Silvia ha scritto:
Salve professore, sono una studentessa del liceo scientifico p.n.i. e sono alla ricerca di alcuni consigli per la tesina.. l'argomento che vorrei trattare è l'apparenza, e in particolare riguardo alla realtà e alla materia;per esempio ho analizzato la visione della realtà di molti filosofi per indagare se la realtà è in quanto tale o in quanto appare, cioè se noi possiamo vedere e percepire realmente quello che abbiamo attorno. avevo bisogno di qualche consiglio in ambito fisico e astronomico per qualche argomento da trattare che possa essere attinente alla mia scelta. la ringrazio!
La mia risposta
I termini "visione", "vedere", "osservare" sono mutuati dalla caratteristica umana di entrare in relazione con l'esterno attraverso la luce e quindi… attraverso l'interazione elettromagnetica! Potrebbe essere questo il legame fisico-astronomico con gli argomenti della tesina: la maggior parte delle informazioni che abbiamo sul mondo esterno ci proviene da interazioni fra radiazione elettromagnetica e materia. Di seguito alcune possibili traiettorie di sviluppo.
Fisica
L'interazione radiazione-materia è un argomento molto complesso, ma puoi affrontarlo in modo assolutamente dignitoso, e adeguato ai tuoi scopi, utilizzando alcune delle conoscenze acquisite nel corso di Fisica di quest'anno.
In particolare gli ingredienti fondamentali per …cucinare la ricetta-base sono:
- onde elettromagnetiche e loro spettro
- spettri atomici (a righe)
- ipotesi del fotone
- atomo di Bohr
Per cucinare un piatto più … raffinato dovresti utilizzare anche un pizzico di questi ingredienti (che non sempre- anzi: raramente- si affrontano al liceo)
- elementi di base del modello quantistico di atomo
- spettri molecolari (a bande)
Per esempio, un argomento interessante da sviluppare è quello dei colori. Un articolo molto bello, anche se di lettura non immediata, è quello di Kurt Nassau L'origine dei colori Le Scienze dicembre 1980 n°148, pagg.40-54. Scoprirai che "sono gli elettroni che rendono il mondo colorato interagendo con le radiazioni visibili di diversa lunghezza d'onda". (Allora: il colore è realtà o illusione? Esiste il "colore"? Che cosa "vediamo"?) Se non trovi il numero della rivista in biblioteca, puoi cercare nelle edicole o in qualche libreria specializzata il fascicolo Le Scienze 40 anni (14,90 €) che contiene 2 DVD coc tutti gli articoli de Le Scienze dal 1968 al 2008.
Il sito Why are things coloured? illustra in modo semplice e schematico l'origine fisica dei colori in molti fenomeni naturali.
Se vuoi affrontare in modo più sistematico l'argomento della luce e delle sue interazioni con la materia puoi affrontare la lettura di due bellissimi libri di divulgazione scientifica, che associano alla autorevolezza degli autori la facile reperibilità nelle librerie.
Andrea Frova Luce Colore Visione Perché si vede ciò che si vede BUR Rizzoli 2000, € 9,20
Bellur S. Chandrasekhar Perché il vetro è trasparente Net 2004, € 8,90
Astronomia
Come è possibile vedere ciò che non si può "vedere"? In altri termini, come si può scoprire mediante osservazioni l'esistenza di "cose" che non interagiscono con la luce? Nel passato sono state fatte varie scoperte di corpi celesti mediante osservazioni indirette, cioè attraverso l'analisi di effetti riconducibili a quei corpi come cause, come per esempio nel caso di Nettuno e di Plutone, scoperti osservando le anomalie nel moto dei pianeti limitrofi. In questi casi però la scoperta non era stata fatta in modo diretto, cioè osservando direttamente il corpo celeste, solo a causa della bassissima intensità del segnale luminosi da essi irraggiato e non perché fosse impossibile osservarli. Al contrario, negli anni Settanta l'astronoma Vera Rubin scoprì che il 90% dell'Universo è formato da materia oscura (dark matter), cioè da una ignota forma di materia che interagisce gravitazionalmente ma non ha alcuna interazione elettromagnetica e quindi è "oscura".
Il problema della materia oscura (che cosa è, dove si trova) è uno dei problemi fondamentali della fisica e della cosmologia contemporanee. Per cominciare a orientarti nel problema
- leggi le voci di Wikipedia in italiano e in inglese
- leggi l'articolo di Margherita Hack pubblicato sul Corriere della Sera
Con le conoscenze di liceo (basta un po' di fisica classica…), puoi addentrarti nella spiegazione tecnica delle anomalie nelle curve di rotazione delle galassie che hanno portato a ipotizzare (o scoprire?) la materia oscura.
Per iniziare ad approfondire
- guarda i video di un workshop sull'argomento, tenuto all'Università di Bologna nel 2007.
- leggi l'articolo di vera C. Rubin La materia oscura nelle galassie a spirale Le Scienze agosto 1983 n° 180, pagg.50-62
- leggi l'articolo di Lawrence M. Krauss La materia oscura dell'Universo Le Scienze febbraio 1987 n° 222, pagg.34-45 (sulla reperibilità degli articoli vedi quanto detto precedentemente)
Per avere informazioni sulle novità osservative leggi l'articolo di William B. Atwood, Peter F. Michelson, Steven Ritz Una finestra sull'universo estremo Le Scienze Febbraio 2008 n°474, pagg. 54-61.
Nell'articolo si parla del satellite GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope), ma la NASA lo ha ribattezzato, in onore del grande fisico italiano, Fermi Gamma-ray space telescope. Nel sito del satellite troverai le novità relative alla "search for signs of new laws of physics and what composes the mysterious Dark Matter".
Buon lavoro