SEMINARI DIVULGATIVI LNF
a cura della Dottoressa Catalina Curceanu

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1) Quo Vadis Fisica?
Il 2005 (Anno Mondiale della Fisica) scandiva un secolo dalla comparsa di due rivoluzionarie teorie scientifiche: la Teoria della Relatività e la Meccanica Quantistica. Queste teorie, tuttora pilastri portanti della Fisica contemporanea, hanno esercitato un profondo influsso non solo sulle discipline scientifiche affini, ma anche sulla filosofia, la letteratura e l’arte contemporanea, fornendo nuovi canoni di interpretazione del mondo che si distaccano fortemente dal “senso comune”. Descriveremo brevemente le basi di queste teorie e le loro profonde implicazioni, presentando esempi dei loro successi interpretativi e degli (apparenti) paradossi da esse originati. E poi, dove siamo arrivati oggi nel trovare le risposte alle domande fatte alla Natura: “Come è fatto il mondo e come funziona?” Abbiamo come migliore risposta il cosiddetto Modello Standard - basato su quark, leptoni, bosoni di Higgs. Un’introduzione al Modello Standard verrà presentata, insieme alle domande che rimangono a tutt’oggi senza risposta nell’ambito di questo Modello. Varie alternative, tentativi di risposte (fra cui la teoria delle stringhe), sfide del XXI secolo, verranno brevemente illustrate. La Fisica è tutt’altro che fredda! E questo è un tentativo di condividere il suo calore e la sua bellezza.
2) Fisica e arte - due modi complementari per esprimere la creativita’
Un giorno Pitagora passò davanti all’officina di un fabbro e si accorse che il suono dei vari martelli sulle incudini era a volte consonante e a volte dissonante; incuriosito entrò nell’officina e guardando i martelli scoprì che quelli che risuonavano in consonanza avevano un preciso rapporto di peso. E’ così che lo stretto rapporto che intercorre tra la musica e la matematica (la scienza) fu scoperto. Il rapporto fra l’arte e la scienza non è mai cessato, anzi, si è ulteriormente rinforzato - seguendo strade non-lineari e, spesso, molto feconde. L’esplorazione della quarta dimensione di Dalì, il cubismo e la sua relazione con la relatività, i disegni apparentemente paradossali di Escher, le Cosmicomiche di Calvino, ma anche la ricostruzione sentimentale del Big Bang di Primo Levi nella sua poesia “Nel Principio”, assieme allo scienziato che diventa un personaggio (I Fisici di Dürrenmatt; la strana scomparsa di Majorana raccontata da Sciascia, i fisici del CERN di Ginevra visti sia nell' ”Atlante occidentale” di Del Giudice che, in un modo alquanto lontano dalla realtà, in "Angeli e demoni” di Brown) sono soltanto alcuni degli esempi di cui si parlerà. Le moderne teorie della fisica, le sue simmetrie, la sua armonia (il modello standard, la supersimmetria, le multidimensioni, i buchi neri, la teoria delle stringhe) sono anche una forma d’arte, oltre ad essere alla base del progresso della società, e fanno parte del patrimonio culturale dell’umanità. Perchè, come diceva Einstein: “L’esperienza più bella che possiamo avere è il mistero. E’ l’emozione fondamentale alla base della vera arte e della vera scienza. Chi non sa cos’è e non sa piu’ sognare o meravigliarsi è come morto e il suo sguardo è spento”.
3) Da Galileo alla fisica moderna - viaggio oltre il "senso comune"
Il “senso comune” ha subito vari “sconvolgimenti” nei secoli: le idee sulla caduta dei gravi, come quelle su spazio e tempo, oppure sulla struttura/composizione del mondo e l’evoluzione dell’Universo sono profondamente cambiate e sono tutt’oggi un fertile campo di ricerca e di riflessioni. Viene proposto un viaggio che parte da Galileo, il padre del metodo scientifico, passa per Einstein e arriva alle teorie piu’ moderne, che continuano a sconvolgere il “senso comune” e il nostro modo di vedere e capire il mondo.
4) Segreti e bugie sulla fisica dell'acceleratore Large Hadron Collider del CERN di Ginevra
L’acceleratore Large Hadron Collider (LHC) del CERN-Ginevra, rappresenta una delle imprese più grandi in assoluto dell’umanità, nonchè una delle avventure più affascinanti dello spirito umano. Intorno alla fisica di LHC sono nate una serie di bugie, molto propagandate dai media, con intenti sensazionalistici, che, però, ben poco hanno a che vedere con i veri obiettivi di LHC. La paura che il nostro mondo potrebbe essere distrutto da un buco nero creato al LHC è una di queste bugie. Tutto ciò a discapito della vera fisica del LHC, affascinante e accattivante: la ricerca del bosone di Higgs, delle multidimensioni, delle particelle supersimmetriche, dei microbuchi neri e altro ancora, rimangono largamente dei segreti per il pubblico. Questa presentazione ha come obiettivo una breve introduzione alla fisica, quella vera, che verrà effettuata a LHC; verrà illustrato brevemente anche l’acceleratore e i rivelatori, veri occhi degli scienziati, che ci aiuteranno in questa impresa.
5) Fisica e medicina - quali metodi per la diagnosi e quali terapie?
La ricerca fondamentale, la fisica in particolare, hanno delle ricadute nella societa’ a cui non facciamo caso – ma che stanno sotto gli occhi di tutti: la TV, il telefonino, il GPS, soltanto per fare alcuni esempi. Uno dei campi che ha piu’ usufruito di una interferenza costruttiva con la fisica è, e lo diventa sempre di più, la medicina. Tanti dei progressi fatti negli ultimi anni hanno a che vedere con le ricerche fatte nel campo della fisica. Alcuni degli strumenti utilizzati sono veri e propri esperimenti di fisica; usano antimateria, acceleratori e rivelatori di particelle. Tali strumenti ci permettono di diagnisticare, nonchè curare, molte malattie in una fase incipiente, con ovvi vantaggi per il benessere delle persone e della società. Verranno presentati e discussi alcuni dei metodi nati nelle ricerche di fisica fondamentale e applicati oggi anche in medicina nella diagnosi e per la terapia di alcune malattie, in particolare dei tumori.
6) L'ubiquità possibile? La meccanica quantistica e i suoi misteri
“Chi non resta sbalordito dalla meccanica quantistica evidentemente non la capisce”, sono le parole di Niels Bohr, uno de padri fondatori della meccanica quantistica, quasi un secolo fa. Malgrado siano trascorsi tanti anni dalla nascita di questa teoria, e malgrado la sua incredibile efficacia per fini pratici (ci ha permesso, per esempio, la realizzazione del transistor), i suoi misteri, lungi dall’essere capiti fino in fondo, si stanno infittendo. Verranno illustrate le basi di questa teoria e presentati alcuni dei suoi misteri, a partire dall’interferenza del singolo elettrone (l’elettrone che passa simultaneamente attraverso due fenditure praticate in uno schermo) con l’obiettivo di condividere col pubblico uno dei capitoli più affascinanti dell’avventura dello spirito umano
Il paradosso di Fermi: dove sono gli extraterrestri?
Se l’Universo contenesse miliardi e miliardi di galassie, ognuna con centinaia di miliardi di stelle, sarebbe ragionevole pensare che “là fuori” possano esistere altre civiltà, oltre alla nostra. Da quando Fermi nel 1950, parlando coi colleghi alla mensa di Los Alamos, domandò, a proposito degli estraterrestri: “Dove sono tutti quanti?”, questo (apparente) paradosso porta il suo nome. Negli anni, tanti scienziati, filosofi, storici, ma anche gente comune, hanno provato a rispondere a questa domanda, nei modi più fantasiosi possibili: da quelli che dicono che gli extraterrestri sono fra di noi, a quelli che negano la loro esistenza, passando attraverso ipotesi delle più varie e anche, spesso, divertenti. Verranno presentate alcune di queste ipotesi, a partire da una breve illustrazione della struttura e dell’evoluzione dell’Universo. E chissa che non salti fuori una nuova idea?
 
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