INSEGNAMENTO IDIFO6: CODICE Higgs1

INSEGNAMENTO IDIFO6:
CODICE Higgs1
TITOLO Che cosa ci può insegnare la fisica del modello standard per quanto riguarda l’approccio alla fisica
classica nella scuola superiore.
DOCENTE Giliberti Marco
Periodo di svolgimento preferito
PROGRAMMA Dopo la scoperta al CERN del bosone di Higgs, la richiesta di un percorso sul meccanismo di
Higgs per la scuola superiore che sia comprensibile e significativo è in continua crescita. Ci sono molti siti
web su questo tema, ma, la maggior parte, presenta soltanto un descrizione divulgativa con pochissimo
contenuto fisico, mentre alcuni altri sono decisamente troppo tecnici per essere rilevanti per la scuola.
L’interesse per il meccanismo di Higgs crea una grande opportunità per l’insegnamento. Infatti esso è tappa
fondamentale nel processo di unificazione tipico della fisica che è partito con Galileo e si è sviluppato con
Newton, Maxwell, Einstein fino, appunto allo sviluppo del meccanismo di Brout-Englert-Higgs (BEH).
Pensare di affrontare nell’ultima classe questo argomento non vuole certamente significare un ennesimo
pezzettino da aggiungere a un programma già vasto e difficile da rispettare, ma propone intrinsecamente
un modo per introdurre e rivedere già dal primo anno alcuni concetti fondamentali che vengono da tutti
tradizionalmente presentati in ogni programma di fisica: quelli di massa, di sistema di riferimento, di
energia, di simmetria, di interazione. Inoltre propone spunti di riflessine fondamentali sul rapporto
uomo/conoscenza/universo che potrebbero diventare anche ambito di lavori interdisciplinari per l’esame di
maturità. Il meccanismo di BEH, insomma, ci permette uno sguardo nuovo, che si riaggancia all’antico,
proprio perché è radicato nei più tipici e potenti modi di ragionare della fisica.
CONTENUTI
1)
Dai principi di conservazione alle simmetrie e alle forze apparenti.
2)
La conservazione della carica elettrica come strumento per introdurre l’elettromagnetismo
3)
Le interazioni elettromagnetiche, deboli e forti: cosa sono dal punto di vista sperimentale;
somiglianze e differenze. Loro range e loro descrizione qualitativa/concettuale in fisica quantistica.
4)
Verso una descrizione delle interazioni deboli.
5)
Il meccanismo della Superconduttività come modello propedeutico al meccanismo di Higgs.
6)
Il meccanismo di Higgs.
Competenze formate
Al termine di questo insegnamento si dovrebbe avere una prima rudimentale conoscenza del ruolo delle
simmetrie nella costruzione delle idee fisiche (dalla meccanica al modello standard) in maniera da poterle
proporre a studenti di scuola secondaria di secondo grado.