Fisica

Quello che oggi sappiamo della dinamica di molti sistemi differenziali è venuto a stabilirsi attraverso indagini che riguardano oscillazioni e, in particolare, il comportamento di oscillatori accoppiati. La prima parte di questo libro riguarda metodi perturbativi usati per ottenere soluzioni approssimate di sistemi differenziali non risolvibili analiticamente. Il primo importante sviluppo è dovuto a Poincaré (1892). Poincarè studiava il problema dei tre corpi, un problema classico della meccanica celeste, che in effetti è un problema di oscillatori accoppiati. Quello che lo interessava era la stabilità a lungo termine dei moti planetari e, per questi studi, usò una descrizione hamiltoniana di questi sistemi. Quello che trovò era che i metodi perturbativi usati erano utili per studiare la stabilità a breve termine fornendo soluzioni approssimate e regolari per i moti planetari ma, tuttavia, le serie corrispondenti non convergevano. La conseguenza era che, da sistemi differenziali apparentemente deterministici, ci si potevano aspettare conseguenze imprevedibili fino a comportamenti caotici. Con l'avvento dei calcolatori, come discusso nella seconda parte del libro, si trovò che in effetti la maggior parte dei sistemi differenziali mostra nel lungo termine comportamenti caotici e questi hanno luogo anche nel caso di sistemi discreti. Nella seconda parte del libro si illustrano alcuni di questi comportamenti e la loro relazione con le soluzioni regolari ottenute dai metodi perturbativi.

La fisica è come il sesso, si possono ottenere risultati pratici, ma non è per questo che lo facciamo (Feynman). Centro di gravità permanente viaggio ai confini del sapere ha uno scopo informativo-divulgativo su alcuni dei temi portanti della fisica; brillante, semplice e a tratti spiritoso, riesce a catturare il cuore e l'attenzione di ogni tipo di lettore. Attraverso un itinerario che parte dalla spiegazione dei capisaldi di questa materia come i buchi neri, il multiverso, i quark, la materia oscura, le stelle... si arriva alla conoscenza delle grandi menti del settore, quali Einstein, Schrödinger, Oppenheimer, Hawking e molti altri. Ideale per chi si approccia a questo mondo di formule e particelle, ma anche per i veterani appassionati di scienza. L'autore riesce a trasmettere al lettore il suo amore per la scienza e la fisica, coinvolgendolo e guidandolo dalla prima sino all'ultima pagina. Nonostante i periodi semplici e la possibilità di comprensione da parte di chiunque, lo scrittore riesce a non sminuire il linguaggio matematico e la complessità dei temi trattati regalando tuttavia, attraverso la sua visione, un saggio divulgativo leggero e accessibile. All'interno è possibile trovare nel corso dei capitoli alcune immagini di riferimento ai concetti spiegati, così da poter osservare gli argomenti trattati nel testo. Ci sono inoltre alcune curiosità che non tutti conoscono e che rendono il volume affascinante agli occhi di chi legge.

Il volume si rivolge agli studenti dei corsi di laurea in Ingegneria e Scienze. Il testo si caratterizza per la capacità non comune di coniugare due aspetti fondamentali: da un lato presentare e illustrare concetti che appaiono complessi con semplicità e chiarezza, partendo da esempi concreti e dall'osservazione di fenomeni familiari, dall'altro soddisfare l'esigenza di generalità e di rigore delle scienze fisiche. Il lavoro di revisione ha comportato in taluni casi la riscrittura di alcuni passaggi, in altri l'integrazione di concetti non pienamente formulati nelle precedenti edizioni. Sono state aggiunte nel testo alcune considerazioni generali che riguardano il metodo di indagine scientifica della realtà e si sono arricchite le discussioni dei principi fisici che costituiscono le fondamenta della meccanica e della termodinamica, arrivando a mostrare come poche equazioni generali siano sufficienti per la comprensione della natura. Inoltre, i paragrafi sui moti relativi e sulla dinamica nei sistemi non inerziali sono stati ampliati e approfonditi. Tali arricchimenti sono stati apportati nella convinzione che, oltre alla capacità di affrontare e risolvere semplici problemi, un testo universitario debba portare gli studenti all'acquisizione di un metodo di indagine: il metodo scientifico. Sulla piattaforma Connect associata a questo titolo, l'eBook del testo in formato accessibile.

Il volume si rivolge agli studenti dei corsi di laurea in Ingegneria e Scienze. Il testo si caratterizza per la capacità non comune di coniugare due aspetti fondamentali: da un lato presentare e illustrare concetti che appaiono complessi con semplicità e chiarezza, partendo da esempi concreti e dall'osservazione di fenomeni familiari, dall'altro soddisfare l'esigenza di generalità e di rigore delle scienze fisiche. Il testo è stato accuratamente revisionato e l'apparato iconografico è stato aggiornato sostituendo molte immagini ormai datate con esempi più recenti, per aiutare gli studenti a collegare la materia studiata con i fenomeni naturali osservabili, con le applicazioni pratiche o con un'immagine esemplificativa. Inoltre, gli esercizi sono stati raggruppati a fine volume in un'unica sezione dedicata per fornire un più agile strumento di preparazione. Tali arricchimenti sono stati apportati nella convinzione che, oltre alla capacità di affrontare e risolvere semplici problemi, un testo universitario debba portare gli studenti all'acquisizione di un metodo di indagine: il metodo scientifico. Sulla piattaforma Connect associata a questo titolo, l'eBook del testo in formato accessibile.

Questo volume è stato preparato per gli studenti dei corsi di Fisica Tecnica tenuti all’università della Calabria nell’ambito dei corsi di laurea in Ingegneria. Nei primi sette capitoli vengono affrontati gli argomenti principali della Termodinamica Applicata: i concetti fondamentali ed il primo principio della Termodinamica per i sistemi chiusi; le varie equazioni energetiche per i sistemi aperti; il secondo principio della Termodinamica e la funzione entropia; i gas ideali e reali; i cicli termodinamici per i gas ideali; le miscele bifasi in equilibrio termodinamico; i cicli a vapore diretti ed inversi. I tre capitoli successivi, di maggiore interesse per gli studenti dei corsi di laurea magistrale, riguardano la funzione exergia, l’aria umida e la termodinamica della combustione.

Lo scopo di questo lavoro è quello di presentare nella maniera più semplice possibile, talvolta anche intuitiva, la teoria della relatività di Einstein a partire dall'esperimento iniziale della relatività ristretta. La relatività ci porta al superamento delle leggi di Newton. Ora non ci sono più le forze a distanza che regolano il moto dei corpi celesti ma è la deformazione dello spazio tempo prodotta dalla vicinanza di masse gravitanti che impone ai gravi privi di vincoli ed alla luce di muoversi liberamente secondo curve geodetiche come avviene per il moto dei pianeti attorno al sole. Per capire tutto questo è necessario avere chiaro il significato dello spazio tempo piano e curvo e delle equazioni differenziali covarianti che permettono di giungere alle metriche che lo descrivono in presenza di campi deboli, di campi forti ed in prossimità dei buchi neri, cioè, in poche parole, occorre fare proprio tutto quanto viene esposto nei passi successivi del testo.

Il presente volume si prefigge lo scopo di illustrare nel modo più chiaro possibile, l’attuale stato delle ricerche nel campo della fusione nucleare controllata, che consiste nel riprodurre sulla Terra l’energia delle stelle, e si sofferma sulle sue possibili applicazioni. Come è scritto anche nel sottotitolo, vengono presi in considerazione gli attuali tre filoni dominanti della ricerca in questo particolare settore: il confinamento magnetico, che trova la sua massima realizzazione nel tokamak e nello stellarator, il confinamento inerziale con raggi laser o fasci di particelle subatomiche, ed in modo molto più marginale, la fusione fredda. Lungi dal voler svolgere una trattazione rigorosamente esauriente sulla sica del quarto stato della materia (il plasma, appunto), che sta alla base delle attuali ricerche sulla fusione, il libro si sofferma piuttosto sugli aspetti ingegneristici ed applicativi che tale fonte energetica potrebbe avere, giungendo ad elencare quelli che potrebbero essere i componenti di un futuro reattore a fusione.....