Fisica

La fine del mondo è parte del nostro immaginario dall’alba dei tempi e, nei secoli, sono molte le volte in cui qualcuno l’ha predetta: come dimenticare i timori sull’anno Duemila e sul Millennium bug, che avrebbe dovuto causare il collasso della civiltà? O l’oscura profezia Maya — peraltro un clamoroso falso storico — che portò a guardare con terrore il fatidico 2012? I media, i film e i libri sono affollati di scenari apocalittici perché da sempre noi esseri umani flirtiamo con la fine del mondo, forse per esorcizzarla, forse per apprezzare meglio quel che abbiamo, forse per essere pronti quando verrà. Nasce da qui l’idea di Licia Troisi, ansiosa per natura, scrittrice per vocazione e astrofisica di professione che ha deciso di accompagnarci alla scoperta dei tantissimi — e spesso molto creativi — modi in cui l’Universo potrebbe farci fuori. Dall’inflazionato buco nero pronto a fagocitare stelle e pianeti, al minaccioso fantasma dell’anti-materia; dall’eventualità (non così remota) che il Sole a un certo punto si spenga, a un grande classico della fantascienza come un nuovo Big Bang. Il risultato è Astrofisica per ansiosi, un viaggio attraverso scenari catastrofici, tutti scrupolosamente affrontati con serietà e rigore scientifico, che ci porterà a esorcizzare le nostre paure ma anche a renderci contro che — spoiler! — la più grande, e reale, minaccia alla nostra sopravvivenza siamo proprio noi stessi!

“Le idee spesso sono come un boomerang: partono in una direzione ma poi vanno a finire altrove. Se si ottengono risultati interessanti e insoliti, le applicazioni possono apparire in campi assolutamente imprevisti.” Realtà sperimentali che sembrano sfuggire a ogni legge, ricerche che portano a scoperte che sorprendono lo stesso ricercatore, l’intuizione fisica e matematica che lampeggia inaspettata: questo è il mondo che Giorgio Parisi, vincitore nel 2021 del premio Nobel, indaga da oltre mezzo secolo. Dall’ingresso, nel 1966, all’istituto di Fisica di Roma al Nobel sfiorato già all’età di venticinque anni, dagli studi pionieristici sulle particelle all’interesse per fenomeni enigmatici come le trasformazioni di stato, i “vetri di spin” e il volo degli storni; dalle riflessioni su come nascono le idee a quelle sul senso della scienza nella nostra società, "In un volo di storni" – qui presentato in un’edizione completamente riveduta e aggiornata e con una nuova prefazione dell’autore – è un viaggio nella mente geniale di un fisico che ha cercato le regole dei sistemi complessi, perché quelli semplici gli sono sempre sembrati un po’ troppo noiosi.

Il premio Nobel Alain Aspect ci racconta, da protagonista, una magnifica storia di scienza. La prima rivoluzione quantistica, nata sotto l'impulso di Einstein a inizio Novecento, ha sconvolto la nostra visione del mondo, portando a grandi invenzioni come il transistor e il laser. Oggi, invece, è in atto una seconda rivoluzione, con innumerevoli applicazioni che vanno dalla crittografia ai computer quantistici. Prefazione di Massimo Inguscio.

La fusione nucleare sarà la chiave per produrre energia pulita in abbondanza e sconfiggere il riscaldamento globale? Dopo più di settant’anni di ricerche, non disponiamo ancora di un reattore a fusione efficiente, eppure negli ultimi anni la tecnologia ha fatto passi da gigante e si sono moltiplicate le promesse di una svolta storica imminente. Nascono anche numerose notizie fuorvianti o false e così il sogno della fusione nucleare prende sempre più la forma del mito. Il libro guida verso la comprensione dell’energia nucleare svelando i segreti dei più promettenti progetti di fusione, inclusa la tanto discussa fusione fredda. Non solo per scoprire i vantaggi della fusione, ma per capirne anche i limiti e le problematiche, come la produzione di scorie radioattive e la scarsità del combustibile nucleare. Una lettura per chi vuole sviluppare e basare il proprio senso critico su fatti scientifici.

Appena dopo il Bing Bang, Primo il protone si ritrova accanto a Priscilla ed è amore a prima vista. «Non potrei usare il solito cliché del “lei era diversa delle altre”, difficile che una particella subatomica si distingua così tanto dalle sue simili» ci racconta lui stesso nelle pagine di questo libro, «però capii subito che era quella giusta. Che non aveva senso cercare altro». Ma l’universo si espande in fretta e i due molto presto si perdono. Inizia così per Primo un lungo viaggio attraverso gli eventi chiave della storia cosmica: diventerà parte di un atomo, quindi di una stella che esplode come supernova, per arrivare infine su un pianeta abitato dove sarà parte di un oceano, poi di piante carnivore, anellidi, narvali, cactus, salamandre, zanzare, fino all’essere umano. Ma anche attraverso i millenni e le distanze siderali, Primo non dimenticherà mai Priscilla: la cercherà ovunque, le scriverà appassionate lettere d’amore coltivando sempre la speranza di ritrovarla e le racconterà con stupore, meraviglia e a volte timore ciò a cui assiste. Riuscirà alla fine a ricongiungersi a lei? Con il taglio ironico che è proprio di “Chi ha paura del buio?”, progetto di divulgazione seguito da centinaia di migliaia di appassionati di astrofisica, Filippo Bonaventura racconta i momenti salienti della storia dell’universo, dal Big Bang a Homo Sapiens (quattordici miliardi di anni distillati in sole 272 pagine!), in un libro tanto divertente quanto impeccabile nei riferimenti scientifici.

Di cosa siamo fatti? Cosa tiene assieme i corpi materiali? C’è differenza fra materia terrestre e materia celeste, quella che compone il Sole e le altre stelle? Quando Democrito tra il v e il iv secolo a.C. disse che siamo fatti di atomi furono in pochi a credergli. Per prenderlo davvero sul serio bisognerà aspettare Galilei e Newton nel xvii secolo, ma ci vorranno quattrocento anni di ricerche prima di ricostruire i componenti elementari della materia. Tutto quello che ci circonda – la materia ordinaria che forma rocce e pianeti, fiori e stelle, compresi noi – ha caratteristiche molto speciali. Le proprietà che ci appaiono usuali sono in realtà decisamente particolari, perché l’universo è oggi un ambiente molto freddo la cui evoluzione è cominciata quasi quattordici miliardi di anni fa. Nel libro si scoprirà come fanno le particelle elementari, quelle che compongono la materia, a combinarsi in forme stravaganti per costituire stati quantistici correlati, zuppe primordiali di quark e gluoni, o massicce stelle di neutroni. Si darà risposta alle nuove domande emerse dalle ricerche più recenti: in che senso il vuoto è uno stato materiale? Perché anche lo spazio-tempo può vibrare e oscillare? Possono esistere grani elementari di spazio o di tempo? Quali forme assume la materia all’interno dei grandi buchi neri? Dopo Genesi e Tempo, Tonelli ci guida in un nuovo e sorprendente viaggio nell’attualità della scienza contemporanea, raccontata con il consueto linguaggio semplice e coinvolgente, che permetterà al lettore di guardare all’universo, e forse anche a se stesso, con occhi nuovi.

Cos’hanno in comune la “macchina dei terremoti” inventata da Nikola Tesla, le attività paranormali in un laboratorio dell’Università di Coventry e il canto di una balena solitaria? Frequenze, onde e vibrazioni sono fenomeni intangibili, sui quali c’è ancora molto da scoprire, ma che hanno un grande impatto sulle nostre vite. Richard Mainwaring – musicista, produttore e presentatore – li spiega mescolando scienza, storie eccezionali e citazioni musicali, e usando come strumento narrativo il suo Pianoforte Infinito, che include tutte le frequenze possibili, quelle che possiamo sentire e quelle impercettibili al nostro orecchio. "Onda su onda" non è solo un libro di musica, perché la musica non è che una delle tante forme di frequenza con cui abbiamo a che fare; e non è neanche un saggio di fisica, perché nelle sue pagine si parla di buchi neri e origine dell’universo, ma anche di elefanti e arcobaleni, di armi soniche e apparecchi medici, di ragni danzanti, del diapason di Händel e di suoni fantasma. È un libro che intreccia tutti questi elementi e altri ancora, guidandoci alla scoperta di un mondo nascosto e affascinante.

"Ogni cosa è collegata. E lo dimostrerò scientificamente." Ci sono parole che nascondono un mondo bellissimo, che sembrano precise come termini medici, eppure vengono usate da chiunque e nei momenti più disparati per affermare concetti spesso lontani dal contesto in cui queste parole sono nate. Prendiamo il termine "sincronicità", per esempio, che usiamo solitamente per indicare quegli eventi che si verificano nello stesso istante. Ci sono scienziati che hanno timore a usare questa parola, perché evoca concetti mistici o terreni troppo scivolosi. Ma la scienza non è a favore o contro concetti sincronici: semmai lo sono gli scienziati. Infatti c'è un fisico, che è andato contro tutto e tutti, a cui questa parola non faceva paura. Anzi, si è messo a indagarla. E lo ha fatto insieme allo psicanalista in attività più famoso del mondo, colui che quella parola l'aveva creata. Questa è la storia di un fisico così talentuoso che a trent'anni (anzi, meno) è stato collocato esattamente tra Einstein e Maxwell nella classifica dei fisici più importanti del ventesimo secolo: Wolfgang Pauli. Ma anche del personaggio più criticato, sbeffeggiato, deriso di tutto il mondo scientifico. Soprattutto per la sua seconda vita, che Pauli ha scelto di trascorrere nei quartieri più malfamati delle grandi città, girando per bordelli, bevendo whisky, prendendosi a botte con la gente più strana, e tornando sempre a casa alle prime ore del mattino. Ma, come se non bastasse, c'é un altro colpo di scena. Wolfgang Pauli andava in analisi da Carl Gustav Jung, il quale aveva chiesto una sola cosa in cambio: che Pauli gli spiegasse la fisica quantistica. Questa è una storia di inquietudine. Una storia in cui viene messo in discussione un modo di ragionare che ci è proprio, e che diamo per scontato. Quella raccontata in questo libro è la vera, incredibile storia di Pauli e Jung, della fisica quantistica e della sincronicità, della mente e dell'amore, e di come tutto sia straordinariamente legato insieme.

Kurt Fischer racconta di aver scoperto la relatività da ragazzo, grazie ai libri della biblioteca della sua città natale. Quei libri, però, erano stati anche fonte di frustrazione: alcuni erano troppo semplici e superficiali, altri offuscavano il significato fisico della teoria in un intrico di simboli matematici incomprensibili. Relatività per tutti nasce dal desiderio di colmare questo divario con un libro capace di spiegare in modo chiaro la teoria einsteiniana senza rinunciare a una trattazione rigorosa: pochi concetti fondamentali – luce, energia, massa, spazio e tempo – sono usati per ripercorrere l’approccio fisico-geometrico adottato da Einstein.

Il nucleo è un minuscolo puntino materiale al centro dell'atomo, del quale possiede pressoché tutta la massa. Un puntino apparentemente insignificante che cela in realtà un intero mondo. Per esempio, la sua struttura e le interazioni che in esso avvengono sono all'origine dei tre tipi di radioattività che possiamo osservare e misurare. Inoltre, mentre nei processi chimici gli elementi si ridistribuiscono, nei processi nucleari gli elementi vengono invece trasformati gli uni negli altri, quasi riecheggiando sul piano scientifico quella che era una delle idee centrali dell’alchimia: la trasmutazione della materia. Lo studio della fusione nucleare, cui si deve l'enorme ammontare di energia prodotta nel Sole, ci svela come nascono, evolvono e muoiono le stelle. Infine, l'esistenza stessa del carbonio, l'elemento alla base delle molecole organiche, poggia sulla struttura del nucleo. Giorgio Chinnici esplora questi e altri temi, che si intrecciano con le storie delle grandi personalità della ricerca nella fisica, e ci conduce alla scoperta dei segreti del nucleo, colmando un vuoto nel panorama della divulgazione scientifica.

Il testo offre una trattazione completa della meccanica e della termodinamica; la sua struttura ne permette l'adattamento a diversi Corsi di studio. Con la nuova stesura del testo è cambiato l'ordine di presentazione di alcuni argomenti, sono stati introdotti il capitolo 10, sulla propagazione delle onde meccaniche, e il capitolo 11, in cui sono confluite tutte le considerazioni di meccanica relativistica. È stato inoltre realizzato il nuovo capitolo 12, in cui si forniscono elementi di meccanica analitica e di meccanica quantistica. Novità della terza edizione: una nuova veste grafica; aggiunta di nuove immagini e figure disegnate in quadricromia; aggiunta di un nuovo capitolo; un Riepilogo dei concetti principali posto alla fine di ogni capitolo; un elenco di Quesiti, mediante i quali lo studente può mettere alla prova il proprio grado di apprendimento; raccolta di Problemi proposti a fine capitolo, la cui soluzione è riportata nell'Appendice D.

«Chiara Zagonel ha la rara capacità di saper coniugare un tema tanto ricco e articolato, con un linguaggio semplice e diretto, in grado di portare concetti complessi alla portata di tutti, rendendoli non solo ben comprensibili, ma anche radicandoli nella nostra vita quotidiana». Ajad M. Carrodano. La fisica quantistica è stata sviluppata a partire dal mondo microscopico e descrive perfettamente il comportamento delle particelle che vi appartengono. L’estensione delle leggi della fisica quantistica al nostro livello quotidiano risulta essere una grande opportunità per comprendere meglio noi stessi e le leggi dell’Universo. In questo libro troverai degli spunti preziosi per effettuare un profondo cambiamento nella visione della realtà, una vera e propria rivoluzione di pensiero perfettamente in linea con le filosofie orientali e con la spiritualità dei popoli nativi. Con questo libro scoprirai: i principi e i fenomeni fondamentali della fisica quantistica; come i principi della quantistica possono modificare la tua vita personale; come la teoria dei quanti conferma l’antica sapienza delle filosofie orientali; … e molto altro ancora.