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Chi era Richard Feynman

Richard Phillips Feynman  (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.

Introduzione

L’elettrodinamica quantistica era un fenomeno descritto per la prima volta da Paul Dirac e Werner Heisenberg, tuttavia per quasi due decenni i risultati non furono soddisfacenti. La riformulazione dell’elettrodinamica quantistica (QED) è dovuta a Feynman.

Richard Feynman era un brillante matematico e fisico ma divenne famoso anche al di fuori del pubblico scientifico mediante il libro Sta scherzando, Mr. Feynman! .

Biografia

Feynman nacque a New York da Lucile Philips Feynman e Melville Arthur Feynman, un viaggiatore di commercio che trasmise al figlio la sua passione per la natura. Richard crebbe a Far Rockaway e fin da piccolo fu eccezionale in matematica e scienze.

La laurea e il dottorato

Nel 1935 si iscrisse al Massachusset Institute of Technology e molto presto il suo talento matematico divenne evidente. Dopo aver conseguito la laurea al MIT nel 1939, Feynman si trasferì a Princeton, superando i pregiudizi diffusi all’epoca sugli ebrei. In questa università conseguì il dottorato nel 1942 con tesi su “Principio della minima azione nella meccanica quantisitica”.

Il progetto Manhattan

Mentre si trovava ancora a Princeton fu ingaggiato nel progetto Manhattan per costruire la bomba atomica. Nel 1943 si trasferì a Los Alamos, nel New Messico, dove la bomba era in fase di costruzione e nel luglio 1945 era presente quando il primo ordigno nucleare fu testato.

La maturità

A partire dal 1945 Feynman si trasferì alla Cornell University e qui incominciò a specializzarsi in elettrodinamica quantistica. L’approccio di Feyman si basò su rappresentazioni (in seguito chiamate “diagrammi di Feynman”) che rendevano possibile seguire le tracce degli elettroni e dei fotoni, oltre dell’assorbimento e dell’emissione dei fotoni da parte degli elettroni. Questi diagrammi hanno dato una forma concreta ai calcoli astratti. Come conseguenza di tale approccio, l’elettrodinamica quantistica fu completamente rivitalizzata e oggi permette di ottenere risultati precisissimi.

Nel 1965 Feynman ricevette il premio Nobel insieme a Juilian Scwinger e Sin-Ituro Tomonaga, che avevano riformulato la QED nello stesso periodo. Il metodo di Feynman è però il più semplice ed intuitivo, infatti i suoi diagrammi sono largamente utilizzati per risolvere i problemi concernenti le particelle elementari.

Nel 1951 Feynman si trasferì al California Institute of Technology, dove divenne uno dei più produttivi fisici teorici del mondo. Studiò, infatti, le proprietà dell’elio liquido spiegando la superfluidità, si avvicinò a comprendere i fenomeni della superconduttività, chiariti in seguito da John Bardeen, Leon Cooper e Robert Schrieffer. Portò avanti la teoria del decadimento beta.

Nel 1958 insieme a Murray Gellmann formularono la teoria generale dell’interazione debole, definita “Teoria dell’interazione di Fermi”. Feynman contribuì anche allo sviluppo della teoria Gell-Mann della cromodinamica quantistica (QCD) che fornisce una spiegazione della struttura interna delle particelle subatomiche.

Feynman come insegnante

Feynman era un insegnate fantasioso, con stile vivace ed umoristico, arrivò a fare lezione suonando il bongo. Nel 1963 tenne un corso introduttivo alla fisica in seguito pubblicato nel libro Le lezioni di fisica di Feynman.

Questo libro, inizialmente destinato ad un pubblico universitario, era così originale che divenne un’opera famosa sui fondamenti della fisica.

Feynman con il suo tipico stile, spiegò la gravitazione, il rapporto fra scienza e matematica, i problemi della conservazione dell’energia, le leggi della simmetria e il concetto di entropia.

In seguito Feynman divenne noto al grande pubblico tramite un saggio autobiografico Sta scherzando, Mr. Feynman!

L’incidente della navicella Challenger

Nel 1986 Feynman fu invitato a far parte della Rogers Commission, una commissione governativa incaricata di fare le indagini sull’esplosione in volo della navicella spaziale statunitense Challenger, nella quale morirono tutti e sette i membri dell’equipaggio. Feynman dichiarò che l’incidente fu determinato dalle guarnizioni in gomma, che con il freddo si erano irrigidite. Dimostrò che il materiale perdeva elasticità alle basse temperature, immergendone un pezzetto in acqua ghiacciata durante l’udienza in tribunale.

Feynman ha dedicato la seconda metà del suo libro Che t’importa di ciò che dice la gente alla sua esperienza nella commissione Rogers, divagando dai soliti aneddoti, brevi e scherzosi per un racconto esteso e sobrio.

La vita religiosa

Feynman, come molti fisici del XX secolo, era ateo. Quando un rabbino insistette per leggere una preghiera Kaddish al funerale del padre si arrabbiò. Un giorno disse:

Non mi sembra che questo universo fantastico e meraviglioso, questa eccezionale gamma di spazio e di tempo, specie diverse di animali, differenti pianeti […] questo mondo così complicato possa essere soltanto un palcoscenico fatto perché Dio possa guardare gli esseri umani lottare per il bene e il male […] Il palcoscenico è troppo grande per il dramma.

La vita sentimentale

Feynman si sposò tre volte. La prima moglie, Arlene Greeenbaum morì di tubercolosi nel 1945. Dopo una seconda breve unione, Feynman sposò Gweneth Howarth nel 1960, dalla quale ebbe due figli.

La morte

Nel 1978 gli fu diagnosticato un cancro, liposarcoma, che gli venne asportato chirurgicamente. Nel 1986 scoprì di avere un’altra forma di cancro, la macroglobulinemia di Waldenstrom, che colpisce i linfociti e, poco tempo dopo, i medici trovarono anche un tumore addominale. Feynman non volle ammettere la possibilità che le neoplasie fossero connesse alla radiazioni a cui si era esposto durante gli studi della bomba atomica.  Le sue ultime parole furono:

Non sopporterei di morire due volte. È una cosa così noiosa»

Morì il 15 Febbraio 1988.

Approfondimenti

https://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynman

Video:

 




La fisica sotto il naso – Andrea Frova

Autore: Andrea Frova

Argomento: Fisica

Genere: Divulgativo

Andrea Frova insegna Fisica Generale presso l’Università di Roma “La Sapienza”. Ha pubblicato lavori scientifici e testi nel settore delle proprietà ottiche della materia condensata. E’ autore di libri di divulgazione scientifica come La rivoluzione elettronica (1981), Perché accade ciò che accade (1995), Parola di Galileo (1998), Fisica nella Musica (1999), Luce, colore visione (2000)

Introduzione

Sotto il naso ci passano quotidianamente fenomeni ricchi di significato scientifico, una palestra insuperabile per la crescita della mente. Galileo, che pure seppe affrontare i misteri del cielo, amava dire che:

Da cose comuni, direi in certo modo vili si possono trarre notizie molto curiose e nuove, e bene spesso remote da ogni immaginazione

Questo libro si propone di svegliare l’attenzione per ciò che sta sempre davanti ai nostri occhi ma passa per lo più inosservato, offrire una forma di divulgazione scientifica. formativa che, evitando di. far leva sugli abusati. grandi eventi del cosmo, così remoti da noi e sfumati di fantasia, si muova sul solido terreno degli eventi quotidiani:sport, dallo sci alle moto da gran premio; meccanica, dai satelliti artificiali al pendolo di Focault; fenomeni ondosi, dalla luce al suono musicale; effetti termici, dal forno a microonde all’effetto serra.

Indice

Parte prima: Il mestiere dello scienziato

In questa parte l’autore descrive i vari metodi per utilizzare un barometro e in seguito dà la parola a Galileo per fargli narrare la favola dello scienziato e della cicala.

Parte seconda: Meccanica e relatività

In questa parte viene data la risposta a “Il tempo che un oggetto lanciato orizzontalmente impiega a toccare il suono dipende o no dalla velocità iniziale di lancio?”. In seguito l’autore descrive la misura dell’accelerazione di gravità, la differenza tra massa inerziale e massa gravitazionale, poi descrive le quattro forze fondamentali e si accenna al problema di unificazione delle forze. Al termine del capitolo si accenna al moto dei satelliti, alle forze apparenti, alla rotazione terrestre e il pendolo di Focault, poi anche alla teoria della relatività e al paradosso dei gemelli.

Parte terza: Luce e Immagini

In questa parte l’autore inzia a rispondere alla domanda: “Perché guardandoci allo specchio vediamo la destra scambiata con la sinistra, ma non la testa con i piedi?”, andando avanti nella spiegazione propone un esperimento casalingo per spiegare perché il cielo è blu e perché il Sole diventa rosso al tramonto. In seguito descrive la natura ondulatoria e corpuscolare della luce, poi la dispersione cromatica, la rifrazione e il fenomeno dell’arcobaleno.

Parte quarta: Suono e musica

In questa parte viene descritto l’origine dei suoni e il funzionamento delle corde musicali, facendo confronti tra pendolo e corda vibrante, entrambi oscillatori meccanici. In seguito l’autore spiega il timbro vocale, le frequenze sonore emesse dai cantanti e gli scherzi della voce. Al termine l’autore spiega il suono prodotto dalle bottiglie, il suono del violino, la differenza tra timbro armonico e non armonico.

Parte quinta: Vuoto pressione e fluidi

All’inizio di questa parte l’autore esegue un esperimento con una siringa per misurare la pressione atmosferica e in seguito spiega i paradossi idrostatici mediante un esperimento con il dentifricio. Più avanti, dopo aver spiegato il principio di Archimede e l’esperimento di Torricelli, descrive come pesare l’aria. Al termine l’autore descrive i processi idrostatici presenti nell’atmosfera.

Parte sesta: Calore, temperatura e fisica culinaria

La sezione si apre con la descrizione dell’effetto serra, in seguito l’autore descrive i fenomeni fisici e chimici che troviamo nell’uovo crudo e nell’uovo cotto. Al termine della sezione vengono descritti il funzionamento dei forni tradizionali, forni a microonde, tostapane, barbecue e spiedo alla fiamma.

Parte settima: Fisica negli sport

All’inizio l’autore spiega i fenomeni fisici presenti nell’atletica, dalla conservazione dell’energia, alla forza elastica, gravitazionale e all’energia termica. In seguito viene descritto l’effetto Bernoulli nel lancio di una palla e nel moto di una barca a vela. Al termine descrive il funzionamento dei pneumatici da gran premio e il fenomeno dell’acquaplaning, i misteri della neve e lo sci.

Opinione

Libro molto interessante, che descrive i fenomeni fisici visibili nella vita quotidiana ai quali la maggior parte delle persone non fa caso. Il libro è divulgativo, senza formule, presenti solo in appendice per i lettori più esigenti, pertanto adatto anche a principianti completamente o quasi a digiuno dalla fisica. Lo consiglio a chi vuole approfondire i fenomeni fisici della vita quotidiana.

 




Storia del concetto di funzione

Lo studio dell’analisi matematica si basa sul concetto di funzione che ha origini molto antiche. Come funzione si intende la dipendenza di una variabile dall’altra.

Se si considera questa definizione si trovano, infatti, tracce di questo concetto  già nelle tabelle astronomiche babilonesi, nei papiri dell’antico Egitto e nelle tabelle compilate da Tolomeo, nelle quali ha posto in relazione il tempo con le posizioni dei pianeti nel sistema solare.

Il mondo arabo

Anche nel mondo arabo, intorno al 700 d.C. lo studio dell’astronomia aveva portato alla costruzione di tabelle trigonometriche basate sul concetto di funzione.

Il sedicesimo secolo

Nel XVI secolo Tycho Brahe ha scritto dettagliatissime tavole che stabilivano la relazione tra il raggio dell’orbita dei pianeti e il relativo periodo di rotazione. Anche nelle opere di Galileo (XVII secolo) è presente un analogo concetto di funzione in cui lo spazio percorso da un grave in caduta è legato al tempo.

Il percorso per giungere al concetto attuale di funzione è lungo e passa attraverso il concetto di curva, prima legata alla traiettoria di oggetti in movimento e solo più tardi definita a prescindere da questi.

Per Galileo quindi, la parabola era la traiettoria di un proiettile lanciato, mentre per padre Marsenne la cicloide era il luogo geometrico descritto da un punto su di una ruota che rotola.

Leibniz e Newton

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) utilizzò per primo il concetto di funzione in un mano scritto del 1673. Egli introdusse anche il termine costante, variabile e parametro. Non molto tempo prima, il suo rivale nello studio del calcolo differenziale, Isaac Netwon (1642-1727) aveva parlato di funzione, utilizzando il termine, meno fortunato, fluente.

Bernoulli

Nel 1718 Johann Bernoulli (1667-1748), in un articolo apparso nelle memorie dell’Académie di Parigi dava la seguente definizione:

Chiamo funzione di una grandezza variabile una quantità composta in maniera qualunque da questa grandezza variabile e da costanti

Eulero

Una definizione simile venne proposta da Eulero nel 1748 nella sua Introductio in analysin infinitorum, un’opera in due volumi dedicata alle funzioni.

Una funzione di una quantità variabile è un’espressione analitica composta in una maniera qualunque da questa quantità variabile e da numeri o quantità costanti.

Eulero considerava come funzioni i polinomi, le espressioni contenenti radici e potenze, le espressioni logaritmiche e trigonometriche.

Nel XVIII secolo dominò il concetto di funzione definita da un’unica espressione analitica, ma Eulero, nella sua opera Introductio, considerò espressioni diverse in domini della variabile dipendente, quelle che oggi chiamiamo funzioni definite a tratti.

Il XIX secolo

Nel XIX secolo un notevole contributo all’evoluzione dell’idea di funzione venne da Giuseppe Peano (1858-1932) che, insieme a Camille Jordan (1838-1922), mise in evidenza come la definizione di curva a quel tempo, differisse da quello che era il concetto intuitivo.

Verso la fine del XIX secolo i matematici hanno cominciato a tentare di formalizzare l’intera matematica servendosi della teoria degli insiemi e si sono proposti di definire ogni entità matematica mediante un insieme.

Dirichlet e Lobachevcky indipendentemente e quasi simultaneamente hanno data la moderna definizione “formale” di funzione, facendo ricorso alla teoria degli insiemi. In Dirichlet  era ancora presente il concetto di movimento nella descrizione delle caratteristiche delle funzioni, concetto completamente scomparso, invece, nella definizione attuale di funzione.

Il XX secolo

Negli anni intorno al 1930, nell’ambito della logica matematica e della teoria della computazione è stata introdotta una nozione di funzione che si avvicina a quella di regola per una computazione, piuttosto che a quella di genere speciale di relazione. Questa nozione è stata e formalizzata mediante svariati sistemi e macchine formali, come il lambda calcolo, la teoria delle funzioni ricorsive e la macchina di Turing per opera di personaggi come Alonzo ChurchEmil Post e Alan Turing.

Questa definizione non va vista come in conflitto con quella di Dirichlet e Lobachevcky, ma piuttosto come complementare ad essa; corrisponde ad un punto di vista più ampio, nel quale si distinguono l’approccio matematico condotto su basi assiomatiche a livello generale (ma trascurando le questioni riguardanti i calcoli effettivi), e l’approccio che intende rendersi consapevole dei problemi posti dai procedimenti di calcolo effettivi, al fine di porsi in grado di intervenire nelle questioni derivanti dall’esigenza di studiare a livello generale gli algoritmi e la complessità delle computazioni. L’informatica teorica ha poi fatto propri gli studi sulle funzioni calcolabili.

 




Breve storia della botanica

La botanica è un settore delle scienze naturali che studia i vegetali, indagando il modo di vivere (biologia), le strutture (morfologia), gli organi (organografia vegetale), le funzioni (fisiologia), i rapporti con l’ambiente (ecologia), il modo di convivere (fitosociologia) e la distribuzione geografica (fitogeografia, geobotanica).

Come in zooologia, la botanica si distingue in una parte generale, in cui si tratta della vita e delle strutture dei vegetali, delle funzioni e delle loro parti e della loro storia, e di una botanica sistematica, che indaga sulla classificazione dei vegetali e sull’individuazione delle specie, servendosi delle acquisizioni proprie della genetica e della morfologia.

Un altro ramo è individuato dalla botanica applicata che si occupa dell’utilità e dello sfruttamento delle piante, che a sua volta si suddivide nei sottorami più dettagliati come la botanica industriale e farmaceutica, la botanica agraria e veterinaria.

La botanica nelle preistoria

L’uomo primitivo si è reso conto dell’importanza delle piante per la sua stessa sopravvivenza. I vegetali si imposero all’inizio in campo alimentare, ma in seguito anche in campo medicinale, mentre le cortecce e il legno servirono per le prime invenzioni artigianali. La lavorazione del legno ha, infatti, origine nella preistoria.

Le piante hanno interessato l’uomo anche dal punto di vista estetico. Esistono, infatti, graffiti con raffigurazione di piante accanto agli animali. Presumibilmente erano alberi maestosi, alberi da frutto e fiori.

La botanica nelle civiltà antiche

Risalgono tra il 4000 a.C. e il 2000 a.C. i primi documenti scritti riguardanti una cultura scientifica botanico-farmaceutica o fitoterapica. L’uomo aveva trovato nelle piante delle proprietà curative, in particolare nelle radici, nelle foglie, nei frutti e nei semi. Le piante oltre al campo medico vennero utilizzate anche in campo agrario e artigianale, per la confezione di funi, corde e tele, per la preparazione di bevande fermentate. Da un punto di vista primitivo nacque la classificazione delle piante. La botanica, quindi, era principalmente parte della scienza medica.

I centri per lo studio delle piante furono numerosi sia in Oriente che in Occidente. Nel mondo occidentale spetta ai Greci, aver dato impulso agli studi naturalistici, con particolare riguardo a quello delle piante utili.

In questo periodo la botanica inizia ad essere suddivisa in rami: quello a indirizzo biologico e fisiologico e l’altro su fondamento morfologico-sistematico.

Ci furono anche scuole romane riguardanti la scienza delle piante, tra questi cultori ricordiamo Plinio Gaio Secondo detto il Vecchio (23-79 d.C), Marco Porcio Catone (234 – 138 a.C), Marco Terenzio Vallone (116-37 a.C.). Non possiamo dimentica Virgilio (70-19 a.C.), il quale nelle Bucoliche e nelle Georgiche, inserisce spiegazioni riguardanti la scienza botanica della sua epoca. Pare che Plinio il Vecchio conoscesse circa mille specie vegetali, molte delle quali provenivano dal lontano Oriente, recuperate attraverso le rare comunicazioni con quelle terre.

La botanica nel medioevo

Durante il periodo medioevale la botanica non segna particolari innovazioni. Gli studi dei vegetali vengono portati avanti per la medicina, fiorisce in questo modo la scuola salernitana. La farmacopea era il fulcro di ogni ricerca, i succhi vegetali, le radici, le cortecce, i rami e le foglie, venivano polverizzati e impastati in composti che erano ritenuti terapeutici e a volte anche miracolosi.

La botanica nel rinascimento

Con le scoperte geografiche di nuovi territori si identificano nuove piante. Il Nuovo Mondo evidenzia ai naturalisti centinaia di speci sconosciute. Iniziano a crearsi gli erbari e biblioteche che fungono da primi reperti naturalistici a livello mondiale.

Dal 1400 al 1500 la botanica diventa una scienza ufficiale, ciò è dovuto alla necessità di intraprendere nuovi studi portati avanti da medici e da geniali osservatori. Leonardo da Vinci (1452-1519) nel Trattato della Pittura espone alcune leggi affermando ad esempio: “In molte piante sempre la stessa foglia è sopra la prima”. In altre sue opere abbozza la teoria secondo la quale, per calcolare l’età di un albero sia sufficiente contare gli anelli concentrici nel tronco.

Nascono i primi orti botanici.  Semi e piante giungono dall’oriente e dall’oltremare grazie ai numerosi scambi, e questo arricchisce le collezioni. Iniziano lo studio dell’anatomia e della fisiologa delle piante.

Durante il XVI secolo Pier Andrea Mattioli (1500-1577), definito uno dei maggiori botanici del periodo rinascimentale, passa in rassegna tutte le specie vegetali note e ne espone le proprietà officinali.

Fuori dall’Italia, invece,  Konrad von Gesner (1516-1565), medico e naturalista di Zurigo, studia la fauna e la flora delle Alpi e viene soprannominato il Plinio della Germania. Il tedesco Hieronymus Bock studiò, invece, la floristica e la geobotanica, ossia lo studio della distribuzione geografica delle piante.

Con il passare del tempo gli orti botanici si moltiplicano in tutto il mondo e fu Luca Ghini (1500-1556) ad aver iniziato l’organizzazione degli erbari come raccolta di piante essicate. Da allora le tecniche di raccolta, di preparazione e di conservazione hanno fatto grandi progressi.

La scoperta della cellula vegetale

Robert Hooke (1635-1703) scopre la cellula esaminando al microscopio un minuscolo frammento di sughero e la interpreta come la parte più piccola costituente il corpo dei vegetali.

Tutti i settori della botanica hanno avuto un grande impulso intorno alla seconda metà del Settecento, in particolare fiorì la sistematica, perché venivano via via studiate sempre più specie vegetali, e questo imponeva la capacità di un metodo per classificarle.

Spetta a Carlo Linneo (1707-1778), botanico, il merito di aver rivoluzionato la sistematica non solo per il regno vegetale ma anche per quello animale.

Carlo Linneo

Nato a Rashuet in Svezia, da umile famiglia, fin dalla giovinezza si appassiona allo studio delle piante insieme ad un amico medico, e si laurea in medicina  all’università di Uppsala. Nel 1737 realizzò Flora Lapponica, prima sua grande opera, qua usa per la prima volta il termine flora, e con pari impegno nel 1749 pubblica Flora Suecica.

La botanica nel XVIII secolo

Al termine del XVIII, Ingenhouz e Senebier dimostrarono che i vegetali verdi, sotto l’influenza della luce, utilizzano l’anidride carbonica dell’aria e rilasciano ossigeno. Vederono, inoltre, che le piante verdi in assenza di luce si comportano come gli animali, utilizzando ossigeno e rilasciando anidride carbonica. Come per tante altre scienze, possiamo definire questo come il periodo moderno della botanica.

La botanica nel XIX e XX secolo

Nel 1840 il biologo svizzero Karl Wilhelm von Naegeli  fece studi sulle felci, scoprendo i loro organi e il fenomeno basilare dell’alternanza di generazione. In questo periodo anche la microbiologia fece molti progressi. Louis Pasteur (1822-1895), chimico e biologo francese, dopo pazienti ricerche demolisce la teoria della generazione spontanea e accerta che le fermentazioni sono prodotte da microrganismi che egli chiama microbi. Inventa la pastorizzazione e introduce il metodo delle colture pure e della sterilizzazione.

La biochimica vegetale, si prospetta ricca di molteplici risultati: si scoprono le vitamine, gli ormoni vegetali i quali vengono spesso applicati per lo sviluppo dei frutti.

Vengono scoperti alcaloidi che rientrano poi in terapie mediche. Si impiegano gli isotopi radioattivi anche in botanica, allo scopo di indagare sullo spostamento e sulla localizzazione di particolari sostanze nelle piante.

La botanica applicata viene utilizzata in agricoltura, si parla di culture orticole forzate, di serre e letti caldi che danno a paesi del Nord, la possibilità di coltivare prodotti vegetali tipici di altre latitudini.

Nasce l’aridocultura per sfruttare i deserti e le terre incolte in climi spesso inadatti. Si esplorano le regioni polari, i deserti e le profondità marine e si scoprono nuovi vegetali.

Al termine del XX secolo le ricerche sistematiche si legano ad una nuova citologia e si stabiliscono, per ogni specie vegetale, i numeri cromosomici.

Il microscopio elettronico eredita, da quello ottico, il compito sempre più difficile di svelare ciò che la cellula racchiude e permette di fondare la biologia molecolare sia in botanica che in zoologia.

L’umanità vede nelle piante una possibilità di sopravvivenza.

Immagine di copertina

Foto di Free-Photos da Pixabay

 

 




La Lobotomia – ilpensierononlineare.com

 Rosemary fu la terzogenita della famiglia Kennedy. I primi due figli nacquero senza alcun problema, in casa, così fu deciso di far nascere anche Rosemary stessa, in casa. Il giorno del parto qualcosa andò storto in quanto la famiglia Kennedy ebbe difficoltà a trovare un medico disponibile e l’infermiera (che […]

LA LOBOTOMIA.

Rosemary fu la terzogenita della famiglia Kennedy. I primi due figli nacquero senza alcun problema, in casa, così fu deciso di far nascere anche Rosemary stessa, in casa. Il giorno del parto qualcosa andò storto in quanto la famiglia Kennedy ebbe difficoltà a trovare un medico disponibile e l’infermiera (che stava seguendo la famiglia), decise di bloccare il parto lasciando la piccola Rosemary con la testa per due ore intrappolata nel canale uterino. La carenza di ossigeno portò Rosemary ad avere danni cerebrali che causarono alla bambina anche disturbi mentali. La famiglia non badò troppo a questi problemi fino a quando la ragazza non compì 20 anni mostrando una bellezza fuori dal comune. Impauriti dalla possibilità che gli uomini si accorgessero di Rosemary e della sua bellezza, con la possibilità di creare scandalo, decisero di sottoporre la ragazza a lobotomia, i cui rischi erano già stati descritti dall’American Medical Association.

Nel novembre del 1941 Rosemary fu sottoposta alla procedura presso la George Washington University; le fu chiesto di canticchiare e raccontare storie mentre le venivano provocati due buchi in testa atti al taglio delle terminazioni. Durante questa procedura Rosemary canterina si trasformò in Rosemary silente e incoerente.

La ragazza cominciò a non riuscire più a muovere un braccio, non tornò mai più a camminare normalmente e inizialmente non riusciva a pronunciare che pochissime parole. Fu internata in un istituto per morire a 85 anni nel 2005.

La sua storia solo recentemente è stata raccontata.




La materia oscura

Ci sono alcune cose che sappiamo di non sapere, queste sono la materia oscura e l’energia oscura. Per questo motivo gli scienziati sono alla continua ricerca di una spiegazione di queste componenti dell’universo.

IceCube Neutrino Detector

La IceCube è un osservatorio al polo sud dal quale è stato avvistato il Big Bird nel settembre del 2012.  IceCube è un telescopio per neutrini situato al polo sud è composto da 5000 rilevatori che sono sparsi in un cubo di circa un km per lato. E’ il telescopio più grande del mondo. Nel corso del tempo IceCube ha rilevato alcuni neutrini estremamente energetici, uno di nome di Big Bird e un’energia di 2 PeV  cioè1 milione di volte l’energia di una radiografia ai denti.

Un neutrino è una particella incredibilmente piccola, si muove quasi alla velocità della luce e non possiede massa, è molto difficile da rilevare perché non interagisce quasi con niente. Se si riuscisse a rilevare, siccome viaggia attraverso l’universo senza essere disturbato, avrebbe informazioni che non possono essere raccolte in nessun altro modo.

I neutrini sono causati da violenti eventi nello spazio. Nel 2012 la luce proveniente da un’esplosione durata un anno, raggiunge la Terra, proviene da 10 miliardi di anni fa, per la prima volta siamo stati capaci di individuare un Blazar chiamato PKS B1424-418.

Il telescopio Fermi

Il telescopio Fermi ha una grande aerea usata per individuare i raggi gamma, cioè le onde con più energia dello spettro elettromagnetico, e gli scienziati hanno notato un aumento di raggi gamma provenienti da un Blazar extragalattico. Un Blazar è una galassia estremamente variabile e piena di energia alimentata da un gigantesco buco nero. Quei raggi gamma erano aumentati 15-30 volte rispetto alla media. Questo evento è coinciso, sia nello spazio che nel tempo, con il neutrino rilevato da IceCube.

Lavorando con il telescopio Fermi a raggi X della NASA, IceCube è stato in grado di collegare il neutrino cosmico rilevato con l’esplosione di raggi gamma dal Blazar. E’ la prima volta che viene stabilito un collegamento causale tra un neutrino e un determinato oggetto extragalattico.

L’aumento di raggi gamma rilevato dal Fermi e il flusso di energia rilevato da altri telescopi, ci permettono di indicare l’esatto Blazar che ha creato il Big Bird. E’ la prima volta che possiamo dire che quel neutrino proviene da quel Blazar.

Il Fermi opera sui neutrini e sui raggi gamma e ha già fatto scoperte stupefacenti. Ha scoperto i Blazar più lontani e più vecchi. I Blazar hanno emesso la loro luce quando l’universo aveva solo 1 miliardo di anni. Solo il 10% della sua età attuale. Il fatto che si siano sviluppati in epoca così antica, mette in dubbio la modalità di formazione dei buchi neri.

I raggi gamma li possiamo rilevare da diversi oggetti, soprattutto nelle parti dell’universo dove si trovano le condizioni più estreme. Questo telescopio studia principalmente le Pulsar, i buchi neri e la materia oscura.

Il software che i fisici usano per il Fermi è molto importante e ha passato molte revisioni nel corso della missione, ma la  è la prima revisione dove abbiamo tenuto conto di tutte le operazioni svolte dal Fermi nella sua orbita.

Questa ha permesso, infatti, di allargare i sensori per i raggi gamma verso energie più alte e più basse. Energie che prima non si riuscivano a rilevare. Questo ci permette di avere una visione totalmente diversa. Ha portato, inoltre, miglioramenti su tutto l’aspetto del rilevamento energetico. Il miglioramento  fatto al software si applica retroattivamente a tutti i dati raccolti e adesso possiamo fare molte più indagini  con i dati che già abbiamo ma anche con i dati che raccoglieremo in futuro.

La ricerca della materia oscura

Le capacità del Fermi si sono concentrate anche sulla ricerca della materia oscura. Facendo questo ha osservato comportamenti inusuali in oggetti che sono ancora inspiegabili. Per esempio ha scoperto una gigantesca struttura nella nostra galassia, che sembrano bolle che si estendono sia sopra che sotto del centro galattico.

Le Bolle di Fermi sono due enormi lobi pieni di gas molto caldo, raggi cosmici e campi magnetici. Sebbene non possano essere viste a occhio nudo, sono molto luminose nei raggi gamma, dove presentano bordi molto nitidi che coincidono piuttosto bene con una struttura biconica evidente nei raggi X.  Sono presenti, inoltre, elettroni estremamente energetici che interagiscono con neutroni a bassa energia e producono raggi gamma, ma nessuno conosce la fonte di questi elettroni.

Al CERN in Svizzera, si aspettano grandi cose dall’acceleratore di particelle LHC, dopo gli ultimi miglioramenti che hanno consentito un innalzamento del 40% della sua potenza. In questo modo si riuscirà a produrre molti più dati di quanto abbia fatto fino ad ora .

L’LHC ha già rilevato la particella Bosone di Higgs, ma quali altri segreti riuscirà a portare alla luce?

Se nelle energie più alte si nascondesse una nuova fisica, adesso abbiamo la possibilità di studiarla e vederla.

Sono già stati visti alcuni segnali che hanno suscitato molta emozione ai fisici teorici nei vari esperimenti portati a termine, potrebbero essere delle fluttuazioni o delle vere e proprie particelle.

Il bosone di Higgs è l’ultimo pezzo del puzzle del modello standard delle particelle fondamentali e delle forze che le governano in tutto l’universo.

Vogliamo capire com’è formato l’universo, il suo aspetto e il suo comportamento attuale. I fisici delle particelle studiano le particelle elementari e le loro interazioni. Sono come i pezzi di un puzzle che si mettono insieme per darci una visione più completa dell’universo. Negli ultimi 120 anni abbiamo scoperto tutti i pezzi che si uniscono per darci una teoria che chiamiamo modello standard. Sappiamo però che è una teoria incompleta. Quello che abbiamo è un pezzo del puzzle, ma non sappiamo quanto è grande l’intera figura. Il bosone di Higgs che è stato scoperto nel 2012 ha completato il modello standard, adesso dobbiamo usare il bosone di Higgs per avere accesso ad altre parti del puzzle. Il bosone di Higgs fa da tramite tra il modello standard e le nuove particelle oscure.

Dobbiamo capire meglio come decade il Bosone di Higgs perché quando è stato creato non avevamo strumenti potenti a sufficienza per poterlo capire.

La supersimmetria

Bisogna capire perché la natura preferisce la materia all’antimateria e cosa sia la materia oscura. Una teoria che è stata sviluppata per rispondere a queste domande è chiamata supersimmetria.

Sappiamo che c’è un’ulteriore fonte di gravità nell’universo che non può essere attribuita agli oggetti che possiamo vedere. In questo momento questa fonte viene chiamata materia oscura, perché in parte non sappiamo cosa sia, potrebbero essere formata da particelle riproducibili nell’LHC e la supersimmetria potrebbe descrivere questa materia.

Secondo i fisici la supersimmetria potrebbe spiegare la massa del bosone di Higgs, al momento, infatti, non sappiamo perché il bosone di Higgs possiede la massa che ha.

Quanto è importante la materia oscura? Pensate che forma circa un quarto dell’universo e non sappiamo da cosa sia formata.

I fisici vogliono analizzare ogni minimo dettaglio nei dati. La cosa più emozionante sarebbe trovare qualcosa che non appartiene al modello standard. Attualmente al CERN abbiamo una potenza di 13 TeV  per svolgere gli esperimenti, ma lavoreremo anche con un’intensità molto più alte e potremmo ottenere molti più dati. Con questi nuovi dati potremo capire quale fisica li governa e potremo capire tante cose. Osserveremo processi del modello standard, ma osserveremo anche nuovi fenomeni.

Se gli esperimenti volti a scoprire la materia oscura avranno successo, avremo scoperto cosa forma il 30% dell’universo.

L’energia oscura

Per completare il puzzle manca l’energia oscura, uno dei più grandi misteri della fisica. L’energia è il nome dato un’energia che forma il 70% dell’universo. L’universo quando aveva la metà degli anni attuali si espandeva molto più piano di quanto stia facendo ora. Ha cominciato ad aumentare la velocità circa 7,5 miliardi e mezzo di anni fa.

Lo spazio vuoto contiene una sua energia? E’ una proprietà dello spazio stesso? Questa energia aumenta con l’aumentare dello spazio esistente?

Sappiamo che l’energia oscura ha una pressione negativa, non reagisce alla luce e respinge la gravità.

Dark Energy survey

Uno studio internazionale si sta avvicinando ad un obiettivo del suo lavoro. Il Dark Energy Survey  è un progetto internazionale che unisce 400 scienziati di tutto il mondo e usano una camera digitale da 570 MPX collegata al Victor M. Blanco Telescope a Cerro Tololo in Cile. L’energia oscura è stata scoperta grazie ai suoi effetti sull’universo. L’energia oscura è un fenomeno che sta causando l’accelerazione dell’espansione del nostro universo. Sappiamo che esiste, vogliamo capire come agisce, che effetti ha nell’universo e su di noi. La Dark Energy Survey guarderà indietro nel tempo e studierà le supernove. Vogliamo scoprire di più sul destino dell’universo.  L’universo continuerà davvero ad espandersi sempre più velocemente?

Stiamo costruendo telescopi sempre più potenti per poter rispondere a queste domande.

 

Immagine di copertina:

Photo by NASA on Unsplash

Approfondimenti su IceCube e le ricerche della materia oscura:

https://www.youtube.com/channel/UCqhypTo6SWmi5bbVBmUf9NA

Bolle di Fermi:

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab8bd0

Supersimmetria:

https://en.wikipedia.org/wiki/Supersymmetry

Dark Energy Survey:

The Telescope




Storia del pianeta Terra: dal Permiano ai nostri giorni

Inizio

Sono passati 50 milioni di anni da quando è scomparsa tutta la vita sulla Terra. Il pianeta è stato trasformato. Ora siamo a 200 milioni di anni fa è c’è un supercontinente chiamato Pangea che si estende da un polo all’altro. Le temperature si sono stabilizzate e sta tornando la vegetazione. Con il 95% delle forme di vita spazzate via, il campo è libero per una nuova forma di vita che dominerà il pianeta per milioni di anni: i dinosauri.

I dinosauri si sono evoluti da un piccolo gruppo di rettili sopravvissuti dall’estinzione del Permiano. Con un’altezza media di 4,5 m, le loro dimensioni li rendono lenti e vulnerabili. I dinosauri hanno ripopolato la Terra, ma nessuna specie può domare il pianeta. Ci sono scosse di terremoto causate dai vulcani. Le placche terrestri iniziano a muoversi, vaste porzioni di Terra si separano e vengono riempite dagli oceani.

Si formano milioni di pesci e con tutta la vita arriva anche la morte. I pesci morti e il plancton ricoprono il fondale oceanico. Durante i prossimi 10 milioni di anni, pesci e plancton primordiali diventeranno petrolio. Ogni litro di benzina, ogni pezzo di plastica, la vernice sui nostri muri, hanno quasi tutti avuto origine in questo modo.

 

180 milioni di anni fa

180 milioni di anni fa la placca nordamericana continua ad allontanarsi da quella europea ed asiatica, succede circa 2,5 cm all’anno. Si forma un nuovo oceano e nuovi continenti. Il mondo come lo conosciamo sta prendendo forma e si crea l’oceano Atlantico e nel mezzo un vulcano. Ci sono correnti nella profondità della crosta terrestre.

Il fondo del mare è spezzato in due e spinto verso l’alto formando una catena di montagne e vulcani. La catena sottomarina è più lunga delle montagne rocciose. Si crea un nuovo fondale oceanico e si creano nuove placche tettoniche riorganizzando il nostro mondo. Questa attività geologica rende la Terra unica.

Ogni volta che il pianeta cambia anche gli esseri che lo abitano devono adattarsi e cambiare. Alcuni animali da terrestri sono diventati acquatici con le zampe trasformati in pinne.

La terra e le creature che l’abitavano sono irriconoscibili rispetto all’inizio. Il mondo è dei dinosauri che sembrano dei dominatori invincibili.

La maggior parte dei mammiferi vive sugli alberi o sottoterra ed escono solo di notte. Non sono un pericolo per i dinosauri. Niente sulla terra può minacciare il loro predominio. Almeno sulla Terra.

65 milioni di anni fa

C’è un ammasso di roccia spaziale che viaggia nello spazio ed è immenso. Questo asteroide ha un diametro di 10 km, è più alto del monte Everest e viaggia oltre 70.000 km/h dritto verso la Terra. Sta puntando il golfo del Messico al largo della penisola dello Yucatan.  Questi secondi cambieranno il mondo per sempre. Al momento dell’impatto l’estremità superiore dell’asteroide è alta 11.000 m, la stessa altezza in cui viaggia un aereo di linea. L’asteroide colpisce con una tale forza da distruggere tutto quello che incontra e si vaporizza all’istante. L’impatto è analogo all’esplosione di milioni di bombe nucleari. Nessun posto è sicuro. Alcuni frammenti sono grandi come interi isolati di una città.

L’onda d’urto si propaga dal luogo dello schianto con la velocità di una scheggia.  Qualche minuto dopo la Terra è sotto attacco da ogni direzione, piovono infatti, frammenti di roccia e i terremoti scuotono la superficie e gli tsunami investono le coste. Il disastro è solo all’inizio. Il cielo funziona come una gigantesca lampada solare. La superficie terrestre si surriscalda fino a 275 gradi centigradi e la vegetazione prende fuoco.

Diversi mesi dopo l’impatto fumo e ceneri bloccano ancora la luce del Sole e le piante iniziano a morire e gli animali erbivori soffrono la fame e muoiono. In seguito moriranno anche i carnivori che si cibavano degli erbivori.

I mammiferi

65 milioni di anni fa l’impatto ha sterminato i dinosauri. Il loro regno durato 165 milioni di anni è terminato. Ma la scomparsa per i dinosauri diventa un’opportunità per un’altra specie animale cioè i mammiferi. Vivendo sotto terra hanno evitato di essere bruciati dal calore  e riescono a prosperare mentre predatori più selettivi muoiono.

Questi sono gli eredi dei dinosauri. Mentre una storia finisce un’altra comincia e questa può essere la loro occasione.

47 milioni di anni fa

I dinosauri sono estinti da molto tempo e i nostri antenati mammiferi si stanno evolvendo. Iniziano le scimmie antropomorfe e poi gli umani.

Dai batteri oceanici, ai pesci che camminano ai roditori sotterranei porti a noi e a capire come si sia formato il nostro pianeta. 47 milioni di anni fa l’atmosfera è molto simile alla nostra. La temperatura è di 24 gradi e un giorno dura poco meno di 24 ore. La Terra è quasi identica al pianeta attuale. Le placche terrestri si muovono ancora portando i continenti con sé. L’India va verso l’Asia e la placca indiana e quella asiatica sono strette in una presa titanica e cominciano a deformarsi, una vasta catena montuosa si innalza. si crea in questo modo l’Himalaya, ora alta 8.000 m.

La montagna più alta del mondo è il monte Everest, gli aerei di linea volano a quell’altezza. Quando le neve delle cime si scioglie vengono alimentati grandi fiumi come il Gange, l’Indio, lo Yangtze  e il fiume giallo.

L’Himalaya è come un’immenso acquedotto, un giorno i sui fiumi forniranno acqua a quasi la metà della popolazione mondiale.

20 milioni anni fa

Il mondo è uguale ad adesso, manca ancora la razza umana. Per fare questo qualcosa deve cambiare.

Lungo la costa dell’Africa orientale si apre una grande vallata tettonica che si estende per quasi 6.000 km, lungo i suoi margini si innalzano le montagne. Vediamo una scimmia non un umano che potrebbe rimanere su questi alberi per sempre, ma il suo mondo sta cambiando. Le montagne fanno da barriera e impediscono all’umidità dell’oceano di raggiungere questo posto, il clima è più caldo e più secco. La lussureggiante foresta pluviale sta diventando una savana. Il nuovo clima più caldo modifica le creature, le costringe a cercare cibo altrove e costringe le scimmie ad alzarsi su due piedi per camminare. Inizia l’era umana.

 Un milione di anni fa

Un milione di anni fa l’Homo erectus. ci sono le prime impronte dei nostri antenati, un uomo e un bambino.  Il clima cambia ancora.

70.000 anni fa

70.000 anni fa si abbassa il livello del mare. Il mar rosso è stretto e poco profondo e permette a questi individui di attraversarlo e lasciare l’Africa. Inizia l’era dell’Homo sapiens. Sono riusciti ad attraversarlo. Gli scienziati ritengono che il mondo intero discenda da circa 200 individui che abitavano in Africa orientale. Con il passare del tempo i nostri antenati si moltiplicano e si diffondono in tutti i continenti. Mentre gli umani viaggiano verso nord, un gigantesco muro di ghiaccio viaggia verso sud.

Europa 40.000 anni fa

I nostri antenati sono arrivati, ma trovano un mondo che cambia rapidamente infatti nel mondo imperversa il gelo. Le piante sono distrutte dal gelo e i laghi sono ghiacciati. I cambiamenti dell’orbita terrestre e i livelli di diossido di carbonio e il flusso di acqua calda cospirano per abbassare la temperatura, inizia un’era glaciale.

I ghiacci crescono di 30 cm al giorno e diventeranno alti molti metri. Si creano immense depressioni, il pianeta non tornerà più come prima.

20.000 anni fa

I ghiacciai si fermano. Una striscia di terra emerge dall’oceano tra la Siberia e l’Alaska, è un passaggio che porta gli umani dall’Asia all’America. l’ultima grande emigrazione umana, in questo modo arrivano i primi americani.

14.000 anni fa

Ora 14.000 anni fa i cambiamenti dell’era glaciale agiscono al contrario. I ghiacciai si sciolgono e le depressioni scavate dal ghiaccio si riempiono d’acqua per diventare i grandi laghi del Nord aMERICA.

6000 ANNI FA

iL ghiaccio si ritira ai bordi del pianeta formando l’Artico e l’Antartico

Adesso

Adesso siamo nel nostro tempo e possiamo capire come e perché ogni cosa che vediamo intorno a noi si trova qui oggi. Dal Sole, all’acqua, al suolo sotto i nostri piedi. Il risultato di una catena di catastrofi e di coincidenze ha creato il nostro pianeta attuale. Sono successe tante cose ma ne avverranno molte altre.

La Terra vivrà altri 4,5 miliardi di anni, quindi quello che abbiamo visto fino ad adesso è solo la metà della storia.

 




Storia del pianeta Terra: dalle origini al Permiano

L’inizio

Inizialmente c’era solo la nostra Stella: il Sole. Man mano le polveri e le rocce interstellari vengono ammassate insieme dalla forza di gravità e questo porta alla nascita del pianeta Terra, uno dei tanti che ruotano attorno al Sole. Inizialmente la temperatura della superficie terrestre è superiore a 1200 gradi, nell’atmosfera é presente solo diossido di carbonio, azoto e vapore acqueo, pertanto l’atmosfera è respirabile. La Terra è pertanto una sfera ribollente di roccia liquida e non c’è ancora nessuna superficie solida.

La nascita della Luna

Intanto un giovane pianeta dalle dimensioni simili a Marte viaggia verso la Terra alla velocità di 15 km/s, 20 volte più veloce di un proiettile. La gravità di questo pianeta distorce la superficie della Terra, in seguito avviene lo scontro tra i due pianeti e migliaia di detriti vengono scagliati nello spazio. Il lavoro della gravità creerà da questi detriti una massa che ruoterà intorno alla Terra: la Luna. La Luna primordiale e’ più vicina dell’attuale, è distante, infatti, solo 22.000 km al posto degli attuali 400.000 km.

Il raffreddamento della Terra

Il Sole sorge e tramonta in sole 3 ore. L’impatto ha influito sulla rotazione Terrestre e il giorno dura solo 6 ore. La Terra sta cambiando. Dopo milioni di anni iniziano le piogge di meteoriti, che sono detriti rimasti in orbita dopo la formazione del sistema solare. Nei meteoriti caduti sulla Terra sono stati trovati sia cristalli di sale, sia gocce d’acqua. Ogni meteorite ha una piccola quantità d’acqua, ma poiché bombardano la Terra per più di 20 milioni di anni, l’acqua sul nostro pianeta inizia ad aumentare. L’acqua rimane in superficie e il nucleo Terrestre rimane fuso. La temperatura superficiale è scesa a 70-80 gradi centigradi, sufficienti per la formazione della crosta Terrestre. Ogni goccia d’acqua nell’oceano ha miliardi di anni e potrebbe aver viaggiato nello spazio per milioni di chilometri prima di raggiungere il nostro pianeta all’interno di un meteorite.

Il vento sulla Terra è molto intenso a causa della rapida rotazione del pianeta. La Luna essendo vicinissima crea importanti maree su tutta la superficie terrestre.

L’allontanamento della Luna e la formazione delle terre emerse

Con il passare del tempo la Luna si allontana, le maree si calmano e il pianeta inizia a girare più lentamente. Dopo 700 milioni di anni dalla nascita, la superficie terrestre è ricoperta dall’acqua. La roccia fusa all’interno della Terra risale attraverso l’oceano e cerca di uscire creando i vulcani. La lava fuoriuscita dai vulcani, una volta raffreddata, crea isole vulcaniche. In seguito queste isole vulcaniche si uniranno tra loro per formare i continenti. L’atmosfera è però ancora tossica.

L’inizio della vita

Altre piogge di meteoriti continuano a susseguirsi e 3,8 miliardi di anni fa, oltre all’acqua i meteoriti iniziano a portare degli amminoacidi che finiscono in fondo all’oceano, dove iniziano a formarsi delle fumarole con materiale proveniente dal centro della Terra. Il miscuglio del materiale dei meteoriti e del contenuto delle fumarole crea un brodo primordiale che dà inizio alla vita di batteri unicellulari che sono le prime forme di vita sulla Terra. La vita microscopica è cominciata e continuerà allo stesso modo per centinaia di milioni anni.

Arriva l’ossigeno

Siamo a 3,3 miliardi di anni fa, in un’oceano poco profondo, dove iniziano a formarsi le prime stromatoliti create dai batteri primordiali e inizia la fotosintesi. Questa reazione chimica dà inizio alla creazione dell’ossigeno. Nei prossimi 2 miliardi di anni i livelli di ossigeno continuano a salire, le giornate si allungano e iniziano a durare 16 ore.

La formazione dei continenti

Il nucelo della Terra è più caldo della superficie del Sole, e iniziano i primi movimenti della crosta terreste che sposta le terre emerse, che iniziano a congiungersi. Prende forma un supercontinente chiamato Pangea, nel frattempo le stromatoliti continuano a produrre ossigeno per miliardi di anni. La temperatura è di 30 gradi e i giorni durano 18 ore. Pian piano il supercontinente si spezza a causa dei movimenti terrestri dell’intensa attività geologica che ha creato anche numerosi vulcani che rilasciano diossido di carbonio nell’atmosfera.

La prima era glaciale

Il diossido di carbonio presente nell’atmosfera dà inizio alla formazione delle piogge acide che si scontreranno con la materia vulcanica presente sulla superficie terrestre. Si crea un’atmosfera primordiale che però non è sufficiente a intrappolare il calore del Sole e la temperatura della superficie terrestre precipita a 50 gradi sottozero. Il ghiaccio si espande e arriva dai poli fino all’equatore. Lo strato di ghiaccio è spesso 3 km e ricopre l’intero pianeta.

La formazione dell’atmosfera

Il nucleo però rimane caldissimo e i vulcani continuano a eruttare e continuano a emettere tonnellate diossido di carbonio che inizia a intrappolare il calore del sole e il ghiaccio inizia a sciogliersi. Il ghiaccio sciogliendosi rilascia ossigeno. La Terra si risveglia. Adesso, 700 milioni di anni fa la Terra diventa più calda e le giornate diventano di 22 ore.

L’inizio della vita complessa

Ora a 540 milioni di anni fa, i batteri primitivi sotto il ghiaccio si sono evoluti e sono creati le piante e animali microscopici. Inizia il Cambriano. In questa era geologica inizia ad evolversi la vita e arrivano i trilobiti, antenati di insetti. La vita inizia a fiorire negli oceani e si formano migliaia di specie animali e vegetali.

460 milioni di anni fa le placche tettoniche si spostano ancora, ma sulla terraferma ci sono solo alghe e basta, questo a causa del Sole che è ancora troppo potente. Nelle parti alte dell’atmosfera, dove l’ossigeno incontra le radiazioni solari, inizia a crearsi l’ozono. Questo gas inizia a coprire tutto il pianeta, assorbendo le radiazioni mortali provenienti dal Sole. Senza lo strato di ozono non esisterebbe la vita sulla superficie.

375 milioni di anni fa sulla Terraferma compaiono le piante e alcuni tetrapodi iniziano ad andare sulla terraferma, i tetrapodi con il passare del tempo sviluppano arti più forti ed escono sempre più spesso dall’acqua. Inizia l’evoluzione dei vertebrati.

Iniziano a esserci piante e animali. Ci sono millepiedi e ragni e ogni genere di insetti, sono le prime forme di vita sulla terraferma. I millepiedi sono lunghi quasi due metri e gli scorpioni hanno le dimensioni di un lupo. Tutto l’ossigeno permette a loro di rendere più efficiente il sistema respiratorio e al loro corpo la possibilità di crescere.  Le creature depongono le uova in acqua. L’uovo è molto importante dal punto di vista evolutivo.

Gli animali diventano sempre più grandi.  Nascono i rettili e poi i mammiferi. Le piante che muoiono finiscono a terra e si decompongono e nel giro di milioni di anni si trasformeranno in carbone.

I rettili diventano sempre più grandi.

Estinzione di massa del Permiano

250 milioni di anni fa la madre di tutte le estinzioni ha spazzato via quasi ogni forma di vita sulla Terra in meno di 30.000 anni.

Un’eruzione di basalto esce dal cuore della crosta Terrestre e inizia a piovere cenere vulcanica su gran parte della Terra. La cenere brucia e soffoca gli animali in tutto il pianeta. L’atmosfera è satura di anidride solforosa. Si innalzano i livelli di diossido di carbonio, l’atmosfera si riscalda, l’acqua evapora e la vegetazione muore.  Non ci sono più segni vita sulla terra ferma e l’acqua degli oceani diventa rosa.  Le eruzioni siberiane stanno trasformando l’intero pianeta e non sono al riparo neanche gli oceani che vengono surriscaldati. Esce il metano dalle profondità dei mari. Il gas metano, che è un gas serra, rilasciato nell’atmosfera fa innalzare ulteriormente la temperatura. La lava continua a fuoriuscire per 500.000 mila anni e ha uno strato di roccia fusa spesso 6 km.

Fu il più grave evento di estinzione di massa che si sia mai verificato sulla Terra, con la scomparsa dell’81% delle specie marine e del 70% delle specie di vertebrato terrestri; fu l’unica estinzione di massa nota di insetti. Si è stimato che si estinsero il 57% di tutte le famiglie e l’83% di tutti i generi. Poiché andò persa così tanta biodiversità, la ripresa della vita sulla Terra fu un processo molto più lungo (si ipotizzano 10 milioni di anni) rispetto alle altre estinzioni di massa. Questo evento è stato descritto come la “madre di tutte le estinzioni di massa”.

250 milioni di anni fa siamo tornati al punto di partenza

 

 

Immagine di copertina

Foto di PIRO4D da Pixabay




18 suggerimenti per migliorare in matematica

Introduzione

Molti studenti si domandano come possono migliorare i voti in matematica e qual è il metodo di studio più efficace. Io posso darvi una risposta in base al mio metodo di studio che ho usato alle superiori e all’università pertanto so che funziona.

Quindi continuate a leggere i miei suggerimenti sul metodo di studio, valgono sia per migliorare nei calcoli, sia per migliorare nella logica e nell’intuizione.

Suggerimenti

Devi prima capire quale lacune hai e riprendere questi argomenti. Una volta colmate le lacune devi imparare a studiare la matematica con un metodo di studio efficace che comprende secondo la mia esperienza:

  1. Colma tutte le lacune, se sono tante devi farti aiutare da qualcuno
  2. Stai attento in classe
  3. Prendi appunti in classe
  4. A casa guarda gli appunti
  5. Se non li capisci perché l’insegnante salta i passaggi, devi guardare la spiegazione del libro
  6. Se non capisci la spiegazione del libro vuol dire che hai ancora lacune e devi tornare al punto 1
  7. Se hai capito la spiegazione della teoria inizia a fare esercizi
  8. Fatti degli schemini con le formule da ricordare.
  9. Nei primi esercizi che svolgi tieni questi schemini davanti, poi quando senti di avere padronanza, non guardarli più
  10. Inizia prima guardando gli esercizi risolti, cerca di capirli e poi prova a rifarli con il libro chiuso
  11. Continua a fare esercizi
  12. Se un esercizio non ti viene non cercare l’errore ma rifallo da zero, aspettando magari 30 minuti o un’ora.
  13. Scrivi largo e non ammassato. Gli errori di distrazione diminuiranno subito
  14. Quando troverai l’errore non cancellarlo
  15. Gli errori non vanno mai cancellati ma sottolineati perché si migliora solo se eviti di fare gli stessi errori.
  16. Quando ripassi guarda che errori facevi spesso, che avrai sottolineato, così eviterai di rifarli
  17. Svolgi molti più esercizi di quelli che vengono assegnati di compito, almeno il triplo o il quadruplo.
  18. Quando ti prepari per il compito in classe ripassa tutto insieme a un compagno più bravo

Faccio notare che i punti più importanti sono quelli che ho sottolineato. Al punto 13 ho messo in evidenza l’importanza di non scrivere ammassato e sopratutto bisogna cercare di avere una scrittura chiara, se scrivi i 7 che sembrano degli 1, oppure i 4 che sembrano dei 9, i tuoi errori di distrazione aumenteranno in modo esponenziale. Scrivi bene ogni numero.

Altro concetto molto importante è quello di non cancellare gli errori. Gli errori, una volta individuati, li devi sottolineare e poi devi riguardarli quando ripassi. E’ assolutamente importante ricordarsi quali errori facciamo spesso per non rifarli durante il compito in classe.

Buono studio.

 




L’inquinamento acustico

L’inquinamento acustico è causato soprattutto da un’eccessiva esposizione a suoni e rumori di elevata intensità. Questo può avvenire in città e in ambienti naturali. La legge n. 447/1995 art. 2 fornisce la definizione di inquinamento acustico: “l’introduzione di rumore nell’ambiente abitativo o nell’ambiente esterno tale da provocare fastidio o disturbo al riposo e alle attività umane, pericolo per la salute umana, deterioramento degli ecosistemi, dei beni materiali, dei monumenti, dell’ambiente abitativo o dell’ambiente esterno o tale da interferire con le normali funzioni degli ambienti stessi”.

La misura del rumore

La misura dell’intensità sonora viene eseguita mediante un opportuno strumento chiamato fonometro, costituito da un microfono che converte il segnale acustico in segnale elettrico. Il segnale elettrico tradotto dal microfono, viene corretto tramite opportuni filtri, per simulare la percezione dell’orecchio umano.

Fonometro

Fonometro

 

I filtri di ponderazione possono essere:

  • Filtro A: basato sulla curva di ponderazione a 40 phon
  • Filtro B: basato sulla curva di ponderazione a 70 phon
  • Filtro C: basato sulla curva di ponderazione a 120 phon

Successivamente si è scelto di utilizzare il filtraggio con curva di ponderazione A, pertanto il valore in decibel corretto con la curva di ponderazione A, che rappresenta meglio l’udito umano, viene indicato con dB(A) oppure dBA.

L’elettronica del fonometro rileva il valore efficace del segnale sulla base di una costante di tempo impostata. Tramite un amplificatore logaritmico il fonometro fornisce  in uscita il valore in dB o in dBA.

Conseguenze del rumore sulla salute

Gli effetti negativi sulla salute non coinvolgono solo l’apparato uditivo. In particolare i danni causati dai rumori ambientali si suddividono in:

  • Effetti di danno: quando l’apparato uditivo è alterato in maniera irreversibile.
  • Effetti di disturbo: l’alterazione è reversibile e tende a scomparire terminando l’esposizione, con un certo tempo di recupero.
  • Effetti di fastidio: quando, pur non avendo un’intensità tale da provocare alterazioni dell’apparato uditivo, interagisce negativamente con le attività della persona, per esempio disturbando il sonno o l’attività lavorativa.

Gli effetti sull’apparato uditivo possono essere i seguenti:

  • Spostamento temporaneo della soglia di udibilità: può perdurare ore o anche giorni, a volte accompagnata da acufeni (fruscii, ronzii e fischi) che avvengono in maniera continua oppure intermittente.
  • Ipoacusia da trauma acustico cronico: si manifesta dopo prolungate esposizioni in ambienti con rumorosità maggiore di 80 dB, oppure al seguito di un unico evento molto violento (esplosione oppure evento prossimo alla soglia del dolore). In questo caso il danno è permanente. L’ipoacusia può essere accompagnata da acufeni, che possono anche essere permanenti, vertigini o fenomeni di distorsione acustica.

Tra gli effetti non collegati all’apparato uditivo ci sono:

  • Disturbi del sonno
  • Aumento della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa
  • Stati di irritabilità
  • Riduzione della capacità di concentrazione

La diminuzione della funzione uditiva è lenta e graduale. Finché il soggetto capisce il normale parlato il soggetto non si rende conto che sta perdendo l’udito. Per questo è molto importante la prevenzione e la necessità di controlli audiometrici periodici per le persone esposte al rumore ambientale. La malattia derivante dall’esposizione prolungata a fonti di rumore si dispone in quattro fasi:

  • Cefalea, sensazione di intontimento, stanchezza, questi sintomi possono durare settimane
  • Acufeni che possono durare mesi o anni
  • Difficoltà di percepire alcuni rumori o comprendere la conversazione in ambienti rumorosi
  • Menomazione uditiva evidente

Misura del rumore in attività umane:

Voce sussurrata 20 dBA
Ventola di raffreddamento del computer 30 dBA
Stampante laser 30 dBA
Conversazione telefonica 40 dBA
Fotocopiatrice 50 dBA
Voce parlata 50 dBA
Tono di voce alta 60 dBA
Macchina da scrivere elettrica 60 dBA
Macchina da scrivere meccanica 70 dBA
Suoneria telefono 75 dBA

 

Immagine di copertina

Foto di holdosi da Pixabay