COS’É LA FISICA?
La fisica è lo studio dei
FENOMENI NATURALI:
è una disciplina molto
antica, perché l’uomo
ha sempre cercato di
comprendere e
dominare il mondo che
lo circonda
QUALI FENOMENI?
Spesso il campo di studio
della fisica è ristretto al
mondo inanimato e a
quei fenomeni naturali
così semplici ed
elementari da rivelare le
leggi fondamentali di
natura: il moto dei pianeti,
per esempio, o
l’interazione tra particelle
QUALI FENOMENI?
Questa limitazione è però
del tutto fittizia: la
biofisica, per esempio,
applica le leggi della
fisica ai sistemi viventi.
Uno dei compiti della
fisica è proprio quello di
spiegare fenomeni
sempre più complessi,
compresa la vita, in
termini di leggi elementari
QUANDO NASCE LA
FISICA?
Non esiste una data di
nascita ufficiale: le prime
osservazioni approfondite
e quantitative della
natura, specie in campo
astronomico, furono
compiute in epoca
preistorica, in complessi
come quello di
Stonehenge o Carnac
LA SCIENZA GRECA
Sempre nel campo
dell’astronomia, furono i
greci ad elaborare i primi
modelli matematici dei
moti celesti: anche se
errati, questi modelli
possono essere
considerati i prototipi
delle moderne teorie
scientifiche
GLI ELEMENTI
La scienza greca
presupponeva l’esistenza
di cinque elementi; aria,
acqua, terra, fuoco e
materia celeste.
Oggi nessuno di questo è
considerato un elemento
ARCHIMEDE
La prima LEGGE FISICA
ad essere formulata nel
modo in cui ancor oggi
viene studiata è la legge
delle leve: a scoprirla fu
Archiemde, scienziato
greco di Siracusa. Tale
legge afferma che una
leva sta in equilibrio
quando le forze applicate
sono inversamente
proporzionali ai bracci.
COPERNICO
Il corso della scienza subì
un brusco cambiamento
quando, nel 1543,
Copernico ipotizzò che al
centro del sistema solare
non vi è la Terra, ma il
sole. Questa ipotesi fu in
seguito dimostrata da
Galileo col telescopio.
GALILEO
Galileo è considerato il
padre del metodo
scientifico; egli affermò
che la scienza deve
essere basata su
• dimostrazioni
matematiche
• verifiche sperimentali
GALILEO
Un esperimento,
secondo Galileo,
non consiste in
una semplice
osservazione
della natura, ma
implica delle
misurazioni, i cui
risultati vanno poi
confrontati con le
previsioni
teoriche
LE “PAROLE” DELLA
FISICA
La fisica si esprime
attraverso GRANDEZZE
FISICHE
Una grandezza fisica è
qualsiasi cosa possa
essere misurata per
mezzo di una procedura
ben definita.
Le grandezze fisiche
sono le “parole” del
linguaggio fisico
IL LINGUAGGIO DELLA
FISICA
Il linguaggio della fisica è la MATEMATICA.
Le grandezze fisiche vengono combinate in
FORMULE FISICHE, che hanno sempre la
forma di equazioni.
Questo rende la fisica molto difficile ma anche
molto potente.
E  mc
2
VERITA’ IN FISICA
Quando un’ipotesi scientifica viene ritenuta
valida?
Quando un gran numero di prove sperimentali
concorda con essa e nessuna la smentisce.
Questo non significa che tale ipotesi diventi una
verità indiscutibile; ad esempio, la teoria della
gravitazione di Newton, ritenuta per secoli del
tutto esatta, dovette essere corretta quando
furono osservate delle discrepanze coi dati
astronomici.
CHI E’ IL FISICO
Fino a un paio di secoli fa lo scienziato era
una persona dalla vasta cultura e dai
molteplici interessi, sia scientifici che
umanistici. Copernico, per esempio, aveva
studiato medicina e si occupava di
amministrazione e diplomazia.
Oggi, però, questa figura del genio “a tutto
campo” sopravvive solo nei romanzi di
fantascienza: nella realtà, gli scienziati sono
specializzati in settori specifici
FISICO TEORICO
Il compito di un teorico
è quello di formulare
nuove teorie e svolgere
complessi calcoli e
dimostrazioni. Il suo
mestiere si avvicina
molto a quello del
matematico.
Un esempio è Albert
Einstein
FISICO SPERIMANTALE
Il fisico sperimantale si
occupa di mettere alla
prova tramite
esperimenti le teorie e
di ricercare fenomeni
nuovi.
Un esempio è Carlo
Rubbia.
FISICO APPLICATO
La fisica applicata
sviluppa nuove tecnologie
a partire dalle scoperte
scientifiche; a partire dalla
metà del XIX° secolo
questo ha cambiato
radicalmente la vita degli
uomini e il corso della
storia. Un esempio è
Guglielmo Marconi
COSA SAPPIAMO OGGI?
Oggi la fisica ha dato risposta a molte
importanti questioni.
• la struttura su grande scala dell’universo
e la sua evoluzione fino a pochi secondi
dopo la sua nascita
• i componenti elementari della materia e il
modo in cui interagiscono tra loro, almeno
fino a energie non troppo grandi
COSA NON SAPPIAMO?
Tuttavia, molte questioni fondamentali restano
irrisolte.
• i primi istanti di vita dell’universo
• il comportamento della materia ad alte
energie
• la materia oscura
PERCHE’ STUDIARE
FISICA?
L’uomo ha sempre desiderato conoscere la
sua origine, il suo destino, il suo ruolo
nell’universo: oggi la fisica fornisce la miglior
risposta a questo desiderio che si possa
ottenere col solo ingegno umano.
PERCHE’ STUDIARE
FISICA?
Oggi scienza e tecnologia
condizionano la vita delle
persone e lo sviluppo delle
società come mai in passato.
Scelte importanti a cui siamo
chiamati (ad esempio la
questione energetica, o la
bioetica) possono essere
affrontate solo con una
adeguata conoscenza dei
principali concetti scientifici.
PERCHE’ STUDIARE
FISICA?
Senza adeguate conoscenze scientifiche un
cittadino non può essere un membro attivo
della società in cui vive e rischia di essere
ridotto, da utilizzatore dei prodotti tecnologici,
a puro strumento nelle mani di una tecnologia
che non conosce e non capisce