Storia scienze classe 2d 31 52016 - Istituto Comprensivo Leonardo

Creato dalla classe 2D
IC Leonardo da Vinci-ROMA
Anno scolastico 2015/2016
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1 Arianna Albertini
2 Mark Almazan
3 Alessia Aloya
4 Fabio Battista
5 Laura Bertillo
6 Davide Buttaglieri
7 Angelica Caiazza
8 Andrea Caleo
9 Marco Cecchini
10 Ivan Censi
11 Alessandra Civile
12 Isabel Crosti
13 Eleonora Cucca
14 Alberto Iaria
15 Francesco Insegno
16 Leonardo Lizza
17 Edoardo Melzi
18 Matteo Palmieri
19 Ilaria Pazzini
20 Tommaso Perna
21 Giovanni Pini
22 Emanuele Riva
23 Francesca Verginelli
24 Lavinia Villa
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Sono più di 10 anni che nelle mie classi realizzo,insieme ai miei alunni, un Progetto di DIDATTICA
LABORATORIALE,che si conclude con la realizzazione di una pubblicazione riguardante la matematica o le
scienze. Tutto il lavoro è svolto a scuola e viene presentato alla fine dell’anno ai genitori.
Gli alunni sono impegnati nelle ricerche (non ho mai assegnato ricerche per casa,le considero inutili e
distraenti),sintetizzano e riassumono, scaricano immagini e alla fine elaborano un testo che insieme leggiamo
e correggiamo. Io controllo,incoraggio ma lascio libera la loro creatività;quando proprio necessario correggo!
Ogni anno mi viene il dubbio:”poteva essere fatto meglio?quante cose ci siamo scordati?” ma poi sono
contenta del nostro lavoro “imperfetto” ma frutto di tanta fatica ….da parte degli alunni che l’hanno
“costruito” ,elaborato ,formattato. Vederli lavorare così motivati è sempre un’esperienza bellissima!Sono
loro gli autori e sono stati tutti bravissimi,ognuno con le sue doti,i punti di forza e di debolezza,talvolta un
po’ vivaci…e faticosi, ma sempre straordinari. Grazie a tutti loro e anche a Lucia,silenziosa presenza attenta
e collaborativa,sempre pronta a sostenermi nella fatica con il suo sorriso e i suoi commenti positivi.
Quest’anno ho scelto un percorso di storia …….e di scienza….…,storia dell’uomo e delle sue scoperte che
hanno segnato un profondo cambiamento nella nostra vita….
La scienza,infatti, non è una semplice sequenza di ipotesi, esperimenti, dimostrazioni, ma è prima di
tutto una storia di uomini, persone che hanno modificato la storia e che hanno costruito LA STORIA
DELL’UOMO.
La scienza può essere quindi vista anche come una serie di storie,ognuna capace di raccontare una
curiosità,un grande principio,una legge,rivelando alla fine il perché delle cose. E ogni perché ha
inesorabilmente una risposta che può essere semplice,interessante, e che chiarisce e coinvolge perché
legata a personaggi che ne sono protagonisti, spesso dotati di grande intelligenza e personalità.
A volte anche le leggi più complesse possono diventare avvincenti e attrarre come un romanzo.
Abbiamo provato a delineare le caratteristiche dei personaggi più importanti, cercando di inquadrarli nel
loro periodo storico. Non sappiamo se ci siamo riusciti…
Non siamo scesi troppo nei dettagli,abbiamo scelto alcuni scienziati e ne abbiamo tralasciati altri. Ma non vi
preoccupate, anzi preoccupatevi… forse il prossimo anno ve li proporremo dal primo all’ultimo!!
E’ mia abitudine approfondire sempre di più la FISICA rispetto alle altre branche della scienza:di fronte ad
un fulmine che si abbatte su un albero,una mela che cade al suolo,un incidente stradale,un aereo che vola,una
lampadina che si illumina,una cintura di sicurezza che mi blocca quando inchiodo l’auto, è la fisica che ci
spiega tutto,dalla natura dei pezzetti infinitesimali che compongono l’universo all’immensa vastità
dell’universo stesso.
Il progetto e stato creato dalla 2D.
Vi parleranno di Scienza,di scienziati,di invenzioni e scoperte prevalentemente collegate al campo della
fisica e della chimica, seguendo il programma di seconda media. Troverete anche qualche scienziato che non
era né chimico,né fisico ma che è stato cosi importante che non abbiamo potuto trascurare:ad esempio
Mendel,padre della genetica o Darwin padre della teoria dell’evoluzione,o Rita Levi Montalcini,una delle
pochissime donne che ha vinto il premio Nobel per gli studi sulle cellule cerebrali.
Abbiamo anche provato a ricostruire molto sinteticamente qualche periodo storico, ma non abbiamo
approfondito alcune parti della scienza come la geologia, la genetica e l’evoluzione perché lo faremo il
prossimo anno!
PATRICIA TOZZI
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Abbiamo scelto questa cronologia per ricordare le più importanti scoperte umane :
-Fuoco 1000000 a.C.
-Ruota 3500 a.C.
-Energia del vento 3200 a.C.
-Misura del tempo 1450 a.C.
-Scrittura 1300 a.C.
-Bussola 1000
-Lente e occhiali 1289
-Stampa 1446
-Teoria copernicana 1543
-Macchina a vapore 1712
-Elettricità 1800
-Telegrafo 1837
-Automobile 1853
-Aereoplano 1853
-Plastica 1862
-Dinamite 1867
-Telefono 1871
-Illuminazione elettrica 1879
-Vaccinazione 1885
-Radio 1895
-Bomba atomica 1943
-Calcolatore 1945
-Automazione 1946
-Primo uomo nello spazio
1961
-Videogiochi 1972
-Telefonino 1973
-Personal Computer 1976
-Genoma Umano 1986
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COSA CI HA INTERESSATO:
Le leve di Archimede
Il cannocchiale di Galileo
Il prisma di Newton
I magneti di Faraday
I termometri di Joule
La pila di Volta
La lamina di oro di Rutherford
Il calcolatore di Touring
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STORIA DELL’UOMO E CONQUISTE E SCOPERTE CHE HANNO
CAMBIATO LA SUA VITA
La storia delle scoperte scientifiche e tecnologiche dimostra che la nostra storia è fatta
di piccole e grandi cose, di pensieri e di idee che, resi concreti, possono mutare il corso
della vita,della storia, trasformandola.
La scienza è la storia di uomini e donne. Dietro ogni idea e ogni realizzazione c’è infatti
un uomo o c’è una donna, con le loro doti ma anche i loro difetti.
COMINCIAMO DALL’INIZIO
DALL’AUSTRALOPITHECUS ALL’HOMO HABILIS
Tutto ha inizio con un nostro antenato un po’ primitivo!!
Il primo ominide,quello che può essere considerato il nostro
progenitore e grazie al quale abbiamo potuto realizzare le idee
che hanno segnato il cammino della scienza
era un Australopithecus afarensis ,cioe una
scimmia vissuta nel continente australe, in Africa, tra i tre e i
quattro milioni di anni fa . Nel 1973 Donald Johansson rinvenne i resti
del suo corpo nella valle di Afar, in Etiopia, mentre sentiva la canzone
dei Beatles “Lucy in the sky with diamonds”. E per questo decise di
chiamarla “Lucy”. Era alta circa 120 cm ed è stato il primo
ritrovamento di forma di vita bipede risalente a quell’epoca.
Utilizzava come strumenti bastoni, pietre e forse ossa.
Circa 2 milioni di anni fa, dopo l’Australopithecus, comparve l’Homo habilis chiamato così
perché utilizzava in modo abile le mani per costruire
utensili in pietra : aveva il pollice opponibile alle altre
dita e ciò gli garantiva una presa sicura e capacità
manipolative..
Incominciava, così, l’evoluzione dell’intelligenza umana e
le pietre scheggiate erano la prima scoperta,un utensile
utile e adatto a molti scopi. La caccia risultava più redditizia e migliorava le condizioni di
vita. Tutto ciò aiutò l’evoluzione dei primi ominidi e l’Homo habilis perfezionò le sue
caratteristiche: la sua popolazione diventò più numerosa fino a prevalere sui cugini
Australopiteci con i quali era in continua competizione, spingendoli all’estinzione.
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L’HOMO ERECTUS
Anche per l’Homo habilis arrivò comunque la fine! E
un milione di anni dopo,quindi circa un milione di anni
fa, comparve il suo successore: l’Homo erectus.
L' Homo erectus seppe perfezionare la lavorazione
della pietra fabbricando oggetti raffinati come le
amigdale, cioè degli utensili a forma di mandorla
sfaccettata.
Le risorse del suo paese d’origine scarseggiavano,
costringendolo a cercarne di nuove più lontane, in
altre regioni. Iniziava, forse per queste ragioni legate alla sopravvivenza, l’abbandono dei
luoghi d’origine e l’ascesa lungo il Nilo e l’arrivo al Mediterraneo. E la conquista della
posizione eretta (finalmente in piedi!!! Come la nostra professoressa! ) lo aiutava
aperfezionare l’uso delle mani. La vista acquista carattere tridimensionale aiutandolo a
difendersi,e riesce a spaziare con un ampiezza angolare di 180°,percependo con la coda
dell’occhio i movimenti o l’avvicinamento di un eventuale pericolo..
LA SCOPERTA DEL FUOCO
Si deve all’Homo erectus la scoperta del fuoco intorno a quattrocentomila anni fa.
Le più antiche prove di uso umano del fuoco provengono da vari siti archeologici
nell’Africa orientale,in Kenya. Ma anche in Europa molteplici siti hanno mostrato prove
dell'uso del fuoco da parte dell’Homo erectus. Il più antico è stato rinvenuto in Ungheria,
dove sono state trovate tracce di ossa
bruciate, in Spagna, dove sono stati rinvenuti
carbone vegetale e legno, in Francia dove ci
sono prove di cinque focolari e di terra
arrossata nella Caverna di Escale. Ma le
tracce trovate dimostrano che il controllo
diffuso del fuoco non c’era ancora ; cominciò
infatti 125.000 anni fa.
L’HOMO SAPIENS o LOQUENS?(SAPIENTE O PARLANTE?)Piano piano, anche l’Homo
erectus, si trasformò in una mente più complessa: l’Homo sapiens.E comincia a
parlare…………..
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Il cranio si ingrandiva e lasciava più spazio alla
massa cerebrale che lentamente si ingrandiva
anche essa.
Ci sono indizi di un’esistenza comune fra Homo
erectus e Homo sapiens che risalgono a 100.000
anni fa in Etiopia, morti vicini uno all’altro:uno era
un sapiens il secondo un erectus.
L’HOMO DI NEANDERTHAL
Contemporaneamente viveva anche un altro ominide battezzato Homo sapiens
neanderthalensis. Le sue origini risalgono
a circa 200.000 anni fa, in Europa e in
Asia dove, forse a causa del clima più
freddo la sua struttura si irrobustì. Si
estinse però, quasi misteriosamente,
40000 anni fa
Fu scoperto nella valle di Neander in
Germania. E’ famoso per essere stato il
primo ominide ad aver seppellito i suoi morti, ed ad aver evidenziato sentimenti di amore
e pietà.
Se l’Homo erectus viveva in accampamenti
lungo i fiumi o si riparava nelle grotte,
l’Homo sapiens sapiens, all’inizio dell’ERA
nota come PALEOLITICO (età della pietra
antica), si riparava in abitazioni
semisotterranee protette in alcune zone da
tronchi e foglie, e in altre da pelli. Si
accendevano dei focolari dove bruciavano
legna e grassi animali e si arrostivano carni
da mangiare: dal mammut al cavallo, dalla
renna al bisonte.
HOMO SAPIENS SAPIENS
Eccoci,è arrivato il nostro momento! QUESTI Siamo noi! Bianchi,Neri, gialli ,siamo tutti
figli di un unico progenitore ed abbiamo adattato i nostri colori all’ambiente in cui ci siamo
trovati a vivere!
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Eravamo all’equatore? Ci siamo scuriti ed
abbiamo arricciato i nostri capelli per
proteggerci dal sole e dal caldo!
Eravamo al polo nord? Lì il sole arriva pallido ze
tiepido e la nostra pelle non ha bisogno della
melanina che ci protegge e rimane chiara e i
capelli lisci e biondi……..
Insomma abbiamo semplificato un po’ le cose,
ma come diceva Einstein…..siamo tutti un’unica razza…..molto varia e colorata|||
NASCITA DELL’AGRICOLTURA:LA PRIMA GRANDE RIVOLUZIONE INCRUENTA!
Dopo il fuoco, la scoperta più importante fu la
coltivazione delle piante.
Gli animali non erano più, dunque, la sola risorsa
alimentare, spesso casuale, come accadeva nella
caccia. L’agricoltura ampliava le risorse e
migliorava anche la dieta
integrandola con prodotti che
perfezionavano l’evoluzione fisica.
Coltivare la terra comportava
fermarsi a lungo in uno stesso
posto, seguire i ritmi delle stagioni,
adeguarsi alle necessità delle
piante che richiedevano acqua e
cure. Il vivere insieme e, talvolta,
l’eccesso di cibo prodotto rispetto
alle necessità, favoriva la nascita
degli scambi. I nuovi prodotti del primitivo artigianato entravano nel baratto e venivano
scambiati con altri prodotti o con gli alimenti preferiti o necessari.
Intanto il lavoro manuale migliorava e portava alla realizzazione di oggetti utili alla vita
quotidiana. Ma cominciarono anche le osservazioni del cielo,delle stelle,della luna e le
riflessioni sui fenomeni legati a questi corpi celesti.
LASCIAMO LA PREISTORIA E……ORA PARLIAMO DI MAGIA!!! NO……..di
SCIENZA!!!
DALLA MAGIA ALLA SCIENZA
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Nel 7000 a.C. gli abitanti del pianeta erano circa 7-8milioni e la città più popolata era
Gerico (2500 abitanti)
Nel 3500 a.C. nella vita dell’uomo entrano il rame e il bronzo e nasce la ruota, invenzione
rivoluzionaria perché in grado di alleviare la fatica del trasporto di material;con la
scrittura nasce la testimonianza e quindi la storia.
Abbiamo già detto che la scienza non è una semplice sequenza di ipotesi, formule e
teoremi, ma è prima di tutto una storia di uomini. Persone che hanno modificato la
storia e la vita di tutto il genere umano!!.
Ma sappiamo che la nascita della scienza fu molto lenta e difficoltosa.
Per spiegare i fenomeni atmosferici i nostri antenati hanno avuto il bisogno di miti e
leggende e nacquero così delle vere e proprie “arti magiche “.
Guardando il cielo e osservando lo scorrere dei fiumi (TIGRI,EUFRATE,NILO) i Sumeri, i
Babilonesi e gli Egizi scriveranno i primi capitoli di scienza astronomica e matematica.
Presso alcune tribu’ primitive,e in ogni villaggio, erano presenti uno o più stregoni.
Gli “stregoni” impersonavano l’uomo di scienza o il guaritore-medico;con le loro “magie”
essi curavano gli ammalati e interpretavano e cercavano di modificare i fenomeni
naturali, gli eventi..
Egizi e Sumeri si dedicarono anche allo studio dell’ Anatomia dell’ uomo e della Medicina.
I Fenici inventarono l’alfabeto. I Greci approfondirono gli studi astronomici e,con
Aristotele,realizzarono un modello del Sistema Solare nel quale la terra, piatta e
immobile, era al centro dell’Universo e il Sole la luna e i pianeti le ruotavano intorno.
Un certo Aristarco da Samo disse che non era proprio cosi e ipotizzò che non era la
terra al centro dell’universo conosciuto,ma il sole, la nostra stella, era il centro di un
complesso sistema di pianeti. Ma tutti seguirono la prima
ipotesi elaborata da Aristotele, che incontreremo un po’ più
avanti.Se fino al VIII secolo a. C. molte spiegazioni ad
alcuni fenomeni venivano date dalla magia finalmente i
filosofi greci iniziarono a chiedersi il “Perché” di questi
fenomeni e a darsi anche risposte alcuni di questi sono:
Anassimene, Talete, Eraclito ed Empedolcle. Eraclito,ad
Aristarco da Samo
esempio sosteneva che il fuoco era la sostanza originaria di
tutte le cose, perché il fuoco opera le trasformazioni della
materia per esempio l’acqua in vapore, mentre Anassimene considerava l’aria come la
sostanza di base di tutta la materia perché può diventare fuoco e condensandosi, dava
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origine all’acqua e alla terra. Empedocle,come dopo farà Aristotele, sosteneva che tutta
la materia poteva derivare dalla combinazione di quattro elementi: aria, acqua, terra,
fuoco.
DOPO LA GRECIA…..PERIODO BUIO PER LE SCIENZE
Con il tramonto della civiltà greca anche la cultura scientifica subiva uno stop e la civiltà
romana
non
riusciva
a
raggiungere
nelle
scienze
i
livelli
precedenti.
Nell’anno 105 un cinese fabbricava con la cellulosa la carta, ma dobbiamo aspettare il 703
perché dalla prima cartiera, a Bagdad la carta trovi ampia diffusione e scompaiano papiri
e pergamene.
All’inizio undicesimo secolo compare in Cina la polvere da sparo.
Sempre in Cina compare un primo orologio ad acqua.
Fibonacci porta in Italia i numeri arabi,compreso lo zero,nel LIBER ABACI, nel 1269.
Un francese scrisse il DE MAGNETE, primo trattato sul magnetismo e sulla proprietà di
attrarre l’ago della bussola
I primo occhiali furono ideati dai cinesi,e in Spagna si distilla l’alcol puro dal vino.
Il carbone sostituisce la legna ma non ci sono molte altre grandi scoperte
Solo la Grecia riusciva a esprimere ancora un personaggio di rilievo:TOLOMEO che
riordinò le conoscenze astronomiche note fino ad allora …ma un po’ di disordine lo creò!!!
TOLOMEO
Tolomeo, nato nel II sec d. C.,osservando la volta celeste,
aveva immaginato che la Terra si trovasse all’interno di una
enorme sfera, sulla quale giacevano le stelle. Su sfere
concentriche di dimensioni minori si trovavano i pianeti, la Luna
e il Sole, ed ogni sfera era animata da un suo preciso
movimento, così che si potevano spiegare le diverse velocità in
cui i corpi celesti si muovevano.
La teoria tolemaica, che rinforzava l’idea di Aristotele,non fu messa in dubbio per oltre
mille anni anche se già l’abbiamo detto, nel 300 a.C ,qualche voce si era levata a sostenere
una teoria diversa :Aristarco da Samo.
MA L’EUROPA FINALMENTE RINASCE.ecco il RINASCIMENTO! E
INIZIA L’ERA DELLA SCIENZA MODERNA!
L’Europa,dopo il 1400, si avvia ad un periodo di grande fermento culturale e artistico.
A metà di questo secolo nasce Leonardo,grandissimo pittore e inventore di varie specie
di ingranaggi,di una macchina di prova sulla resistenza dei fili metallici e anche di vari
strumenti musicali. Ma aveva un’ aspirazione straordinaria:capire il volo e i suoi segreti.
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Studiò con precisione il volo degli uccelli e nel 1490 costruì la prima macchina fornita di
ali da pipistrello ipotizzando il volo dell’uomo. Anche la nostra prof è molto affascinata e
incuriosita dal volo degli aerei.Ci ha anche chiesto di spiegarvi bene il volo degli aerei.Tra
qualche pagina ci proveremo.
.
IL Rinascimento viene spesso contrapposto al ‘600, un secolo di crisi a causa delle guerre,
delle carestie e delle pestilenze e rivolte sociali.
Ma non possiamo ignorare che il ‘600 fu il secolo della seconda rivoluzione incruenta,dopo
quella della scoperta dell’agricoltura,una vera e propria RIVOLUZIONE SCIENTIFICA,
che vide nascere un nuovo modo di vedere il mondo e un metodo razionale di indagine.
Le leggi e le cause che determinano il movimento e la quiete dei corpi vengono indagate da
Gaileo Galilei e Isaac Newton che hanno dato contributi decisivi con le loro ricerche ed i
loro esperimenti: Copernico con la sua opera rivoluzionaria “De rivolutionibus orbium
coelestium”,gli studi di Galilei, la legge di gravitazione universale di Newton portano ad
una nuova visione del mondo.
Intanto in Inghilterra si sperimenta la prima Monarchia Parlamentare primo passo verso
la crisi delle monarchie assolute in Europa e verso la creazione di una prima Repubblica
democratica duemila anni dopo quella greca: gli Stati Uniti d’America.
Papa Gregorio XIII rielabora il calendario”giuliano” di G.Cesare e elabora quello
“gregoriano”.
Viene costruito il primo microscopio, Gilbert spiega perché l’ago della bussola mostra il
nord geografico e un olandese inventa il telescopio ,riveduto e corretto da Galileo che lo
usa e scopre quattro satelliti di Giove e gli anelli di Saturno e userà queste scoperte per
spiegare i movimenti di rotazione e rivoluzione dei pianeti del sistema solare, che gli
costerà la condanna della chiesa.
Cartesio , con le “coordinate cartesiane” , unifica algebra e geometria e crea una
geometria diversa rispetto a quella di Euclide e Pascal costruisce la prima
calcolatrice,che prenderà il nome di PASCALINA!. Torricelli inventa il barometro e Hooke
osserva le cellule al microscopio.
E Newton ci spiega tantissime altre cose……………(la nostra prof. dice sempre
che,nonostante il suo caratteraccio è il suo preferito!)
Non possiamo quindi proprio dire che sia stato un secolo tranquillo!!! E soprattutto la
presenza di grandissimi geni lo rende un secolo fondamentale per l’evoluzione della
scienza.
Due frasi, che qui semplifichiamo, ne simboleggiano la valenza:” Se ho potuto scoprire
quello che ho scoperto e visto più lontano è perché sono salito sulle spalle di giganti come
Copernico,Galilei e Keplero” diceva Newton. E Galileo aveva già scritto:” questo
grandissimo libro (della natura)che continuamente ci sta aperto innanzi agli occhi (io dico
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l’universo), non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua, e conoscer i
caratteri nei quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica,e i caratteri son
triangoli,cerchi,ed altre figure geometriche,senza i quali mezzi è impossibile a intendere
umanamente parola;senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto”,
TRE RIVOLUZIONI IMPORTANTI E PACIFICHE(+UNA??)
La parola RIVOLUZIONE nasce con Copernico e ora noi la usiamo spesso per indicare un
cambiamento, una trasformazione ,qualcosa che talvolta un po’ sconvolge
Quindi abbiamo gia parlato della RIVOLUZIONE AGRICOLA che dette all’uomo la
possibilità di vivere in comunità, cooperare insieme e crescere più rapidamente dal punto
di vista intellettuale. Ci piace ricordare che anche Copernico ,insieme a Newton, Galilei e
Keplero hanno fatto una seconda rivoluzione ,la RIVOLUZIONE COPERNICANA, che
cambiò la visione del sistema solare.
Adesso è il momento delle terza grande rivoluzione ,la RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
,che segnò un nuovo grandissimo cambiamento dovuto sempre alle menti di grandi
scienziati in una epoca in cui cominciava la crisi delle grandi monarchie assolute e il
trionfo della ragione con gli ideali illuministici.
Come sarebbe oggi il mondo senza la rivoluzione industriale?
Non vogliamo essere troppo moderni,ma noi ragazzi, nativi digitali, non possiamo non
ricordarvi un’altra grande rivoluzione :quella del computer che ci ha permesso di scrivere
in laboratorio informatico, questo libro!!!!!
IL SETTECENTO E LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
Fino al settecento l’unico modo di arricchirsi
per un Paese era la conquista di altri Paesi . Ora
nascono le industrie e l’innovazione tecnologica
.E il lavoro dell’uomo, all’interno delle fabbriche,
diventa un valore; anche se molti uomini vengono sfruttati.
La ricchezza di un popolo non era più soggetta all’energia
dell’acqua e del vento e ai loro capricci, ma legata all’energia
prodotta dai motori a vapore .
Comincia così una nuova era, l’età moderna.
Nel 1724 Fahrenheit fissa la prima scala termometrica
universale,nel 1735 Linneo presenta la prima classificazione
dei viventi mettendo l’uomo tra gli animali,nel 1777 Lavoisier
pubblica il primo trattato di chimica moderna che spiegherà
al mondo la famosissima frase:”NULLA SI CREA ,NULLA SI
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DISTRUGGE”ossia la legge della conservazione della massa nelle reazioni chimiche , nel
1781 Watt perfeziona il motore a vapore e john Fitche lo utilizza subito in un battello,il
primo battello a vapore funzionante.
Daniel Bernoulli sogna di diventare il Newton dei suoi tempi, di essere il primo a scoprire
le leggi che governavano il moto dei fluidi,e pone le basi per gli studi successivi che
porteranno gli aerei a volare nei cieli di tutto il mondo.
A Parigi, nel 1783 i fratelli Montgolfier fanno volare la prima “mongolfiera” con due
persone a bordo, e nel 1791, viene formulato un SISTEMA UNIVERSALE DI PESI E
MISURE per unificare le unità di misura che fino ad allora ogni paese usava a modo suo.
Sempre in questo periodo Jenner effettua la prima vaccinazione. A cavallo tra
SETTECENTO e OTTOCENTO un italiano di nome Alessandro Volta annuncia
l’invenzione della pila elettrica e un certo Dalton
riprende l’idea di Democrito e annuncia la teoria
atomica della materia .Ma queste sono solo una
parte delle grandi scoperte di questo periodo,
scoperte che “ rivoluzioneranno ( ritorna questa
straordinaria parola!) il mondo e la vita dell’uomo.
Nell’800 CARNOT divenne particolarmente noto
per i suoi studi sul funzionamento del motore a
VOLTA spiega a Napoleone la sua PILA
vapore e per la pubblicazione delle leggi base
della termodinamica,una parte della fisica che studia l’energia e le sue trasformazioni.
Morse invia il primo messaggio con il telegrafo e Darwin parla di evoluzione della vita.
Vediamo meglio questo periodo e qualche scienziato in particolare.
Benjamin Franklin (1706-1790) fu uomo politico,filosofo,giornalista e
scienziato,considerato uno dei fondatori della patria negli USA, noto anche per aver
scoperto la natura del fulmine e per aver inventato il parafulmine, che ancora oggi salva
moltissime vite durante i temporali pieni di fulmini!.
Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) diede notevole contributo allo studio dei
fenomeni magnetici e della distribuzione della cariche elettriche. In suo onore è chiamata
coulomb l’unità di misura delle cariche elettriche.
Luigi Galvani (1737-1798) laureato in “medicina e filosofia”a Bologna divenne subito
celebre per i suoi studi sui fenomeni elettrici nei muscoli e nei nervi degli animali. Oltre
ad essere ricordato come lo scopritore dell’elettricità biologica è famoso per aver
scoperto le molteplici applicazioni dell’elettricità : GALVANOMETRO e galvanizzazione
sono usate in tutte le industrie del mondo per molteplici scopi ad esempio per dorare un
ciondolo d’argento.
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Faraday (è insieme a Newton ,Lavoisier e Mendeleev ,il preferito della nostra prof! Ce ne
siamo accorti perché di questi quattro parla sempre!) avendo sentito parlare di Luigi
Galvani, l’italiano famoso per aver scoperto” l’energia animale”, si appassionò ai suoi lavori
e cominciò a studiare i fenomeni elettrici e magnetici. Riuscì a dimostrare il legame tra la
corrente elettrica e un campo magnetico e le sue idee furono fondamentali per la
realizzazione della dinamo, che produce corrente elettrica con mezzi meccanici ( e
illumina la luce della nostra bicicletta)e per tutte le macchine in grado di produrre
corrente elettrica dal movimento di magneti.
In’ questo un periodo di grande crescita culturale e di fondamentali scoperte
scientifiche LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE è il processo di industrializzazione che
accade in Inghilterra e in seguito si diffonde anche in ampie parti del mondo con grande
evoluzione di alcuni settori: tes sile, siderurgico, meccanico.
JAMES WATT: LA MACCHINA A VAPORE E LA RIVOLUZIONE
INDUSTRIALE
Nel 1763 una macchina costruita da Thomas Newcomen arriva nel laboratorio di Watt.
Newcomen aveva realizzato la sua macchina nel 1721 ma il meccanismo di funzionamento
era primitivo e non era efficiente. Watt provò a riprogettarla e nel 1769 ne ottenne il
brevetto, iniziando la produzione della macchina su larga scala affinchè potesse essere
impiegata nelle miniere, nelle saline, nelle distillerie, nelle ferriere, ecc.
Fu anche l’inventore del primo prototipo di macchina simile allae macchine copiatrici per
gli uffici.
SADI CARNOT
Sadi Nicolas Leonard Carnot (Parigi 1796-1832) fu un fisico che divenne particolarmente
noto per i suoi studi sul funzionamento del motore a vapore, del motore a combustione
interna, e sul calore come fonte di energia.
Il ciclo di Carnot è il ciclo reversibile di un motore termico ideale. Per ragioni pratiche i
motori termici non riescono a funzionare secondo il ciclo di Carnot, tuttavia esso è
importante perché fornisce il limite massimo del lavoro utile che un qualsiasi motore
termico può compiere.
Lo sviluppo della macchina a vapore e delle macchine tessili favorirono lo sviluppo
economico soprattutto in Inghilterra, Francia, Germana e Italia.
Intanto anche altri campi delle scienze progrediscono.
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In Inghilterra, però, si raggiungeva un’ulteriore conquista: Edward Jenner nel 1976
praticherà la prima vaccinazione a un malato di vaiolo .E anche questa scoperta,che aprirà
la strada a tanti tipi diversi di vaccinazioni(morbillo,
poliomielite,influenza,epatite…….tetano) salverà in futuro moltissime vite.
In questo periodo una parte importantissima della fisica si sviluppa in modo importante:la
termodinamica e le sue leggi..Ve ne scriviamo solo una,la prima legge della termodinamica,
che è la legge della conservazione dell’energia,che stabilisce che un apparecchio non può
fornire più energia di quella ricevuta. La seconda legge della termodinamica limita
l’efficienza a valori al disotto del 100%,infatti una parte di energia va sempre dispersa e
non può essere riutilizzata.Ma la ritroviamo da qualche altra parte…….ad esempio sotto
forma di calore. Volete un esempio?L’energia del sole diventa in milioni di anni energia del
petrolio e noi la mettiamo sotto forma di benzina nella nostra automobile……ma una parte
si disperde sotto forma di calore,riscalda la carrozzeria ed anche l’ambiente,purtroppo.
Quindi non rende al 100%!
Il carbone viene utilizzato con tecnologie nuove ed è decisivo per lo sviluppo dell’industria
siderurgica.
La nascita della macchina a vapore fu utilizzata per costruire i primi mezzi di
locomozione.
Un certo Edmund Cartwright nel 1787 costruì il telaio meccanico, che migliorò
notevolmente le industrie tessili.
Anche la produzione agricola inglese,in questo periodo,ebbe cambiamenti tanto profondi
da generare una seconda rivoluzione agricola.
E ancora…….. nel 1859 in Pennsylvania entra in funzione il primo pozzo petrolifero della
storia
e Darwin crea scandalo con la sua teoria dell’evoluzione.Intanto le scoperte
sull’energia elettrica portano cambiamenti inimmaginabili.
Mendel studia l’ereditarietà dei caratteri mettendo le basi per
quel PROGETTO GENOMA che ci ha svelato la natura dei nostri
cromosomi formati da piccoli pezzetti chiamati “geni” che ci
spiegano come siamo fatti ,perché sono i depositari dei nostri
caratteri ereditari, e nel 1869
il
russo
Dimitrij
Mendeleev
inizia a lavorare al grande progetto per cui oggi è
conosciuto in tutto il mondo:la tavola periodica degli
elementi. Compila,infatti la tavola periodica ordinando par
la prima volta gli elementi in base al loro peso atomico. Ciò
16
gli consente di prevedere l’esistenza degli elementi chimici che verranno scoperti in
futuro.Un grandissimo fisico moderno RICHARD FEYNMAN ha detto che l’affermazione
scientifica di maggior valore che può essere espressa con il minor numero di parole è la
TAVOLA PERIODICA.
“Tutto,infatti è fatto di atomi piccolissime particelle in moto continuo, che si attirano
quando sono a brevi distanze e si respingono se vengono schiacciate le une contro le altre”
In realtà i fisici sono anche un po’ chimici, perche sono i chimici che studiano come gli
atomi stanno insieme, come sono cioè legati tra loro!.....
E Feynman disse anche che in caso di diluvio universale …..avrebbe salvato solo la tavola
periodica .Con i suoi atomi la vita poteva ricominciare…………..
.Nel 1877 Edison inventa il fonografo e poco dopo anche la lampadina elettrica
,
rivoluzionando il modo di illuminare .
Nel 1895 Rontgen esegue la prima radiografia e viene scoperta la radioattività.
Nel ‘900 Planck annuncia una nuova “fisica” sostenendo che l’energia non viene emessa in
maniera continua ma secondo “pacchetti” detti QUANTI.
Nel 1901 Marconi realizza la prima trasmissine transatlantica senza fili,i fratelli Wright
fanno volare il primo aereo a motore.
MA PERCHÉ GLI AEREI VOLANO?
Un aereo non è sostenuto solo dai motori ma pure dalla
“portanza” cioè una pressione che mantiene in volo l’aereo
anche se i motori sono spenti..
La spiegazione è,in parte nella terza legge di Newton se
tieni una mano fuori dal finestrino, questa spinge l’aria verso il basso. L’ aria a sua volta,
deve esercitare una pressione verso l’alto. La mano spinge anche avanti, alla sua forza se
ne oppone un’altra uguale e contraria che la spinge indietro: la RESISTENZA
Le ali hanno quasi la forma delle nostre mani,dritte sotto, nel palmo,e tonde sopra. Il
movimento dell’aria provoca sopra le ali bassa pressione dovuta alla forma tonda, e sotto
alta pressione dovuta alla forma piatta dell’ala. Così l’aereo è spinto verso l’alto dall’alta
pressione che esercita una forza verso l’alto contraria alla forza peso che lo farebbe
cadere. Questa forza è prodotta,quindi, dalla forma e dall’inclinazione delle ali.
Nel 1905 Einstein annuncia la sua teoria della relatività e spiega la mondo quanto è
importante la velocità della luce contenuta nella sua equazione E=mxc2 .Per gli studi sulla
luce vincerà il Premio nobel nel 1921.
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Tra il 1911 e il 1912 Rutherford presenta la struttura del suo
atomo:una massa centrale e elettroni quasi senza massa che
Bohr, amico e collaboratore di
ruotano in orbite chiuse e
Einstein,
pubblicò
il
suo
modello
della
struttura
atomica,introducendo la teoria degli elettroni che viaggiano in
orbite ben definite, che corrispondono
ai diversi stadi di energia intorno al
nucleo dell'atomo.
E negli stessi anni Wegener annuncia al
mondo che i continenti non occupavano
una volta l’attuale posizione, ma erano
uniti a formare un unico grande continente chiamato PANGEA!!!!
Oggi abbiamo la conferma che i continenti sono in movimento e
ormai sappiamo con certezza che vulcanismo,terremoti e formazione di catene montuose
sono il frutto di questi movimenti.
MA ADESSO APPROFONDIAMO ALCUNI RAMI DELLE SCIENZE:
SCOPRIAMO COS’È LA FISICA
La storia della fisica possiamo farla nascere con l’uomo, quando ha cominciato a porsi
domande osservando la natura e i suoi fenomeni.
Si sviluppa particolarmente nell’antica Grecia quando nel
600 a.C Talete e Anassimandro cominciarono a porsi
domande.
A quei tempi filosofia,matematica , fisica, astronomia e
biologia erano
intrecciate, non avevano vita autonoma,
ma tutti i “sapienti” dell’ epoca si occupavano di tutti i
rami della conoscenza.
L’uomo,osservando
con
curiosità
il
mondo
che
lo
circondava si chiedeva di che cosa fosse fatta la materia visibile : oggi sappiamo che la
materia è formata da atomi e che si presenta in 3 stati di aggregazione solido,liquido e
gassoso;ma i Greci pensavano che fosse composta da 4 elementi:aria, acqua, terra e fuoco.
Tutti i grandi scienziati erano grandi filosofi perché come avevano detto Pitagora
e
Platone,” i filosofi sono amanti del sapere”. Aristotele,considerato uno dei massimi filosofi
dell’antichità,si è occupato di tutti i campi della scienza.
Ma da cosa deriva il nome FISICA?
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Il
nome”FISICA”deriva
da
una
parola
greca
che
significa
natura
perché
anticamente,infatti, studiava il mondo naturale in tutti i suoi aspetti, non essendoci una
netta distinzione in discipline specifiche ,come avverrà dopo Galileo.
La FISICA studia la materia e i suoi comportamenti,ed è suddivisa in alcuni rami ognuno
dei quali si occupa di un particolare tipo di fenomeni:
-La meccanica studia il movimento e le loro cause
-L’acustica studia i suoni
-L’ottica studia la luce
-La termodinamica studia le varie forme di energia tra le quali il calore
-L’ elettromagnetismo studia i fenomeni elettrici e magnetici
-La Fisica Atomica insieme alla Fisica delle Particelle e alla Fisica Nucleare studiano come
sono fatte e come funzionano le particelle più piccole che compongono la materia
A partire da Galileo, la fisica viene considerata
“fisica classica” detta anche
”Newtoniana”.Si basa su principi e leggi elaborati da Newton:ci spiega il comportamento
degli oggetti che ci circondano, ci spiega perché si muovono,perché cadono o perché
stanno in equilibrio!!!!
Agli inizi del’900
nasce invece la fisica detta “ moderna”
relatività di Einstein e
che fa riferimento alla
ci spiega come funzionano le stelle e quali forze
regolano
l’universo.
Nasce
contemporaneamente la “meccanica quantistica”
quella parte della fisica nella
quale Planck ci ha spiegato che la quantità di energia, emessa o assorbita dai corpi, è
sempre multipla di un certo valore elementare, indivisibile chiamata
«quanto», o
“costante di Planck”.E ha permesso ai fisici di capire come attorno agli atomi gli elettroni
si trovino in orbite ben precise.
La fisica moderna tende ad unificare
queste tre fisiche:quella Newtoniana,quella di
Einstein e quella di Planck detta “quantistica”, perché esse non sono in contraddizione tra
loro ma si occupano di aspetti diversi della realtà:la prima si occupa dei corpi che ci
circondano ,la seconda spiega il comportamento delle stelle
e dei corpi macroscopici
lontani da noi;la terza ci spiega il comportamento degli elettroni e delle particelle
microscopiche.
Non ci sono diverse fisiche,ma una sola fisica in continua evoluzione che gli scienziati
stanno cercando di sintetizzare nella”teoria del tutto”.
MA PARLIAMO ANCHE DI CHIMICA!!!!!!!!
La chimica e la fisica sono molto intrecciate tra loro!
Gli elementi, cioè gli atomi, sono ovunque e formano tutto ciò che ci circonda
Se spezziamo qualsiasi cosa fino ad arrivare alla materia fondamentale,troviamo gli
elementi,sostanze fatte dallo stesso atomo,ciascuno con caratteristiche precise e uniche,
proprio come aveva ipotizzato il grande scienziato Russo Mendeleev!!!!!!!!
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Ne esistono 92 in natura, ma solo pochi compongono la maggior parte delle cose che ci
circondano.
Noi scriviamo con l’inchiostro fatto di carbonio, simbolo chimico C,la carta su cui leggete
le nostre parole è prodotta con carbonio,idrogeno e ossigeno,simboli chimici C,H.O; il
nostro corpo è fatto di molecole fondamentali
composte prevalentemente da
idrogeno,ossigeno carbonio e azoto, oltre a una ventina di altri atomi.
L’universo che ci circonda,i pianeti,il sole sono fatti dei 92 elementi della tavola periodica.
Ma possiamo dire che la chimica nasce 14 miliardi di anni fa,quando con il Big Bang ha
inizio l’universo. I primi elementi sono stati Idrogeno, elio e litio e insieme agli altri si
sono formati all’interno delle stelle.
Anche ai tempi degli uomini primitivi si usavano tanti elementi :si mescolavano argilla e
altre rocce per creare colori con cui dipingere le caverne;si usavano il lapislazzulo per
ottenere il blu, la malachite per avere il verde,il ferro per il marrone,lo zolfo per il giallo!
E gli antichi avevano anche capito che l’argento era un disinfettante e un deodorante. E
l’oro era “incorruttibile”,non perdeva mai il suo splendido colore giallo ed era perciò molto
apprezzato.
Anche il Re di Siracusa chiese ad Archimede di verificare se la corona che aveva ordinato
ad un orafo ,fosse proprio di oro!!E Archimede,genio indiscusso,dimostrò l’inganno, ed
elaborò il suo PRINCIPIO. Si dice che sia uscito di corsa dalla vasca da bagno gridando
EUREKA (Ho trovato !!!!!!!!! )perché osservando l’acqua che si alzava
mentre entrava nella vasca aveva compreso come verificare se la
corona fosse di vero oro o no.
I
greci
Aristotele,Platone,Democrito,già
pensavano agli elementi.
Ad un certo punto,però,… la scienza degli
Come è oggi
elementi passò a un mondo un po’ strano : quello degli alchimisti.
Alcuni lavoravano nella biblioteca di Alessandria d’Egitto,la città più
Come era
bella dell’antichità ,famosa anche per il FARO.
Peccato che sia andata distrutta al tempo di Giulio Cesare, altrimenti
avremmo scoperto segreti incredibili!!
Anche gli Arabi furono grandi alchimisti:mescolavano,scaldavano,bollivano semplicemente
per vedere cosa poteva succedere. Ma,in realtà, tutti cercavano di creare l’oro!
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Nel libro Harry Potter e la” pietra filosofale” si parla di un alchimista che usava questa
pietra per produrre oro! Ma l’alchimia era vista con sospetto :stregoni,maghi,la usavano
per spaventare le persone
e detenere il potere. Sapevano che alcuni elementi erano
tossici e potevano causare la morte. Anche Newton provava a mescolare, bollire,
scaldare…. E si avvelenò con il mercurio. Non fu il
solo:sembra che Mozart sia morto avvelenato per sbaglio dal
suo medico, con un composto di Antimonio. E il fosforo ,in
grandi quantità avvelenava gli operai che producevano i
fiammiferi al fosforo!.Quindi elementi sono fondamentali per
la vita ma anche tossici e mortali in alcuni casi. Agata
Christie scoprì un assassino che usava il tallio, elemento che
faceva cadere i capelli alle sue vittime. E Darwin, che amava
il vino, si avvelenò col piombo dei contenitori della bevanda!
L’alluminio veniva usato, nel rinascimento,per fissare i colori
delle
stoffe;oggi
è
utilizzato
per
costruire
barche,auto,motori e parti di aerei. Ma attenti ai contenitori di cibo e bevande: l’alluminio
potrebbe farci male se lo usiamo in modo non corretto!Pensate che il silicio, che forma la
sabbia che ricopre più della metà della superficie terrestre,viene usato per costruire i
microchip fondamentali per il funzionamento dei nostri computer!
E ritroviamo gli atomi fondamentali della vita:H,O,C N nella equazione della fotosintesi
scritta con simboli chimici,equazione che ci spiega come da acqua e anidride carbonica
nascono l’ossigeno e lo zucchero,
Tra i chimici importanti vogliamo qui ricordare solo tre nomi,gli altri ve li illustreremo più
avanti :un certo ROBERT BOYLE pubblicò un libro un po’ contro corrente :Il CHIMICO
SCETTICO. E tutti cominciarono a togliere il prefisso “AL”alla parola ALCHIMIA:rimase
cosi la parola Chimia ! E nacque la chimica. Ma il vero padre della chimica è stato Antoine
LAVOISIER :diede il nome ad Ossigeno e Idrogeno e a Parigi,durante la Rivoluzione
Francese,pubblica il libro che spiegherà al mondo la famosissima frase:”NULLA SI CREA
NULLA SI DISTRUGGE”ossia la legge della conservazione della massa nelle reazioni
chimiche. La sua testa ghigliottinata, durante la rivoluzione francese, per le sue idee ,
resta una delle teste più belle della storia delle scienze.
Altri grandissimi chimici furono Mendeleev che dispose i 63 elementi conosciuti nella
prima tavola periodica,Roentgen, Pierre e Marie Curie che si occuparono di radioattività
Gli elementi ci circondano anche a casa: pareti, tende, mobili, piatti, elettrodomestici,
lampadine,tutto è fatto di elementi, TUTTO È CHIMICA!! Poi ci pensa la Fisica spiegarci
come tutto funziona|
21
MA ORA ARRIVA……… L’ENERGIA! Il motore del mondo che ci circonda
Il concetto di energia è uno dei concetti più importanti delle scienze e la sua conoscenza
ha cambiato la vita dell’uomo. Nell’universo tutto è energia. Le stelle e anche il sole,
brillano grazie all’ energia che possiedono .
L’energia del sole è quella che permette la vita e permette alle piante la fotosintesi
clorofilliana. . I vegetali trasformano l’energia solare in energia chimica .Infatti, la
vegetazione che copre il nostro pianeta è un magazzino naturale di energia solare e
attraverso la fotosintesi clorofilliana, le piante trasformano composti inorganici (anidride
carbonica e acqua) in molecole organiche(zuccheri,grassi,proteine) essenziali per la vita .
Il sole è quindi la principale fonte di energia e alimenta anche il ciclo dell’acqua tra mare
e atmosfera
Il vento è un fenomeno atmosferico dovuto al sole. La terra cede all’atmosfera il calore
ricevuto dal sole, ma non lo fa in modo uniforme. L’aria si sposta dalle prime alle seconde
generando il vento.L’energia eolica è l’energia ricavata dal vento. La parola “eolica” deriva
da “Eolo”, Dio greco del vento, il cui nome “aiolos” significa “veloce”.
Anche quando mangiamo e beviamo accumuliamo energia chimica degli alimenti che
liberiamo quando ci muoviamo,pensiamo,respiriamo,digeriamo.
L’energia degli alimenti ci permette di correre ,di lavorare e di pensare.E’ quindi la
capacità di compiere un lavoro!
Se pensiamo agli antichi romani,essi utilizzavano come mezzi di trasporto animali e carri
su ruote e la maggior parte delle persone lavorava ancora
manualmente nei campi. Le fonti energetiche erano
sempre le stesse: forza, animale e umana, l’acqua e il
vento(soprattutto per le navi)..
Passano tanti secoli ma le fonti di energia non subiscono
grandi cambiamenti fino a che nell’800 con la Rivoluzione
industriale,cambia tutto!: si viaggiava su treni o navi a vapore,si potevano mandare
messaggi non solo con un cavallo al galoppo ma anche col telegrafo, e l’energia non era più
solo quella muscolare, animale o umana, o dell’acqua o del vento,ma anche del carbone ,
mentre il petrolio si stava già affacciando sulla scena,insieme all’elettricità.
Con la rivoluzione industriale le nuove fonti energetiche vengono sfruttate grazie alle
invenzioni tecnologiche e alle scoperte scientifiche che permettono di costruire nuovi
macchinari.Queste macchine renderanno il lavoro dell’uomo straordinariamente produttivo
e straordinariamente meno faticoso. Per migliaia di anni, la creatività e l’inventiva umana
22
non sono riuscite a migliorare la vita della stragrande maggioranza dei nostri antenati, ora
ciò può avvenire..
ENERGIA IDROELETTRICA
Il ciclo dell’acqua, alimentato dal sole, mette a disposizione dell’uomo una straordinaria
fonte di energia :l’energia idroelettrica.
Le ruote idrauliche e le centrali idroelettriche producono elettricità.
L’acqua è una fonte energetica che offre numerosi vantaggi: è abbondante, rinnovabile e
pulita.
MA ESISTONO TANTI TIPI DI ENERGIA
•
Potenziale, si incamera sollevando un peso
•
Chimica, è nelle molecole e nel cibo
•
Cinetica, è quella degli oggetti in movimento
•
Luce, è energia allo stato puro
•
Calore, è l’energia data dai movimenti degli atomi e delle molecole
•
Elettrica, è un tipo di energia che può passare
attraverso i fili
•
Oscura, è misteriosa
•
Nucleare, si libera quando gli atomi vengono uniti o
divisi
MA COME SI MISURA L’ENERGIA ?
Gli scienziati misurano l’energia in joule(j)(dal nome dello scienziato che per primo ha
elaborato la teoria sulla sua misura ).
DA DOVE VIENE L’ENERGIA ?
Tutto comincia col sole. Nulla si crea, nulla si distrugge. L’energia si
trasforma sempre
Salendo sulla automobile e mettendola in moto ,la facciamo
camminare
e
usiamo
energia.
Essa
viene
ottenuta
dai
combustibili fossili, fonti di energia non rinnovabili. Altri tipi di
23
energia, quella solare, quella eolica, quella delle maree, sono rinnovabili, perché le loro
riserve sono inesauribili.
ENERGIA GEOTERMICA
La terra ha una struttura simile a quella di un uovo.
Sotto la crosta terrestre c’è un fluido caldo chiamato magma.
L’energia geotermica è il calore contenuto all’interno della terra che può essere
concentrata e utilizzata convertendola in altri tipi.
IL CARBONE è un combustibile fossile che viene estratto e usato come fonte di
energia.A differenza del petrolio e del gas naturale, è solido. E costituito dai resti
organici di piante vissute milioni di anni fa. Questi vegetali, si trasformano col tempo in
carbone.
IL PETROLIO deriva dalla trasformazione dei resti di organismi rimasti sepolti per
milioni di anni, e si estrae da profondi giacimenti che si trovano negli strati rocciosi di
solito nei mari e laghi .
IL GAS NATURALE una miscela di varie sostanze gassose e viene estratto dai giacimenti
sotterranei. Prima di essere utilizzato, il gas naturale viene trattato in modo da eliminare
l’anidride carbonica e l’azoto.
GLI ATOMI che costituiscono la materia sono formati da un nucleo .ogni volta che i nuclei
degli atomi si dividono per formare due o più nuclei(fissione)viene a mancare un po’ di
massa e liberata molta energia.(es. URANIO nelle centrali nucleari).Oppure ,come avviene
nel sole, quando due nuclei di H si uniscono a formare elio viene a mancare un po’ di massa
che si trasforma in energia come ci ha descritto Einstein con la sua equazione
famosissima E=mxc2
ENERGIA DAI RIFIUTI : tutto ciò che viene scartato e rappresenta un serio problema
può diventare invece una preziosa e abbondante risorsa energetica.
Attraverso per esempio la raccolta differenziata possiamo infatti facilitare la divisione
dei rifiuti ed utilizzarne alcuni per produrre energia.
L’IDROGENO NATURALE è un gas incolore,inodore e non è velenoso; é molto più leggero
dell’aria ed oggi molte speranze, di risolvere i problemi causati dall’esaurimento dei
combustibili fossili e dall’inquinamento di tante fonti di energia,sono riposte proprio
nell’idrogeno.
24
Ma ora occupiamoci oltre che della scienza , di alcuni scienziati FAMOSI!!!!!!!!!
Da chi cominciamo???
Da TALETE ,naturalmente!!
Chi era Talete?
Siamo in Grecia, tra il 600 e 500 prima di Cristo.
Le persone che pensavano e scrivevano in greco dominavano una
parte crescente del Mediterraneo orientale.
I Greci avevano messo per iscritto le opere di Omero, il poeta
cieco, che narravano di come i greci avessero sconfitto i troiani
grazie alla costruzione di un enorme cavallo di legno nel quale si
erano nascosti, e dell’avventuroso viaggio di ritorno a casa dell’eroe
greco Odisseo, la “testa pensante” della guerra di Troia.
I greci erano grandi costruttori di navi, commercianti e filosofi
TALETE, nasce intorno all’ anno 620 a Mileto, fu, uno dei primi filosofi, ma anche
mercante, astronomo e matematico .
Sembra che Talete si sia recato in Egitto e al suo ritorno abbia portato la matematica
egizia ai greci. Studiò un metodo per misurare l’altezza delle piramidi,provando ad usare la
sua altezza e la sua ombra come unità di misura per fare una semplice proporzione fra le
altezze e le ombre delle piramidi. Fu uno dei “sette sapienti” della Grecia antica e il primo
pensatore della storia dell’ uomo, il primo che si è posto domande importanti come ad
esempio: che cosa significa pensare? Di che cosa è fatta la natura?
Ebbe come allievo prediletto Pitagora, al quale trasmise la passione per la conoscenza e
per la matematica in particolare.
Secondo Talete molti fenomeni naturali, come le piene di un fiume e i terremoti, erano
causati dal movimento dell’acqua presente,secondo lui, all’interno della crosta terrestre.
Per Talete l’acqua era l’elemento principale: descriveva la Terra come un disco fluttuante
su un immenso oceano.
DEMOCRITO E GLI ATOMI
Democrito fu un altro filosofo greco .Egli affermava che
nell’universo non vi erano altro che “atomi e vuoto”, ciò che noi
chiamiamo materia e spazio. La parola atomo significava
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“particella indivisibile”.Era la particella che costituiva tutta la materia .Era corretto
pensare che la materia fosse fatta solo di particelle indivisibili:infatti ancora non si
poteva sapere che l’atomo esisteva veramente e che poteva essere scomposto in particelle
più piccole
L’atomismo,teoria di Democrito, non trovò seguito,e anche la concezione di Democrito e
dei suoi seguaci, per cui gli esseri viventi si sarebbero “evoluti” per tentativi ed errori,
non fu certo un successo!!
Molti lo guardavano con ostilità. Anche perché lui non cercava mai un fine,uno scopo,
mentre la maggior parte dei filosofi greci era in cerca di un fine. E poi forse il vero
problema era aver incontrato un grande personaggio come Aristotele, quello che già aveva
preso una cantonata sul sistema solare ,che aveva idee molto diverse dalle sue. A
Aristotele gli atomi proprio non piacevano!Per lui la materia era acqua,fuoco,terra e
aria!!!Tutt’altra cosa!!!! E tutto,secondo Aristotele, prendeva origine da questi quattro
elementi!
ARISTOTELE
“Tutti gli uomini per natura tendono al sapere” diceva
Aristotele.
Nato nel 384 a.C. a Stagira, era figlio di un medico,il
medico del re
Filippo di
Macedonia. A 17
anni circa, il futuro
filosofo andò ad
Atene a studiare
presso la celebre Accademia di Platone dove
trascorse circa 20 anni, benchè il loro modo di
vedere il mondo naturale fosse completamente
diverso!
Fu Platone a sollevare molte delle questioni su cui i
filosofi ancora riflettono!.Anche Aristotele era affascinato da molti di questi
interrogativi filosofici, ma tendeva a dare risposte che noi definiremmo “scientifiche”.
Era un vero osservatore della natura e più operativo che pensieroso! Come Platone, era un
filosofo, ma era un filosofo naturale, ciò che noi chiamiamo uno scienziato. Era sempre
impegnato ad indagare il mondo che lo circondava. Studiava piante,animali,rocce e cercava
di capire come funzionavano.Faceva esperimenti e li classificava secondo criteri
26
intelligenti. Aristotele sosteneva che tutta la materia era formata da quattro elementi
(aria,acqua,terra e fuoco) più uno, l’etere, (dal greco “risplendente”) sostanza che formava
i cieli dove ruotavano senza cadere corpi celesti incorruttibili( cioè immobili,mentre sulla
terra ogni cosa era corruttibile e soggetta a cambiamenti).
E se non avesse sostenuto,sbagliando, che la terra era al centro dell’universo e che gli
atomi non esistevano, sarebbe stato troppo bravo!!!
Nel 343 a.C. assunse un incarico molto importante: divenne precettore di Alessandro
Magno e anziché tornare all’Accademia di Platone, fondò una nuova scuola appena fuori
Atene e la chiamò “Liceo”.
Fu fisico, biologo, astronomo e si poneva in continuazione domande osservando la natura
e i suoi fenomeni.
Nell’antica Grecia,a quei tempi,filosofia,matematica ,fisica, astronomia e biologia erano
intrecciate, non avevano vita autonoma, ma quasi tutti i “sapienti ” dell’ epoca si
occupavano di tutti i rami “ filosofia”.
Aristotele, ad esempio si è occupato di tutti i campi della scienza
La civiltà greca,ai tempi di Aristotele,senza un potere centrale,con città stato
indipendenti e senza leggi sacre e immutabili,è stata la culla ideale per lo sviluppo della
scienza e la nascita della democrazia,perché le decisioni venivano prese sempre in
comune nelle assemblee, e non imposte da un tiranno!Questa democrazia permetteva il
libero confronto di idee diverse e permetteva alle idee di crescere in libertà
EUREKA!!!! IL PIACERE DELL’INVENZIONE :
ARCHIMEDE
Grandissimo genio dell’antichità, viene considerato il
primo vero fisico della storia; si occupò di aritmetica,
algebra, geometria, fisica,ingegneria; risolse importanti
problemi sulle equazioni, sul cerchio ,sulla circonferenza.
Spiegò i principi su cui si fondano le leve che sono
macchine semplici che aiutano l’uomo a compiere un lavoro senza sforzarsi troppo(la
carriola,le forbici,le pinze), e lavorò molto per capire il galleggiamento dei corpi.
Il principio di Archimede dice che:“ogni oggetto immerso in un liquido riceve una spinta
dal basso pari al peso volume dell’acqua spostata”.E così le navi galleggiano…
27
Fece anche studi di ottica. Costruì la “vite idraulica” per sollevare grandi quantità di acqua
e diventò famoso per aver incendiato le navi dei romani con gli “specchi ustori” e averle
affondate con speciali “catapulte”
Celebre è la sua frase: “datemi un punto d’appoggio e vi solleverò il mondo.
La vite idraulica
Leve
Se oggi vediamo navi immense galleggiare lo
dobbiamo un po’ anche ad Archimede.
Spiegò cosa è il peso specifico di
un corpo definendolo come il
rapporto tra il peso ed il volume di
un corpo
Se la sostanza di cui è fatto un
corpo ha un peso specifico
maggiore del liquido in cui è immerso, il corpo affonda. Se invece ha un peso minore,
galleggia.
Ad ALESSANDRIA D’EGITTO nella celebre BIBLIOTECA
studiava anche un altro dei sapienti dell’epoca:ERATOSTENE. Egli
effettua la prima misurazione del raggio della terra,andando
vicinissimo alla misura che oggi conosciamo:6000 KM!
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LEONARDO DA VINCI
UN UOMO UNIVERSALE
Leonardo da Vinci(Firenze1452 – Cloux
Amboise1519), figlio del notaio fiorentino
Piero Da Vinci e di Caterina,era pittore,
scultore, architetto e ingegnere. La sua
vita e opera hanno sempre esercitato un
enorme fascino per la vastità delle sue
realizzazioni,e per le sue teorie sull’arte. Il suo eccezionale
contributo alla scienza è
una riscoperta moderna, ed è dimostrato
dalla gran quantità di appunti conosciuti
e divulgati soltanto nel nostro secolo.
Leonardo fu un grande pittore ma anche
un grande inventore. Come già detto, la
sua maggiore aspirazione fu senza
dubbio conoscere e capire il volo umano..
infatti la sua più grande invenzione fu
quella della macchina del volo : questa
macchina era fornita di grandi ali per
consentire il volo all’uomo. Ma grande
interesse fu rivolto anche verso il
galleggiamento dei corpi .
SCRIVEVA moltissimi appunti con tutte le sue riflessioni ,scritti con una curiosa
calligrafia, da destra a sinistra. I manoscritti di Leonardo si possono leggere con l’aiuto di
uno specchio e
rivelano come Leonardo esplorasse tutti i campi della scienza.
Non solo contengono soluzioni di problemi pratici dell’epoca,
ma contengono studi su macchine volanti e automatiche.
Osservò e studiò le rocce le loro stratificazioni delle
rocce,fece studi sul flusso delle acque, la crescita delle
piante e l’azione della luce. Gli accorgimenti meccanici da lui
disegnati riguardano anche la trasmissione dell’energia
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Leonardo nel RINASCIMENTO fu anche un grandissimo pittore.. Lui dipinse la
GIOCONDA, il CENACOLO ma disegnò anche l’uomo VITRUVIANO che è anche il
simbolo della nostra scuola e che come gli altri suoi dipinti contiene una speciale
proporzione tra le due dimensioni chiamata numero aureo che fa riferimento alla
famosissima serie del matematico italiano Fibonacci ,ripresa in molti libri e in molti film di
successo (Il CODICE DA VINCI…film campione di incassi):il rapporto tra le dimensioni è
sempre 1,6……..
Lui però fu anche un grande anatomista e progettista. Riuscì a capire l’origine dei fossili
e la distanza terra-luna.
In Leonardo l’arte e la
scienza non sono separate
ma appartengono allo stesso
ambito di ricerca e formano
la somma delle conoscenze
di tutta una vita. I suoi
dipinti, i suoi disegni e i suoi
manoscritti dimostrano che
la sua fu la mente creatrice
più avanzata del suo tempo.
Leonardo era anche ingegnere e inventore e lo ha dimostrato nel suo soggiorno di 10
anni a Milano. Si occupava d’idraulica, progettava canali e partecipava alla
progettazione delle opere di sistemazione del Duomo di Milano. Molti progetti di
macchine nascevano in questa fase e colpivano la fantasia (il sommergibile, il
paracadute, le ali per volare e l’ascensore)ma rimanevano lontane dall’utilizzazione.
Rappresentavano comunque una conquista di notevole rilievo per il futuro. In
astronomia egli non riteneva che la terra fosse al centro dell’universo e che la luna
brillasse grazie alla luce del sole:non vi aveva dedicato abbastanza tempo perché
affascinato da altri campi del sapere.
LE OPERE DI LEONARDO
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Dama con ermellino
Vergine con bambino
Casa di Leonardo
Uomo
Vitruviano
LEONARDO DA VINCI E LA GIOCONDA
Nel 1503-1504 lavora alla sua opera più famosa:
LA GIOCONDA.
Nel 1515-1516 a Roma progettò la bonifica delle paludi Pontine e
disegnò il porto di Civitavecchia.
Trasferitosi in Francia divenne il primo pittore,
ingegnere e architetto di corte.
IL CENACOLO
Nel 1482, Leonardo si presenta alla corte di
Ludovico il Moro come ingegnere militare,
architetto, scultore, pittore e persino musicista.
Nel 1495-1498 lavora a uno dei suoi più celebri lavori: l’ ULTIMA CENA, nel
refettorio del Monastero domenicano di Santa Maria delle Grazie a MILANO.
NICCOLO’ COPERNICO
Niccolò Copernico nacque nel 1473 e mise in discussione la
teoria geocentrica di Aristotele e TOLOMEO, fino ad allora
indiscussa, che affermava che la terra era al centro
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dell’universo. Niccolò spiegò che era il sole al centro di un sistema e la terra gli ruotava
intorno insieme ad altri corpi. Ma commise un piccolo errore :Sostenne che l’orbita della
terra era circolare. Keplero dimostrerà che non è cosi!
LA SCIENZA DI GALILEO GALILEI
GALILEO GALILEI
“Le cose sono unite da legami
invisibili.
Non puoi cogliere un fiore senza
turbare una stella.”
La vita di Galileo
Galileo nacque a Pisa nel 1564.
Studiò tantissimo durante la sua vita.
Studiò medicina ma poi preferì fare gli esperimenti scientifici di fisica e matematica.
Nella sua officina, vicino alla sua abitazione, costruì diversi strumenti scientifici tra cui il
compasso geometrico e perfezionò il cannocchiale un’ invenzione fatta da un ottico
olandese.
Lo puntò verso il cielo, dal campanile di San Marco a Venezia e vide Padova.
In seguito, Galileo costruì un altro cannocchiale, più potente, con il quale gli oggetti
vennero ingranditi moltissime volte.
Riuscì a scoprire un mondo nuovo: “La luna possedeva le montagne e
crateri……..”Nessuno lo aveva detto prima! Sulla luna vi erano pianure (o "mari") e
montagne che producevano ombre variabili a seconda della posizione del Sole.
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Si scoprì che non era la terra al centro dell’ universo ma il sole, osservò Venere e
soprattutto vide che attorno a Giove ruotavano quattro minuscoli corpi:i suoi satelliti.
Immaginò allora che l’universo fosse regolato da leggi matematiche che, pur
essendo di origine divina, erano le stesse sia sulla Terra che nei cieli.
Dopo aver provato che la luna è montuosa come la
terra, Galileo afferma dunque che quest’ ultima è
luminosa come la luna, cioè che l’ una e l’ altra
riflettono la luce del sole.
Sospettato di eresia e accusato di voler
sovvertire la filosofia naturale aristotelica e le
Sacre Scritture, Galileo fu processato e
condannato dal Sant’ Uffizio, nonché costretto, il
22 giugno 1633, a ritrattare tutte le sue
concezioni astronomiche e chiuso,al confino , (quelli che oggi chiamiamo arresti
domiciliari!)nella propria villa di Arcetri.
Solo 359 anni dopo, il Papa Giovanni Paolo II dichiarò riconosciuti gli errori della Chiesa e
riabilitò Galileo come grandissimo scienziato.
Ma vediamo ancora GALILEO GALILEI!
Galilei (1564) nasce a Pisa ma cresce nella vicina Firenze.Da adolescente tornò nel luogo di
nascita, studiò medicina, matematica e astronomia e, a soli 25 anni, insegnò nell’
Università di Pisa. Poi si spostò a Padova dove studiò i fenomeni fisici ed astronomici,
perfezionando il cannocchiale. Effettuò anche vari esperimenti ad esempio sulla caduta
dei corpi, scoprendo così che tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione, qualunque
sia il loro peso, a meno che non sia presente l’attrito dell’aria. E’ per questo che una piuma
cade più lentamente, ma se non ci fosse l’aria sarebbe veloce come una palla di piombo!!Lo
dimostrerà anche Newton col suo “tubo”.
In un suo esperimento importante Galileo utilizzò un piano inclinato sul quale fece
rotolare delle sfere, registrando il tempo di arrivo con un orologio ad acqua: in questo
modo scoprì le leggi che regolano l’accelerazione. Perfezionò il cannocchiale e scoprì che
intorno a Giove orbitano 4 satelliti. Osservava le macchie solari e le fasi di Venere. Galileo
era anche convinto che la natura fosse scritta in un linguaggio matematico ed è conosciuto
come l’iniziatore del metodo sperimentale in quattro
fasi:osservare,ipotizzare,sperimentare e trarre conclusioni.
GALILEO E IL PIANO INCLINATO
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Galileo era interessato allo studio della caduta libera dei
corpi e elaborò un sistema efficiente per la misura del
tempo: iniziò osservando la caduta verticale di un oggetto
ma poi cominciò ad utilizzare un piano inclinato, lungo il
quale fece rotolare una sfera di bronzo; così il tempo
impiegato dalla sfera per arrivare in fondo era più lungo e
più facilmente misurabile. La velocità finale v1 acquistata
dalla sfera che rotola lungo un piano inclinato è uguale a
quella che la sfera acquisterebbe cadendo verticalmente
dalla stessa altezza del piano inclinato.
GALILEO E LA TORRE DI PISA
Si dice che Galileo salì sulla torre di Pisa per fare una
serie di esperimenti, lasciando cadere dall’alto due
palle di peso molto diverso per vedere quale delle due
avrebbe toccato terra per prima. In realtà Galileo non
usò mai la torre pendente come laboratorio,ma grazie
ad altri esperimenti capì che una palla pesante 5 chili e
una mezzo chilo toccano la terra nello stesso momento.
Però questo risultato sembra contraddire la nostra
esperienza quotidiana. Infatti una piuma e una palla
lasciate cadere non cadono alla stessa velocità.E capì come l’aria frena la velocità di
alcuni oggetti.
LEGGE DELL’ISOCRONISMO DEL PENDOLO
Galileo Galilei scoprì anche la “Legge dell’isocronismo del pendolo”: ‘il tempo necessario
perché un pendolo ritorni nella stessa posizione, dopo aver
fatto un oscillazione completa, è indipendente dall’ampiezza
dell’oscillazione.
Questa legge metteva anche in luce il fatto che per
iniziare un movimento era necessaria una forza, ma per
continuarlo bastava non aver forze contrarie. E questo
principio altro non è che la legge di INERZIA.
Galileo ha anche affermato che l’accelerazione di gravità è
uguale per tutti i corpi, infatti se lasciamo cadere a terra
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contemporaneamente una piuma e una biglia di ferro certamente la biglia cadrà a terra più
velocemente. Ma Galileo aveva saputo spiegare che ciò era dovuto all’azione della
resistenza dell’aria
GALILEO E IL CANNOCCHIALE
Nel 1608 alla fiera di Francoforte veniva presentato un oggetto che attirava la curiosità
dei visitatori: era un telescopio dotato di 2 lenti,una concava e l’altra convessa capace di
ingrandire 7 volte gli oggetti lontani. Lo aveva costruito Lippershey ,un fabbricante di
lenti. Galileo lo perfezionò,rendendolo capace di ingrandire nove volte e il successo che
ottenne fu grandissimo.
GALILEO E LA LUNA
Galileo inizialmente non era ancora molto convinto di
possedere prove sufficienti sul sistema copernicano,ma la
scoperta del cannocchiale astronomico lo portò a cambiare
idea. Intuì l’importanza che poteva avere l’invenzione per i
navigatori e costruì un esemplare per venderlo agli armatori di
Venezia. Nel 1609 lo illustrò al senato di Venezia,senza troppo successo.
Allora cominciò ad utilizzare il cannochiale per uso personale;così
iniziò ad osservare il cielo e la luna. Una notte (1610)notò che Giove
aveva intorno tre piccole luci e capì che erano i suoi satelliti : “Ebbi
così la prova che la Terra non è al centro di tutti i movimenti
celesti e che la sua natura è come quella di Giove” e affermò orgoglioso e sicuro che
Copernico aveva ragione
GALILEO E LA LETTERATURA!
Molti esperti sostengono che Galileo era un grandissimo scrittore.Secondo voi uno
scienziato può essere anche un grande scrittore?Galileo si! È, infatti, considerato uno dei
più grandi scrittori di tutti i tempi. Scriveva in lingua
volgare,una lingua simile al latino ma anche all’italiano, in
modo che i libri potessero essere compresi da tutti. Il
linguaggio era un po’ tecnico ma ricco di spiegazioni
semplici e di termini appartenenti alla lingua parlata;le sue
opere erano scritte in genere in forma di dialogo o di
lettera indirizzate a persone colte che erano in grado di
comprendere le sue teorie. E’ quasi un letterato che si
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comporta come un investigatore scientifico.
GALILEO E LA MATEMATICA!
Insegnò per tanti anni all’università di Pisa e
Padova,però la grande genialità fu quella di tradurre
le osservazioni fatte durante gli esperimenti in leggi
matematiche.Inoltre fu il primo a dire che la
matematica è il linguaggio in cui e scritto il libro della
Natura.
ISAAC e UNA FORZA MOLTO ATTRAENTE
Isaac Newton nacque in Inghilterra nel 1642, l’anno della morte di Galilei.
Dotato di una mente geniale, a soli 26 anni diventò professore universitario.
Visse fino a 85 anni senza mai diminuire la sua attività intellettuale e ricoprendo
prestigiose cariche pubbliche.
Scrisse le leggi del moto e della gravitazione universale,fornì la dimostrazione
matematica delle leggi di Keplero che descrivono le orbite ellittiche e non circolari,come
aveva detto Copernico, dei pianeti intorno al sole
Il grande libro scritto da Newton si chiama “ Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica” .spesso chiamato solo Principia, è un'opera in tre libri scritta in latino,
pubblicata per la prima volta il 5 luglio 1687. Newton ha anche pubblicato due ulteriori
edizioni aggiornate
Il libro illustra le leggi di Newton del moto, che sono il fondamento della meccanica
classica, la legge di gravitazione universale, e una riflessione sulle leggi di Keplero
riguardanti il moto dei pianeti. Il Principia è "giustamente considerata una delle opere
più importanti nella storia della scienza"
IL PRISMA DI NEWTON
La luce è una cosa molto strana,senza luce non
potremmo leggere il nostro libro!E’ la cosa più
veloce
dell’universo
(300.000
km/s),sembra
bianca ma non lo è,sembra che non ci sia ma
c’è!.Ha
la
capacità
di
essere
due
cose
al
tempo
stesso:onda
e
particella!A seconda delle circostanze, tutte le minuscole particelle che
sono negli atomi (e persino gli atomi stessi) si comportano da particelle e
da
onde!!
Newton
cominciò
a
studiare
la
luce,Planck
e
Einstei
completarono e chiarirono meglio la natura della luce.
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In un giorno di sole del 1665, a soli 22 anni, Newton
si chiuse in una camera oscura nella fattoria della
madre, in Inghilterra. Da una fessura nelle tende
fece passare un raggio di luce e mise un pezzo di
vetro triangolare (prisma) in corrispondenza del
raggio,
che,attraversato
dalla
luce,evidenziò
uno
spettro
di
colori,
i
colori
dell’arcobaleno!!! . Si conosceva già questo bell’ effetto ma si pensava che i colori
provenissero dal vetro. Newton mise un secondo prisma in corrispondenza dello spettro
e fece si che i raggi si ricomponessero:infatti sul muro comparve una chiazza di luce
gialla. La luce si era ricomposta dopo essersi scomposta nei suoi componenti
fondamentali.
I diamanti scompongono la luce bianca nei vari colori in modo ancora più efficace del
prisma,perché la luce rimbalza anche dentro più volte grazie al taglio effettuata sulla
pietra
LA LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE
La legge di gravitazione universale, formulata da Newton nei PRINCIPIA stabilisce che
ogni corpo presente nell’ universo subisce l’ attrazione di qualunque altro corpo; la forza
di attrazione,spiega Newton, è direttamente proporzionale al prodotto delle masse dei
due corpi, e inversamente proporzionale
al quadrato della loro distanza .Oggi
sappiamo che è proprio cosi e che la
forza di gravità è la forza più debole
esistente in natura,ma è comunque
fortissima.
E' molto difficile accorgersi della sua
presenza quando si prendono in esame oggetti di piccole dimensioni perchè la forza con
cui ci attrae la terra è più forte di quella di qualsiasi altro oggetto sulla terra. Ed è quella
che si fa sentire più delle altre.Ai tempi di Newton non ci si rendeva conto che l’ azione di
una forza del genere potesse spiegare la tendenza dei corpi a cadere verso la Terra e allo
stesso tempo la tendenza dei pianeti a ruotare
attorno al sole.
LA FORZA MOLTO ATTRAENTE dice che:
Due corpi si attraggono reciprocamente
con una forza che è direttamente proporzionale
al prodotto delle loro masse e inversamente
proporzionale al quadrato della loro distanza
F= Mxm
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d2
Dove m e M sono le masse dei corpi e d è la loro distanza
I PRINCIPI DELLA DINAMICA
La dinamica è una parte della fisica che studia i movimenti dei corpi in funzioni delle forze
che li producono:Tutti i movimenti dipendono da tre leggi fisiche dette ” I principi della
dinamica”.
Newton li scoprì dopo aver scoperto di come la gravità regola il moto dei pianeti. Enunciò
tre semplici leggi valide praticamente per ogni cosa:dalle formiche ad un pallone di
calcio,dai pianeti che ruotano intorno ad una stella agli atomi che formano ogni tipo di
materia anche le nostre cellule!
I PRINCIPIO
Il primo principio della dinamica si basa sul fatto che sia i corpi fermi, sia quelli in moto,
tendono a rimanere nello stato in cui
si trovano. Per esempio una bottiglia,
un bicchiere e un cucchiaio appoggiati
su un tavolo tendono a conservare il
loro stato di quiete. A meno che non
intervenga un’altra forza modificare
il loro stato. Quindi un oggetto
qualsiasi che non viene spnto o
attratto da una forza resta fermo o continua a muoversi in linea retta a velocità
costante…..
La proprietà dei corpi di conservare il proprio stato di quiete o di moto viene detta
inerzia e per questa ragione il primo principio della dinamica è chiamato anche PRINCIPIO
D’INERZIA.
II PRINCIPIO
La forza applicata a un corpo è direttamente proporzionale alla massa ed all’
accelerazione. Quindi le forze fanno accelerare gli oggetti:più grande è la forza e meno
pesa l’oggetto maggiore sarà la sua accelerazione!
F= m x a
Aa parità di forza se m ( la massa ) cresce a (accelerazione ) deve diminuire perché il
loro prodotto è costante :sono due grandezze inversamente proporzionali (una cresce e
l’altra diminuisce )
Applichiamo questo principio al pallone che vedete nella
foto :calciando il pallone con forza sempre più grande, il
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pallone corre sempre più veloce; F e a sono due grandezze che crescono insieme
.F:a=m
E più grande sarà la massa del pallone maggiore sarà la forza che dobbiamo usare; e
maggiore sarà la forza che applico ,maggiore sarà la sua accelerazione!!!
CHIARO??????quindi F e a sono due grandezze direttamente proporzionali come F e
m!
E’ come quando ci ricaviamo le formule inverse in geometria e in aritmetica e spostiamo
rispetto all’uguale un termine:lo dobbiamo spostare con l’operazione inversa! E come
nelle funzioni matematiche X x Y =K X e Y sono inversamente proporzionali
Se invece Y:X =K
X e Y sono due grandezze direttamente proporzionali!
III PRINCIPIO
Se un corpo esercita una
forza su un secondo corpo,
quest’ultimo agisce sul primo
con una forza uguale, ma di
verso opposto:ad ogni azione
corrisponde una reazione
uguale e contraria! Proprio
come il razzo che vedete:Ha bisogno di una spinta-forza
grandissima per poter partire verso lo spazio e vincere la forza di gravità! Che altrimenti
lo farebbe ricadere sulla terra;
L’ACCELERAZIONE DI GRAVITÀ
Tutti i corpi,diceva Newton vengono attratti verso la terra ,a causa della grande massa di
quest’ultima E cadendo accelerano.
Il valore dell’accelerazione subita da un corpo per l’attrazione della terra può essere
misurato con molta esattezza: esso è circa 9,81m\s2 per tutti i corpi.
Ciò significa che un corpo che cade liberamente verso il suolo aumenta la sua velocità di
quasi 10m ad ogni secondo che passa
Un tuffatore cade verso l’ acqua perché subisce la forza di gravità esercitata dalla terra
sul suo corpo .E anche lui accelera:E se si tuffasse da una barca sarebbe sottoposto al
terzo principio ,spostando la barca,e alla
accelerazione di gravità!!!
IL TUBO DI NEWTON :I CORPI CADONO
NELLO STESSO TEMPO SE NON CI
FOSSE L’ATTRITO DELL’ARIA
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LA
RADIOATTIVITÀ
PIERRE E MARIE
CURIE
Marie Curie è uno dei
quattro scienziati che nel corso del 1900
sono riusciti a
prendere due premi Nobel. Uno è ancora
vivente: Frederick
Sanger, ne ha presi due per la chimica, poi
ci fu un altro
chimico,Linus Pauling,che prese un premio
Nobel per la chimica e
uno per la pace.
Ci fu poi un fisico,John Bardeen insignito per due premi per la fisica. E infine Madame
Curie che agli inizi del secolo prese un premio Nobel per la fisica,e uno per la chimica.
Le fu attribuito nel 1903, insieme al suo marito,Pierre Curie,per gli studi sulla
radioattività.
Il secondo premio Nobel,per la chimica,Marie Curie lo vinse da sola nel 1911,per la
scoperta di due nuovi elementi:il radio e il polonio. Nel frattempo,il marito era morto nel
1906 in un incidente.
LA SCIENZA E I FISICI ITALIANI
Molti scienziati italiani hanno lasciato un grande segno nella storia delle
scienze:Archimede da Siracusa,il matematico Fibonacci,l’inventore
Leonardo,Galileo,Volta,Galvani ma è alla fine dell’800 che la Fisica italiana diventa famosa
nel mondo con alcuni grandissimi uomini:Marconi,Fermi,Majorana,Rubbia.
Tutti vinceranno un Premio Nobel tranne Majorana ,scomparso troppo presto.Altrimenti
siamo sicuri ci sarebbe anche lui trai premiati.
Vedia cosa hanno fatto per essere così famosi e vincenti!
GUGLIELMO MARCONI
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Guglielmo Marconi è nato nel 1874 ed è morto nel 1937. Prima di lui per comunicare a
grandi distanze si usavano i piccioni viaggiatori o staffette di uomini a cavallo;ma questo
comportava limiti nella velocità e nelle distanze a cui
trasmettere messaggi e anche grandi pericoli,perché non
sempre i messaggeri arrivavano sani e salvi a
destinazione. Egli ebbe il merito grandissimo di intuire
che il messaggio poteva essere inviato anche senza il
messaggero. L’informazione poteva essere affidata al
mezzo più veloce che si conosca:la luce. Nel 1887 Heinrich
Hertz costruì un oscillatore in grado di propagare onde
radio,e Marconi pensò subito di usare tale apparecchio per
un telegrafo senza fili. Le onde radio sono onde elettromagnetiche, così come la luce, e si
propagano in linea retta. Attraversando l’aria il segnale si attenua e Marconi capì le onde
potevano essere rilanciate verso l’alto dalla superficie terrestre e rimbalzate in un altro
punto della terra.Così 12 dicembre del 1901, sperimentò e confermò questa
possibilità:infatti ricevette in Canada un segnale radio lanciato dall’ Inghilterra. Le
ricerche successive dimostrarono che tra 50-500km nell’atmosfera c’è uno strato,
chiamato ionosfera, che riflette queste onde come uno specchio quelle luminose. Con i
ripetitori e con i satelliti artificiali oggi possiamo diffondere le onde radio in tutto il
mondo. Le onde radio danno anche la possibilità di salvare dai pericoli del mare :molte navi
ne hanno usufruito e anche i sopravvissuti del TITANIC riuscirono ad essere recuperati.
Nel 1909 vincerà il premio Nobel per la FISICA. Dopo la prima guerra mondiale,nel1919
attrezzerà la nave “Elettra” come laboratorio viaggiante per sperimentare nuove
tecnologie.
ETTORE MAIORANA
E’ stato uno dei l più grandi fisici teorici del XX secolo.
Insegnava Fisica teorica all’università di Napoli, ma dopo
pochi mesi decise di scomparire e inviò al suo superiore
una lettera con la seguente frase“ Ho preso una decisione
che era ormai inevitabile. Non vi è in essa un solo granello
di
egoismo, ma mi rendo conto delle noie che la mia
improvvisa scomparsa potrà procurare a te e agli
studenti”.
La sua scomparsa è ancora oggi un mistero.
A Roma aveva lavorato insieme ad Enrico Fermi nella
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famosa Facoltà di Fisica di via Panisperna,diventata famosa perché un gruppo di ragazzi
giovani e bravissimi,tutti laureati in fisica,cominciarono lo studio dei nuclei atomici,studi
che porteranno alla scoperta,insieme ad Einstein, dell’energia nucleare. I suoi lavori
furono persi per sempre come la sua storia.
ENRICO FERMI
Nacque a Roma nel 1901, per le sue scoperte ,in suo onore fu dato il nome ad un elemento
della tavola periodica. Collaborò con Majorana e Amaldi
nell’Istituto di Fisica di via Panisperna
alla scoperta che dette l’avvio alla
costruzione del primo reattore
nucleare, alla base della costruzione
delle attuali centrali nucleari ma
anche della bomba atomica.
Lavorò negli Stati Uniti al Progetto Manhattan che portò alla
realizzazione della bomba atomica
Fermi ottenne il premio nobel nel 1938 per la fisica
Scopri che bombardando l’ uranio con i neutroni si otteneva una reazione che era un
esplosione nucleare che uccideva tutte le persone che si trovavano in una vasta zona
intorno all’esplosione. Einstein si era rifiutato di proseguire il lavoro avendo capito la
pericolosità della bomba.
CARLO RUBBIA
Nato a Gorizia nel 1934 lavora per il progetto CERN e alla
Columbia University vince il premio nobel per la fisica nel 1984
per l’ esperimento per l’energia solare in Spagna. Questo
progetto consisteva nel immagazzinare, in pannelli
appositamente costruiti, il
calore sprigionato dal sole
e poi restituirlo sotto
forma di energia elettrica
usata per far funzionare gli apparecchi
elettronici che si possono trovare in una
casa.Ma principalmente per riscaldare
l’acqua, sono praticamente gli attuali pannelli solari.
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ROBERT BOYLE, il chimico scettico!
Tutti ,da piccoli, abbiamo giocato con il
piccolo chimico! E allora forse ci ricordiamo di una
strana cartina,una cartina che cambia colore se usiamo
sostanze diverse: la cartina al tornasole
Ebbene nessuno sa che fu Robert Boyle che
la ideò . Era nato nel 1627 in Inghilterra da una famiglia
aristocratica. Capì molto presto che la materia non era
fatta di aria,acqua ,terra e fuoco ma di atomi e scrisse un
libro intitolato il CHIMICO SCETTICO. Leggeva e
incontrava Galileo e a Firenze rimase a lungo .Fu amico di
Robert HOOKE lo scopritore della cellula.
Il tornasole è un colorante estratto dai
licheni che cambia colore a seconda di quanto una sostanza è
acida:si mette la cartina a contatto con la sostanza da analizzare e si sa quanto è acida
quanto è neutra o quanto è basica.
ALBERT EINSTEIN
Albert Einstein, fisico tedesco nato in Germania
nel 1879 da genitori ebrei, visse a Monaco, fu per
alcuni anni a Milano e nel 1896 a Zurigo . La sua
famiglia si occupava della fabbricazione di
apparecchi elettrici , ma nel 1894 la ditta fallì e
così gli Einstein andarono da ULM, poi a Monaco
di Baviera e infine a Milano. Dopo aver finito la
scuola secondaria egli non riuscì a superar l’ esame
di ammissione a un corso di ingegneria presso l’
istituto federale Svizzero per la tecnologia
,anche per la giovane età:era infatti due anni
avanti rispetto agli altri concorrenti.
Divenuto cittadino svizzero trovò un impiego
all’Ufficio Brevetti di Berna.
Qui concluse i suoi studi universali nel 1905,
anno in cui pubblicava tre scritti di
fondamentale importanza.
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Nel 1914, tornato in Germania, fu nominato direttore del Kaiser Wilhem Institut di
Berlino e fu PREMIO NOBEL PER LA FISICA nel 1921 per aver scoperto e chiarito che la
luce è un insieme di particelle e onde.
La sua fama mondiale è dovuta alla TEORIA DELLA RELATIVITÀ, una teoria innovativa
sulla forza di gravità e sul concetto di spazio-tempo,che avrebbe rivoluzionato la scienza.
Rifugiatosi in America durante il periodo delle persecuzioni nei confronti degli Ebrei da
parte di Hitler, vi si stabilì definitivamente, continuò a lavorarvi per il resto della sua vita
e morì nel 1955.
Dopo la formulazione della famosa equazione E=mc2 divenne il padre della “BOMBA
ATOMICA” alla cui costruzione si rifiutò inizialmente di collaborare.
Con quella equazione voleva spiegare come il nucleo dell’atomo fosse molto instabile e, in
alcune condizioni poteva scomparire una parte di materia che si trasformava in
grandissime quantità di energia
Venuto a sapere che i lavori continuavano, anche sotto la guida dell’italiano Enrico Fermi,,
spaventato dalle conseguenze di una esplosione a scopo bellico, scrisse una lettera al
presidente Roosevelt perché ne sorvegliasse la costruzione e tornò a lavorarvi con la
speranza che fosse utilizzata per scopi pacifici.
Oggi tutte le centrali nucleari funzionano secondo l’equazione di EINSTEIN, che l’aveva
pensata solo per scopi pacifici, ma che fu utilizzata dagli americani nella II guerra
mondiale a HIROSHIMA e NAGASAKI portando,come Einstein aveva previsto morte e
distruzione in tutto il paese.
LA LUCE
La cosa che rende possibile la visione di ciò che ci circonda è la luce. L’uomo,sin
dall’antichità ha mostrato molta curiosità per la sua natura e si è sempre posto molte
domande. Ai tempi di Einstein alcuni scienziati pensavano che la luce fosse fatta di
minuscole particelle, e che avesse un carattere discontinuo, altri invece, sostenevano che
si comportasse come le onde elettromagnetiche e avesse carattere continuo. Einstein non
risolse completamente il problema, ma dimostrò che la luce ha caratteristiche che
appartengono sia alle particelle che alle onde. E per queste sue scoperte vinse il PREMIO
NOBEL.
Prima di lui Newton aveva dimostrato che la luce bianca era l’insieme di più colori, quei
colori che vediamo quando si forma l’arcobaleno!
NEWTON VS EINSTEIN
Albert Einstein non ha mai detto che Isaac Newton aveva sbagliato le sue
teorie. Ha solo dimostrato che le leggi del moto e della gravità erano
incomplete, e che servivano nuove equazioni per spiegare il comportamento
degli oggetti in determinate circostanze, per esempio quando particelle
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minuscole viaggiano alla velocità della luce o quasi o quando si parla di stelle o oggetti di
enormi dimensioni. Einstein allargò, illuminò e spiegò lo spazio e il tempo in modo originale
e nuovo.. Ma per le traiettorie quotidiane degli oggetti che usiamo quotidianamente sulla
Terra come un pallone da baseball o da calcio che vola spinto da una forza o se un
orecchino nuovo di zecca va giù per il tubo di scarico del lavandino, o per il tuffatore da
una barca che ne provoca uno spostamento,le leggi di Newton funzionano ancora.
LA FISICA DI OGGI
Agli inizi del 1900 l’atomo era considerato un sistema planetario in miniatura e si sapeva
che gli elettroni, che ruotavano attorno a un nucleo, portavano una piccola carica negativa.
Secondo la teoria classica dell’elettromagnetismo, l’elettrone, ruotando, doveva perdere
energia e precipitare sul nucleo,ma questo non accadeva.
Ciò voleva dire che l’infinitamente piccolo possiede proprietà tutte sue e la fisica
quantistica è appunto la teoria proposta per spiegare tali comportamenti.
È chiaro che essendo tutta la materia costituita da atomi, essa è diventata una teoria
fondamentale di tutta la fisica.
LA MECCANICA QUANTISTICA
Per quanto grande e significativo sia stato il cambiamento introdotto dalla teoria
quantistica, esso non ha portato ad alcuna negazione di conoscenze scientifiche
precedenti, ma solo ad un loro ampliamento.
La teoria quantistica nasce per spiegare alcuni fenomeni del mondo microscopico, che i
fisici non riuscivano a spiegarsi con le teorie della fisica classica di Newton o con la teoria
delle relatività di Einstein.
PLANCK
Se Newton è considerato il padre della FISICA CLASSICA e EINSTEIN il fondatore
della Relatività,MAX PLANK è considerato il fondatore di questa parte della fisica,la
Meccanica Quantistica.
Nato in Germania nel 1858 studiò a Monaco e lavorò all’Università di Berlino.Molto
religioso riuscì con la fede a sopportare la perdita di tre figli e della moglie,sostenendo che
religione e scienza non potevano essere in contrasto ma avevano bisogno una dell’altra per
completarsi
Con lui nasce la teoria quantistica per spiegare alcuni fenomeni del mondo
microscopico, e alcuni studi furono affrontati da Einstein che
confermò l’esistenza di quanti o fotoni che se assorbiti da un
elettrone, potrebbero farlo sfuggire dall’attrazione del nucleo.
MAXWELL
Maxwell avrebbe pubblicato il suo capolavoro TRATTATO sull’
ELETTRICITA’ ed il MAGNETISMO in cui avrebbe tradotto gli
studi di Faraday in un’equazione matematica.
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Cresciuto in una piccola cittadina a sud di Glasgow, Maxwell
non mostrò particolari segni di precocità, nonostante fosse
un bambino molto curioso. Perse la madre quando aveva solo
a 8 anni, e fu cresciuto dal padre, un avvocato e
proprietario terriero piuttosto eccentrico.
SCINTILLE LUMINOSE
All’inizio del XVIII secolo, osservando i fulmini che si
abbattevano al suolo, gli scienziati cominciarono a chiedersi
a cosa fossero dovute..
Gli antichi Greci sapevano che l’ambra (una pietra dura
giallastra), se sfregata energicamente, attraeva a sé piccoli
oggetti che si trovavano nelle vicinanze. La causa di questa
forza era difficile da capire.Oggi sappiamo che tutto questo è collegato all’elettricità .Ma
ci sono voluti anni di studi ed esperimenti per capirlo.
BENJAMIN FRANKLIN,nato a Boston nel gennaio 1706 da un mercante inglese,
riuscì a far fortuna a Filadelfia come tipografo, scrittore ed editore. Fu una conferenza
sull’elettricità ascoltata a Boston a spingerlo a occuparsi di quelle ricerche che lo
porteranno a spiegare i fulmini e a inventare il parafulmine. Durante la guerra lo scrittore
Honorè de Balzac disse che Franklin, oltre a tutte le invenzioni ne poteva vantare un’altra,
quella di essere stato l’ideatore degli Stati Uniti d’America perché aveva pubblicato un
progetto di unificazione di tutte le colonie americane. Morì a Filadelfia il 17 Aprile 1790.
GEORGE SIMON OHM
Mostrò fin da ragazzo un notevole talento per la matematica e per la fisica e diede
contributi fondamentali alla comprensione della teoria e delle applicazioni della corrente
elettrica.
Diventò un professore di matematica, ricoprì successivamente un incarico universitario di
grande prestigio: professore di fisica sperimentale.
Nella storia della fisica occupa una posizione di assoluto rilievo per la formulazione di
proporzionalità tra l’intensità di corrente che attraversa un conduttore, la tensione
applicata ai suoi estremi e la sua resistenza.
Tale relazione, nota appunto come legge di Ohm, è molto importante per la costruzione e
lo studio dei circuiti elettrici presenti in tutti gli strumenti elettrici che usiamo
quotidianamente
Ma non possiamo dimenticare due grandissimi ITALIANI:GALVANI e
VOLTA
LUIGI GALVANI
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Luigi Galvani si laureò in medicina e filosofia divenne subito celebre
nella comunità scientifica dell’epoca per i suoi studi sui fenomeni
elettrici nei muscoli e nei nervi degli animali.
Tutto cominciò quasi per caso, infatti, mentre si dedicava alla
osservazione di alcune rane: un suo collaboratore toccò
accidentalmente un nervo della rana con uno scalpello elettricamente
carico e ciò fece scattare la zampa come se fosse viva: questo
risultato lo spinse a studiare le relazioni tra elettricità e vita e a
fare in pubblico una serie di esperimenti che incuriosivano e
divertivano le persone che partecipavano numerose.
Con lui cominciano adesso gli studi sull’elettricità animale
ALESSANDRO GIUSEPPE ANTONIO ANASTASIO VOLTA
Alessandro Volta è stato un famosissimo fisico italiano.
L’invenzione della pila è inizialmente progettata in maniera
disordinata in alcuni appunti
del
marzo 1800.
Per molti anni polemizzò con
Galvani sulla natura della
corrente che muoveva gli arti
inferiori della rana e la
discussione gli consentì di arrivare ad una spiegazione: dal
contatto di due conduttori diversi si verificava sempre uno
sbilancio elettrico. E da questo passò poi alla sua scoperta
più importante: LA PILA.
LAVOISIERÈ stato un grande chimico francese ma è anche stato un biologo, filosofo
ed un’economista. Fu uno dei più importanti personaggi della storia della scienza: enunciò
la prima versione della legge di conservazione di massa riconobbe e battezzò l'ossigeno
(1778) e l'idrogeno (1783).
Capì che la massa si conserva e sembra sia stato lui a dire :”Nulla si crea e nulla si
distrugge,tutto si trasforma”.Ci ha spiegato con chiarezza che la materia, anche se la
troviamo in stati diversi ,è nelle reazioni chimiche sempre la stessa.
Lavorò anche alla scoperta della polvere da sparo
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E’ stato anche il primo a scoprire che la vera respirazione avviene nelle cellule attraverso
la combustione dell’ossigeno e che nei polmoni avviene solo uno scambio di gas attraverso il
sangue!
Molto ricco di famiglia poteva permettersi di studiare ciò che gli interessava.
Durante la rivoluzione francese accusato di parteggiare per la monarchia, fu accusato di
tradimento , condannato a morte e ghigliottinato.
DANIEL BERNOULLI
Daniel Bernoulli (Groninga, 29 gennaio 1700 – Basilea, 17 Marzo 1782) è stato un
matematico e fisico importante , svizzero, nato in una famiglia di importanti matematici,
che litigavano sempre tra di loro perché ognuno pensava di essere superiore all’altro.
Il principio di Bernoulli è largamente utilizzato in aerodinamica e fluidodinamica. A lui
dobbiamo le prime ricerche sulla capacità di un ’aereo di volare.
FARADAY
Nato nel 1791 a Londra, in una famiglia poverissima, non aveva potuto studiare. Per
guadagnare qualcosa iniziò a lavorare in una bottega dove si rilegavano i libri e si
appassionò alla lettura, specialmente alla fisica e alla chimica. Si
appassionò così tanto che decise di studiare da solo chimica e fu
ammesso a seguire lezioni regolari alla Royal Institution tenute
da un chimico già famoso:HUMRHRY DAVY.
Prese appunti chiari e completi e li mandò allo stesso Davy che
ne rimase così colpito che gli chiese di diventare il suo
assistente e lo aiutò poi a diventare assistente di chimica
Il suo impegno maggiore fu nel campo dell’elettricità e nella
costruzione delle pile.
Ha contribuito anche in modo determinante allo studio dell’elettromagnetismo e
dell’elettrochimica.
Nel 1831 Faraday dimostrò lo stretto legame tra la corrente elettrica e il magnetismo e
utilizzò queste idee come principi per realizzare la dinamo,che produce corrente elettrica
con mezzi meccanici,ad esempio nella bicicletta con il movimento della ruota e studiò e
spiegò che tutte le macchine erano in grado di produrre corrente elettrica dal movimento
dei magneti.
Costruì il primo generatore elettrico.
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Nel 1855, però,a causa della perdita della memoria, dovette rinunciare alle sue ricerche.
LE LEGGI DI FARADAY
Faceva molti esperimenti e studiava molte reazioni chimiche; scoprì così che l’l’elettricità
poteva scomporre una sostanza nei suoi elementi fondamentali. Chiamò questo processo
ELETTR0LISI.
Ad esempio, attraverso l’elettrolisi dell’acqua ,l’acqua stessa si scomponeva in idrogeno e
ossigeno.
La prima legge di Faraday afferma che la quantità di prodotto che si forma è
proporzionale alla quantità di corrente elettrica che è passata.
La seconda legge stabilisce che uguali quantità di elettricità liberano uguali quantità di
sostanza chimica.
IL MAGNETISMO
Gli elettroni che sfrecciano intorno agli atomi, non generano soltanto
elettricità, ma sono responsabili anche del magnetismo.
Le calamite sono circondate da un campo di forza. Ogni volta che un
elettrone si muove, crea intorno a sé un campo magnetico.
RUDOLF CLAUSIUS fisico tedesco nato nel 1822 a Köslin e morto a Bonn nel 1888.
Studiò la termodinamica( Movimento di calore),quella parte della fisica che studia scambi
di energia.E’ tanto famoso che un cratere della luna è stato chiamato CLAUSIUS
Sostenne ,enunciando il secondo principio della termodinamica,
che è impossibile realizzare una trasformazione il cui risultato sia unicamente quello di
trasformare tutto il calore in un’altra forma di energia,
perché una parte di calore viene sempre degradato, cioè
disperso, e non può essere riutilizzato.
Il primo principio dice che l’energia non si crea né si
distrugge ma si trasforma sempre da una forma in
un’altra:l’aveva detto Lavoisier.Anche lui ci lavorò.
LOUIS PASTEUR
Nato in Francia a Dole nel 1822,nel 1862 pubblicò un
lavoro nel quale sosteneva che le malattie contagiose
erano causate da microrganismi,facendo nascere la
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teoria dei “germi patogeni”.Spiegò come avveniva la fermentazione alcolica,ma la più
grande scoperta fu quella che riguardava gli animali che si immunizzavano dopo aver subito
una malattia, e non la contraevano più. Perfezionò il metodo della vaccinazione e della
sterilizzazione degli strumenti usati per operare salvando la vita ad animali e uomini.
A lui si deve anche il metodo della
pastorizzazione,che ci permette di bere
tra le altre bevande il latte fresco ricco di
vitamine e Sali minerali senza sottoporlo a
bollitura.
DMITRIJ IVANOVICH MENDELEEV
Nacque a Tobolsk, in Siberia, nel 1834. Suo padre dirigeva il Ginnasio locale e sua madre
era proprietaria di una fabbrica di vetro.
Suo padre morì molto giovane e fu la madre che allevò ed educò la famiglia con i guadagni
della fabbrica di vetro.
Intorno al 1870 iniziò a
lavorare al grande progetto
della tavola periodica degli
elementi che è una delle
scoperte più importanti di
tutti i tempi, ripresa e
approfondita anche dal chimico
italiano Cannizzaro.
Egli sistemò i 63 elementi allora conosciuti in ordine di peso atomico e li organizzò in
gruppi considerando le loro proprietà chimiche e fisiche.
Se nella sua tavola c’era un posto vuoto, egli intuiva l’esistenza di un nuovo elemento e ne
deduceva le proprietà. E aveva ragione: infatti tutti gli elementi naturali e artificiali oggi
conosciuti si inquadrano nella Tavola Periodica, mostrando proprietà e caratteristiche simili
a quelle previste da Mendeleev.
RUTHERFORD
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Nato in Nuova Zelanda nel 1871 Rutherford,entrò
grazie a una borsa di studio al” Cavendish
Laboratory” di Cambridge diretto da un certo
Thomson. Dopo una parentesi a Montreal e in
seguito al Premio Nobel lavorerà a Manchester con
Bohr (anche lui Premio Nobel).
•
Egli propose un modello di atomo in cui quasi
tutta la massa dell'atomo è concentrata in
una porzione molto piccola, il cosiddetto
nucleo (caricato positivamente) e gli elettroni
gli ruotano attorno.
•
Per Rutherford esisteva solo la fisica .Diceva infatti “La scienza è la fisica,tutto il
resto è collezionismo di francobolli”
•
In base alle teorie di Rutherford, Bohr pubblicò il suo modello della struttura
atomica,introducendo la teoria degli elettroni che viaggiano in orbite ben definite,
che corrispondono ai diversi stadi di energia intorno al nucleo dell'atomo. Bohr,
inoltre, introdusse l'idea che un elettrone potrebbe cadere da un'orbita di alta
energia a una con energia
più bassa, emettendo un
fotone di energia. Questa
teoria fu la base della
teoria dei quanti.
•
Famoso è l’esperimento di
Rutherford,nel quale
bombardando una
sottilissima lamina d’oro,con
delle particelle, riuscì a fotografarne il risultato e a costruire il modello
dell’atomo che somigliava a un sistema solare in miniatura.
ALEXANDER FLEMING
Nato a Lochfield, in Scozia (1881-1955), si laureò in medicina nel 1906 .
Studiando i batteri e la loro moltiplicazione scopri quello che poi si sarebbe rivelato la
base per la sintesi della PENICILLINA ,un antibiotico che avrebbe salvato milioni di vite
umane. Infatti nel 1928 scoprì che il penicillium, una muffa che cresceva anche sui limoni
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invecchiati aveva contaminato una coltura di batteri stafilococchi, arrestando la crescita
degli stessi batteri.
Vinse il premio Nobel per la medicina che condivise, nel 1945, con Ernst Boris Chain e sir
Howard Walter Florey, che riuscirono a purificare e ottenere quantità di penicillina per la
sperimentazione umana.
Ora parliamo di cinque personaggi straordinari che studieremo il prossimo anno ma che
dovevamo ricordare per la loro grandezza:Mendel,Darwin,Watson e Crick e Rita Levi
Montalcini
MENDEL
Il naturalista abate cecoslovacco Gregor Johann Mendel, nacque nel 1822 ,spiegò al
mondo le regole fondamentali della genetica scienza importantissima che studia la
trasmissione dei caratteri ereditari. Egli viveva nel monastero di
Brno, aveva studiato scienze, coltivava piante ma aveva
frequentato anche
corsi di fisica,chimica,matematica e botanica. Insegnava scienze
naturali e fisiche nell’università locale e si dedicava a eseguire
esperimenti botanici nell’orto dell’abbazia.
Il suo lavoro,una lunga ricerca sperimentale, iniziò nel 1850 e durò 15 anni Esaminò oltre
10 000 piante,ed è proprio il numero così elevato delle sue osservazioni uno dei motivi del
successo delle sue ricerche. Fu il primo scienziato a impostare i suoi studi sulle basi
scientifiche della statistica. Al termine del suo lavoro nel 1865,egli rese pubblici i
risultati in un libro chiamato Saggio sull’ibridazione delle piante,
Il suo lavoro non fu preso in considerazione per circa 30 anni. Mendel,morì nel 1884,senza
essere diventato famoso come meritava . Solo nel XX secolo i risultati delle sue ricerche
furono considerati furono ripresi da vari biologi e confermati dalle scoperte sul DNA.
Da quel momento viene considerato il padre della genetica.
Charles Darwin
Nasce nel 1809 in Inghilterra, figlio di un famoso medico .Non era particolarmente
studioso,amava i cani, la caccia, la natura e i viaggi.. A circa vent’anni,nel 1831, si imbarcò
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su una nave di nome Beagle per affrontare un viaggio affascinante che lo avrebbe
portato per 5 anni in giro per i mari di tutto il mondo
Alla fine del viaggio,durante il quale prese moltissimi appunti e fece interessanti
osservazioni, raccolse molti campioni ed esemplari, descrivendoli e classificandoli elaborò
,in un bellissimo libro i suoi appunti
:“Viaggio di un naturalista intorno al mondo” si chiamava il libro.Le osservazioni più
importanti le fece nelle Isole Galapagos sui becchi dei fringuelli .La sua teoria
dell’evoluzione rimane una delle teorie più importanti mai scritte nella storia delle scienze
e produrrà una rivoluzione pari a quella copernicana nell’astronomia e quella di Newton
nella fisica
. La teoria dell’evoluzione di Charles Darwin si basa su tre affermazioni fondamentali:
Tutte le specie viventi producono una prole molto più numerosa de quella che poi
effettivamente arriva all’età adulta e si riproduce.
Gli individui di una stessa specie non sono uguali tra loro, ma presentano, sin dalla
nascita, una serie di differenze che costituiscono la variabilità della specie.
La variabilità fa sì che gli organismi abbiano sia caratteri che li rendono adatti
all’ambiente in cui vivono, sia caratteri che sono invece svantaggiosi.
Fu avversato e contestato e solo nel 1992 Papa Giovanni Paolo II riabilitò lui e Galileo
confermando la loro grandezza
WATSON E CRICK
James Watson, nato a Chicago nel 1928, scienziato americano,si recò negli anni 50,con una
borsa di studio in Inghilterra a Cambridge , per intraprendere gli studi di fisica
molecolare. Lavorò con Francis Crick, che stava studiando la struttura del DNA.
Ipotizzarono una molecola con una struttura a doppia elica con una struttura a cerniera
che ripeteva con regolarità alcuni incastri.
Il modello costruito nel 1952 da Watson e Crick confermava e riassumeva in sé tutti i dati
fino ad allora noti.
Tale modello, confermato in seguito da numerose prove, valse ai 2 scienziati come premio
nobel nel 1962
RITA LEVI MONTALCINI
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Rita Levi Montalcini è nata a Torino il 22 Aprile del 1909. Laureata in medicina,
all’Università di Torino, nel 1936, iniziò subito la sua carriera di ricercatrice,
dedicandosi in particolare allo studio del sistema nervoso. Durante il periodo fascista,
tutta la famiglia Levi attraversò momenti di grande difficoltà perché di origine ebrea.
Capì che non avrebbe avuto possibilità di lavorare in Italia,si recò all’estero. Solo nel
1945, con la liberazione dell’Italia ritorna a Torino e riprende il suo lavoro di
ricercatrice scientifica in Italia. Nel 1947 viene invitata dagli Stati Uniti per
continuare,in quel paese, le sue ricerche e viene nominata docente all’Università di St.
Louis. In seguito torna in Italia e a Roma crea un équipe di ricerca. Direttore
dell’Istituto di Biologia Cellulare del C.N.R,nel 1986 ha ricevuto il premio Nobel per la
medicina per le ricerche sul fattore di crescita delle cellule del sistema nervoso
periferico e la scoperta dell’ N.G.F, Nervous Growth Factor, fattore di crescita dei
nervi. Con le sue scoperte si è capito che le cellule del sistema nervoso non sono rigide
ed immutabili ma esiste una possibilità di farle crescere e riprodurre.
LE SIGNORE DELLA SCIENZA
Di tutti i premi Nobel scientifici assegnati fino ad oggi pochi sono andati alle donne,
due dei quali a Marie Curie.
Esse difficilmente venivano istruite tranne rare eccezioni Ad esempio nella mitica
Alessandria d’Egitto,città nota per il Museo e la biblioteca e la grande cultura che ci
ha lasciato, viveva IPAZIA
Ipazia di Alessandria, la donna più sapiente dell’antichità, ammirata e rispettata dai
suoi discepoli, fu brutalmente uccisa da un gruppo di frati fanatici che non accettavano
che le donne potessero studiare come gli uomini. Era nata nel 370 dopo Cristo ed era
stata educata dal padre Teone, matematico e astronomo del celebre Museo di
Alessandria, centro della cultura del periodo ellenistico. Scrisse molti libri di
matematica e astronomia e pubblicò studi anche di meccanica e tecnologia (inventò fra
l’altro l’astrolabio, il planisfero ): era insomma uno scienziato nel senso moderno del
termine. Mentre una sera tornava a casa, un gruppo di monaci l’aggredirono e dettero
alle fiamme il suo corpo. Eppure l’atteggiamento discriminatorio dell’uomo nei confronti
delle donne non esiste da sempre. Quando la specie umana apparve sul pianeta armata
solo della propria intelligenza che le consentiva di non rimanere succube dell’ambiente
(come capitava a tutti gli altri esseri viventi) i ruoli fra maschio e femmina erano ben
distinti e non prevedevano il predominio dell’uno sull’altra. Mentre il maschio cacciava
ed esplorava l’ambiente, la femmina provvedeva alla raccolta dei frutti e delle erbe,
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alla preparazione del cibo, alla difesa dell’abitazione dalle intemperie e alla protezione
dei piccoli.
Le prime presenze femminili in campo scientifico sono quindi individuabili già nelle
società preistoriche dove la donna diventa per necessità botanica, chimica, architetto
e medico. Attraverso queste mansioni elabora un sapere che non si contrappone
violentemente alla natura per dominarla (come farà successivamente il maschio) ma
che invece utilizza per il proprio vantaggio ciò che l’ambiente mette a sua disposizione.
Così ad esempio la donna scopre e tramanda i nomi delle piante distinguendo quelle
commestibili dalle medicamentose, dalle velenose da quelle con poteri allucinogeni.
Con l’introduzione della scrittura (una delle invenzioni più importanti con il fuoco e
la ruota) il ruolo delle donne diventa molto meno incisivo. Nasce infatti con la scrittura
un altro sapere riservato all’uomo Pertanto, poiché fino all’Ottocento era negata alle
donne un’istruzione adeguata, quelle poche di loro che si sono affermate lo hanno
potuto fare solo nell’ambito della famiglia di solito in associazione con mariti, padri o
fratelli disposti a fornire ad una ragazza,particolarmente dotata, l’istruzione negata
dalle istituzioni. Questo è il caso oltre che di Ipazia e del padre Teone, anche
dell’astronoma Caroline Herschel e del fratello William, di Sofie e Tycho Brahe e dei
coniugi Lavoisier, i fondatori della chimica moderna. Madame Curie lavorò con
Pierre,ma già era conosciuta per le sue capacità e la bolognese Laura Bassi (1711-1778)
la cui carriera accademica da laureata in Fisica, non interferì con la sua vita familiare.
Laura Bassi fu anche la seconda donna laureata d’Italia, e la prima ad ottenere la
cattedra universitaria (di Fisica)dopo la veneziana Elena Lucrezia Cornaro,laureata in
filosofia.Le donne italiane che hanno fatto carriera nel mondo della scienza spesso non
si sono sposate ,per poter dedicare il loro tempo al lavoroi. Due esempi importanti sono
rappresentati dalla astrofisica Margherita Hack, molto nota in Italia e all’estero,
sposata e senza figli e Rita Levi-Montalcini, nubile.
I PREMI NOBEL FEMMINILI
Le donne che dal 1901 (anno della sua costituzione) ad oggi hanno vinto il premio Nobel
nel campo della fisica, della medicina o fisiologia e della chimica sono solo 17! le seguenti:
Marie Curie-Sklodowska (nel 1903 per la fisica insieme con il marito Pierre e con Henry
Becquerel e nel 1911 per la chimica), sua figlia Irene Joliot-Curie (nel 1935 per la chimica
insieme con il marito Frédéric), Gerty Cori-Radnitz (nel 1947 per la medicina o fisiologia),
Maria Goeppert-Mayer (nel 1963 per la fisica), Dorothy Crowfoot Hodgkin (nel 1964 per
la chimica), Rosalyn Sussman Yalow (nel 1977 per la medicina o fisiologia), Barbara
McClintock (nel 1983 per la medicina o fisiologia), Rita Levi-Montalcini (nel 1986 per la
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medicina o fisiologia), Gertrude Elion (nel 1988 per la medicina o fisiologia) e Cristiane
Nüsselein-Volhard (nel 1995 per la medicina o fisiologia).
•
Le questioni aperte
Molte donne hanno fatto importanti scoperte e invenzioni ma poche hanno vinto il Nobel.
La moglie di EiNSTEIN, Maleva, ha lavorato e condiviso con il marito tutte le scoperte. Ma
il Nobel l’hanno dato ad ALBERT!
In occasione dell'assegnazione del Nobel ad una donna la stampa se ne è uscita sempre con
trovate "originali"
Quando lo ottenne Dorothy Crowfoot-Hodgkin scrissero: "Nobel a una moglie inglese"
per Rosalyn Sussman-Yalow commentarono "Cucina, rassetta e vince il Nobel".....
Indice
Indice degli argomenti ( ci siamo dimenticati qualcosa? Forse…):
-La storia della scienza
-La materia
-Energia
-La chimica
-Fisica
Magia o scienza
Le Leve
I principi della dinamica
- Indice degli scienziati:li abbiamo cercati e abbiamo riassunto a modo nostro,a volte
meglio ,a volte peggio .Non sono in ordine di importanza …..
Abbiamo letto WIKIPEDIA, altre ricerche trovate su internet ma anche libri e articoli di
giornale cercando di rielaborare ed esprimere con le nostre idee in modo semplice i
contenuti che abbiamo riassunto .NON SAPPIAMO SE SIAMO RIUSCITI….a fare un
libretto semplice, chiaro che vi faccia capire meglio alcuni argomenti.
Talete (640 a.C.-547 a.C.)
Archimede (287 a.C.-212 a.C.)
Aristotele (384 a.C.-322 a.C.)
Democrito (460 a.C.-370 a.C.)
56
Leonardo da Vinci (1452-1519)
Nicolò Copernico (1473-1543)
Galileo Galilei (1564-1642)
Robert Boyle (1627-1691)
Isaac Newton (1643-1727) (volevamo toglierlo perché la prof.ssa dice che è il suo
preferito,è fuori…gara!!)
Daniel Bernoulli (1700-1782)
Benjamin Franklin (1706-1790)
Luigi Galvani (1737-1798)
Alessandro Volta (1745-1827)
Lavoiser (1747-1794)
George Simon Ohm (1789-1854)
Faraday (1791-1867)
Carnot (1796-1832)
Rudolf Clausius (1822-1888)
Louis Pasteur (1822-1895)
Maxwell (1831-1874)
Mendeleev (1834-1907)
Planck (1858-1947)
Marie Curie (1867-1934)
Rutherford (1871-1937)
Marconi (1874-1937)
Einstein (1879-1955)
Alexander Fleming (1881-1955)
Enrico Fermi (1901-1954)
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Majorana (1906-1938)
Rita Levi Montalcini (1909-2012)
Crick (1916-2004)
Watson (1928- ancora in vita)
Carlo Rubbia (1934-ancora in vita)
Mio nonno (1942-ancora in vita)
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