Fisica

«Ah, io di fisica non ci ho mai capito…» è una frase che molti hanno pronunciato almeno una volta. La fisica è spesso percepita come un linguaggio per pochi eletti, fatto di simboli incomprensibili e verità segrete. Eppure questo libro vuole dimostrare che dietro a ogni concetto si nasconde una storia che riguarda tutti noi. In queste pagine il lettore segue un percorso che non ha paura di mostrare le incertezze: proprio da esse nasce la possibilità di avvicinarsi alla scienza in modo più umano e autentico. Con ironia e chiarezza, l'autore invita a guardare oltre l'aspetto tecnico per riscoprire la fisica come avventura intellettuale e culturale, accessibile a chiunque abbia voglia di lasciarsi incuriosire. Perché capire significa soprattutto allenare la fantasia e la parola.

Il presente volume riguarda lo studio del moto di sistemi composti da corpi puntiformi e corpi estesi rigidi, eventualmente soggetti a vincoli. Vengono descritte idee e risultati della Meccanica Classica con la formulazione newtoniana e quella lagrangiana. Questo volume è pensato come libro di testo per un corso semestrale delle Lauree triennali in Matematica, Fisica e Ingegneria. Vengono presentati vari esempi e proposti esercizi la cui soluzione si trova nell'ultimo capitolo. Il libro è frutto della lunga esperienza didattica dell'autore per il corso di Meccanica Razionale nei Corsi di Studio in Matematica e in Ingegneria Aerospaziale all'Università di Pisa.

«Sottile è il Signore, ma non malevolo». Con questa frase, Einstein commentava nel 1921 alcuni dati (poi rivelatisi errati) che avrebbero potuto mettere in crisi la sua teoria della relatività. Guidato da un marcato senso estetico, oltre che da una logica stringente, il pensiero einsteiniano si opponeva naturalmente a ogni complicazione non necessaria, sempre teso a ricercare la più semplice ed elegante delle spiegazioni al più complesso dei problemi. Dotato di una tenacia fuori dal comune, Einstein visse da solitario nella vita come nella scienza, spesso contro corrente, giungendo così ad alcune delle più eclatanti scoperte del XX secolo. Questa biografia, scritta da un suo allievo e amico, resta a tutt'oggi insostituibile e insuperata per chi voglia ripercorrere il cammino scientifico e umano del grande fisico.

Questo libro ripercorre il programma dell'omonimo corso di "Istituzioni di Fisica Teorica" tenuto dall'autore presso l'Università di Catania da molti anni. Concepito come strumento per lo studio autonomo, il testo non richiede particolari prerequisiti oltre alle normali basi di analisi matematica e fisica generale. In una forma pedagogica ma rigorosa, si introducono i due pilastri della fisica moderna che si sono sviluppati agli inizi del '900: la relatività ristretta e la meccanica quantistica. Il libro è diviso in più volumi per esigenze editoriali, ma va considerato come un unico testo in più parti. L'intero testo è affiancato da numerosi esempi, approfondimenti ed esercizi svolti, utilissimi anche per l'autoapprendimento. La presente prima parte riprende i concetti base di meccanica analitica con particolare enfasi sul ruolo delle simmetrie in fisica. Sono discussi i principi dellarelatività ristretta e vengono derivate le leggi dell' elettromagnetismo classico nel formalismo covariante. Definendo gli "stati fisici" come pacchetti d'onda, si introducono i concetti fondamentali dell' analisi di Fourier che preludono allo studio della meccanica quantistica. A seguire, il formalismo deglispazi di Hilbert, in cui vivono gli stati quantistici, è introdotto a partire dai concetti più elementari. Completa la prima parte una concisa introduzione alla teoria dei gruppi continui e delle rappresentazioni, con particolare riferimento al gruppo delle rotazioni che svolge un ruolo chiave nella definizione del momento angolare in meccanica quantistica. Nella seconda parte, ancora in preparazione, verranno introdotti i fondamenti della meccanica quantistica valorizzando al massimo i dettami del principio di corrispondenza, con particolare riferimento alle trasformazioni canoniche e al limite classico. Verranno studiati i principali problemi analiticamente risolubili, dall'oscillatore armonico all'atomo idrogenoide. Si discuteranno i principali metodi di approssimazione per affrontare problemi più complessi.

Il testo presenta un’ampia raccolta di esercizi di Meccanica Newtoniana, accompagnati da metodi risolutivi chiari e sistematici che aiutano lo studente universitario a sviluppare competenze di analisi fisico-matematica e di modellizzazione, costituendo un utile strumento di supporto allo studio individuale.

Membro dei ‘ragazzi di via Panisperna’ e principale artefice della rinascita della fisica nella penisola dopo i disastri della Seconda guerra mondiale, Edoardo Amaldi (1908-1989) è una delle figure chiave della scienza italiana nel Novecento. Questa antologia valorizza una parte finora poco indagata della sua produzione: le interviste e gli interventi di taglio divulgativo, apparsi tra la metà degli anni Sessanta e la fine degli anni Ottanta su numerosi quotidiani e periodici italiani. In questi scritti, Amaldi si sofferma su temi di grande rilievo: dal caso Ippolito alla scomparsa di Majorana, dalla memoria del gruppo Fermi alla storia della fisica, dall’equilibrio del terrore al disastro di Chernobyl. Il risultato è un quadro assai vivace e, soprattutto, un esempio straordinario di comunicazione tra scienziati e pubblico.

"Rudimenti di meccanica" mira far conoscere, a chi ancora non le possiede, nozioni generalissime di meccanica razionale e meccanica applicata alle macchine. Si compone di due parti: la prima richiama la descrizione delle principali grandezze fisiche in gioco come velocità, accelerazione, massa, forze, coppie, lavoro, potenza, nonché i principi generali della meccanica classica; la seconda declina i citati concetti teorici nel campo di funzionamento delle macchine reali, trattando fra l'altro di cuscinetti, manovellismi, camme, ruote dentate, dispositivi ad organi flessibili; non manca infine un cenno ai problemi di stabilità dinamica degli alberi ruotanti. Grazie all'approccio semplice e concreto e alle immagini a corredo, "Rudimenti di meccanica" è un agile volume concepito per fornire a tutti le conoscenze di base della meccanica e dei principali componenti meccanici, sufficienti per i non addetti ai lavori animati da motivazioni esclusivamente culturali, comunque utili anche per gli allievi tecnici e ingegneri che iniziano "da zero" l'appassionante studio della materia.

"Per leggere questo libro è sufficiente conoscere le basi dell’algebra che si insegna nelle scuole medie, mentre non è necessaria alcuna nozione di fisica: questo potrebbe essere il vostro primo libro di fisica. È possibile tuttavia che il libro presenti interesse anche per coloro che intendono specializzarsi proprio in fisica. Si è prestata attenzione soprattutto alle leggi ed ai concetti fondamentali della fisica, tuttavia ci siamo ricordati di citare esempi tratti dalla vita comune e dalla tecnica, evitando però di addentrarci nell’inesauribile campo della fisica applicata. Abbiamo fatto un piccolo numero di divagazioni storiche, riguardanti esclusivamente i fondamenti della fisica, non le sue applicazioni." (Dalla premessa degli autori)