personaggi incontrati sui libri del liceo di Fisica e Matematica

- Teorema di Talete

- "TUTTO è FATTO di ACQUA"

- la magnetite (così chiamata perchè reperibile nella regione di Magnesia (oggi Manisa in Turchia)) esercita una forza misteriosa su alcuni metalli

- l'ambra (una resina fossile chiamata elektron in greco antico) se strofinata acquista una misteriosa forza capace di attrarre pagliuzze

- teorema di Pitagora sui triangoli rettangoli

- "TUTTO è NUMERO"

- il più grande “filosofo naturale” della grecia classica

- Precettore di Alessandro Magno

- "TUTTO è FATTO di TERRA-ACQUA-ARIA-FUOCO" (i corpi celesti sono fatti di quintaessenza)

- formulò la prima rappresentazione organica e completa della geometria nella sua fondamentale opera: gli "ELEMENTI", divisa in 13 libri

- Insegnò al Museo di Alessandria

- un aneddoto sull'insegnamento della matematica

prima ipotesi di sistema eliocentrico; prime stime distanza terra-luna e terra-sole. La sua ipotesi rimase minoritaria per secoli non potendo spiegare:
1. l'elevata velocità della Terra se questa rivoluzionasse attorno al Sole (il principio d'inerzia sarà formulato da Galileo nel 1632)
2. l'assenza di vento durante il moto della Terra e quindi l'esistenza del vuoto (di cui ne sarà dimostrata l'esistenza intorno al 1650)
3. l'assenza di parallasse nelle stelle (nemmeno il grande quadrante di Tycho la rilevò, la prima misurazione di parallasse stellare fu nel 1838)

- breve trattato "Sulle dimensioni e distanze del Sole e della Luna"

- principio di Archimede sulla spinta idrostatica

- "metodo di esaustione" per il calcolo dell'area del cerchio, del segmento parabolico, della superficie e del volume della Sfera

- principi di funzionamento delle leve

- la spirale di Archimede --> GeoGebra

- Nell' "ARENARIO" si propone di determinare il numero di granelli di sabbia che potrebbero riempire la sfera terrestre e la sfera delle stelle fisse (in notazione moderna 10⁶³ l'idea è quella di dominare il mondo fisico con la matematica)

- prima misura della circonferenza terrestre

- crivello per "setacciare" i numeri primi

- Astronomo, Astrologo, Geografo.

- nell'"ALMAGESTO" (il grandissimo) raccolse la conoscenza astronomica del mondo greco, la sua visione del mondo è stata la più duratura nella storia dell'umanità.

- Tolomeo formulò un modello geocentrico detto "sistema geocentrico" o "sistema tolemaico"

- Formula di Erone sull'area di un triangolo

- Eolipila di Erone

- scrive il “LIBER ABACI” nel 1202, introduce il numero ZERO in Europa,

- successione di Fibonacci (1-1-2-3-5-8-13-.....)

- scrive il “DE REVOLUTIONIBUS ORBIUM CELESTIUM LIBRI SEX ” (1543) ponendo il Sole al centro e la Terra in orbita attorno ad esso, nella prefazione spiega che fa questa scelta per calcolare la esatta durata dell'anno tropico e invia il testo al pontefice massimo Paolo III per poter giungere ad una riforma del calendario giuliano ormai troppo disallineato con le stagioni
Curiosità: comprare una copia del revolutionibus

- Sistema copernicano: il Sole è al centro e gli altri erranti, compresa le Terra, orbitano attorno ad esso a distanze proporzionali ai tempi di rivoluzione

- Triangolo di Tartaglia (1556)

- una formula risolutiva per le equazioni di terzo grado

- All'osservatorio di Uraniborg costruisce un grande "quadrante" per misurare a occhio nudo la parallasse planetaria e stellare accurata al minuto d'arco.

- Formula un sistema misto geocentrico ed eliocentrico detto modello ticonico,

- scrive il "De stella Nova" (1573)

- introduce l'uso del logaritmo naturale, Mirifici logarithmorum canonis descriptio (Descrizione della regola meravigliosa dei logaritmi) nel 1614

- prima approssimazione del numero “e” nel 1618 (pdf link)

- nel suo libro Rabdologiae (1617) affermava: "Eseguire calcoli è operazione difficile e lenta e spesso la noia che ne deriva è la causa principale della disaffezione che la maggioranza della gente prova nei confronti della matematica...", per ovviare a questo ben noto problema, Nepero inventò un dispositivo di calcolo, poi noto come bastoncini di Nepero o Napier's bones, una sorta di calcolatrice meccanica che consente di svolgere le moltiplicazioni in modo piuttosto semplice
(curiosità: cosa è un rabdologo? cosa è la rabdologia?)

- Padre della scienza moderna… impossibile riassumere tutto..

- "SIDEREUS NUNCIUS" (1610) annuncia GRANDI COSE NUOVE viste con il cannocchiale, 672 copie, in latino, poche pagine, grande successo italiano all'estero!

- il SAGGIATORE (1623) link PDF (pag.16 "La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto")

- Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico e copernicano (1632)

- Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (1638)

- leggi sulle orbite ellittiche dei pianeti, le prime due furono pubblicate nel “ASTRONOMIA NOVA ” (1609),
la terza legge fu pubblicata nel "HARMONICES MUNDI" (1619)

- nel 1604 pubblica un libro sull'ottica nel quale analizza il modo in cui funziona l'occhio e chiama "fuochi" i punti notevoli delle coniche

- Sistema di coordinate cartesiane Convenzione: usare a,b,c per grandezze note e x, y, z per incognite,

- notazione esponenziale

- principio conservazione quantità di moto

- Meteorologia, ottica (legge empirica della riflessione e della rifrazione), geometria e filosofia “cogito ergo sum”. Rifiuta l'idea di vuoto.

- la sua città natale, La Haye en Touraine, nel 1967 cambiò nome in suo onore in Descartes.

- calcolo della probabilità,

- teoria dei numeri,

- calcolo differenziale

- principio di Fermat sulla propagazione della luce: "tra tutti i possibili percorsi che potrebbe prendere per propagarsi da un punto ad un altro, la luce sceglie quello che richiede il minor tempo"

- discepolo e assistente di Galileo

- costruzione del barometro a liquido (1643)

- riesce per primo ad ottenere un vuoto "stabile"

- Teorema di Torricelli-Barrow sul calcolo integrale

- macchina per eseguire somme automatiche (pascaline 1642)

- calcolo probabilità, la "scommessa di Pascal"

- studi pressione atmosferica (esperimento sulla vetta del puy de dôme)

- Principio di Pascal sulla pressione di un fluido

- Unità misura della pressione [Pa]=[N/m²]

- Teoria particellare della materia. Definizione di elemento. Proprietà dell’aria rarefatta, l’aria trasmette il suono. Legge di Boyle PV=cost (a T=cost)

- Fiammifero, il freddo conserva i cibi, l’acqua congelata si dilata. Il fuoco e la vita dipendono da qualcosa che è nell’aria.

- è tra i membri fondatori della Royal Society di Londra nel 1660

- accelerazione centripeta a_c=v²/r

- orologio a pendolo, telescopio

- principio di Huygens sulla diffrazione delle onde

- energia cinetica: T=½mv²

- teoria ondulatoria luce pubblicata nel 1690 nel suo Traité de la lumière

- teorizza la speranza matematica

- Horologium oscillatorium sive de motu pendulorum (1658) espose la teoria del movimento del pendolo, raccogliendo l'eredità dei primi studi di Galileo, (e aveva ottenuto un brevetto sul primo orologio a pendolo). Egli descrive il pendolo come: "una misura sicura e costante delle grandezze che non dipende da ingranaggio alcuno, e non può essere abolita o corrotta dall'ingiuria o dalla lunghezza del tempo"

- legge di Hooke sulla forza elastica

- costruisce il microscopio composto, scopre e da il nome alla cellula e molte altro....

- curatore degli esperimenti della Royal Society di Londra e arcinemico di Newton

- Principi universali della dinamica

- Unità di misura della forza [N]=[kg·m/s²]

- Teoria della Gravitazione universale

- nel 1687 scrive i Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (in italiano: I principi matematici della fisica (=filosofia naturale), noto semplicemente come Principia)
a proposito della gravità scrive:
"Non sono stato in grado di scoprire le cause di tali proprietà della gravità, e non avanzo ipotesi (Hypotheses non fingo ) [...] è sufficiente che la gravità esista ed agisca secondo le leggi che ho spiegato e che sia in grado di rendere conto di tutti i moti dei corpi celesti "

- calcolo infinitesimale

- utilizzo del termine "funzione" e molto altro …

- nel 1704 scrive l'Opticks (un anno dopo la morte del suo arcinemico Hooke) pubblicando le sue scoperte sulla natura della luce

- membro e poi presidente della "The ROYAL SOCIETY of London for Improving Natural Knowledge"

- è sepolto a Westminster Abbey, sulla sua tomba si legge: "Sibi gratulentur mortales tale tantumque existitisse humani generis decus"

- Formula di de MOIVRE sui numeri complessi

- pubblica nel 1756 il libro: "la dottrina degli azzardi"

- Scala delle temperature Centigrade °C.

- studia le variazioni di livello nel mar Baltico

- Elettricità: nome delle cariche “positive” e “negative”

- parafulmine

- diagrammi di Eulero-Venn

- Notazioni matematiche p, e, i

- sostiene il Modello ondulatorio della luce

- il problema dei 7 ponti di Konigsberg (teoria dei grafi)

- Formule di Eulero

- il numero di Eulero e (pdf)

- prima stima del valore della costante universale   G = 6,67·10^-11N ·m²/Kg²

- nel 1798 fornisce la prima misura accurata della massa della Terra

- è tra i fondatori della Royal Institution

- Teorema di Lagrange sul calcolo differenziale.

- Funzione matematica lagrangiana (sarà la base per la descrizione matematica del mondo quantistico)

- “Teorie des machines simples”

- Legge di Coulomb 1785

- Bilancia a torsione

- Unità di misura della carica elettrica [C]= [A·s]

- Migliora la macchina di Newcomen ideando il condensatore separato

- Introduce il cavallo-vapore per paragonare la potenza del suo motore con quella dei cavalli.

- Unità di misura della Potenza [W]=[J/s]

-Scopre la radiazione infrarossa

-Osserva stelle doppie

-Scopre accidentalmente il pianeta Urano nel 1781

padre della chimica moderna, nel: Traité Élémentaire de Chimie (1789)
- pubblica una lista di 33 elementi chimici (tra cui calorico e luce)

- enuncia principio di conservazione della massa nelle reazioni chimiche,

- "la combustione è un processo che coinvolge l'ossigeno",

- rimpiazza la teoria del FLOGISTO sostenendo l'ipotesi del CALORICO ritenendolo un elemento al pari di ossigeno, azoto, idrogeno....e....luce
Lagrange disse di lui: "è occorso un solo istante per tagliare quella testa, ma la Francia potrebbe non produrne un'altra simile in un secolo"

- costruisce la prima pila elettrica: produrre elettricità in reazioni chimiche.

- VOLT: unità di misura della d.d.p. e della f.e.m.    [V]=[J/C]=[W/A]

- collegamento tra energia - calore - temperatura. esperimenti di termodinamica e calorimetria,

- confuta l'ipotesi del calorico (esperimenti con l'alesature dei cannoni: "per attrito la materia fornisce calore senza limitazione").

- è tra i primi finanziatori dellla Royal Institution,

- sposa in seconde nozze Madame Lavoisier

- teorema del coseno

- padre di Sadi Carnot

- Teorema di Ruffini

- algoritmo di divisione di un polinomio per un monomio di primo grado

- Precursore della teoria atomica

- Tavola dei primi pesi atomici stimati (Daltonismo)

- Analisi armonica

- Serie di Fourier

- Teorema di Fourier: "qualunque onda periodica può essere ottenuta come sovrapposizione di onde armoniche"

- equazioni matematiche per descrivere il flusso di calore

- Fu consigliere scientifico di Napoleone in Egitto

- Teoria ondulatoria della luce, calcola la lunghezza d’onda dei colori

- Stima (errata) delle dimensioni delle molecole dell’acqua

- Messa a fuoco dell’occhio, astigmatismo, la visione dei colori è prodotta da una combinazione di tre colori primari (RGB).

- Decifra la Stele di Rosetta

- Esperienza di Ampère sul fili attraversati da corrente

- Teorema di Ampère

- unità di misura della Intensità di corrente eletrica I, [A] grandezza fondamentale del S.I.

- scoprì nel 1809 la polarizzazione della luce per riflessione

- legge di Malus

- Principio di Avogadro

- Numero di Avogadro N_A=6,022·10²³

- "il Principe dei matematici"

- Teorema di Gauss per il flusso di campo elettrico e per il flusso di campo magnetico

- Curva gaussiana o distribuzione normale

- Famoso aneddoto di quando da bambino risolve il problema della somma dei primi 100 interi...

- "non avete idea di quanta poesia ci sia in una tavola di logaritmi"

- Ricerche sui gas, protossido di azoto come “gas esilarante”

- elettrochimica: isolò potassio e azoto

- lampada di sicurezza per minatori

- premio Davy

- teoria ondulatoria della luce

- esperimento della "macchia luminosa" sulla diffrazione della luce

uno dei padri dell'analisi matematica:

- Teorema di Cauchy sul calcolo differenziale,

- problema di Cauchy sulle equazioni differenziali...

- Legge di Ohm V=IR

- unità di misura della resistenza elettrica: [Ω] =[V/A]

- Induzione elettromagnetica 1831 portò alla costruzione di motori e poi generatori elettrici. Introdusse termini come “elettroliti”, “elettrodo”, “anodo”, “catodo”, “ione”, “linee di forza”. 1843: Gabbia di F. primi esperimenti elettricità nel “vuoto”

- unità di misura della capacità: [F] =[C/V]

- forza di Coriolis   (una forza meccanica "apparente" divenuta di grande importanza in meteorologia per spiegare la formazione dei vortici atmosferici)

- introduce in fisica il termine "Lavoro"

- Ciclo di Carnot

– Teorema di Carnot calore e lavoro sono modi di trasferire l’energia. “il rendimento di una macchina ideale dipendo solo dalle temperature tra cui funziona”. modello di macchina ideale di Carnot - impossibilità di avere Rendimento R=1

- nel 1824 stampa in 600 copie: "Riflessioni sulla potenza motrice del fuoco" spiega che è possibile trasformare "fuoco" in "potenza motrice" (noi diremmo: "calore in lavoro") solo una percentuale del calore fornito alla macchina e che questa percentuale dipende soltanto dalle due temperature tra cui viene fatta operare

"togliere oggi all'Inghilterra le sue macchine a vapore sarebbe come toglierle allo stesso tempo il carbone e il ferro. Vorrebbedire prosciugare le fonti della sua ricchezza..."

"Nonostante ogni tipo di lavoro fatto dalle macchine a vapore, nonostante la condizione soddisfacente a cui sono state portare al giorno d'oggi (1824 durante la PRIMA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE), la loro teoria è ancora poco compresa, e i tentativi per migliorarle sono ancora diretti quasi a casaccio; è stata spesso sollevata la questione se la potenza motrice del calore sia senza confini e se i possibili miglioramenti dei motori a vapore avranno un limite...."

- fornisce le basi per la formulazione del secondo principio della termodinamica

- figlio di Lazare Carnot

- pioniere delle ferrovie francesi

- equazione di Clapeyron (o di Clausius-Clapeyron), che fornisce il calore latente dei cambiamenti di stato dei corpi puri

- diagramma termodinamico (con coordinate p,V)

- Studiò il magnetismo insieme a Gauss

- unità di misura S.I. del flusso magnetico: [Wb] =[T·m²]

- è tra i primi ad utilizzare il concetto di energia (fino ad allora chiamata vis viva)

- nel 1847 enuncia il principio di conservazione dell'energia

- mulinello di Joule: esperimento in cui misura l'aumento di temperatura dell'acua agitata con una ruota a pale mostrando che il lavoro vienne convertito in calore

- Amico di Kelvin, stima la velocità media delle molecole di un gas (tra 475m/s per l'ossigeno e 1900m/s per l'idrogeno)

- unità di misura del lavoro, della energia, del calore: [J] =[N·m]

- calcolo velocità della luce (1850)

- pendolo di Focault (1851) per rilevare il moto di rotazione terrestre attorno al proprio asse
“Il fenomeno si sviluppa con calma: è fatale, irreversibile... Si sente, vedendolo nascere e intensificarsi, che non è possibile per lo sperimentatore affrontarne o ritardarne la manifestazione... Ogni uomo davanti ad un tale fatto... per qualche istante rimane pensoso e silenzioso e si ritira quindi recando in sé il senso pressante e vivissimo del nostro incessante movimento nello spazio”

- primi studi sulla fotografia

- le correnti "parassite" di Focault

- Enunciato del 2° principio termodinamica,

- stima delle dimensione delle molecole, spiega perché i gas si mescolano lentamente,
introduce il principio ENTROPICO

- Scala KELVIN delle temperature assolute K.

- Stima la dimensione delle molecole.

- Conia il termine “termodinamica”

- Enuncia il 2° principio Termodinamica

- Effetto Joule-Thomson come i gas si raffreddano quando si espandono

- Amico di Joule

- è nominato "Lord" per aver steso il primo cavo telegrafico transoceanico funzionante nel 1859

- Nel 1900 dichiarò: "Adesso non c'è niente di nuovo da essere scoperto in fisica. Tutto quello che rimane sono misure sempre più precise"

- è sepolto a Westminster Abbey, accanto a Newton.

- leggi di Kirchhoff
legge dei nodi o delle correnti:"la somma delle correnti entranti in un nodo è uguale alla somma delle correnti uscenti"
legge delle maglie o delle tensioni:"la somma algebrica delle tensioni lungo una linea chiusa è pari a zero"

- Introduce il termine e il concetto di "corpo nero" nel 1862

- Equazioni differenziali di M. risolvono qualsiasi problema relativo all’elettricità e al magnetismo, ma non certi fenomeni quantistici.

- Distribuzione maxwelliana delle temperature, teoria cinetica dei gas. studi sulla visione dei colori fu la base del metodo con cui si ottengono fotografie a colori, immagini televisive nei monitor e nelle stampanti a colori.

- II principio termodinamica, entropia, K_B=1,4·10^-23J/K costante di B

- distribuzione statistica di Maxwell-Boltzman

- scopritore del campo magnetico rotante e ideatore del motore elettrico in corrente alternata,

- Formula di Galileo Ferraris

- la sua città natale, Livorno Vercellese (Piemonte), nel 1924 cambiò nome in suo onore in Livorno Ferraris

- Interferometro di Michelson e Morley

- Esperimento sul "vento d'etere" [Nobel 1907]

- Forza di Lorentz su una carica in moto in un campo magnetico

- Fattore di Lorentz

- Trasformazioni di Lorentz

- contrazione di FitzGerald - Lorentz

- [Nobel 1902]

- esperimento per determinare il rapporto carica/massa dell'elettrone [Nobel 1906]

- modello atomico "Plum-pudding"

- numerosi contributi nel campo dell'elettromagnetismo

- unità di misura del campo magnetico: [T] =[N·s / C·m]

- esperimenti sulla teoria elettromagnetica della luce formulate da Maxwell, ma non ne capì l’utilizzo pratico,

- scoprì casualmente l’effetto fotoelettrico.

- unità di misura dela frequenza [Hz]=[s^-1]     1 Hz=una oscillazione al secondo

- A Zurigo fu uno degli insegnanti di matematica di Albert Einstein

- Spazio-Tempo di Minkowski (una geniale rappresentazione sul piano cartesiano di eventi avendo in ascisse lo spazio tridimensionale e in ordinate c•t)

- inizio della rivoluzione quantistica. Ipotizzò che la radiazione elettromagnetica fosse emessa e assorbita dagli atomi solo in pacchetti discreti, o quanti, di energia proporzionale alla frequenza dell'onda elettromagnetica    [Nobel 1918]

- Costante di Plank h=6,62·10^-34J·s

- sotto la supervisione di J.J.Thomson, scopre che i raggi X di Röntgen sono una forma di luce di piccola lunghezza d’onda (1896)

- scopre che le radiazioni emessa dagli elementi radioattivi sono di tre tipi che chiamò: radiazione ALFA, radiazione BETA, radiazione GAMMA      [Nobel per la chimica 1908]

- precursore della teoria orbitale dell'atomo, scopre lo "scattering Rutherford" nell'esperimento della lamina d'oro sottile

- modello atomico "a planetario" (1911)

- battezza “protone” la particella subatomica dotata di carica elettrica positiva già identificata da altri fisici (1920)

- Telegrafo senza fili

- [Nobel 1909]

- la città di Sasso Bolognese, con Regio Decreto 7 marzo 1938, a ricordo della terra dove "ebbero luogo i primi esperimenti della prodigiosa invenzione che donò immensi benefici all'umanità intera, e rese immortale il nome di Guglielmo Marconi", mutò la denominazione del comune in Sasso Marconi

- teoria della relatività (1905)

- La velocità della luce c è costante (masse e tempi non sono costanti, ma...)

- effetto fotoelettrico [Nobel 1921]

- e molto altro...

- primo modello quantistico dell'atomo [Nobel 1922]

- principio di complementarità (il duplice aspetto di alcune rappresentazioni fisiche dei fenomeni a livello atomico e subatomico non può essere "osservato" contemporaneamente durante lo stesso esperimento)

- propone una equazione d'onda per gli elettroni

- elabora un modello matematico interamente basato sulle onde [Nobel 1933]

- Individua la forza nucleare “FORTE” (1921)
la forza nucleare forte o interazione forte tiene unito il nucleo, è circa cento volte più intensa di quella elettrica (di fatto non esistono nuclei stabili con più di un centinaio di protoni) ed ha un raggio di azione limitato a circa 10^-15m, le dimensioni del nucleo atomico, ed è inavvertibile oltre (è una forza che non obbedisce alla legge dell’inverso del quadrato)

- Individua il NEUTRONE (1932) [Nobel 1935]
In una serie di esperimenti osservò che il berillio (₄Be) e il Boro (₄B), bombardati con particelle alfa, espelleva particelle neutre e che queste a loro volta espellevano protoni (nuclei di idrogeno) dalla paraffina (materiale ricco di atomi di idrogeno) ne misurò la massa e trovo che era leggermente più grande di quella del protone. mn=1,6749x10^-27kg

- due equazioni per i quanti di luce E=hf e E=pc

- ogni corpo ha natura duale onda-particella

- scopre la natura ondulatoria dell'elettrone [Nobel 1929]

- prova definitiva dell'esistenza dei fotoni

- scopre l'effetto Compton [Nobel 1927] (un fenomeno di scattering interpretabile come un urto tra un fotone (inteso come particella) e un elettrone)

- uno dei padri fondatori della meccanica quantistica

- intuizione o meglio “invenzione” del NEUTRINO, il neutrino sarà rilevato sperimentalmente solo nel 1956   ("Ho fatto qualcosa di terribile. Ho predetto una particella inosservabile!")

- principio di esclusione (due fermioni identici non possono occupare simultaneamente lo stesso stato quantico) [Nobel 1945]

- Pila atomica

- Lavora al progetto “Manhattan”

- individua la forza nucleare debole [Nobel 1938]

- uno dei fondatori della meccanica quantistica [Nobel 1932]

- Principio di indeterminazione. (stabilisce i limiti nella misurazione dei valori di grandezze fisiche coniugate o, nelle formulazioni più recenti e generali, incompatibili in un sistema fisico)

- Lavora al progetto atomico nazista

- l'opera teatrale Copenhagen ricorda il suo incontro con Bohr nel 1941

- l'irragionevole efficacia della matematica (link PDF) (1960)

- partecipa al progetto Manhattan

- [Nobel 1963]

- partecipa al progetto Manhattan

- partecipa alla costruzione dei primi computer programmabili della storia (architettura di Von Neumann)