personaggi incontrati sui libri del liceo di Fisica e Matematica


Quinto Congresso Solvay, 1927 (29 personaggi, 17 premi nobel)
approfondimento: 17 Nobel Prize Winners United in One Photo - The Solvay Conference 1927

"la scienza è una impresa collettiva che abbraccia molte generazioni...
... è il passaggio di una fiaccola da insegnante a studente, è una comunità di menti che risale fino alla antichità e si proietta verso le stelle..."
- - -
Il seguente tentativo di elencare linearmente e cronologiacamente i personaggi della storia della matematica e della fisica è solo per fornire un supporto ai miei studenti e non pretende di essere completo o esaustivo e
inoltre è limitato ai personaggi che si incontrano nei libri di testo del liceo, l'impresa non è facile perché come scrisse Max Born, la storia della scienza e in particolare della meccanica quantistica non è tanto come "una scala a chicciola, quanto un groviglio di vicoli interconnessi"

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TALETE di Mileto

 
Grecia
630 a.C.
545 a.C.

- uno dei sette saggi dell'antichità

- Teorema di Talete con cui misura l'altezza della piramide di Cheope

- predisse per primo una eclissi solare

- "TUTTO è FATTO di ACQUA"

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

- scopre che l'AMBRA, una resina fossile chiamata elektron in greco antico, se strofinata acquista una misteriosa forza capace di attrarre pagliuzze

 

 
PITAGORA di Samos  
Grecia

570 a.C.
495 a.C.

- teorema di Pitagora sui triangoli rettangoli

- "TUTTO è NUMERO"

- le famose tavole moltiplicative dette tavole "pitagoriche" sembrano essere successive

- "l'uomo è la misura di tutte le cose"

 
ZENONE di Elea  
Magna Grecia
489 a.C.
431 a.C.

- con i suoi 4 paradossi mette in discussione il "TUTTO è NUMERO " del pensiero pitagorico

- getta le basi del ragionamento "PER ASSURDO"

 

il paradosso di Achille e la Tartaruga con la legge oraria del MRU


il paradosso di Achille e la Tartaruga con le serie numeriche
DEMOCRITO di Abdera  
Grecia
460 a.C.
370 a.C.
- cofondatore dell'atomismo, "TUTTO è FATTO di ATOMI"  
...
ARISTOTELE di Stagira
Grecia
384 a.C.
322 a.C.

- 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)

 
EUCLIDE
Grecia
IV sec a.C.
III sec a.C.

- 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


Il mistero del quinto postulato
ARISTARCO di Samos
Grecia
310 a.C.
230 a.C.

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 e i tentativi di R.Hooke la rilevarono, la prima misurazione di parallasse stellare fu nel 1838)

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

 

Omaggio ad Aristarco
ARCHIMEDE di Siracusa  
Magna Grecia
287 a.C.
212 a.C.

- 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)

- approfondimento: intervista impossibile ad ARCHIMEDE (INFN scienza x tutti)

 

 
la storia dell'assedio di Siracusa

ERATOSTENE di Cirene
Grecia
276 a.C.
194 a.C.

- prima misura della circonferenza terrestre

- crivello per "setacciare" i numeri primi

Claudio TOLOMEO
di Alessandria
 
Grecia
100-175

- 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"

 
ERONE di Alessandria  
Grecia
I? sec.d.C.

- Formula di Erone sull'area di un triangolo

- Eolipila di Erone

 
DIOFANTO di Alessandria  
Grecia
III o IV sec.d.C.

- Equazioni Diofantee (equazioni non necessariamente di primo grado per le quali si cercano soltanto soluzioni intere)

- nella sua opera principale, Arithmetica, tratta le equazioni indeterminate e il simbolismo matematico e studia le terne pitagoriche

   
     
Leonardo Pisano
(detto FIBONACCI)
 
Pisa
1170-1250

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

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

...

FIBONACCI e la meraviglia dei numeri
   
     
Johann WERNER
Germania
1468-1522 - formule di Werner (formule goniometriche inverse delle formule di prostaferesi per trasformare somme di funzioni goniometriche in prodotti)  
Niccolò COPERNICO
(Koppernick)
 
Polonia
1473-1543

- nel“DE REVOLUTIONIBUS ORBIUM CELESTIUM LIBRI SEX ” (1543) pone 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

Michael Stifel o STIEFEL  
Germania
1487-1567 - nel 1544 pubblica una versione del Tringolo di Tartaglia

- Formula regola di Stifel, sulla somma dei coefficienti che compaiono nel triangolo di Tartaglia
 
Niccolò Fontana
(detto TARTAGLIA)
Brescia
1499-1557

- Triangolo di Tartaglia (1556)

- una formula risolutiva per le equazioni di terzo grado

Tycho BRAHE
Danimarca
1546-1601

- 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,

- nel 1573 pubblica il "DE STELLA NOVA" sulla supernova SN1572 detta la supernova di TYCHO

Simon STEVIN  
Belgio
1548-1620 - Legge di Stevin sulla pressione dei fluidi (1586)  
NEPERO
(John Napier)
 
Scozia
1550-1617

- 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?)


i bastoncini di NEPERO
GALILEO Galilei  
Pisa
1564-1642

- 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 si osservino le statue ai lati del frontespizio) 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)



...

  

KEPLERO
(Johannes Kepler)
 
Germania
1571-1631

- 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

- nel 1609 pubblica in latino il "SOMNIUM", probabilmente la prima opera di fantascienza, pubblicata postuma nel 1634

Willebrord SNELL  
Olanda
1580-1626 - Legge empirica della rifrazione, detta legge di Snell-Cartesius  
CARTESIO
(Renè Descartes)
Francia
1596-1650

- 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.

 
l'intuizione di Cartesio
Pierre de FERMAT  
Francia
1601-1665

- 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"

 

Il mistero dell'ultimo teorema di Fermat
Evangelista TORRICELLI
Faenza
1608-1647

- 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

 
Francesco GRIMALDI
Bologna
1618-1663 - scopre e da il nome al fenomeno della DIFFRAZIONE della LUCE  
Blaise PASCAL  
Francia
1623-1662

- 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]

 

la "scommessa di Pascal"
Robert BOYLE  
Inghilterra
1627-1691

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

- primi lavori pioneristici sul Fiammifero

- scopre che 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

 
Christiaan HUYGENS
Olanda
1629-1695

- accelerazione centripeta ac=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"

 
Robert HOOKE  
Inghilterra
1635-1703

- 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

 
Isaac NEWTON, sir
Inghilterra
1642-1727

- Principi universali della dinamica

- Unità di misura della forza [N]=[kg·m/s2]
ovviamente nei suoi calcoli Newton non misurava in N, ma in libbre-forza (lbf) o pounds (unità di misura ancora utilizzata negli USA)
convertitore tra lbf e N

- Teoria della Gravitazione universale

- nel 1687 pubblica 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 pubblica 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"

 

Ole RØMER
Danimarca
1644-1710 - osservando i ritardi delle eclissi di IO, ottiene il primo calcolo approssimato della velocità della luce
Gotfried LEIBNIZ  
Germania
1646-1716 - Calcolo infinitesimale,  
Michel ROLLE
Francia
1652-1719 - Teorema di Rolle sul calcolo differenziale  
Guillaume François Antoine marchese de l'HÔPITAL
Francia
1661-1704 - Teorema di l'HÔPITAL sul calcolo differenziale  
Abraham de MOIVRE  
Francia
1667-1754

- Formula di de MOIVRE sui numeri complessi

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

 


Abraham de Moivre: il matematico che calcolò la DATA della sua MORTE

Gabriel FAHRENHEIT  
Polonia

Germania

1686-1736 - Scala delle temperature F


la scala Fahrenheit
Anders CELSIUS  
Svezia
1701-1744

- Scala delle temperature Centigrade °C. (la scala pensata da Celsius fissava il punto di ebollizione dell'acqua a 0°C e quello di fusione del ghiaccio a 100°C... un anno dopo la sua morte avvenuta per tubercolosi a soli 43 anni la scala venne ribaltata probabilmente per motivi di praticità)

- studia le variazioni di livello nel mar Baltico

Gabriel CRAMER  
Svizzera
1704-1752 - Metodo di risoluzione di sistemi di equazioni lineari  
Benjamin FRANKLIN  
USA
1706-1790

- Esperimenti sull'elettricità: introdusse nuove parole nel dizionario sceintifico come: “carica positiva e negativa”, "conduttore", "batteria", "parafulmine", "messa a terra"...

- Congettura (rivedibile) contro la natura corpuscolare della luce (vd.cronologia2 sia fatta la luce)

 



il parafulmine di Franklin

EULERO
(Leonhard Euler)
Svizzera
1707-1783

- diagrammi di Eulero-Venn

- Notazioni matematiche p, e, i, π, f(x)

- 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)

- identità di Eulero: e+1=0, la formula più bella della matematica!


La formula più bella del mondo

i sette ponti di Konigsberg

Henry CAVENDISH  
Inghilterra
1731-1810

- 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 di Londra

 
Joseph Louis LAGRANGE  
Torino

Francia
1736-1813

- Teorema di Lagrange sul calcolo differenziale.

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

 
 
     
Charles Augustin de COULOMB
Francia
1736-1806

- “Teorie des machines simples”

- Legge di Coulomb 1785

- Bilancia a torsione

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

 
James WATT  
Scozia
1736-1819

- Migliora la macchina di Newcomen ideando il condensatore separato

- Introduce il cavallo-vapore per paragonare la potenza del suo motore con quella dei cavalli (1CV=735,7W)

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

 
Luigi GALVANI  
Bologna
1737-1798 - studia l'Elettricità animale  
William HERSCHEL  
Germania
1738-1822

-Scopre la radiazione infrarossa

-Osserva stelle doppie

-Scopre accidentalmente il pianeta Urano nel 1781

 
Antoine-Laurent de LAVOISIER
Francia
1743-1794

- 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"

Alessandro VOLTA  
Como
1745-1827

- 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]

 
Benjamin THOMPSON,
conte RUMFORD
 
USA
1753-1814

- 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,

- «Mi sembra estremamente difficile, se non del tutto impossibile, farmi una idea chiara di una qualsiasi cosa capace di essere suscitata e trasmessa nel modo in cui il CALORE è suscitato e trasmesso in questi esperimenti che sia diversa dal MOVIMENTO»

- sposa in seconde nozze Madame Lavoisier


Approfondimento su Benjamin Thompson Conte RUMFORD
Lazare CARNOT  
Francia
1753-1823

- teorema del coseno

- padre di Sadi Carnot

 
Giovanni Battista GUGLIELMINI  
Bologna
1760-1817 - nel 1790 effettua i primi esperimenti sulla caduta dei gravi per riconoscere gli effetti provocati dalla rotazione terrestre    
Paolo RUFFINI  
Valentano
Viterbo
1765-1822

- Teorema di Ruffini

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

 


Lorenzo Baglioni - Il Rap del Teorema di Ruffini feat I.L. P.R.O.F.

John DALTON  
Scozia
1766-1844

- Precursore della teoria atomica

- Tavola dei primi pesi atomici stimati (Daltonismo)

 
Jean Baptiste FOURIER  
Francia
1768-1830

- 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

 

The Fourier Series
Thomas YOUNG  
Inghilterra
1773-1829

- 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

Robert BROWN  
Inghilterra
1773-1858 - moto browniano (da botanico osserva al microscopio il moto disordinato di piccoli pollini, aventi diametro dell'ordine del micrometro, presenti in fluidi o sospensioni fluide)  
Jean-Baptiste BIOT  
Francia
1774-1862 - Legge empirica di Biot-Savart sul campo magnetico generato da un filo percorso da corrente (intorno al 1820)  
André-Marie AMPÈRE
Francia
1775-1836

- 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. [A]=[C/s]

 
Étienne-Louis MALUS
Francia
1775-1812

- scoprì nel 1809 la polarizzazione della luce per riflessione

- legge di Malus sulla polarizzazione della luce

 
Amedeo Carlo AVOGADRO
Conte di Quaregna e di Cerreto
 
Torino
1776-1856

- Principio di Avogadro

- Numero di Avogadro NA=6,022·1023

Carl Friedrich GAUSS  
Germania
1777-1855

- "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"

 


il Famoso aneddoto

Hans Christian ØRSTED
Danimarca
1777-1851 - un filo percorso da corrente elettrica crea un campo magnetico che provoca la deviazione di un ago magnetico posto nelle sue vicinanze (1820)  
Joseph Louis GAY-LUSSAC
Francia
1778-1850 - Leggi di Gay-Lussac sui gas perfetti  
Humphry DAVY, sir
Inghilterra
1778-1829

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

- elettrochimica: isolò potassio e azoto

- lampada di sicurezza per minatori

- premio Davy

 
David BREWSTER  
Scozia
1781-1868 - Angolo di Brewster (fenomeno della polarizzazione totale per riflessione)  
Joseph von FRAUNHOFER  
Germania
1787-1826 - nel 1814 osserva righe nello spettro solare, egli non conosceva la struttura interna dell’atomo e quindi non seppe mai cosa causasse le righe che oggi portano il suo nome, ma introdusse l’uso della Spettroscopia  
Augustin-Jean FRESNEL  
Francia
1788-1827

- teoria ondulatoria della luce

- esperimento della "macchia luminosa" sulla diffrazione della luce

 
Augustin-Louis CAUCHY
Francia
1789-1857

uno dei padri dell'analisi matematica:

- Teorema di Cauchy sul calcolo differenziale,

- problema di Cauchy sulle equazioni differenziali...

 
Georg OHM
Germania
1789-1854

- le due Leggi di Ohm per i circuiti elettrici

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

 
Michael FARADAY  
Inghilterra
1791-1867

- 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]

 



Faraday e la Divulgazione Scientifica
   
Félix SAVART  
Francia
1791-1841 - Legge empirica di Biot-Savart sul campo magnetico generato da un filo percorso da corrente (intorno al 1820)  
Gaspard Gustave de CORIOLIS
Francia
1792-1843

- 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"

Sadi CARNOT
Francia
1796-1832

- 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

 
Joseph HENRY
USA
1797-1878 - unità di misura dell'induttanza: [H] =[V·s/A]  
Franz Ernst NEUMANN
Germania
1798-1895 - legge dell'induzione elettromagnetica dette legge di Faraday-Neumann-Lenz  
  Pierre-Frédéric SARRUS
Francia
1798-1861 - regola di Sarrus, per calcolare il determinante di una matrice 3x3  

la regola di SARRUS
   
Émile CLAPEYRON
Francia
1799-1864

- 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)

 
Christian DOPPLER
Austria
1803-1853 - Effetto Doppler (1845)  

Christian Doppler Foundation
Wilhelm Eduard WEBER
Germania
1804-1891

- Studiò il magnetismo insieme a Gauss

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

 
Heinrich LENZ  
Russia
1804-1865 - legge di Lenz: "la forza elettromotrice indotta ha segno tale da opporsi alla causa che l'ha generata"  
Karl WEIERSTRASS  
Germania
1815-1897 - teorema di Weierstrass riguardo l'esistenza di massimi e minimi di funzioni di variabile reale  
James JOULE
Inghilterra
1818-1889

- 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]


Hippolyte FIZEAU  
Francia
1819-1896 - macchina di Fizeau: primo apparato per la misurazione terrestre della velocità della luce (1850)
Léon FOUCAULT
Francia
1819-1868

- 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

 
Rudolf CLAUSIUS
Prussia
1822-1888

- Enunciato del 2° principio termodinamica,

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

 
William Thomson,
lord KELVIN
N.Irlanda
1824-1907

- 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.


cavi sottomarini
Gustav Robert KIRCHHOFF
Germania
1824-1887

- 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

James Clerk MAXWELL *  
Scozia
1831-1879

- Le Equazioni differenziali di Mawell 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.

 
Dmitrij MENDELEEV
Russia

1834-1907 - nel 1869 pubblica la prima Tavola periodica degli elementi
(nella relazione L'interdipendenza fra le proprietà dei pesi atomici degli elementi previde l'esistenza di altri elementi di cui ne descrisse anche le proprietà chimiche e fisiche con impressionante precisione)
John VENN
Inghilterra
1834-1923 - diagrammi di Eulero-Venn  
Ludwig BOLTZMANN
Austria
1844-1906

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

- distribuzione statistica di Maxwell-Boltzman

 
...

Wilhelm RÖNTGEN
Germania
1845-1923 - Scopre i raggi X [Nobel 1901]  
Galileo FERRARIS  
Italia
1847-1897

- 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



Albert Abraham MICHELSON
USA
1852-1931

- Interferometro di Michelson e Morley [Nobel 1907]

- Esperimento sul "vento d'etere"

 
Hendrik LORENTZ  
Olanda
1853-1928

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

- Fattore di Lorentz

- Trasformazioni di Lorentz

- contrazione di FitzGerald - Lorentz

- [Nobel 1902]

- nel 1899 chiama "elettroni" i corpuscoli di J.J.Thomson

Joseph John
J.J. THOMSON
 
Inghilterra
1856-1940

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

- modello atomico "Plum-pudding"

- nel 1894dimostra che ir aggi catodici si muovono molto più lentamente della luce (e quindi non sono radiazioni elettromagnetiche)

- nel 1912 realizza il primo "Spettrometro di massa"

Nikola TESLA  
naturalizzato
USA
1856-1943

- numerosi contributi nel campo dell'elettromagnetismo

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

 



Nikola Tesla, storia di un genio dimenticato: il "mago dell'elettricità" e la guerra delle correnti
Heinrich HERTZ  
Germania
1857-1894

- 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

 
Hermann MINKOWSKI  
Lituania
naturalizzato
Germania
1864-1909

- 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)

 
Max PLANCK  
Germania
1858-1947

- 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

 
Maria Sklodowska in CURIE
Polonia

naturalizzata
Francia
1867-1934

- scopre e studia la radioattività naturale [Nobel per la fisica 1903 - Nobel per la Chimica 1911]

- Marie Curie alla figlia Irène che ha 17 anni e vuole rendersi utile dopo la mobilitazione della Francia nell'agosto 1914:
"...se non puoi lavorare per il presente della Francia, allora lavora per il suo futuro. Molte persone saranno scomparse dopo questa guerra e dovranno essere sostituite, fai della fisica e della matematica il centro delle tue attività..."

Robert MILLIKAN  
USA
1868-1953 - con l'esperimento della goccia d'olio misura il valore della carica elettrica fondamentale [Nobel 1923]
Ernest RUTHERFORD
N.Zelanda
1871-1937

- 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)


Rutherford e il modello atomico
Guglielmo MARCONI, marchese  
Bologna
1874-1937

- 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

 

Karl SCHWARZSCHILD  
Germania
1873-1916 - raggio di SCHWARZSCHILD  
 
     
Albert EINSTEIN
Germania

naturalizzato
Svizzera

USA
1879-1955

- 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...






EINSTEIN materia energia

Niels BOHR  
Danimarca
1885-1962

- 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)

- approfondimento: intervista impossibile a NIELS BOHR (INFN scienza x tutti)


BOHR a 70anni sugli atomi


L'aneddoto più simpatico della Fisica

Erwin SCHRÖDINGER
Austria
1887-1961

- propone una equazione d'onda per gli elettroni

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

 

...

...

James CHADWICK  
Inghilterra
1891-1974

- 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 (5B), 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

 
Louis de BROGLIE
Francia
1892-1987

- 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]

 
Arthur COMPTON  
USA
1892-1962

- 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)

 
Wolfgang PAULI  
Austria
1900-1958

- 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]

Enrico FERMI  
Roma
1901-1954

- Pila atomica

- Lavora al progetto “Manhattan”

- individua la forza nucleare debole [Nobel 1938]

 
Werner Karl HEISENBERG
Germania
1901-1976

- 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


HEISEMBERG e la bomba atomica


Il Principio di Indeterminazione

Paul DIRAC
Galles
1902-1984 - studia la meccanica quantistica formulando, fra l'altro, l'omonima equazione e predicendo l'esistenza dell'antimateria. [Nobel 1933]

- "nella scienza si cerca di dire alla gente, in modo da essere capiti da tutti, qualcosa che nessuno sapeva prima. Invece nella poesia accade esattamente il contrario"
Eugene WIGNER  
Ungheria
naturalizzato
USA
1902-1995

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

- partecipa al progetto Manhattan

- [Nobel 1963 per i contributi alla teoria del nucleo atomico e le particelle elementari]

John Von NEUMANN
Ungheria
naturalizzato
USA
1903-1957

- partecipa al progetto Manhattan

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


il matematico più veloce del west
Richard FEYNMAN  
USA
1918-1988

- partecipa al progetto Manhattan

- [Nobel 1965 per il lavoro sulla Q.E.D.]

- "Una legge fisica è una regolarità della natura esprimibile in forma matematica"

- "I fisici hanno capito che il punto essenziale non è se una teoria piaccia o non piaccia, ma se fornisca previsioni in accordo con gli esperimenti ..."

- «C'è un fatto, o se volete, una legge, che governa i fenomeni naturali sinora noti. NON CI SONO ECCEZIONI A QUESTA LEGGE, per quanto ne sappiamo è esatta. La legge si chiama “conservazione dell'energia”, ed è veramente una idea molto astratta, perché è un principio matematico: dice che c'è una grandezza numerica, che non cambia qualsiasi cosa accada. Non descrive un meccanismo, o qualcosa di concreto: è solo un fatto un po' strano: possiamo calcolare un certo numero, e quando finiamo di osservare la natura che esegue i suoi giochi, e ricalcoliamo il numero, troviamo che non è cambiato...»


Richard Feynman: Il Metodo Scientifico


How did we find the speed of light?


l'universo in un bicchiere di vino

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APPROFONDIMENTO: 5 COSE che non sapevi sul PREMIO NOBEL PER LA FISICA

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* “la verità scientifica dovrebbe essere presentata in diverse forme e dovrebbe essere considerata parimenti scientifica che si presenti nella veste vigorosa e nella vivida colorazione di una immagine fisica oppure nella sottigliezza e nel pallore di un’espressione simbolica(the Scientific Papers of J.C.Maxwell, 1890). Con lo sviluppo della scienza e in particolare della teoria quantistica, nel XX secolo sarebbe divenuto sempre più chiaro che le immagini e i modelli fisici di cui ci serviamo per cercare di rappresentare ciò che accade su scale molto al di là della portata dei nostri sensi sono nulla più che stampelle per la nostra immaginazione, infatti in determinate circostanze un particolare fenomeno si comporta “COME SE” fosse e non che SIA… I modelli sono importanti e utili, ma non sono la verità, (come i punti e le linee della geometria); nella misura in cui esiste la verità scientifica, essa risiede nelle equazioni e furono equazioni quelle che Maxwell propose…

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con molti limiti e qualche imprecisione il video mostra in maniera suggestiva il contributo portato dalla matematica al sapere moderno