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  • 17/06/2007 Esiste la luna? 1

    Emilio Fiordilino

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 2

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    ( ) xkxu

    nk

    uu

    xukx

    xu

    nn

    n

    sin

    00d

    d 22

    2

    =

    =

    ==

    =

    l

    l

    I modi normali di una corda di chitarra

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 3

    + +0.5

    ( ) ( ) ( )xuxuxu 21 += ( ) ( ) ( )xuxuxu 21 5.0+=

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 4

    ( ) ( )

    =

    =1n

    nn xucxu

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 5

    I modi normali di un tamburo

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 6

    ( )

    sec106.032

    9)(

    )(32)(

    233

    2

    3330

    3

    23

    2

    =

    =

    =

    mcqT

    TtTcZrtr

    tacqtP

    Una carica accelerata irradia onde

    Energia irradiata per unit di tempo (potenza)

    Distanza in funzione del tempo

    Accelerazione centripetarva

    2

    =

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 7

    r(t)

    La traiettoria di una carica accelerata che irradia

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 8

    Le basi concettuali della Mcccanica Quantistica

    Esiste la luna quando nessuno la guarda?

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 9

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 10

    Sospirerebbero gli amanti senza la luna?

    La luna indubbiamente fa sospirare gli amanti e abbaiare i cani

    La luna causa la marea: a Portishead (UK) lampiezza della marea di 16 m; a Saint-Malo (Fr) 13 m

    La luna provoca un movimento dellasse della terra, detto nutazione, con un periodo di circa 19 anni

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 11

    Il sistema solare Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno,

    Urano, Nettuno, Plutone Urano, bench visibile a occhio nudo, venne scoperto

    nel 1781 Nettuno stato scoperto da piccole variazioni

    dellorbita di Urano il 23.IX.1846

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 12

    Ammasso della Vergine

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 13

    Ammasso di Galassie della Chioma

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 14

    Domande oziose

    Esiste la luna quando nessuno la guarda? Sospirerebbero gli amanti senza la luna? Come si distingue il mondo reale da quello dei sogni? La velocit del pensiero pu essere maggiore di

    quella della luce? Perch non esiste lanno zero?

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 15

    Questa la cosa pi vicina allafotografia1 di un elettrone che lanatura ci permetta di ottenere.a) sperimentaleb) calcolatoc) confronto fra a e b lungo

    lasseLesperimento stato condotto illuminando una molecola di azoto e osservando la radiazione emessa dalla molecola

    1 in realt una TAC

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 16

    t ( o . c . )

    0 3 2 6 4 9 6 1 2 8 1 6 0 1 9 2 2 2 4 2 5 6

    0 . 0 0 0 0

    0 . 0 0 0 5

    0 . 0 0 1 0

    0 . 0 0 1 5

    0 . 0 0 2 0

    0 . 0 0 2 5

    0 . 0 0 3 0

    35

    eSG

    S

    e

    mMM

    M

    m

    714411

    3333

    2728

    10g1010

    g10g1099.1

    g10g101.9

    =

    =

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 17

    eSG

    S

    e

    mMM

    M

    m

    714411

    3333

    2728

    10g1010

    g10g1099.1

    g10g101.9

    =

    =

    Proprio perch il comportamento atomico cos diverso dalla comune esperienza, assai difficile abituarvisi, ed esso appare strano e misterioso a chiunque, sia al principiante, sia al fisico ormai sperimentato. Persino gli esperti non lo capiscono nel modo che essi desidererebbero, ed assai ragionevole che non ci riescano, poich tutto quanto riguarda la diretta esperienza e lintuizione umana si riferisce a oggetti grandi1.

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 18

    Storicamente la meccanica quantistica nacque per descrivere il comportamento degli atomi

    Proprio perch il comportamento atomico cos diverso dalla comune esperienza, assai difficile abituarvisi, ed esso appare strano e misterioso a chiunque, sia al principiante, sia al fisico ormai sperimentato. Persino gli esperti non lo capiscono nel modo che essi desidererebbero, ed assai ragionevole che non ci riescano, poich tutto quanto riguarda la diretta esperienza e lintuizione umana si riferisce a oggetti grandi1.

    Per cui se alla fine della nostra chiacchierata vi lascio con le idee confuse magari vuol dire che sono stato chiaro

    1R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands: la fisica di Feynman

    Operativismo

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 19

    Se noi vogliamo descrivere il moto di un punto materiale, dobbiamodare i valori delle sue coordinate in funzione del tempo. Orbene,

    dobbiamo avere ben chiaro in testa che una descrizione matematica di questo tipo non ha alcun significato fisico se non abbiamo

    chiaro quello che intendiamo con tempo. Dobbiamo tenere presente che tutti i nostri giudizi in cui il tempo ha un ruolo sono sempre giudizi di eventi simultanei. Se, per esempio, io dico Quel treno arriva qui alle ore 7, io intendo qualcosa del tipo: Il puntamento della lancetta piccola del mio orologio al 7 e l'arrivo del treno

    sono eventi simultanei.

    A. Einstein: On the Electrodynamics of Moving Body, Annalen der Physik 17, (1905).

    Operativismo

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 20

    ovvio che il vero significato di un termine va cercato esaminando come un uomo lo usa, non cosa ne dice.

    Cosa intendiamo per lunghezza di un oggetto? Evidentemente sappiamo che cosa intendiamo per lunghezza se possiamo dire qual la lunghezza di qualunque oggetto, e al fisico non occorre niente di pi. Per trovare la lunghezza di un oggetto, dobbiamo compiere operazioni fisiche. Il concetto di lunghezza risulta pertanto fissato quando sono fissate le operazioni mediante cui la lunghezza si misura; vale a dire, il concetto di lunghezza implica n pin meno che il gruppo di operazioni con cui la lunghezza si determina. In generale, per concetto noi non intendiamo altro che un gruppo di operazioni; il concetto sinonimo del corrispondente gruppo di operazioni.

    P. W. Bridgman: La logica della Fisica Moderna,Boringhieri (Torino) (1977)

    zitto e misura!

    In altre parole la distanza si definisce spiegando come si usa il righello!

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 21

    Misura della lunghezzaUna distanza si misura con un metro. Il metro unasta rigida. Il processo di misura consiste nel riportare la lunghezza dellasta lungo la distanza e vedere quante volte centra.

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 22

    Ma come si misura laltezza di una torre senza rischiare losso del collo?

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 23

    tantan XHxh

    XxhH

    xh

    XH

    =

    ==

    Tutto vero se la sommadegli angoli interni di un

    triangolo 180o.Cio se vale la geometria

    euclidea.

    Esercizio per casa:prendete un mappamondo edisegnate un triangolo convertici il polo e due punti sullequatore. Quanto fa lasomma degli angoli interni?

    misurati

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 24

    Misurare laltezza di una torre con un metodo trigonometrico definisce lo stesso concetto didistanza del metodo tradizionale di vedere quante volte centra un metro?

    Come si misura la distanza di una stella? E di una galassia?Come si misura lo spessore della zampa di una zanzara?

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 25

    Inoltre un qualsiasi processo di misura impone una perturbazione del sistema da misurare: cosmisurare la temperatura di un oggetto impone che si metta a contatto il termometro con loggetto stesso: loggetto dunque cambia la sua temperatura. Tuttavia, la speranza che si possa sempre inventare uno strumento che riduca a quantitpiccole a piacere la perturbazione del sistema da misurare.

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 26

    Definizione operativa della posizione di un oggetto

    Si accende la luce Si guarda dove si trova loggetto in

    questione Si misura la distanza delloggetto da

    una serie di altri corpi supposti immobili e che fungono da riferimento

    Per misurare la velocit occorre misurare due posizioni a distanza di tempo molto piccola

    ma allora cosa la luce?

    ( ) ( )12

    12

    tttxtxv

    =

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 27

    Propriet della luce

    ( )

    20

    0

    8

    22sin),(

    E

    EE

    cI

    cTkT

    tkxtx

    =

    ===

    =l

    TCon che precisione si pu misurare la posizione di un corpo usando la luce accesa?Se la luce unonda: essa permette di misurare la posizione con una precisione pari alla sua lunghezza donda lNaturalmente non si possono vedere dettagli delloggetto pi piccoli di lAdunque basta usare l piccole per aumentare la precisione

    infatti ci abbronziamo

    La frequenza (angolare) legata al colore della luce

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 28

    Spettro elettromagnetico

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 29

    La luce visibile

    ( ) ( ) ( )Hz10136.4cm1023.1 1514

    =

    =eVE

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 30

    luce

    ?

    IIWE

    cW

    f

    f

    ==

    ==

    h

    hh2

    EI

    ( )

    20

    0

    8

    22sin),(

    E

    EE

    cI

    cTkT

    tkxtx

    =

    ===

    =

    Bedda matri! l a denominatore

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 31

    Lh

    Lh

    Lh

    Lh

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 32

    Quantit di moto della luce

    noto dalla fisica classica che la luce trasportaquantit di moto

    In meccanica relativistica si ha:

    ccEp

    cmcpEh

    ==

    += 42222 La massa (a riposo) del fotone nulla

  • 17/06/2007 Esiste la luna? 33

    Le dimensioni de