.

Nel 2002 l’American Physical Society ha insignito Fondamenti di fisica di Halliday, Resnick e Walker del titolo di miglior introduzione alla fisica generale del XX secolo, un tributo al suo impatto duraturo sulla formazione di generazioni di studenti e studentesse. Fondamenti di fisica si distingue per la trattazione rigorosa dei concetti di base nello stile chiaro e coinvolgente della migliore tradizione didattica americana. Gli argomenti sono esposti in modo intuitivo, arricchiti da numerosi esempi di fisica applicata a discipline diverse e tratti dalle ricerche scientifiche più recenti. Questa combinazione rende lo studio dei concetti fisici avvincente e immediatamente applicabile. Ciascun paragrafo si apre con un elenco per punti delle idee chiave; lungo il testo sono proposte verifiche (con soluzione online) e problemi svolti passo a passo, e le regole fondanti sono messe ben in evidenza per favorire la comprensione; i capitoli si concludono con una sintesi degli argomenti, domande di revisione, problemi di difficoltà diversa (alcuni con applicazioni biomediche) e problemi di riepilogo con soluzioni online. Questa edizione si distingue per un marcato interesse verso l’applicazione della fisica al corpo umano. Jearl Walker, che porta avanti l’aggiornamento dell’opera, ha analizzato infatti migliaia di articoli di ricerca per illustrare come la fisica abbia a che fare direttamente con la nostra salute e con la nostra quotidianità e dare risposta, tra le altre, a domande quali: Di quanto aumenta la tensione nei tendini d’Achille di una persona con i tacchi alti, quando è in piedi? E qual era la tensione necessaria a Michael Jackson per sostenersi nel suo famoso passo inclinato a 45°? Da quale altezza una caduta può provocare la frattura del polso? Una raccolta di domande interattive a scelta multipla, scritte appositamente per l’ottava edizione italiana, è disponibile online.

Preparata dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e pubblicata per la prima volta nel 1957 dalla Commissione per l'Energia Atomica degli USA (poi rieditata con grande successo nel '62 e nel '77), "Gli effetti delle armi nucleari" è l'opera cardine su cui si è basato il calcolo dei danni di una detonazione atomica e, più in generale, la conoscenza stessa che si ha intorno all'utilizzo degli ordigni nucleari. Un libro divenuto fondamentale per gli storici della Guerra Fredda, scritto con estremo dettaglio scientifico, che nei decenni ha rappresentato una lettura obbligatoria per chiunque fosse impiegato nella sicurezza nazionale e nei servizi di emergenza, ma che torna oggi più attuale che mai per tutti coloro che vogliono approfondire il tema “nucleare”. Dal linguaggio chiaro, ma al tempo stesso estremamente dettagliato e ricco di formule, il testo è in grado di soddisfare chiunque voglia sapere cosa accadrebbe dopo lo sgancio di una bomba atomica. Prefazione di Tito Franzini.

Fra tutte le teorie scientifiche, la relatività è quella che più ci affascina e ci sconcerta. Andando contro la nostra rassicurante percezione del mondo, ci costringe a prendere atto che spazio e tempo non sono due dimensioni fisse e separate, ma si contraggono e si dilatano, sfumando l’una nell’altra, fino a perdere la loro individualità. Tutto ciò può sembrare misterioso o comprensibile solo per gli scienziati. Ma non è così: Einstein stesso arrivò a formulare la teoria della relatività seguendo intuizioni nate da immagini molto semplici. Ispirandosi a questo stesso metodo dell’“esperimento mentale”, con straordinario talento da divulgatore, Amedeo Balbi accompagna passo dopo passo il lettore in un entusiasmante viaggio concettuale, con l’aiuto di situazioni concrete e degli scenari della migliore fantascienza (da 2001: Odissea nello Spazio a Star Wars, fino a Interstellar), illuminando così anche gli argomenti che potrebbero sembrare più inaccessibili – dalla relatività ristretta a quella generale, dai buchi neri alle onde gravitazionali. Inseguendo un raggio di luce è una lettura preziosa su una delle più alte creazioni dell’ingegno umano, la vetta del pensiero di Einstein: la relatività, uno strumento fondamentale per interpretare la realtà dell’universo, diventa in questo libro un’esperienza vertiginosa per la nostra immaginazione.

Nel cuore della Via Lattea c’è un buco nero supermassiccio con una massa 4 milioni di volte maggiore di quella del nostro Sole. Un luogo dove spazio e tempo sono talmente deformati che la luce resta intrappolata se si avvicina a meno di 12 milioni di chilometri. Secondo Einstein, lì si trova la fine del tempo. Secondo la fisica del XXI secolo, la realtà potrebbe essere molto più bizzarra. I buchi neri si trovano dove una volta brillavano le stelle più massicce e al limite della nostra attuale capacità di comprendere. Sono oggetti di origine naturale, inevitabili creazioni della gravità quando troppa materia collassa in uno spazio insufficiente. Eppure, anche se le leggi di natura li predicono, non riescono a descriverli completamente. I buchi neri sono luoghi nello spazio e nel tempo in cui le leggi gravitazionali, la fisica quantistica e la termodinamica entrano in collisione. Dopo averli originariamente considerati così inquietanti da concepire tanto da negarne semplicemente l’esistenza, solo negli ultimi anni abbiamo incominciato a intravedere una nuova sintesi. Una profonda connessione tra gravità e teoria dell’informazione quantistica descrive un universo olografico in cui spazio e tempo emergono da una rete di bit quantistici e cunicoli di tarlo si estendono nel vuoto. In questo libro rivoluzionario i professori Brian Cox e Jeff Forshaw portano il lettore all’ultimo stadio della nostra comprensione dei buchi neri: un viaggio scientifico alle frontiere della ricerca attraverso un secolo di fisica, da Einstein a Hawking e oltre, fino alla sorprendente conclusione che il nostro mondo potrebbe funzionare come un gigantesco computer quantistico.

Il libro esamina l'idea di atomo e di particella attraverso una ricostruzione storico-concettuale che risale indietro fino all'atomismo proposto da Leucippo e Democrito e al dibattito antico e medievale. Indaga poi le teorie corpuscolariste dell'età moderna, fino ai primi modelli di atomo, per arrivare alla concezione di particella impiegata oggi nel Modello standard delle particelle elementari e ai problemi che tale nozione sembra avere nelle teorie fisiche contemporanee. Il testo, grazie al suo taglio sia storico che filosofico – e in alcuni passaggi anche fisico –, permette al lettore di comprendere l'evoluzione di questo concetto così importante per l'attuale descrizione della realtà.

Nella sua incessante indagine sulle unità fondamentali che formano il mondo attorno a noi, la fisica si è spinta in regioni sempre più piccole della materia, e a partire dalla fine dell'Ottocento la matematica ha assunto un ruolo sempre più importante, offrendo la possibilità di costruire modelli della realtà attraverso oggetti rappresentabili soltanto matematicamente. Dagli atomi alle particelle elementari, giù fino agli ineffabili quark, ci siamo sganciati dai riferimenti sicuri dell'intuizione immediata e abbiamo abbandonato il sostegno di consolidate categorie filosofiche. Il visibile, scomposto nei suoi costituenti elementari, è diventato invisibile e per questo, paradossalmente, comprensibile. La rivoluzione della fisica del Novecento è quindi stata soprattutto una rivoluzione filosofica, sostiene Giuseppe Bruzzaniti, che in questo libro ci accompagna in un viaggio singolare nella storia della scienza, in cui incontreremo le stupefacenti proprietà degli atomi e dei quark, del vuoto quantistico ribollente di particelle virtuali, del bosone di Higgs e la sorprendente idea, usando le parole di Steven Weinberg, «che il nostro mondo solido di alberi e pietre possa essere fatto di campi quantistici e nient'altro».