Fisica

Il suo acronimo (lqg) suona come uno dei tanti, criptici e intimidatori, che gremiscono la fisica contemporanea. In realtà, la «gravità quantistica a loop» – oggetto del nuovo libro di Jim Baggott – è una delle declinazioni più promettenti nell’ambito della «teoria quantistica della gravità». La quale, a sua volta, è uno dei tentativi più accreditati di rispondere a una sfida senza precedenti nella storia della fisica: l’armonizzazione di due teorie di grande successo ma tra loro inconciliabili. La prima è la relatività generale di Einstein, che descrive il comportamento della materia su larga scala in uno spazio-tempo curvo: base del modello standard cosmologico del big bang, ha avuto una delle conferme più spettacolari nella recente scoperta delle onde gravitazionali. La seconda è la meccanica quantistica, che descrive invece le proprietà e il comportamento della materia alle scale più piccole: sotto forma di teoria dei campi, è alla base del modello standard della fisica delle particelle, e in questo ambito l’ultima convalida sperimentale è stata la scoperta del bosone di Higgs. Il punto è che il «doppio trionfo» delle due teorie – costruite su interpretazioni incompatibili dello spazio e del tempo – è servito solo a far apparire l’universo ancora più elusivo e misterioso, se non più bizzarro. Compito della lqg è dunque inventare un nuovo, comune tessuto teorico. Ricostruendo i termini della sfida, Baggott si sofferma a lungo sugli scienziati che più si sono adoperati (e continuano ad adoperarsi) per vincerla, come Lee Smolin e Carlo Rovelli; e, pur senza nascondere fino a che punto sia ardua, ne sottolinea l’importanza fondamentale grazie a un pensiero di Laozi: «Anche un viaggio di mille miglia comincia con un primo passo».

La prima metà del Novecento può essere senza dubbio considerata l'età d'oro della fisica. Proprio in quegli anni Marie Curie, Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger e Albert Einstein non soltanto hanno rivoluzionato la scienza, ma hanno letteralmente reinventato la realtà, abbattendo vecchie e solide convinzioni, e hanno cambiato per sempre il nostro modo di pensare e il mondo intero. In queste pagine, l'intento di Tobias Hürter non è però quello di spiegare la meccanica quantistica o la teoria della relatività, quanto piuttosto di ricostruire le vite travolgenti di questi grandi geni. Basandosi su diari, lettere e autobiografie, traccia profili inediti, delineando la personalità dei protagonisti e svelandone i tratti meravigliosamente o banalmente umani. Oltre a essere formidabili scienziati, infatti, erano anche avventurieri, intellettuali, dandy o, per usare una terminologia moderna, «nerd», legati da profonde amicizie e rancorose inimicizie. Così, accanto al racconto dei pionieristici lavori di Einstein, all'epoca un semplice impiegato dell'Ufficio brevetti di Berna, o degli esperimenti di Marie e Pierre Curie sulla radioattività, trovano posto innumerevoli scorci di vita privata. Ma il vero merito dell'autore è di aver saputo intrecciare queste biografie con il corso della Storia. La prima guerra mondiale, la fame, la pandemia, l'antisemitismo, l'inflazione, il nazionalsocialismo. Dall'avvento di Hitler, poi, ognuno ha dovuto trovare la propria strada, Einstein come un celebre esule, Planck come un poco convinto opportunista, Heisenberg come il pioniere della bomba atomica tedesca. Con una scrittura coinvolgente, il libro di Hürter è un patrimonio di storie straordinarie, capace di allargare lo sguardo sulle ricerche che hanno impresso una svolta inattesa alla scienza, creando un nuovo mondo fisico che a tutt'oggi non è stato ancora compreso fino in fondo.

C’è una domanda aperta che anima la natura dell’universo e condiziona le nostre esistenze quotidiane: che cos’è l’energia? Un dilemma scientifico e filosofico al tempo stesso, che ha suscitato altre questioni irrisolte: da dove proviene l’energia? Perché il nostro pianeta, le nostre città e i nostri corpi ne hanno costante bisogno? Perché sentiamo parlare continuamente, nei più diversi contesti, di crisi energetica e di energie rinnovabili? Dagli attimi immediatamente successivi al Big Bang fino alla formulazione delle teorie quantistiche, esplorando il macro e il microcosmo, Edoardo Boncinelli e Antonio Ereditato nelle pagine di “Tutto si trasforma” hanno deciso di rispondere a questi interrogativi, che da secoli generano incessanti dibattiti, e raccontare una storia dell’energia come motore e causa prima di ogni cosa viva: che si tratti del nostro organismo, di una centrale nucleare o di una delle infinite stelle del cosmo. Il risultato è un viaggio nei «misteri energetici » – l’entropia, la materia oscura, il funzionamento cellulare – e nelle tante scoperte del mondo della scienza – la relatività di Einstein o gli esperimenti per intrappolare il Sole in laboratorio – che ci permettono di leggere questa breve storia di 13 miliardi di anni come la storia stessa della vita.

Viviamo in un mondo imprevedibile, pieno di contraddizioni, e navigare in questa complessità mentre cerchiamo di prendere le d

Ci sono molte cose sconcertanti nell’Universo. E se potessimo comprendere meglio le leggi fondamentali del mondo grazie a degli enigmi? Gli enigmi possono svelarci i più grandi misteri, rivelandoci la semplicità delle leggi fisiche e l’eleganza della loro matematica. Cumrun Vafa ci offre uno spaccato originalissimo sull’evoluzione del pensiero scientifico e sulla comprensione delle leggi della natura, dai primi interrogativi dell’antichità alle geniali sintesi teoriche degli ultimi anni. Abbiamo così modo di apprezzare le idee chiave della moderna comprensione della materia – ad esempio la simmetria e la sua rottura, ma anche la teoria delle stringhe e i buchi neri – grazie a una serie di quesiti avvincenti, che ci catturano con tutto il fascino delle grandi avventure scientifiche.

Siamo una specie litigiosa e spesso in disaccordo, ma c'è una cosa che ci unisce: il bisogno di sapere. Abbiamo grandi domande, che sono un po' le stesse per tutti: perché se avessi inventato una macchina del tempo non potrei usarla per viaggiare a ritroso? Da dove arriva l'universo? Perché gli alieni non sono ancora venuti a trovarci? Cosa c'è dentro un buco nero? Posso riorganizzare le particelle nel mio gatto e trasformarlo in un cane? Un asteroide ci ucciderà tutti? Ci trasferiremo su Marte? Il professore di fisica Daniel Whiteson e lo scienziato e fumettista Jorge Cham sanno spiegare la scienza in modo da renderla davvero alla portata di chiunque. Con umorismo, chiarezza e con l'ausilio dei loro imprescindibili disegni, in queste pagine offrono risposte chiare, accessibili e sorprendenti ad alcune delle domande più comuni, oltraggiose e profonde sull'universo che abbiano mai ricevuto durante la loro carriera e ci guidano in un avvincente viaggio all'esplorazione dei misteri più insondabili del vasto mondo in cui abitiamo. Spiritoso, divertente e completamente illustrato, questo libro è una guida essenziale alla risoluzione dei problemi e dei dubbi più sconcertanti sulla realtà. Insomma, se l'universo avesse una sezione FAQ sarebbe questa.

Quale legge fisica può spiegare la potenza devastante dell'onda energetica di Dragonball o l'incredibile curvatura del campo da calcio in Holly e Benji? Quali sono le caratteristiche fisiologiche necessarie per sopravvivere nel mondo postatomico di Ken il guerriero, che tipo di struttura molecolare ha il corpo iperflessibile di Rubber di One Piece o, ancora, come si può calcolare il quoziente intellettivo di Light Yagami di Death Note? Il mondo dei manga giapponesi è popolato di personaggi estremi, con qualità straordinarie e mondi ai limiti del fantastico, eppure la fisica contemporanea ci insegna che nessun fenomeno è totalmente inspiegabile, o meglio, è quantomeno possibile provare a dare a tutto ciò che ci circonda una spiegazione scientifica. Ed è proprio quello che Andrea Delnegro fa ne La fisica dei manga. Combinando le sue due più grandi passioni, Delnegro spiega, con semplicità e uno stile ironico e brillante, leggi fisiche apparentemente incomprensibili, formule matematiche complicate e fenomeni naturali complessi, attingendo alle scene, ai colpi segreti e ai personaggi dei più celebri manga giapponesi. Un viaggio originale, interessante e divertente tra scienza, immaginazione e anche un pizzico di follia, che mette a confronto due mondi apparentemente così diversi, ma in realtà con tantissimi punti in comune. Un libro per tutti: per gli appassionati di manga, un modo per avvicinarsi alla fisica; per gli appassionati di fisica, un modo per scoprire i manga.

Una nuova prospettiva sulla formazione scientifica e filosofica di Einstein, a partire dalle sue note autobiografiche, che tracciano un quadro avvincente sull'itinerario che portò alla relatività generale. Gutfreund e Renn presentano al lettore di oggi le riflessioni del celebre fisico, seguendo il suo percorso intellettuale dall'infanzia agli ultimi anni attraverso gli scritti e la corrispondenza personale di Einstein e i saggi critici dei suoi contemporanei. Oltre alla replica di Einstein effettivamente pubblicata, sono citati vari estratti dalla prima bozza inedita in cui il grande scienziato cercò di ribattere alle osservazioni dei detrattori. Il saggio si chiude prendendo in esame un breve testo autobiografico di Einstein, scritto poche settimane prima di morire e finora inedito, in cui le sue idee rivoluzionarie sono contestualizzate nel panorama degli altri straordinari progressi scientifici compiuti nel Novecento.

Il manuale è pensato, come testo di riferimento, a supporto degli insegnamenti della Fisica Tecnica e della Termodinamica, in particolare per i corsi di laurea nelle Scuole di Fisica e Ingegneria. Il testo affronta i principi fondamentali della termodinamica e della trasmissione del calore, riportando anche numerose applicazioni tecniche, in maniera chiara e intuitiva, senza far ricorso a complesse elaborazioni matematiche. L’approccio diretto, tipico di Çengel, accompagna lo studente nella comprensione dei fenomeni, proponendogli un confronto con numerose applicazioni tecniche e con problemi pratici, ampiamente illustrati, che fanno parte integrante della vita quotidiana. A fine libro è incluso un Eserciziario con oltre 300 problemi con le relative soluzioni, mentre sulla piattaforma Connect, accessibile a chi acquista il volume, sono disponibili ulteriori 700 esercizi.

Quali sono i tipi di energia nel mondo? Quanta ne consumiamo, da dove viene e quanta ne consumeremo nei prossimi anni? Esiste

Cosa sappiamo davvero del pianeta che abitiamo, del cosmo che lo ospita, della loro nascita ed evoluzione? Una domanda solo in apparenza elementare, che nasconde in realtà la sfida più difficile, ma anche più nobile della storia dell'uomo: il progresso verso la conoscenza. Un progresso che ci sta aprendo orizzonti straordinari - reso possibile da scienziati a volte incompresi, capaci di superare convinzioni errate - fatto di esperimenti ambiziosi, di ricerche liquidate come impossibili e, appunto, delle grandi domande a cui vogliamo dare una risposta. Cosa sono il tempo e lo spazio? Come sono collegati al Big Bang? Qual è il nostro posto nell'universo? Da dove veniamo? Cosa ci attende in futuro? Siamo una specie interplanetaria o addirittura interstellare? Quali sono i confini attuali della cosmologia, dove potrà spingersi il nostro sapere nei prossimi anni e decenni? Fisico sperimentale tra i più importanti del panorama internazionale, già direttore dell'Agenzia Spaziale Italiana e responsabile di studi che hanno indagato i misteri del cosmo (per esempio quello coordinato assieme al premio Nobel C.C. Ting), Roberto Battiston è anche un divulgatore capace di guidarci con mano esperta e piglio narrativo alla scoperta dei più profondi misteri dello spazio. Questioni spinose - come la composizione di energia e materia oscura, la cui esistenza possiamo esplorare solo attraverso calcoli matematici e osservazioni indirette - e figure di spicco, scienziati semidimenticati e intuizioni rivoluzionarie, grandi conquiste e passi ancora da compiere, convinzioni ormai superate e nuove rivelazioni che si affacciano all'orizzonte... Da sempre in prima linea nelle ricerche più avanzate, Battiston è pronto a svelarci tutto questo e molto di più, delineando per noi lo sconcertante percorso intellettuale che ci ha portati all'attuale comprensione dell'universo, e intrecciando alle scoperte più recenti la passione e l'ambizione degli uomini che le hanno rese possibili.

«Tutti sanno che Einstein ha fatto qualcosa di sorprendente, ma pochi sanno cosa abbia fatto esattamente.» In questo classico della divulgazione scientifica, Russell ci rende comprensibili le teorie della relatività ristretta e generale e ci spiega, con chiarezza e con un linguaggio privo di difficoltà terminologiche, le loro applicazioni in innumerevoli campi.