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Richard Feynman riguardo la fisica quantistica

Richard Feynman (IPA: [ˈfaɪnmən]) (New York, 11 maggio 1918 – Los Angeles, 15 febbraio 1988) è stato un fisico e divulgatore scientifico statunitense, Premio Nobel per la fisica nel 1965 per l’elaborazione dell’elettrodinamica quantistica.

eccitonio 260x165 - Un nuovo stato della materia: l’eccitonio
Scienza

Un nuovo stato della materia: l’eccitonio

L’esistenza dell’eccitonio era stata teorizzata cinquant’anni fa, ma fino ad oggi la dimostrazione della sua esistenza continuava a sfuggire agli scienziati RICERCA – Lo stavano cercando da cinquant’anni e alla fine lo hanno osservato per caso. Stiamo parlando dell’eccitonio, una forma di materia la cui esistenza era stata teorizzata da tempo, ma che non era mai stata osservata. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Science. Ad incappare nell’eccitonio è stato un team internazionale di ricercatori guidato da Peter Abbamonte, professore di fisica alla Illinois University, mentre spetta a Jasper van Wezel, professore di fisica della University of Amsterdam l’interpretazione teorica dell’esperimento che ha fornito la conferma della scoperta. “Ricordo che Anshul era molto eccitato dal risultato delle nostre prime misure sul TiSe2. Eravamo nel laboratorio in piedi vicino la lavagna quando mi ha spiegato che avevamo osservato per la prima volta qualcosa che nessuno aveva mai visto prima: un plasmone morbido”. Così Mindy Rak, dottoranda nel team di Abbamonte assiema al collega Kogar Anshul, richiama il momento in cui ha realizzato cosa era emerso dai dati. Il plasmone morbido di cui parla è proprio la prova dell’esistenza dell’eccitonio ed è stato osservato in cristalli di titanio diselenio (TiSe2), un materiale semiconduttore molto studiato …

bolla sistema solare 260x165 - La bolla gigante in cui siamo nati
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La bolla gigante in cui siamo nati

All’alba di un nuovo anno che inizia novità sull’inizio del Sistema Solare. Gli scienziati dell’Università di Chicago hanno elaborato una nuova teoria esauriente e che racconta la nostra storia, a partire da una bolla gigante in cui spirano potenti venti stellari. SCOPERTE – Immaginate una bolla densa di materia, racchiusa in un involucro e in cui spirano all’interno potenti venti stellari. L’incubatrice in cui sono nati il pianeta Terra e l’intero sistema solare avrebbe avuto proprio questo aspetto miliardi di anni fa. A elaborare una nuova ed esauriente teoria sulla nostra origine nell’universo sono stati i ricercatori dell’Università di Chicago, che si sono concentrati sull’intricato mistero delle diverse abbondanze degli isotopi dell’alluminio e del ferro presenti nel sistema solare. A creare la bolla che ci ha ospitato non sarebbe stata dunque una “semplice” esplosione di supernova, ma bensì una gigante stella di Wolf-Rayett, con una massa tra le 40 e le 50 volte pari a quella del nostro Sole, che era morta da tempo. I ricercatori guidati da Vikram Dwarkadas e Nicolas Dauphas hanno pubblicato il risultato ottenuto sulla rivista The Astrophysical Journal, dove spiegano la loro nuova teoria. Fino ad oggi infatti si riteneva che il sistema solare si fosse formato …

NGC6326 260x165 - NGC 6326, un colorato ornamento da festa nello spazio
Scienza

NGC 6326, un colorato ornamento da festa nello spazio

Il Telescopio Spaziale Hubble ha catturato quello che sembra un colorato ornamento da festa nello spazio. In realtà è un’immagine di NGC 6326, una nebulosa planetaria con ciuffi luminosi di gas effuso che vengono illuminati da una stella centrale vicina alla fine della sua vita. Quando una stella invecchia e supera la sua fase da gigante rossa, al termine della sua vita, inizia a espellere strati di gas dalla sua superficie lasciandosi dietro una nana bianca calda e compatta. Queste espulsioni producono modelli elegantemente simmetrici di gas incandescente, ma NGC 6326 è molto meno strutturata. Questo oggetto si trova nella costellazione dell’Ara (in latino), l’Altare, a circa 11000 anni luce dalla Terra. Le nebulose planetarie sono uno dei principali modi in cui gli elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio vengono dispersi nello spazio dopo la loro creazione nel cuore delle stelle. Alla fine, parte di questo materiale esterno potrebbe formare nuove stelle e pianeti. Questa immagine è stata creata da immagini scattate con la Wide Planet Camera 2 del telescopio spaziale Hubble Space. Le vivide tonalità blu e rosse provengono da materiali che includono ossigeno ionizzato e idrogeno incandescente sotto l’azione della feroce radiazione ultravioletta proveniente dalla stella centrale ancora calda. …

gatto buco nero 260x165 - Cos'è un buco nero
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Cos’è un buco nero

Un buco nero, uno degli oggetti più strani ed affascinanti del cosmo dopo il mio gatto, può aver luogo a seguito dell’esplosione di una stella molto massiccia, grande più di sei/sette volte il Sole. Esso viene a crearsi nel momento in cui il nucleo della stella crolla sotto il proprio peso e non riesce a controbilanciarsi nemmeno comprimendosi al massimo. Situazione che molti gatti obesi, devo ammettere, malauguratamente condividono. Niente può fermare la caduta della materia verso il centro della stella. L’intera massa del nucleo, tenderà a concentrarsi improrogabilmente in un unico punto. Vi spiego perché. Il meccanismo che consente ad una stella di “brillare” durante la fase principale della sua vita è essenzialmente semplice. Quanto meno nei suoi concetti di base. La stella si sostenta ed emette energia attraverso la fusione nucleare nella sua regione centrale (in cui molti atomi di idrogeno vengono fusi a quattro a quattro, producendo nuclei di elio ed energia). L’energia prodotta in questo caldissimo nucleo è impiegata per sostenere il peso degli strati di gas che circondano il nucleo stesso, ed è emessa all’esterno sotto forma di radiazione. Vengono quindi a realizzarsi praticamente due tipi di equilibri: uno idrostatico ed uno inerente il bilancio …

mela 260x165 - Newton e la mela
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Newton e la mela

Chiunque, anche il meno attento di voi, si ricorderà del famoso aneddoto di “Newton e la mela”. È una storiella che viene spesso raccontata e con tutta probabilità ha la sua buona dose di verità. Si racconta che, tanto tempo fa, l’ottimo scienziato, fosse intento come suo solito a studiare i movimenti dei pianeti e delle forze che praticamente sembravano mantenerli in orbita, quando d’improvviso accadde il fatto: ecco venire giù una mela. Una consuetudine di poca importanza per praticamente tutti noi. Ecco cadere a terra un pomo, pochi secondi prima, ancora appeso ad un albero poco distante. Il genio a quel punto si domandò: “possibile che la forza che attrae la mela verso la Terra sia dello stesso tipo di quella che mantiene la luna in orbita?”. Ecco, adesso che ci ragiono, noi ci saremmo detti tutt’altro certamente. Che so, qualcosa del tipo: “meglio darle una sciacquata prima che marcisca” o ancora, molto più probabilmente, “adesso mia moglie mi obbligherà a raccogliere tutte le mele da quel dannato albero prima che vadano a male.”. E invece lui no. Ed è lì che nasce il genio. Il genio nasce dalla curiosità, dalla passione. Dal saper osservare il mondo con la …

Albert Einstein And Niels Bohr
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La teoria della misurazione di Bohr

Spesso viene da chiedersi: “Cosa realizza la realtà?” Tratto da: Fisica quantistica per curiosi Esistono diverse risposte alla domanda “Cosa realizza la realtà?” e la prima risposta è contenuta nella teoria della misurazione di Bohr (scuola di Copenhagen), riportata nel testo dello studioso “Atomic theory in the description of nature” (Cambridge, 1934). Ed in essa si afferma che la riduzione della funzione d’onda avvenga a livello dello strumento di misura. Quest’ultima è l’interpretazione della meccanica quantistica maggiormente condivisa fra gli studiosi (nessuna speranza quindi che la coscienza dell’osservatore entri in ballo nel processo di realizzazione della realtà). Bohr volle subito eliminare la figura di un osservatore cosciente, e pensò immediatamente come sostituirlo con diversi artifizi. In pochi anni fu quindi messa a punto la versione definitiva della “interpretazione di Copenaghen”, la quale sostituì ad esso una “reazione termodinamica irreversibile”, affinché quindi lo stato non oggettivo potesse diventare uno stato oggettivo. La cosa fa nascere però alcune perplessità: sembrerebbe infatti impossibile che l’esistenza del mondo microscopico debba dipendere da eventi termodinamici irreversibili, ovvero eventi “macroscopici”. Non dovrebbe essere il contrario? Cioè che il macroscopico dipenda dal microscopico? Per questo ed altri motivi, molti fisici tra cui in primis Wigner (ne abbiamo parlato illustrando …

Asteroide
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Due anni di oscurità: così l’asteroide ha sterminato i dinosauri

Prima l’impatto del gigantesco asteroide, poi i terremoti e gli tsunami. Il cielo si riempie di fuliggine e la Terra sprofonda nell’oscurità per due anni: ecco come i dinosauri si sono estinti 66 milioni di anni fa dalla faccia del pianeta. SCOPERTE – Circa 66 milioni di anni fa un asteroide largo dieci chilometri si è schiantato sulla Terra, nella regione oggi conosciuta come penisola dello Yucatan. L’impatto del gigantesco asteroide ha causato terremoti, tsunami ed eruzioni vulcaniche, ma soprattutto ha sollevato una coltre di fuliggine nell’atmosfera. I cieli si sono ricoperti di un manto nero e per due lunghi anni il pianeta è stato avvolto dall’oscurità. Le piante hanno smesso di eseguire la fotosintesi, il clima è cambiato e per i dinosauri sopravvissuti agli incendi e all’impatto non c’è stato scampo: tre quarti delle specie viventi sono scomparse durante l’estinzione del Cretaceo-Paleocene. Questo è lo scenario che spiega come è avvenuta l’estinzione dei dinosauri nello studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences e condotto da Charles Bardeen, scienziato del National Center for Atmospheric Research (NCAR), in collaborazione con i ricercatori della NASA e della University of Colorado a Boulder. I ricercatori hanno stimato la quantità di fuliggine prodotta dagli incendi causati dall’impatto dell’asteroide e sono stati …

Diamanti Nettuno
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Una pioggia di diamanti dal cuore di Nettuno al piccolo laboratorio

Nel cuore dei grandi pianeti ghiacciati, come Urano e Nettuno, le condizioni di alta pressione producono una pioggia di diamanti scintillante. Un nuovo studio ha ricreato in laboratorio le estreme condizioni che si trovano all’interno dei pianeti e ha permesso di osservare il fenomeno in tempo reale. SCOPERTE – Prendere del polistirene, un composto plastico a base di idrogeno e carbonio e mettetelo sotto pressione, usando un potente strumento che crea violente onde d’urto e un potente laser ottico a raggi X. In questo modo sarete in grado di osservare la formazione di nanodiamanti, una reazione chimica che avviene anche all’interno dei grandi pianeti ghiacciati, per esempio Urano e Nettuno nel nostro Sistema Solare, e che provoca delle piogge scintillanti fino a creare un sottile strato di diamanti intorno al nucleo. A ricreare in laboratorio la formazione dei diamanti e a fotografarla – anche se il processo dura appena una manciata di femtosecondi, cioè un milionesimo di miliardesimo di secondo – sono stati i ricercatori guidati da Dominik Kraus, della Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, nello SLAC National Accelerator Laboratory. Il risultato ottenuto dagli scienziati è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy e rappresenta un grande traguardo non solo per l’astronomia, dato che ci racconta qualcosa in più sugli esopianeti e …

Serge Haroche
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Fisica quantistica e sistemi macroscopici

“[Schrödinger] descrisse uno diabolico congegno per cui un felino diventerebbe entangled con un singolo atomo. Il sistema sarebbe descritto da una funzione d’onda che rappresenta, al tempo stesso, il gatto vivo con l’atomo eccitato e il gatto morto con l’atomo tornato nello stato fondamentale, dopo che il suo decadimento ha innescato il dispositivo letale. Gli esperti di fisica quantistica obietteranno che il gatto è un sistema complesso e aperto, che non può, neanche all’inizio del crudele esperimento, essere descritto da una funzione d’onda. Il ragionamento, tuttavia, solleva un’importante domanda: Perché, e come, la stranezza del mondo quantistico scompare nei sistemi macroscopici?” Serge Haroche (Casablanca, 11 settembre 1944) è un fisico francese, vincitore del Premio Nobel per la Fisica nel 2012, insieme allo statunitense David Wineland, per la scoperta riguardante i metodi sperimentali che hanno permesso la misurazione e la manipolazione dei sistemi quantistici individuali.

atomo gatti1 260x165 - Il principio di indeterminazione di Heisenberg spiegato con dei gatti
Scienza

Il principio di indeterminazione di Heisenberg spiegato con dei gatti

Erano gli anni venti, quando il fisico tedesco Wernel Karl Heisenberg cominciò ad intrattenere una fruttuosa collaborazione con il fisico Danese Bohr, poi premio Nobel nel 1922. Fu infatti proprio una serie di letture di quest’ultimo che indussero il primo a lavorare sulla teoria quantistica, nella coraggiosa scelta di cercare di delineare i più profondi limiti di una idea, quella alla base dell’atomo di Bohr, tutto sommato alquanto consolidata. Il modello di quel tempo prevedeva una configurazione abbastanza intuitiva, tanto semplice da poter essere spiegata con dei gatti in corsa. Mettiamola in questo modo: poniamo qualsiasi cosa possa infastidire degli scaltri felini nel bel mezzo di una gigantesca stanza sgombra da mobili. Io me la immagino come una immensa stanza bianca, pulita, un ambiente adatto ad un esperimento rigoroso e di rilievo. Una stanza con tante corsie circolari divise tra loro da un leggero dislivello. Come scegliere l’elemento di disturbo da piazzare al centro? Ebbene, nel caso del mio gatto degli zampognari rappresenterebbero un esempio davvero calzante; oscuri figuri dal suono un po’ così, diciamo petulante e malinconico. Dovete sapere che per Ciccio, il felino di casa, il periodo natalizio è da considerarsi come un periodo dal fastidio oltre la …

materia oscura des 260x165 - A caccia della materia oscura con la nuova e più precisa mappa
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A caccia della materia oscura con la nuova e più precisa mappa

SCOPERTE – Oltre 26 milioni di galassie osservate da più di 400 ricercatori della collaborazione internazionale Dark Energy Survey, DES, ha permesso la realizzazione della più precisa mappa della distribuzione di materia oscura nell’universo. Un risultato eccezionale, basato su appena un anno di presa dati dei 5 previsti e che ha già mostrato una compatibilità con un margine di errore di appena il 7% con la precedente mappa realizzata dai dati del satellite Planck dell’European Space Agency, ESA. Per la prima volta infatti gli scienziati sono stati in grado di osservare con estrema precisione l’immagine dell’universo attuale e con la stessa chiarezza con cui Planck ha permesso di osservare la sua infanzia, quando il cosmo aveva appena 380mila anni dopo il Big Bang. Avere a disposizione queste due istantanee dell’universo e poter combinare i dati ha inoltre permesso di individuare il filo, passo dopo passo, della sua evoluzione e la determinazione con una precisione senza precedenti delle costanti cosmologiche che guidano l’espansione dell’universo. Materia oscura, energia oscura: perché una mappa? Della materia oscura e dell’energia oscura ad oggi sappiamo ancora poco. Non conosciamo la loro forma, non sappiamo che tipo di forza esercitino, ma sappiamo che costituiscono rispettivamente il 26% e il 70% …

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Campo magnetico Luna: quando è “morto”?

Un nuovo studio delle rocce lunari raccolte dalle missioni Apollo della NASA ha permesso di scoprire che il campo magnetico lunare è sopravvissuto molto più a lungo di quanto ipotizzato. Un risultato che apre nuovi interrogativi sull’abitabilità di esopianeti e dei loro satelliti. SCOPERTE – Quando è “morto” il campo magnetico della Luna? Se finora gli scienziati avrebbero risposto circa 3,56 miliardi di anni fa, la risposta si è rivelata sbagliata. Un nuovo studio sul magnetismo delle rocce lunari raccolte dalle missioni Apollo della NASA e analizzate dai ricercatori guidati da Sonia Tikoo della Rutgers University di New Brunswick hanno scoperto che il magnetismo lunare si è esaurito molto più lentamente di quanto ipotizzato, tra 2,5 e 1 miliardo di anni fa. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, apre nuovi interrogativi per gli astronomi sull’abitabilità di un pianeta come la Terra e del suo satellite, la Luna. Con l’esaurimento del magnetismo infatti le radiazioni del Sole non vengono più schermate e l’acqua si esaurisce, portando così alla morte del pianeta stesso. Un esempio? La desertificazione di Marte quando, 4 miliardi di anni fa, il suo campo magnetico è scomparso. A spiegare le implicazioni che il campo magnetico di un corpo celeste gioca nella sua abitabilità …

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Scienza

Onde gravitazionali, VIRGO si “sveglia”: la presa dati è iniziata

La caccia alle onde gravitazionali continua con l’entrata in funzione di VIRGO dopo le prime osservazioni del sistema di interferometri LIGO che hanno confermato la teoria della Relatività di Albert Einstein CRONACA – A quasi due anni dalla scoperta delle onde gravitazionali, con il primo storico “chimp” osservato dagli interferometri LIGO negli Stati Uniti il 14 settembre 2015, ecco che un nuovo strumento arriva nella caccia a questi oggetti. VIRGO, l’interferometro che parla italiano situato a Cascina vicino Pisa dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), è entrato in funzione il 1° agosto 2017. L’interferometro italiano è stato realizzato presso lo European Gravitational Observatory (EGO) e segna un passo in avanti fondamentale per il programma di ricerca delle onde gravitazionali. L’interferometro laser di tipo Michelson che si trova in Toscana è stato in pausa per 5 anni per permettere l’upgrade e così da VIRGO si è passati ad Advanced VIRGO, dove la sensibilità del rivelatore è stata portata oltre i 25 Megaparsec, l’unità di misura standard che corrisponde alla distanza alla quale è visibile la radiazione gravitazionale emessa da una coppia di stelle di neutroni grandi 1.4 volte il nostro Sole. La sensibilità che gli scienziati italiani sono riusciti a raggiungere è comunque inferiore a …

Calabi yau
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La teoria delle stringhe. Dal passato ai giorni nostri.

Tratto da: Fisica quantistica per curiosi Nasce proprio dal contrasto secolare tra relatività e meccanica quantistica, il desiderio di trovare una teoria che unifichi tutte le equazioni fisiche che conosciamo, una sorta di teoria capace di fungere da “punto di partenza” per descrivere tutte le particelle e tutte le forze fondamentali dell’universo. Tra le diverse teorie di ogni cosa, la più nota è certamente la teoria delle stringhe. Essa in pratica predice che nel piccolissimo, e parliamo dell’ordine di un milionesimo di miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo di centimetro, l’universo non sia popolato da particelle, quanto piuttosto da minuscole cordicelle. Sono proprio quelle a cui i fisici hanno dato semplicemente il nome di “stringhe”. C’è da premettere che questa teoria, per quanto affascinante, al momento non può ancora vantare alcuna verifica sperimentale, né diretta né indiretta. Seppur vale davvero la pena di essere studiata. Era l’anno 1968, anno in cui i fisici delle alte energie erano impegnati nello studio degli adroni, le particelle “forti” (tra cui troviamo il protone, il suo rappresentante più leggero), quando il giovane fisico di Firenze, Gabriele Veneziano, individuò una funzione matematica che parve descrivere molto accuratamente le reazioni tra le suddette particelle. L’interpretazione fisica di …

Albert Einstein
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La fonte dei conflitti tra religione e scienza secondo Einstein

La principale fonte dei conflitti odierni tra le sfere della religione e della scienza sta tutta in questa idea di un Dio personale. Albert Einstein (1879 – 1955), fisico e filosofo tedesco naturalizzato svizzero e statunitense.    

supernova onda astrofisica 260x165 - Una supernova in laboratorio? Come ti creo l’onda d’urto astrofisica
Scienza

Una supernova in laboratorio? Come ti creo l’onda d’urto astrofisica

SCOPERTE – Quando una stella supernova esplode, l’onda d’urto che genera è terrificante e trasporta con se raggi cosmici e particelle a velocità supersoniche. Ma anche un brillamento del Sole genera onde d’urto impressionanti, che si propagano dalla corona solare per chilometri nello spazio. Questi sono solo due esempi delle potentissime onde d’urtoastrofisiche, generate dall’interazione tra due plasma ad altissima energia, quella forma di materia composta da atomi e particelle atomiche cariche, che gli scienziati sono riusciti a ricreare in laboratorio. Studiare questi fenomeni, che letteralmente muovono le particelle cariche nell’intero universo, non è facile. Si pensi alle onde d’urto supersoniche che si originano da una supernova: la grandissima distanza a cui avviene il fenomeno, che è ben al di fuori dal nostro sistema solare, rende impossibile agli astrofisici studiarle nel dettaglio. Se poi volessimo studiare le onde d’urto che si verificano vicino alla Terra, come quelle dei brillamenti solari, il problema è la velocità con cui queste onde si propagano, dato che avendo un alto numero di Mach per una sonda spaziale rilevarne la formazione è complicato. E allora, come è possibile ricreare queste onde d’urto in scala e studiarle in un “semplice” laboratorio? Gli “ingredienti” di questa scoperta, dovuta al team di scienziati di Princeton …

Charles Darwin 1 260x165 - Darwin e l'evoluzione
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Darwin e l’evoluzione

Era il 24 novembre del 1859 quando Darwin, celebre biologo, naturalista e illustratore britannico, pubblicò “Sull’origine delle specie per mezzo della selezione naturale o la preservazione delle razze favorite nella lotta per la vita”, meglio conosciuto come “L’origine delle specie” (per gli amici). Un’opera che è una pietra miliare. Nel tomo Darwin spiega la sua teoria, secondo cui “gruppi” di organismi di una stessa specie si evolvono in maniera graduale nel tempo attraverso un processo definito di “selezione naturale”. Va da sé come i creazionisti, rei di aver sempre ritenuto le specie come create da Dio, perfette e immutabili, abbiano cominciato a storcere alquanto il naso. Darwin fu subito consapevole delle implicazioni che la sua teoria avrebbe potuto avere sulla conoscenza di come abbia avuto realmente origine l’umanità e quindi cominciò a lavorare alla sua opera in segreto. Anche per timori legati ad una eventuale condanna per blasfemia (a quei tempi ci andavano giù pesanti con le punizioni, sappiatelo). Il libro fu pubblicato la prima volta il 24 novembre 1859, al prezzo di 15 scellini ed andò letteralmente a ruba. Ma in cosa consisteva la teoria di Darwin? Ve la spiego in parole povere. Ecco, immaginatevi una moltitudine di individui, …

Antonino Zichichi 260x165 - Antonino Zichichi, da "Perché io credo in Colui che ha fatto il mondo"
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Antonino Zichichi, da “Perché io credo in Colui che ha fatto il mondo”

“Né la Scienza né la Logica permettono di concludere che Dio non esiste. Nessun ateo può quindi illudersi di essere più logico e più scientifico di colui che crede. Chi sceglie l’Ateismo fa quindi un atto di Fede: nel nulla. Credere in Dio è più logico e più scientifico che credere nel nulla.” Antonino Zichichi (Trapani, 15 ottobre 1929) è un fisico e divulgatore scientifico italiano attivo nel campo della fisica delle particelle elementari. È professore emerito del dipartimento di fisica superiore dell’Università di Bologna ed è noto al grande pubblico soprattutto per la sua attività di divulgatore scientifico, essendo un prolifico autore di libri e saggi, e per le sue apparizioni televisive.

Albert Einstein
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Albert Einstein, la scienza e Dio.

La scienza, contrariamente ad un’opinione diffusa, non elimina Dio. La fisica deve addirittura perseguire finalità teologiche, poiché deve proporsi non solo di sapere com’è la natura, ma anche di sapere perché la natura è così e non in un’altra maniera, con l’intento di arrivare a capire se Dio avesse davanti a sé altre scelte quando creò il mondo. Albert Einstein (1879 – 1955), fisico e filosofo tedesco naturalizzato svizzero e statunitense.  

correnti oceaniche 260x165 - Le correnti oceaniche superficiali elaborate dalla NASA
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Le correnti oceaniche superficiali elaborate dalla NASA

Questa visualizzazione mostra le correnti oceaniche superficiali in tutto il mondo nel periodo che va dal giugno 2005 al dicembre 2007. La visualizzazione non include una narrazione o annotazioni; l’obiettivo era quello di utilizzare i dati di flusso oceanici per creare un’esperienza semplice e viscerale. Credits: NASA

high flux opt 260x165 - Il mutaforma quantistico: scoperto un nuovo tipo di transizione di fase quantistica
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Il mutaforma quantistico: scoperto un nuovo tipo di transizione di fase quantistica

In condizioni particolari, i materiali possono cambiare struttura, passando da uno stato della materia all’altro grazie a fluttuazioni quantistiche degli atomi stessi. SCOPERTE – Che cosa è la meccanica? Nient’altro che la parte della fisica che studia il moto dei corpi: fin qui, si sa, un qualunque studente di scuole superiori arriva agevolmente a rispondere. Passiamo ad una domanda più difficile: che cosa è la meccanica quantistica, e in che cosa differisce dalla meccanica classica? La risposta è più complessa, e le sue implicazioni più profonde alla portata di pochi specialisti: la meccanica quantistica prova a dare risposte sui fenomeni per i quali la sua controparte classica arranca, perché si manifestano sulle lunghezze microscopiche, inferiori o dell’ordine di quelle dell’atomo. In termini poco rigorosi, a livello macroscopico, ovvero quello degli eventi a cui ordinariamente assistiamo, vige un sostanziale determinismo: lo stato di moto di un oggetto o di un sistema si possono determinare univocamente note le condizioni iniziali e le forze che agiscono su di essi. Secondo la fisica contemporanea, a livello microscopico questo non è più strettamente possibile, perché energia, forza e altre grandezze fisiche non sono più “spalmate” in modo continuo nello spazio, ma sono disponibili unicamente come …

acceleratore cern opt 260x165 - L’indecidibilità approda nella fisica quantistica
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L’indecidibilità approda nella fisica quantistica

RICERCA – Una delle questioni fondamentali della fisica particellare e quantistica, quella dello spectral gap, non ha soluzione. Non esiste, cioè, un metodo matematico per definirlo come vero o falso ed è quindi “indecidibile“. Queste sono le conclusioni di uno studio dello University College di Londra pubblicato sulla rivista Nature che evidenziano, per la prima volta, questo limite matematico in un problema fisico. Al di là della rilevanza teorica dello studio, i risultati sono importanti perché mostrano che anche una perfetta descrizione delle proprietà microscopiche di un materiale non sono sufficienti a predire il suo comportamento macroscopico, come per esempio le sue potenzialità conduttive a temperatura ambiente. Cose da far rivedere l’approccio allo studio dei semiconduttori e superconduttori. Lo spectral gap, ovvero l’energia necessaria per trasferire un elettrone a uno stato di eccitamento, è una proprietà fondamentale per definire se un materiale può essere o meno un superconduttore. Si definiscono superconduttori quei materiali in grado di porre una resistenza nulla al passaggio di una corrente elettrica a determinate temperature e di espellere i campi magnetici presenti al loro interno. Per dare una dimensione “terrena” ai superconduttori basta pensare che il loro utilizzo spazia dall’LHC al CERN di Ginevra alla costruzione di magneti …

Leon M. Lederman
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La fisica non è una religione

“La fisica non è una religione. Se lo fosse, sarebbe per noi molto più facile raccogliere denaro.” Leon Max Lederman (New York, 15 luglio 1922) è un fisico statunitense. Ha vinto il Premio Nobel per la fisica nel 1988 per i suoi lavori sui neutrini.

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