Fisica Sperimentale: nuova edizione

Una nuova edizione del mio e-book “Fisica Sperimentale” è ora disponibile alla pagina dei Link. La nuova versione è molto più ampia delle precedenti e contiene praticamente tutto quello che è necessario per un corso di fisica completo (almeno per come lo intendo io). Manca solo un capitolo relativo agli esperimenti per la misura della velocità della luce e all’esperimento di Michelson e Morley e un paragrafo sugli oscillatori forzati, utile per spiegare il funzionamento delle antenne.

Si potrebbe introdurre un capitolo sui fluidi, ma non lo ritengo fondamentale. Il fatto è che il mio corso di fisica è pensato allo scopo di portare lo studente a comprendere di cosa è fatto l’Universo e come funzioni. Per questa ragione è molto diverso dai corsi tradizionali.

Gli argomenti sono presentati in una sequenza diversa e innovativa. L’obiettivo non è quello di trasmettere nozioni di fisica, ma di costruire una visione del mondo a partire dalle osservazioni sperimentali. Partendo dalla misura e quindi dalla definizione operativa del concetto di temperatura, si passa a cercare di capire la natura del calore. Si osserva che gli oggetti si scaldano esponendoli alla luce o se vengono colpiti violentemente da un altro oggetto. Questo porta allo studio delle proprietà della luce e quindi delle onde, da una parte, e a quello del moto dall’altra. Lo studio del moto induce a pensare che i corpi estesi siano formati di particelle più piccole e il modo migliore per studiare sistemi di molte particelle è quello di scegliere insiemi di particelle non interagenti: per questo si studiano le proprietà dei gas dalle quali si arriverà alla formulazione delle leggi della termodinamica. In questo modo il concetto di energia risulta molto più comprensibile e funzionale all’obiettivo che ci poniamo all’inizio. La scoperta dei fenomeni elettromagnetici porterà alla formulazione di ipotesi sulle interazioni cui sono soggette le particelle che costituiscono i corpi e quindi all’identificazione delle prime particelle elementari.

Il libro termina con l’introduzione alla fisica moderna che, grazie all’accorta preparazione fatta durante l’esposizione della fisica classica, non è più presentata come qualcosa di misterioso, ricco di paradossi e assurdità, ma come una naturale estensione dei concetti della fisica classica. Nella prima parte, infatti, s’insiste molto sul concetto di stato e del ruolo che ha la misura in fisica. Questi concetti sono di norma trascurati nei testi tradizionali ed è per questo che la meccanica quantistica o la fisica della relatività paiono “strane“. Se invece si prepara il terreno opportunamente queste parti della fisica moderna appaiono decisamente più “normali” e “naturali“.

Ci sono ancora piccoli aggiustamenti da fare: qualche dato sperimentale mancante, filmati da aggiungere, link da sistemare, etc.. Nella prossima edizione sistemeremo anche questi, insieme agli inevitabili errori che certamente ci saranno e che spero mi segnalerete leggendo le mie note.

Potete contribuire allo sviluppo di questo testo segnalando eventuali errori o proponendo riformulazioni degli argomenti trattati, oppure ancora donando una cifra (piccola, mi raccomando) usando PayPal (leggete la prefazione per sapere perché).

Il testo è disponibile in tre formati: completo, da fruire su un tablet o un computer con filmati incorporati nel testo; light, sempre da fruire su un tablet o un computer, ma con soltanto i link ai filmati (è quindi necessario un collegamento a Internet); da stampare, in formato portrait, evidentemente senza elementi multimediali, ma con tutte le informazioni per raggiungerli attraverso qualsiasi browser. I tre formati sono disponibili a questo indirizzo: http://www.roma1.infn.it/people/organtini/publications/, insieme ad altre risorse.

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