COS’É LA FISICA?La fisica è lo studio dei FENOMENI NATURALI: è una disciplina molto antica, perché l’uomo ha sempre cercato di comprendere e dominare il mondo che lo circonda

QUALI FENOMENI?Spesso il campo di studio della fisica è ristretto al mondo inanimato e a quei fenomeni naturali così semplici ed elementari da rivelare le leggi fondamentali di natura: il moto dei pianeti, per esempio, o l’interazione tra particelle

QUALI FENOMENI?Questa limitazione è però del tutto fittizia: la biofisica, per esempio, applica le leggi della fisica ai sistemi viventi. Uno dei compiti della fisica è proprio quello di spiegare fenomeni sempre più complessi, compresa la vita, in termini di leggi elementari

QUANDO NASCE LA FISICA?

Non esiste una data di nascita ufficiale: le prime osservazioni approfondite e quantitative della natura, specie in campo astronomico, furono compiute in epoca preistorica, in complessi come quello di Stonehenge o Carnac

LA SCIENZA GRECASempre nel campo dell’astronomia, furono i greci ad elaborare i primi modelli matematici dei moti celesti: anche se errati, questi modelli possono essere considerati i prototipi delle moderne teorie scientifiche

GLI ELEMENTILa scienza greca presupponeva l’esistenza di cinque elementi; aria, acqua, terra, fuoco e materia celeste.Oggi nessuno di questo è considerato un elemento

ARCHIMEDELa prima LEGGE FISICA ad essere formulata nel modo in cui ancor oggi viene studiata è la legge delle leve: a scoprirla fu Archiemde, scienziato greco di Siracusa. Tale legge afferma che una leva sta in equilibrio quando le forze applicate sono inversamente proporzionali ai bracci.

COPERNICOIl corso della scienza subì un brusco cambiamento quando, nel 1543, Copernico ipotizzò che al centro del sistema solare non vi è la Terra, ma il sole. Questa ipotesi fu in seguito dimostrata da Galileo col telescopio.

GALILEOGalileo è considerato il padre del metodo scientifico; egli affermò che la scienza deve essere basata su• dimostrazioni matematiche• verifiche sperimentali

GALILEOUn esperimento, secondo Galileo, non consiste in una semplice osservazione della natura, ma implica delle misurazioni, i cui risultati vanno poi confrontati con le previsioni teoriche

LE “PAROLE” DELLA FISICA

La fisica si esprime attraverso GRANDEZZE FISICHE Una grandezza fisica è qualsiasi cosa possa essere misurata per mezzo di una procedura ben definita.Le grandezze fisiche sono le “parole” del linguaggio fisico

IL LINGUAGGIO DELLA FISICAIl linguaggio della fisica è la MATEMATICA.Le grandezze fisiche vengono combinate in FORMULE FISICHE, che hanno sempre la forma di equazioni.Questo rende la fisica molto difficile ma anche molto potente.

2mcE

VERITA’ IN FISICAQuando un’ipotesi scientifica viene ritenuta valida?Quando un gran numero di prove sperimentali concorda con essa e nessuna la smentisce.Questo non significa che tale ipotesi diventi una verità indiscutibile; ad esempio, la teoria della gravitazione di Newton, ritenuta per secoli del tutto esatta, dovette essere corretta quando furono osservate delle discrepanze coi dati astronomici.

CHI E’ IL FISICOFino a un paio di secoli fa lo scienziato era una persona dalla vasta cultura e dai molteplici interessi, sia scientifici che umanistici. Copernico, per esempio, aveva studiato medicina e si occupava di amministrazione e diplomazia.Oggi, però, questa figura del genio “a tutto campo” sopravvive solo nei romanzi di fantascienza: nella realtà, gli scienziati sono specializzati in settori specifici

FISICO TEORICOIl compito di un teorico è quello di formulare nuove teorie e svolgere complessi calcoli e dimostrazioni. Il suo mestiere si avvicina molto a quello del matematico.Un esempio è Albert Einstein

FISICO SPERIMANTALEIl fisico sperimantale si occupa di mettere alla prova tramite esperimenti le teorie e di ricercare fenomeni nuovi.Un esempio è Carlo Rubbia.

FISICO APPLICATOLa fisica applicata sviluppa nuove tecnologie a partire dalle scoperte scientifiche; a partire dalla metà del XIX° secolo questo ha cambiato radicalmente la vita degli uomini e il corso della storia. Un esempio è Guglielmo Marconi

COSA SAPPIAMO OGGI?Oggi la fisica ha dato risposta a molte Oggi la fisica ha dato risposta a molte importanti questioni.importanti questioni.

• la struttura su grande scala dell’universo la struttura su grande scala dell’universo e la sua evoluzione fino a pochi secondi e la sua evoluzione fino a pochi secondi dopo la sua nascitadopo la sua nascita• i componenti elementari della materia e il i componenti elementari della materia e il modo in cui interagiscono tra loro, almeno modo in cui interagiscono tra loro, almeno fino a energie non troppo grandifino a energie non troppo grandi

COSA NON SAPPIAMO?Tuttavia, molte questioni fondamentali restano Tuttavia, molte questioni fondamentali restano irrisolte.irrisolte.

• i primi istanti di vita dell’universoi primi istanti di vita dell’universo• il comportamento della materia ad alte il comportamento della materia ad alte energieenergie• la materia oscurala materia oscura

PERCHE’ STUDIARE FISICA?L’uomo ha sempre desiderato conoscere la sua origine, il suo destino, il suo ruolo nell’universo: oggi la fisica fornisce la miglior risposta a questo desiderio che si possa ottenere col solo ingegno umano.

PERCHE’ STUDIARE FISICA?

Oggi scienza e tecnologia condizionano la vita delle persone e lo sviluppo delle società come mai in passato.Scelte importanti a cui siamo chiamati (ad esempio la questione energetica, o la bioetica) possono essere affrontate solo con una adeguata conoscenza dei principali concetti scientifici.

PERCHE’ STUDIARE FISICA?Senza adeguate conoscenze scientifiche un cittadino non può essere un membro attivo della società in cui vive e rischia di essere ridotto, da utilizzatore dei prodotti tecnologici, a puro strumento nelle mani di una tecnologia che non conosce e non capisce