prossimo a dicembre 2024
scienza
Tra scienza e alchimia...
Newton, Scoperte ed l'Alchimia...
- Se la rivoluzione scientifica si era aperta con Niccoló Copernico e la sua idea che al centro dell’Universo non ci fosse la Terra ma il Sole, essa convenzionalmente viene infatti chiusa dalla pubblicazione di un libro, i Principia, che nel 1687 stabiliscono i fondamenti della fisica per almeno i successivi due secoli. Autore di quel libro così importante fu Isaac Newton, personaggio molto particolare e spesso poco noto dal punto di vista umano; appassionato di alchimia, a tratti infingardo e vendicativo, geniale quanto paranoico, forse omosessuale e sicuramente misantropo, fu una personalità complessa e di difficile decifrazione.
Le tre leggi di Newton
- Tutte le teorie presentate da Newton nei Principia, tra cui anche la forza di gravitazione universale, si fondano su tre “leggi del moto” definite anche assiomi, a rimarcare il fatto che, così come gli assiomi di Euclide per la geometria, essi rappresentano i “principi primi” della meccanica, a partire dai quali è possibile ricavare ogni altra legge sul movimento dei corpi. L’analisi delle tre leggi del moto ci offre alcuni interessanti spunti di riflessione che hanno molteplici ambiti di applicazione anche al di fuori della meccanica.
- (I° Legge del Moto), detta anche “Principio di inerzia”, per il quale, “ogni corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto uniforme in linea retta, a meno che non sia costretto a mutare il proprio stato da forze impresse”. (Isaac Newton)
- (II° Legge del Moto), detta anche “Principio di proporzionalità”, per il quale, “il mutamento di moto è proporzionale alla forza motrice impressa, e avviene nella direzione della linea retta in cui quella forza è impressa”. (Isaac Newton)
- (III° Legge del Moto), detta anche “Principio di azione e reazione”, per il quale, “a un’azione corrisponde sempre una reazione uguale e contraria: ossia, le azioni reciproche di due corpi sono sempre uguali e dirette in senso contrario”. (Isaac Newton)
Breve storia dell'Alchimia...
- La Leggenda narra di Newton seduto sotto un albero in meditazione e colpito dalla caduta di una mela. Quindi ipotizzò l’esistenza di una “forza invisibile” che attraeva la mela al centro della Terra. Questa forza la chiama “gravità”, dal latino “gravitas”, letteralmente “pesantezza” o “peso”.
- “Non so come io appaia al mondo, ma per quel che mi riguarda mi sembra di essere stato solo come un fanciullo sulla spiaggia, che si diverte nel trovare qua e là una pietra più liscia delle altre o una conchiglia più graziosa, mentre il grande oceano della verità giace del tutto inesplorato davanti a me.” (Isaac Newton)
- “La verità si ritrova sempre nella semplicità, e non nella complessità e confusione delle cose.” (Isaac Newton)
Newton, luce e colori...
Un poco di scienza...
La luce
La luce è un’onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto; i raggi che percepisce l’occhio umano sono compresi nell’intervallo di frequenza fra 410Hz e 810Hz. L’insieme dei colori che formano la luce visibile è chiamato spettro o intervallo di frequenze, campo visibile. Ogni corpo che è in grado di emettere onde elettromagnetiche è una sorgente di luce. Le sorgenti che brillano di luce propria possono essere naturali o artificiali. I corpi che si lasciano attraversare dalla luce sono detti trasparenti. La propagazione della luce è rettilinea, è per questo che si parla di raggi luminosi.
La pila a combustibile
Una pila a combustibile (detta anche cella a combustibile dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere energia elettrica direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica. L’efficienza o rendimento delle pile a combustibile può essere molto alta; alcuni fenomeni però, come la catalisi e la resistenza interna, pongono limiti pratici alla loro efficienza.
La carica degli elettroni
La carica degli elettroni fu misurata con maggiore precisione dai fisici americani Robert Millikan e Harvey Fletcher nel loro esperimento della goccia d’olio del 1909, i cui risultati furono pubblicati nel 1911. In tale esperimenti venne usato un campo elettrico per frenare la caduta, dovuta alla gravità, di una goccia d’olio elettricamente carica. Grazie a tale apparato strumentale, fu possibile misurare la carica elettrica prodotta da pochi ioni (tra 1 e 150) con un margine di errore inferiore allo 0,3%. Si ottenne un valore pari a -1,602 x 10-19 C e fu quindi possibile stimare che la massa dell’elettrone dovesse valere 9,109 x 10-31 kg.
Il termometro
Il termometro è uno strumento di misura adatto a misurare la temperatura o le sue variazioni. A seconda della proprietà usata, i termometri sfruttano il principio zero della termodinamica oppure altre proprietà macroscopiche che sfruttano relazioni con la temperatura. Il primo termometro, chiamato “termoscopio”, fu realizzato da Filone di Bisanzio(280-220 a.C.), uno scienziato attivo nella grande Biblioteca di Alessandria; esso funzionava utilizzando la dilatazione termica dell’aria.
Il Codice Morse
La scatola nera
La “Scatola Nera”, chiamata anche “registratore di dati di volo”, utilizzata negli aerei è stata inventata da David Ronald de Mey Warren (Groote Eylandt, 20 marzo 1925 – Melbourne, 19 luglio 2010), chimico ed inventore australiano.
Il pi greco
La Roblox
La Piattaforma di immaginazione di Roblox consente ai ragazzi di tutte le età di immaginare e creare mondi 3D immersivi, generati dall’utente. Tutti i giochi e le esperienze su Roblox sono creati dagli stessi giocatori. Una volta che un giocatore si e iscritto e ha modificato il suo avatar, gli viene dato un livello predefinito da modificare usando una cassetta degli attrezzi virtuale (nota come “Roblox Studio”) per la costruzione. Possono monetizzare le loro creazioni per guadagnare “Robux” (la valuta virtuale di Roblox, che può essere comprata anche senza aver creato qualcosa) che può quindi essere utilizzata per acquistare più accessori per l’avatar o abilità aggiuntive in una delle milioni di esperienze disponibili sulla piattaforma.
Antoine-Laurent Lavoisier
"tra atomi e molecole nasce la chimica moderna"
Biografia di Mendeleev
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Hanno lasciato un segno...
Antoine-Laurent Lavoisier
Il padre della chimica
È universalmente riconosciuto come il “padre della chimica”. È considerato anche il padre della moderna scienza della nutrizione, in quanto primo a scoprire il metabolismo del corpo umano. È stato anche il primo a scoprire la stretta relazione esistente fra combustione e respirazione polmonare mettendo in rilievo il ruolo svolto dall’aria in ambedue i processi.
La moglie Marie-Anne Paulze Lavoisier fu chimica, traduttrice, divulgatrice e illustratrice.
Politico ed economo
Lavoisier fu anche, essendo di nascita nobiliare, un potente membro di vari consigli aristocratici, fra cui la Società Filomatica francese. Le sue attività politiche ed economiche gli consentirono di finanziare la sua ricerca scientifica.
Condannato a morte
A causa del suo ruolo di esattore fiscale, venne però considerato coinvolto con la monarchia deposta dalla rivoluzione francese, cosa che gli costò la vita: Lavoisier venne infatti accusato di tradimento, condannato a morte e ghigliottinato nel 1794. Aveva 50 anni e venne sepolto nel cimitero di Errancis. Scienziato fino all’ultimo, sembra abbia chiesto a un suo domestico di verificare e documentare se la morte sulla ghigliottina fosse istantanea oppure no. Si sforzò di battere le ciglia finché gli fu possibile, e il domestico annotò che l’ultimo battito di ciglia fu quindici secondi dopo la decapitazione.
Questo episodio potrebbe essere soltanto un aneddoto, in quanto non risulta che siano pervenuti gli appunti originali, tuttavia ha causato una serie di successive verifiche sperimentali che hanno sostanzialmente confermato che il cervello e i muscoli facciali restino attivi per diverso tempo dopo il distacco dal corpo.
Dmitrij Ivanovič Mendeleev
Dmitrij Ivanovič Mendeleev (1834-1907) è stato un brillante chimico russo, al quale dobbiamo la scoperta della periodicità delle proprietà degli elementi chimici, e l’invenzione della tavola periodica di classificazione che porta il suo nome. Grazie a un finanziamento del governo, tra il 1859 e il 1861 si recò a studiare ad Heidelberg, in Germania, dove anzichè lavorare a più stretto contatto con i più eminenti chimici dell’epoca, come Robert Bunsen, Emil Erlenmeyer e August Kekulé, allestì un laboratorio nel suo appartamento privato. Tornato a San Pietroburgo per continuare con l’insegnamento, nel 1868 iniziò a lavorare al suo trattato, Principi di Chimica, che sarebbe ben presto divenuto un punto di riferimento del settore, tradotto in tutte le lingue. Questo progetto prevedeva la riorganizzazione di tutti i 63 elementi chimici noti alla sua epoca.
La tavola periodica
Mendeleev aveva preparato una scheda con le caratteristiche di ciascuno: ordinandole in base ai loro pesi atomici (stabiliti dal chimico italiano Stanislao Cannizzaro), Mendeleev si accorse che le loro proprietà si ripetevano periodicamente, secondo pattern ricorrenti. Queste caratteristiche variavano gradualmente con il crescendo del numero atomico. Aveva scoperto la legge della periodicità, il preciso criterio di classificazione che avrebbe aperto la strada alla tavola periodica degli elementi. Nel tempo la tavola di Mendeleev è stata più volte modificata (per esempio sostituendo al peso atomico degli elementi il loro numero atomico), ma ancora oggi rimane un punto di riferimento fondamentale per la storia della chimica.
Il sogno
Si dice che l’intuizione della tavola periodica gli si fosse presentata in sogno, ma questo episodio più volte citato sarebbe frutto di una testimonianza di seconda mano non del tutto attendibile. Mendeleev aveva già iniziato a lavorare alla sua tabella da tempo quando la sognò; il sogno ebbe forse il merito di fornirgli una rappresentazione più efficiente della tavola.
Gli elementi
Il boro
Il carbonio
Il carbonio è l’elemento chimico della “tavola periodica degli elementi” che ha numero atomico 6 e simbolo C. La sua densità oscilla tra 2,25 g/cm3 per la grafite e 3,51 g/cm3 per il diamante. Il punto di fusione della grafite è 3500°C (6332°F) ed il punto di ebollizione estrapolato è 4830°C (8726°F)
Diamante e grafite
L'elemento più importante
Nessun elemento è tanto importante per la vita quanto il carbonio, in quanto solo il carbonio forma singoli legami forti con sé stesso, che sono abbastanza stabili da resistere all’attacco chimico in condizioni “ambiente”. Questo dà al carbonio la capacità di fornire lunghe catene e anelli di atomi, che costituiscono la base strutturale di molti composti che includono le cellule viventi, il più importante dei quali è il DNA