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Venerdì, 09 Agosto 2019 10:04

Dialoghi

Di dialoghi è piena la storia della scienza, a partire da Platone fino ad arrivare a quelli di Galilei, e Clifford Johnson ha deciso di ampliare questa tecnica letteraria, offrendo dei dialoghi a fumetto. Pubblicato dalla casa editrice Dedalo nel 2018, il libro «Dialoghi, Conversazioni sulla natura dell’Universo» è a tratti impegnativo, ma ricco di spunti. L’autore stesso, al termine di ogni dialogo, propone un paio di pagine di note, nelle quali sono stati aggiunti degli approfondimenti.

Gli undici dialoghi costituiscono un’unica narrazione, visto che si intrecciano, si interrompono per poi riprendere in un secondo momento e danno l’idea di una staffetta che sviluppa il discorso. A parte il secondo dialogo, dedicato al metodo scientifico, con protagonisti due fratelli che ipotizzano una spiegazione per l’aumento di volume del riso durante la cottura, gli altri sono in qualche modo collegati. Il primo dialogo avviene in un museo, durante una festa: si incontrano un astrofisico e una donna che cominciano a parlare dell’elettromagnetismo, ma continuano la spiegazione nel quarto dialogo, dove si parla di bellezza, simmetria e rottura della simmetria. Il terzo dialogo è l’incontro in un locale tra una fisica e un uomo: al di là del loro coinvolgimento personale, la protagonista è la teoria del tutto. Il quinto incontro avviene in stazione e il dialogo si svolge sul treno, sconfinando in considerazioni metafisiche e religiose e proseguendo nel settimo dialogo con i buchi neri. I protagonisti del sesto dialogo sono i personaggi del primo, che si incontrano alla Angel’s Flight Railway di Los Angeles: il fisico viene paragonato a un abile cuoco che, assaggiato un piatto, riesce a elencare gli ingredienti e a capire come sono stati legati, così come i fisici che, «combinando le osservazioni astronomiche con le equazioni giuste deducono le proprietà dell’universo primordiale». Nell’ottavo dialogo, l’esperta è quella del terzo dialogo e, sconfinando nel nono dialogo, le due protagoniste parlano di diagrammi di Feynman, di teoria di Gauge, di dimensioni… L’esperta poi incontra, nel decimo dialogo, l’esperta del quinto dialogo e insieme si confrontano: il confronto non è semplice da seguire, ma dà l’idea che, pur appartenendo ad ambiti diversi e avendo specializzazioni diverse, i fisici riescano a confrontarsi e a costruire nuove idee, grazie ai nuovi spunti. L’ultimo dialogo, un incontro in autobus, è un modo per descrivere il lavoro degli scienziati: «gli scienziati non sono gente speciale, ma gente normale che si occupa di una cosa speciale: la scienza».

Per realizzare il progetto, Johnson, fisico che si occupa di gravità quantistica e di teoria delle superstringhe, ha dedicato mesi a perfezionare le proprie doti di disegnatore, per poter realizzare autonomamente tutta l’opera, tant’è che la stesura del libro ha richiesto diciassette anni di lavoro. I dialoghi sono ricchi di significati, come dimostrano «Le espressioni del volto e il linguaggio del corpo [che] entrano in azione», secondo le parole del premio Nobel per la fisica (2004) Frank Wilczek nella prefazione. Addirittura, alcune volte Johnson ha legato «la fisica di cui discutono i protagonisti alla disposizione delle immagini nella pagina», ovvero ha rappresentato i contenuti della fisica a più livelli. Allo stesso tempo, ha inserito equazioni e diagrammi, a differenza di altri libri divulgativi (ricordo che gli editor incoraggiano gli autori a evitare le equazioni).

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Venerdì, 09 Agosto 2019 09:55

La relatività a fumetti

«La relatività a fumetti» è stato pubblicato nel 2008 nella collana La scienza a fumetti della Casa Editrice Raffaello Cortina. Gli autori sono Bruce Bassett, cosmologo e Ralph Edney, matematico e illustratore, che della stessa collana ha curato i libri sui frattali e sul tempo.

Il libro, di rapida lettura, unisce la forza delle immagini ad alcune brevi spiegazioni, chiare ed efficaci. Può essere un modo per fare il punto della situazione rispetto a quanto studiato a scuola, per gli studenti, o una guida con i suggerimenti per alcuni approfondimenti per gli insegnanti.

Il libro si apre con la descrizione del contesto scientifico, storico e filosofico in cui è maturata la teoria della relatività. Dopo aver descritto, nei suoi tratti essenziali, la relatività speciale, il focus si sposta sulla complessità della relatività generale. Dalle trasformazioni di Lorentz al particolare comportamento dei muoni, si arriva poi al confronto tra la fisica classica e quella quantistica. Posto l’accento sul “più felice pensiero della [sua] vita”, ovvero l’intuizione dell’esperimento mentale della caduta libera, tra disegni illuminanti e vignette che contribuiscono ad alleggerire il tema, alcune piccole sintesi, sparse qua e là nel libro, aiutano a focalizzare l’attenzione sugli aspetti fondamentali. «La materia dice alla geometria come curvarsi, mentre la geometria dice alla materia come muoversi», ad esempio, è un modo per evidenziare la difficoltà della relatività generale, richiamando il celebre interrogativo sulla priorità di uova e galline. La pubblicazione è precedente alla rivelazione delle onde gravitazionali, perciò in alcune parti e in alcune considerazioni sull’efficacia della relatività per spiegare la realtà, risulta superato.

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Giovedì, 25 Luglio 2019 16:43

Capire davvero la relatività

Daniel F. Styer è un fisico teorico, professore di fisica presso l’Oberlin College. Autore di libri riguardanti la meccanica quantistica, nel 2011 ha pubblicato «Relativity for the questioning mind», tradotto in italiano con «Capire davvero la relatività» e pubblicato da Zanichelli nella collana “Chiavi di lettura”. Il titolo originale, traducibile come «La relatività per chi si pone domande», ci dice che Styer vuole dal lettore una partecipazione attiva, perché possa costruirsi una sua conoscenza personale della relatività. Segue l’esempio di Einstein che affermava: «una sciocca fede nell’autorità è il peggior nemico della verità».

Non è un libro tecnico, visto che non usa nemmeno una matematica complessa, si accontenta dell’algebra e del teorema di Pitagora, ma nemmeno descrittivo, visto che è estremamente analitico, non esattamente divulgativo. Non è un racconto: richiede lo svolgimento di esercizi: non è semplicemente un libro da leggere, ma un libro da scrivere. «Com’è noto, non si può imparare a nuotare guardando gli altri: occorre buttarsi in acqua e provare di persona. Vale altrettanto per la scienza: è impossibile impararla facendosela “versare nella mente” come in una bottiglia vuota. Bisogna mettere in discussione gli esperimenti, criticare le deduzioni e verificare le conclusioni. Spero che lo farete in tutto il corso del libro; e in particolare vorrei che dedicaste un po’ di tempo ai problemi presentati alla fine dei capitoli».

I primi sedici capitoli sono dedicati alla relatività ristretta, mentre gli ultimi tre riguardano la relatività generale. Ogni capitolo sulla relatività ristretta è costituito da tre parti: la prima è una spiegazione densa di esempi, la seconda è una selezione di domande, scelte tra quelle che gli studenti hanno posto all’autore al termine di ogni sua lezione sulla relatività e l’ultima parte sono problemi posti al lettore, per i quali sono offerti, al termine del libro, alcuni suggerimenti per lo svolgimento.

Durante la trattazione, Styer aiuta ad armonizzare i tre effetti della relatività, ovvero la dilatazione del tempo, la contrazione delle lunghezze e la relatività della sincronizzazione. Non ci sono incoerenze logiche, ma schemi, calcoli ed esempi illuminanti, mentre la simultaneità diventa la «chiave di volta senza cui l’intera struttura crollerebbe rovinosamente». Se considerassimo solo contrazione e dilatazione, alla fine cadrebbero in contraddizione, ma non è certo facile accettare la relatività della simultaneità. Per quanto possa sembrarci strano, Styer ci ricorda che la relatività «si avvicina alla realtà più dell’approssimazione classica basata sul senso comune» e gli esempi al riguardo non mancano. Affronta gli argomenti qualitativamente, numericamente o simbolicamente, a seconda dei casi, scegliendo quello che, di volta in volta, è l’approccio più efficace.

L’ultimo capitolo è dedicato a una serie di approfondimenti, proposti dall’autore attraverso altre letture ed è seguito da una postfazione, legata al caso dei neutrini che, apparentemente, hanno superato la velocità della luce durante un esperimento: offre l’occasione per un’interessante riflessione su come funziona la scienza.

Utilizzare il libro per far lezione sulla relatività aiuta a spiegare meglio alcuni concetti: la scelta dell’autore di un’unità di misura di tempo particolare e i disegni utilizzati per ogni sistema di riferimento, aiutano gli alunni a cogliere le sfumature della teoria della relatività e le contraddizioni con la realtà se da un lato scuotono le nostre convinzioni, dall’altro aiutano a comprendere ancora meglio la novità di questa teoria. La lettura è consigliata a tutti coloro che abbiano veramente la volontà di comprendere e, quindi, di impegnarsi a risolvere i problemi proposti, unico modo per partecipare attivamente a quest’avventura proposta da Styer.

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Giovedì, 14 Febbraio 2019 09:02

Einstein e io

«Einstein e io», pubblicato per Salani nell'autunno del 2018, è l'ultima fatica di Gabriella Greison. Fisica, attrice e giornalista, la Greison ha fatto della divulgazione la sua missione: la fisica del Novecento e il ruolo delle donne nella scienza sono i suoi cavalli di battaglia e in questo libro si coniugano armonicamente. Il romanzo è scritto in prima persona, immaginando che il punto di vista sia quello di Mileva Maric, dal suo arrivo al Politecnico di Zurigo fino alla separazione da Einstein. Inizialmente al centro della scena c'è Mileva, con la sua tenacia e le sue ambizioni, ma chiusa nel suo mondo, fatto di numeri, di obiettivi da raggiungere e povero di relazioni. Albert Einstein pian piano riesce ad abbattere le sue difese e a far breccia nel suo cuore: con il suo essere fuori dagli schemi e la sua irriverenza, in un primo momento la indispone, ma è proprio la sua perseveranza che la conquista. «Gli scambi intellettuali tra di noi continuarono, aumentando esponenzialmente fino alla fine del secondo semestre. Avevamo gli stessi stimoli, le stesse idee, portavamo avanti pensieri e teorie, cercando gli autori più disparati per trovare conferma delle nostre congetture. Eravamo perfetti insieme. E l'infinito non mi faceva più paura.» Mileva tenta di fuggire andando all'università di Heidelberg, ma Einstein mantiene un contatto epistolare e al suo rientro a Zurigo, necessario vista l'impossibilità per una donna di laurearsi in Germania, il magnetismo che li aveva attratti fin dall'inizio compie la sua opera. «Era una spirale, Albert. E io ci ero finita dentro.» Le lettere che si scambiavano ci mostrano un Einstein innamorato, che però continua a mettere al primo posto la fisica e le sue riflessioni sulle nuove scoperte, che con il tempo sfoceranno nelle pubblicazioni del suo «Annus mirabilis». È proprio durante il lavoro agli articoli che il rapporto tra i due comincia a incrinarsi: mentre all'inizio Mileva è la spalla di Albert, aiutandolo con i calcoli, le ricerche e la stesura in bella copia degli articoli, in un secondo momento Albert si appoggia all'amico Michele Besso, che lo affianca anche all'Ufficio Brevetti di Berna. Sempre più consapevole di non riuscire a tenere il passo con gli studi del marito, delusa per non aver raggiunto i propri obiettivi, Mileva si incattivisce, tanto da non piacere più nemmeno a se stessa. «Non eravamo più una clessidra che si ricaricava incessantemente, un sistema in cui l'energia passava da uno all'altra. La clessidra ormai era stata bloccata in una posizione e la mia metà sarebbe rimasta per sempre vuota.» Mentre Einstein, astro nascente della fisica, acquista sempre più splendore, Mileva si spegne nella quotidianità della vita casalinga, delusa, forse incattivita, abbandonata a se stessa, impegnata nella gestione dei figli, uno dei quali estremamente problematico. La narrazione è gestita con originalità: anziché essere numerati, i singoli capitoli sono indicati con simboli scientifici o formule, spiegati al termine del libro: è l'occasione per affacciarsi sulle profondità della fisica. Come già era successo con il libro «Sei donne che hanno cambiato il mondo», Gabriella Greison associa l'ascolto di una canzone ad ogni capitolo, ma in questa occasione va anche oltre: consiglia, «prima (o durante) la lettura di ogni capitolo, di bere un bicchiere di vino» (consiglio che non ho ritenuto opportuno seguire, visto che ho letto il libro abbastanza in fretta). Il punto di vista di Mileva è preponderante durante la prima parte, fino alla nascita del primo figlio legittimo, che più o meno coincide con le pubblicazioni del marito: da questo momento, al centro della scena c'è solo Albert, che si impone al mondo scientifico con le sue innovazioni. Mileva riporta i successi del marito e i dialoghi, che non sono vissuti in prima persona, ma riportati dai racconti di Einstein. È in questa ultima parte e in particolare nei dialoghi che si nota di più l'influenza della biografia di Isaacson, dalla quale è tratta anche la prima stagione della serie «Genius». Il romanzo ha una certa leggerezza, visto che non sono descritte le profondità scientifiche di cui Einstein è ideatore, ma consente un primo approccio alla figura del grande fisico, grazie anche alle numerose lettere originali che arricchiscono la narrazione.
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Martedì, 06 Agosto 2013 20:44

29 Ottobre 2010

Verifica del 29 Ottobre 2010, classe quinta liceo scientifico

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Martedì, 06 Agosto 2013 14:12

15 Dicembre 2008

Verifica del 15 Dicembre 2008, classe terza liceo classico

Pubblicato in Esercizi