ALCUNE COSE SUL MONDO NATURALE

CHE UN GIOVANE DEVE CONOSCERE

 

 

Roberto Renzetti

INDICI

 

 

 

PARTE I

 

PREMESSA

 

PRIMA DI PORCI DELLE DOMANDE

 

IL CHIODO ED IL MARTELLO

 

CONTINUIAMO CON L’ESEMPIO

 

LA "TEORIA DELLA CADUTA"

 

ANDIAMO PIU’ A FONDO

 

SOLIDI, LIQUIDI E AERIFORMI

 

LA MISURA. NOTA STORICA

 

MISURIAMO

 

UNO STRUMENTO PARTICOLARE

 

IL PESO DELL’ARIA. NOTA STORICA

 

CHE C’ENTRA TORRICELLI?

 

LA LEGGE DI BOYLE

 

L’ATMOSFERA E LA METEOROLOGIA

 

LA SCIENZA SPIEGA TUTTO?

 

COME CI APPARE LA MATERIA

 

LA BILANCIA

 

LA CONSERVAZIONE DELLA MASSA

 

IL TEMPO

 

IL MOTO

 

GRANDEZZE SCALARI E VETTORIALI. ANCORA SULLE UNITA’ DI

MISURA

 

RITORNIAMO ALLE FORZE

 

DALL’ATTRITO AL CALORE

 

IL CALORE ED IL MOVIMENTO

 

CALORE, LAVORO, ENERGIA, ENTROPIA

 

LE MACCHINE TERMICHE

 

PROBLEMI POSTI DALLE MINIERE. NOTA STORICA

 

L’ENTROPIA

 

RENDIMENTI

 

RISPETTO A COSA?

 

TOLOMEO E COPERNICO

 

APPENDICE A: L’ASTROLOGIA E GLI OROSCOPI

 

APPENDICE B: MAGIA

 

NOTE

 

 

 

 

 

 

 

 

PARTE II

 

LA DISCONTINUITA’ DELLA MATERIA. NOTA STORICA

 

LA NASCITA DELLA SCIENZA ELETTRICA

ANCORA ATOMI

FENOMENI MAGNETICI

LEGGE DI COULOMB. ELETTRIZZAZIONE.

QUALCHE FORMULA CHE CI AIUTA

CAMPO ELETTRICO

LA CORRENTE ELETTRICA DALLA PILA AD AMPÈRE ED OHM

QUALCHE UNITA’ DI MISURA

LA CAPACITA’

LA CORRENTE ELETTRICA E QUALCHE LEGGE CONNESSA

CIRCUITO ELETTRICO. LEGGI DI OHM

CIRCUITI ELETTRICI

POTENZA ELETTRICA

TORNIAMO UN POCO INDIETRO: EQUIVALENZA TRA LAVORO E CALORE. L’EQUIVALENTE MECCANICO DELLA CALORIA.

EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA 

L’ESPERIENZA DI OERSTED

AZIONI RETTILINEE A DISTANZA O CIRCOLARI A CONTATTO? NOTA STORICA

 

CAMPI MAGNETICI GENERATI DA CORRENTI

MOTORE ELETTRICO

FORZA MAGNETICA AGENTE SU UNA CORRENTE IN UN CAMPO MAGNETICO UNIFORME

COPPIA DI FORZE AGENTE SU UNA SPIRA IMMERSA IN UN CAMPO MAGNETICO. MOTORE ELETTRICO

NOTE

 

 

 

 

PARTE III

 

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

ELETTROMAGNETE

CORRENTI DI FOUCAULT

FLUSSO DI UN VETTORE ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE

CORRENTE INDOTTA

ALTERNATORE

 

CORRENTE ALTERNATA

ANCORA ALTERNATORI

LA DINAMO

 

USO INDUSTRIALE E CIVILE DELLA CORRENTE ALTERNATA

 

TRASMISSIONE DI CORRENTE

 

TRASFORMATORI ED EFFETTO JOULE

LINEE DI TRASMISSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA (INTERCONNESSIONE E RISERVA) 

CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA

 

CIRCUITO PURAMENTE INDUTTIVO

CIRCUITO PURAMENTE CAPACITIVO

CIRCUITO QUALUNQUE IN ALTERNATA

POTENZA DI UNA CORRENTE ALTERNATA

INDUTTANZA 

 

EXTRACORRENTI DI APERTURA E DI CHIUSURA

OSCILLAZIONI ELETTRICHE                   

GENERAZIONE, TRASMISSIONE E RICEZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE

 

DA MAXWELL AD HERTZ. MARCONI

CONTRIBUTI ULTERIORI: RIGHI, BRANLY, CALZECCHI-ONESTI, POPOV, LODGE

ALTRI SUCCESSI, LA FAMA, IL NOBEL

GLI ULTIMI ANNI

L'ILLUMINAZIONE ELETTRICA

 

TELEGRAFO, TELEFONO E RAGGI X

 

QUALCHE CONSIDERAZIONE

 

NOTE

 

 

PARTE IV

 

IL NOSTRO POSTO NELLO SPAZIO, NEL TEMPO ED ALTRO

 

COSA VEDIAMO? UN POCO DI PSICOLOGIA DELLA VISIONE

IN CHE LIMITI DI VARIABILITÀ DELLE GRANDEZZE NOTE SIAMO IMMERSI?

 

L’ADATTABILITÀ DELLA VITA

L’UNIVERSO IN PRIMISSIMA APPROSSIMAZIONE (SPAZIO GEOMETRICO E FISICO)

CHE “FORMA” HA QUESTO SPAZIO? E CHE SENSO HA PARLARE DI FORMA? (UNA BREVE RASSEGNA STORICA).

 

LE GEOMETRIE NON-EUCLIDEE

 

ALCUNI FATTI CHE CI RIGUARDANO

 

ARRIVIAMO A DISCUTERE DI RELATIVITÀ RISTRETTA CON EINSTEIN

LA SIMULTANEITA’

IL TEMPO

 

LE LUNGHEZZE

 

CHE SUCCEDE PER LA SOMMA DELLE VELOCITÀ?

 

L’ULTIMA QUESTIONCINA, APPENA ENUNCIATA: E = mc2

 

TORNIAMO ALL’UNIVERSO

 

BIG BANG?

 

UN APPROCCIO PIÙ SERIO: CENNI ALLA RELATIVITÀ GENERALE DI EINSTEIN (1916)

 

LA MACCHINA DEL TEMPO

 

VISIONE EURISTICA DEL MONDO (PER AVVICINARCI AD ALTRE RAPPRESENTAZIONI DI ESSO)

 

LO SPAZIO-TEMPO  

I QUANTI

LA LUCE

 

L'INTERFERENZA

 

I COLORI NELLA TEORIA CORPUSCOLARE ED ONDULATORIA

 

EFFETTO FOTOELETTRICO (TEORIA ONDULATORIA) 

IL CORPO NERO                      

RICAPITOLIAMO IN BREVE                    

NASCONO I QUANTI (PLANCK 1900)

L'EFFETTO FOTOELETTRICO (EINSTEIN 1905)                               

IL 3° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA (NERST 1906)

NOTE

 

 

 

 

PARTE V

 

L'ATOMO NELLA FISICA

L'ATOMO DI BOHR

 LE ONDE

ONDE O PARTICELLE?

DE BROGLIE (1924)

UN CENNO AD ALCUNI SVILUPPI

 

IL PRINCIPIO DI ESCLUSIONE (PAULI 1925)

 

FERMIONI E BOSONI

 

L'ATOMO ONDULATORIO

 

IL PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE (HEISENBERG 1926/1927)

 

ANCORA SUI NUMERI QUANTICI

 

IL PRINCIPIO DI PAULI

 

GRAFICO DELLA DISTRIBUZIONE DELLE ENERGIE IN UN ATOMO. DIAGRAMMA DI GROTRIAN.

 

COME SONO FATTI GLI ORBITALI ATOMICI

 

IL MODELLO ATOMICO ATTUALE

MODELLO DEL CAMPO SELF-CONSISTENT DI UN ATOMO A PIÙ ELETTRONI.

LE REGOLE DI HUND ED IL PRINCIPIO DI AUFBAU

IL PRINCIPIO DI COMPLEMENTARITA' (BOHR 1927)

LA CONDUZIONE (Block 1928; Kronig e Penney 1930)

EFFETTO TUNNEL (Wilson 1932)

ANCORA INTERFERENZA

IL GATTO DI SCHRÖDINGER (1935)

IL PARADOSSO EINSTEIN - PODOLSKY - ROSEN (EPR 1935) 

BELL E ASPECT (1964 - 1982)

ANCORA SULLA MISURA 

FISICA QUANTISTICA E METAFISICA 

 ESEMPLIFICAZIONI IDEALISTE

ESEMPLIFICAZIONI REALISTE

BIBLIOGRAFIA

 

 

 

 

PARTE VI

 

ELEMENTI DI FISICA NUCLEARE

PREMESSA

PRIME DEFINIZIONI

DIMENSIONI DELLE MOLECOLE, DEGLI ATOMI, DEI NUCLEI. ALTRE DEFINIZIONI

LE FORZE NUCLEARI 

EQUIVALENZA MASSA-ENERGIA

ENERGIA DI LEGAME DEL NUCLEO

ATOMI STABILI ED INSTABILI.  RADIOATTIVITA'

RADIAZIONI ALFA (α), BETA (β)  E GAMMA (γ)

TEMPO DI DIMEZZAMENTO. VITA MEDIA

LA FISSIONE NUCLEARE  

LA FUSIONE NUCLEARE

BIBLIOGRAFIA

REATTORI NUCLEARI A FISSIONE

VARI TIPI DI CENTRALI NUCLEARI 

CENTRALI LWR DI TIPO PWR 

CENTRALI LWR DI TIPO BWR

CENTRALI HWR DI TIPO CANDU 

REATTORI RAFFREDDATI A GAS 

 REATTORI VELOCI

REATTORI VODO-VODYANOY ENERGETICHESKY REAKTOR (VVER 440) E REATTORI BOL'SHOI MOSCHNOSTY KANAL'NYI (RBMK 1000)

BIBLIOGRAFIA

REATTORI NUCLEARI A FUSIONE

UNA CRONOLOGIA MINIMA

QUALCHE DETTAGLIO SUI TOKAMAK

BIBLIOGRAFIA

ORDIGNI NUCLEARI

ALCUNI DATI

IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UNA BOMBA ATOMICA (BOMBA A)    

LA BOMBA ALL'IDROGENO (BOMBA H)     

ANCORA PIU' DIFFICILE (BOMBE A-H-A)       

COMPLEMENTI    

BIBLIOGRAFIA

 

 

PARTE VII

 

MACCHINE TERMICHE E CICLI TERMODINAMICI

BREVE CRONOLOGIA

ALCUNE DEFINIZIONI

TRASFORMAZIONI

LE PRIME MACCHINE TERMICHE 

EVOLUZIONE DELLA MACCHINA A VAPORE

JAMES WATT

LA SCIENZA FORNISCE ALCUNE LEGGI E STRUMENTI

 

LA SCIENZA ENTRA IN ARGOMENTO

 

CICLO DI CARNOT

CICLO FRIGORIFERO DI CARNOT

VERSO IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA. I CONTRIBUTI DI CLAPEYRON, MAYER, JOULE ED HELMHOLTZ

L’ESPERIENZA DI JOULE

 

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

LA STORIA PROSEGUE: I CONTRIBUTI DI KELVIN E CLAUSIUS

ULTERIORI CONTRIBUTI DI CLAUSIUS

 

FIN DOVE LA TERMODINAMICA?

 

TEORIA CINETICA DEI GAS E MECCANICA STATISTICA

 

L'INTERVENTO DI MAXWELL

UN'INDAGINE PIÙ SOFISTICATA: BOLTZMANN

CICLO DI RANKINE 

CICLO STIRLING        

CICLO OTTO

CICLO DIESEL

CICLO WANKEL

POMPA DI CALORE

RENDIMENTO DEL 2° ORDINE

CONCLUSIONE

NOTE

BIBLIOGRAFIA

 

 

PARTE VIII

 

UNA BREVE STORIA DIVULGATIVA DELLA FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI DAL 1930 al 1984

INTRODUZIONE

NUOVE SCOPERTE, NUOVE TEORIE

LO ZOO DELLE PARTICELLE AUMENTA

LE LEGGI DI CONSERVAZIONE

LE QUATTRO INTERAZIONI FONDAMENTALI DELLA NATURA

L'INTERAZIONE FORTE

L'INTERMEDIARIO DELLE INTERAZIONI DEBOLI: IL BOSONE VETTORE INTERMEDIO

I QUARKS

 

I GLUONI

 GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE (CENNI).

I RIVELATORI DI PARTICELLE (CENNI).

L'INTERAZIONE ELETTRO-DEBOLE E L'ESPERIENZA DI RUBBIA.

BIBLIOGRAFIA

BREVE STORIA SCIENTIFICA E MILITARE DELLA BOMBA. EFFETTI DI ESPLOSIONI NUCLEARI

GLI SCIENZIATI ATOMICI DI HITLER

 GLI SCIENZIATI ATOMICI ED IL PROGETTO MANHATTAN 

PEARL HARBOR

LE ATOMICHE USA SU HIROSHIMA E NAGASAKI

ECCO LE FOTO SEGRETE DI HIROSHIMA CHI LE SCATTÒ RESTA SENZA NOME

LA BOMBA A DELL'URSS E LA REAZIONE H DEGLI USA

IL SEGUITO DI QUESTA STORIA

IL MANIFESTO RUSSELL-EINSTEIN

BIBLIOGRAFIA

L'ESPLOSIONE DI UN ORDIGNO NUCLEARE

ONDA DI PRESSIONE

ONDA DI CALORE

ONDA RADIOATTIVA

 IL FALL OUT

EFFETTI DELLE RADIAZIONI 

ESPLOSIONE E POSSIBILE DIFESA 

DINAMICA DI UNA ESPLOSIONE NUCLEARE

CONSEGUENZE DI UNA GUERRA NUCLEARE 

EFFETTI A LUNGO TERMINE DELLE RADIAZIONI

 DA ULTIMO ...

BIBLIOGRAFIA