mercoledì 28 maggio 2008

Un Sistema Solare...In Miniatura (Ovvero come simulare il sistemasolare in un corridoio)

Il 21 e il 22 aprile scorsi siamo andati alla Palestra della Scienza di Faenza, una mostra di oggetti ed esperimenti scientifici che ha molto appassionato noi ragazzi delle classi 2° A e 2° B. Tra le tante attrattive, ci ha colpito il sistema solare in miniatura riprodotto in un lungo corridoio dell'edificio e penzolante dal soffitto!


350px-Solar_sys

Raffigurazione artistica del sistema solare.

 Le dimensioni dei pianeti e le distanze non sono in scala




Ci siamo fatti raccontare dalla guida il procedimento adottato per riuscire ad ottenere un tale risultato e abbiamo pensato di proporvelo in questo articolo perché potrebbe essere utile a qualcuno che fosse interessato a riprodurlo nella sua scuola.

Allora la guida ci ha raccontato che per riuscire a fare entrare in un corridoio, lungo 16 metri, gli oggetti del  sistema solare visibili  ad occhio nudo dalla Terra si è dovuto affrontare il problema della sua


RIDUZIONE IN SCALA


Per sfruttare al meglio la lunghezza del corridoio (16 m) si è reso necessario utilizzare un rapporto di riduzione basato sulla distanza SOLE - SATURNO, i due oggetti più distanti:


Dist. Sole-Saturno   1.427 milioni km   1.427 miliardi di m
-------------------= ---------------= -----------------= 90 miliardi
Lunghezza Corridoio                 16  m                 16  m



Sono state  ridotte le DISTANZE reali di circa 90 miliardi di volte!!!


Pertanto ogni metro del corridoio corrisponde a quasi 100 milioni di km!!
Applicando tale riduzione anche alle dimensioni dei pianeti e del Sole:



Diametro SOLE    1.500.000 km    1.500 miliardi di mm
--------------- = --------------= -------------------= 16,6 mm   
   90 miliardi           90 miliardi           90.000.000.000



Diametro GIOVE    142.800 km   142.800.000.000 mm
-----------------= ------------= --------------------= 1,6 mm   
  90 miliardi             90 miliardi        90.000.000.000



Diametro TERRA  12.000 km     12.000.000.000 mm
--------------- = ----------- = ------------------- = 0,13 mm  !!!!!! 
 90 miliardi           90 miliardi        90.000.000.000



Con dimensioni così ridotte sarebbe stato molto problematico riuscire a distinguere i vari pianeti sparsi lungo il corridoio!


Si è così deciso di adottare un rapporto di riduzione molto più grande, in modo da ottenere degli oggetti facilmente visibili!


Dopo vari tentativi si è giunti ad un valore che è sembrato il più adatto:


Il rapporto di riduzione scelto per rappresentare le DIMENSIONI è stato pertanto di 240 milioni di volte!


In questo modo:


Diametro TERRA   12.000 km      1.200.000.000 cm
--------------- = -----------  = ------------------ =  5 cm   
    240 milioni        240 milioni         240.000.000



Diametro GIOVE  142.800 km     14.280.000.000 cm
--------------- = ------------ = ------------------- =  59 cm   
    240 milioni         40 milioni           240.000.000



Diametro SOLE  1.500.000 km    1.500.000.000 m
-------------- = ------------- = ---------------- = 6,25  m !!!  
240 milioni             240 milioni       240.000.000




Tutti i costituenti del Sistema Solare sono, in tal modo, chiaramente visibili, anche se:


1- URANO e NETTUNO sono stati inseriti in una stanza oltre il corridoio; inoltre, a causa delle loro enormi distanze dal Sole, si è dovuto ridurre ulteriormente la scala a  ben 170 miliardi di volte!


2- Il SOLE è stato rappresentato solo parzialmente, in quanto costruire una sfera di oltre 6 m di diametro non era cosa semplice e sistemarla poi all'interno di un edificio sarebbe stato proprio impossibile!


3- Degli ASTEROIDI, che sono una fascia di migliaia e migliaia di piccoli ammassi rocciosi, è stata rappresentata evidentemente solo la loro posizione.


4- Per PLUTONE ed altri piccoli e remoti oggetti del sistema solare, è stata recentemente creata la nuova categoria dei “nanopianeti”; per questo motivo è stato tolto dal gruppo e sistemato in una busta vicino alle informazioni generali sui pianeti.


Riportiamo l'immagine di un interessante oggetto, che abbiamo potuto ammirare nella sala dell'Astronomia. Si tratta del telescopio appartenuto all'astronomo faentino Giovanni Battista Lacchini e costruito negli anni '20, marca "Wood - England", restaurato nel 2005 dal Gruppo Astrofili "G.B. Lacchini" con il contributo del Comune di Faenza.

telescopio
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- La Teoria Delle Stringhe
 

venerdì 23 maggio 2008

Dalla Fauna Di Burgess, Un Piccolo Cordato Superstite, NostroProgenitore: Pikaia

Cari ragazzi di 2°A e 2°B, il prossimo anno tratteremo sistematicamente l'Evoluzione delle specie viventi, tematica affascinante quanto complessa! Non potevo quindi lasciarmi sfuggire un ghiotto articolo del nostro amico Gaetano, che come sempre sa proporre argomenti interessanti e di ampio respiro.


Nell'articolo che segue si parla di Pikaia, un piccolo cordato sopravvissuto alla decimazione di Burgess...ma non pongo indugi e vi lascio all'avvincente lettura della storia di Pikaia.


Saranno, come sempre, graditi sia le vostre riflessioni e i vostri commenti che quelli di amici e lettori.


*****

earthbig

UNA TERRA AL NEGATIVO


Desertificazione, inondazioni? Sembra che la buona sorte a fronte di simili calamità in prospettiva, date quasi per scontate, sia in mano all'uomo che, però, la scienza giudica «gene egoista». Ma, se ciò fosse determinante e mostruosamente irreversibile, nulla che faccia tanto scalpore per la scienza, poiché qualcosa di analogo avvenne nel passato remoto. E se le variazioni ambientali che fecero strage di organismi, 500 milioni di anni fa, non avessero risparmiato la Pikaia, un essere minuto con abbozzo di colonna vertebrale, oggi non ci sarebbero i vertebrati.  Tanto meno l'uomo.
Chi il salvatore visto da vicino? Un insospettato piccolo invertebrato del Cambriano, lungo solo pochi centimetri, chiamato Opabinia, rinvenuto a Burgess in Canada, in uno dei più preziosi giacimenti fossiliferi del mondo.


Si tratta di una scoperta di tempo addietro di cui come tante altre, non suffragate da validi sostegni scientifici, resta solo una vaga ipotesi e null'altro. Tuttavia, càpita di tirarla fuori da una vecchia scrivania al momento giusto, magari in cocomitanza di fatti emergenti della nostra Terra in continuo subbuglio. E giudicando la cosa in modo traslato, si potrebbe immaginare che forse all'uomo d'oggi occorre una nuova “colonna vertebrale” che non ha e... chissà fra la gente si trova qualcuno vissuto similmente alla pikaia antica, ma nessuno se ne accorge. Anzi più di un uomo, una minima generazione di “uomini pikaia” in grado di sopravvivere ai presagiti cattivi eventi a danno del nostro pianeta.


Come la pikaia, questi uomini speciali, in realtà meno che uomini per dignità umana, potrebbero essere fra noi, ma come si fa ad apprezzarli per lo stato infimo in cui presumibilmente si trovano! Non mi riferisco agli uomini visti dall'esteriorità.
Non si diceva che anche Gesù “mangiava” e “beveva” come tutti gli altri del suo tempo, eppure fu capace di assumersi il peso dei “peccati” del mondo. E a causa di ciò il destino lo mandò a morte sulla croce.



Ecco un esempio di “pikaia” che sbalordisce, ma nessuno ci ha mai pensato, vero? Noi che non siamo capaci di lasciar da parte, per un solo istante, nemmeno un cellulare. Perché abbiamo assoluto bisogno di sentirci legati con il mondo esterno: ma esiste anche il mondo interiore cui dover dare ascolto ed è forse tardi, anzi troppo tardi, per riuscirci a farlo. Si tratta del mondo delle cause in cui il pianeta Terra deve aver già subito la catastrofe con desertificazioni e inondazioni, ma noi non ne abbiamo neanche la più pallida coscienza! Pensateci!


Gaetano




LA FAUNA DI BURGESS

pikaia

La Pikaia, il primo cordato noto del mondo, dagli argilloscisti di Burgess. Si notino i caratteri propri del nostro phylum: la notocorda o corda dorsale, la formazione mediana, evolutasi nella nostra colonna vertebrale, e le fasce di muscoli a zig zag.


Noi siamo impressionati dal tirannosauro, ci meravigliamo per le piume dell'Archaeopteryx, ci entusiasmiamo per ogni frammento di osso fossile umano trovato in Africa, ma nulla di tutto questo ci ha insegnato sulla natura dell'evoluzione quanto un piccolo invertebrato del Cambriano, lungo solo pochi centimetri, chiamato Opabinia, rinvenuto a Burgess in Canada, in uno dei più preziosi giacimenti fossiliferi del mondo. Gli argilloscisti di Burgess sono diventati i protagonisti di una vicenda scientifica destinata a scardinare i capisaldi classici dell'evoluzionismo. Attraverso i fossili di Burgess, infatti, emerge l'ipotesi dell'evoluzione come da una serie improbabile di eventi affiorano un mondo e una storia segreti che hanno del meraviglioso.


Attraverso loro si scopre così che la storia degli ultimi 500 milioni di anni ha presentato una restrizione di forme di vita, seguita da una proliferazione all'interno di pochi tipi stereotipi, non un'espansione generale della varietà con aumento della complessità, come implica la nostra iconografia precostituita, ma una impetuosa iniziale avanzata della varietà anatomica che raggiunse un massimo subito dopo la diversificazione iniziale degli animali pluricellulari.


La posteriore storia della vita procedette per eliminazione, non per espansione. L'interpretazione del “cono” (o albero) della diversità evolutiva viene quindi rovesciato nella forma “a cespuglio” della diversificazione e decimazione.


Ma il modello dell'eliminazione di Burgess suggerisce anche un'alternativa veramente rivoluzionaria che è preclusa dall'iconografia del cono. Supponiamo che i vincitori non siano prevalsi grazie a una superiorità nel senso usuale. Forse la macabra mietitrice dei piani anatomici è solo la Signora Fortuna mascherata. O forse le ragioni reali di sopravvivenza non sono conformi alle idee convenzionali secondo cui sopravvivrebbero gli organismi più complessi, migliori o in qualche modo indirizzati verso l'uomo. Forse la macabra mietitrice lavora durante brevi episodi di estinzione di massa, provocati da catastrofi ambientali imprevedibili (per esempio innescate dall'impatto di corpi extraterrestri).


Certi gruppi possono prevalere o estinguersi per ragioni che non hanno alcun rapporto con la base darwiniana del successo in epoche normali. Anche se i pesci migliorano gradualmente il loro adattamento fino a raggiungere culmini di grande perfezione in acqua, moriranno se lo stagno in cui vivono si prosciuga. Ma può accadere che quel vecchio fenomeno del Dipnoo, il sudicio e sgraziato pesce polmonato che era lo zimbello di tutti, riesca a sopravvivere, e non perché un'infiammazione su una pinna di suo nonno informò i suoi genitori dell'imminente arrivo di una cometa. Il Dipnoo e i suoi discendenti sopravvissero perché un carattere evolutosi molto tempo prima per un uso diverso gli permise fortuitamente di sopravvivere durante un mutamento improvviso e imprevedibile delle regole. E se noi siamo discendenti dei Dipnoo e il risultato di un migliaio dì altri casi similmente fortunati, come possiamo considerare la nostra intelligenza inevitabile, o anche solo probabile?


Se l'umanità è sorta solo ieri “su un ramoscello secondario di un albero rigoglioso”, la vita non può, in alcun senso genuino, esistere per noi o a causa nostra. Forse noi siamo solo un ripensamento, una sorta di accidente cosmico, una decorazione appesa all'albero di Natale dell'evoluzione. Non il coronamento, dunque, della presunta tendenza dell'evoluzione protesa verso una sempre maggiore complessità di cui l'uomo rappresenterebbe l'apice e il traguardo, come vorrebbe la concezione antropocentrica.
Le conoscenze aperteci dall'evoluzione e ancor più dallo studio dei fossili di Burgess, impongono il rifiuto della tradizione che designa il nostro tempo come l'epoca dei mammiferi: questa è l'epoca degli artropodi. Essi ci sovrastano di gran lunga in numero da ogni punto di vista: per specie, per individui, per prospettive di proseguire sul cammino dell'evoluzione. L'80% circa di tutte le specie di animali classificate sono artropodi, con una grande maggioranza di insetti.



In altri termini, noi siamo un'entità improbabile e fragile e il nostro successo fu dovuto a una serie di circostanze fortunate dopo inizi precari come piccola popolazione in Africa, e non è il risultato finale prevedibile di una tendenza globale. Noi siamo una cosa, un'entità della storia, e non un'incarnazione di princìpi generali.


Tra la fauna di Burgess, fu trovato un organismo nastriforme compresso lateralmente, lungo circa 5 centimetri al quale fu dato il nome di Pikaia che dopo attenti esami venne classificato come cordato, un membro del nostro phylum: in realtà il primo membro documentato nel novero dei nostri progenitori diretti. La Pikaia è l'anello mancante e l'ultimo anello nella nostra storia della contingenza: la connessione diretta fra la decimazione di Burgess e la finale evoluzione umana. Se la Pikaia non fosse sopravvissuta (e al tempo della fauna di Burgess i cordati avevano scarse prospettive di sviluppi futuri) noi non saremmo apparsi nella storia futura: tutti noi, dallo squalo al pettirosso all'orangutang.


Se vogliamo quindi porci la domanda di sempre: perché esistiamo? Una maggior parte della risposta, relativa a quegli aspetti del problema che la scienza in generale può trattare, dev'essere: perché la Pikaia sopravvisse alla decimazione di Burgess?
Oggi l'evoluzione non può più apparire come il regno della necessità e di un'ottimalità adattiva di tipo finalistico, ma come il risultato polimorfo e imprevedibile di percorsi contingenti, di adattamenti secondari e sub-ottimali, di bricolage imprevedibili. In una visione “epica” dell'evoluzione naturale (“le cose potevano andare diversamente”), contrapposta all'immagine “tragica”, provvidenzialistica o fatalistica (“le cose dovevano andare così”).



In particolare, tutto il comportamento della natura dimostra la dialettica dei processi della vita e si comincia a diffondere nell'ambito scientifico la concezione per cui: allo stesso modo in cui esistono meccanismi che governano la materia organica ed inorganica, ne esistono altri che governano l'evoluzione delle società umane, in cui l'uomo (come specie) attraverso la sua attività interagisce con l'ambiente e la propria storia, diventando (con consapevole intelligenza?) il regista del proprio futuro, per il quale ci piace immaginare uno sviluppo positivo, anche se nelle infinite varietà possibili rimane il più improbabile. Il progetto non è semplice perché presuppone, come compito del genere umano, oltre alla capacità intellettiva, la maturazione della collaborazione collettiva verso uno sviluppo egualitario in tutto il pianeta, del quale sentirsi parte e non sovrani.
Se questa ipotesi sarà realizzata, il genere umano compierà una nuova evoluzione sociale, in caso contrario prenderemo atto dell'opportunità offertaci da Pikaia, alla quale dovremo (umilmente) le nostre scuse.


Per avere maggiori informazioni sulla fauna di Burgess (qui sommariamente e approssimativamente esposte) consigliamo lo straordinario libro del biologo evoluzionista Stephen Jay Gould intitolato «LA VITA MERAVIGLIOSA» edito dalla Universale Economica Feltrinelli.[9]



[9] – Tratto dal web: «Polesine e...dintorni» 
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mercoledì 21 maggio 2008

Buon Compleanno Scientificando!

Cari ragazzi, amici e lettori,

esattamente un anno fa nasceva Scientificando e aveva inizio l'avventura che ancora continua. Pian pianino questo blog (e l'umanità che vi orbita attorno) ha scavato la sua piccola nicchia nello scenario della blogosfera.

Il lavoro sotteso è tanto e senza sosta, ma posso affermare che ne vale la pena! Ringrazio gli amici e i lettori che con la loro attenzione ci danno la spinta per andare avanti, i ragazzi che collaborano attivamente alla vita di Scientificando, gli amici Gaetano e Federico Bo. Pertanto, buon compleanno blog e cento di questi giorni!

 numerouno

sabato 17 maggio 2008

Un Video - Cartone Didattico Sull'Ambiente

Cari ragazzi, abbiamo ormai portato a termine lo studio dell'Ambiente, per quest'anno. Abbiamo discusso di problematiche legate ai comportamenti insensati dell'uomo, studiato i biomi tipici delle varie aree geografiche terrestri con la loro flora e la loro fauna. E' stato un bell'argomento di studio, che vi ha coinvolto parecchio, vero?


Avete deciso liberamente di realizzare ben sette cartelloni sui cicli della materia da presentare alla mostra, che si terrà in seno alla tradizionale festa di fine anno scolastico. Non posso che essere fiera del gran lavoro che state svolgendo in questo scorcio di fine anno scolastico. In realtà, la maggior parte di voi ha lavorato sempre sodo.


Vi presento un video che ho trovato per voi, realizzato dal WWF brasiliano sul possibile futuro del nostro pianeta, se dovessimo continuare ad andare avanti non rispettando la Natura e l'Ambiente.


Il cartone, molto ben realizzato, tratta, come già detto, dei danni ambientali provocati dall'insensatezza di molti comportamenti dell'uomo. Il video non ha commento parlato, ma è intuitivo ed immediato. Il suo titolo è "Ambiente".



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- Esploriamo il prato





martedì 13 maggio 2008

La Luce E I Colori A Fumetti [Microfisica Per I Più Piccoli E Non Solo!]

Cari ragazzi e lettori,

vi propongo uno spendido fumetto di Fabrizio Piredda (disegni) e dell'amico Andrea Mameli (storie).


Due ragazzi Marco e Luca,  giocando a canestro con il pallone, centrano un lampadario che si rompe. Osservando un vetro, notano un brillio che suscita la loro curiosità. Da lì...alla luce e i colori il passo è breve.


Belli i disegni, convincente la storia! Si può fare ScienzAfumetti.


Grazie ancora Andrea!


Ecco a voi la striscia dei fumetti.

piredda

piredda+mameli+2

piredda+mameli+3Vi siete divertiti? Penso proprio di sì! Avete appreso qualcosa sulla luce e i colori? Ne sono sicura!


Esprimete le vostre impressioni, lasciando un commento al post.

lunedì 12 maggio 2008

Segnalazioni: Ebook Da Scaricare Gratis Ed Eventi

Cari lettori, vi segnalo due splendidi ebook della bravissima Mariaserena Ricci Peterlin:


1. La classe non è .doc;


2. Frammenti materni.


Il primo ebook rappresenta personaggi e fatti veri, che popolano il nostro quotidiano. La scuola vi è rappresentata esattamente così come è vissuta, ogni giorno , da ragazzi e docenti, nell'ordine  prediletto dalla nostra Autrice.


Il secondo presenta riflessioni, racconti  e poesie sull'universo materno.


Ne riporto di seguito un passaggio:


"...Abbiamo attraversato un troppo lungo periodo di anni in cui si è fatto di tutto per far perdere significato e valore a ciò che invece è fondamento di affetti e riferimento alla vita.


La famiglia e la figura femminile materna rappresentano un intreccio di valori non solo simbolici, ma sostanziali e vitali. Pur nel pieno rispetto delle scelte di vita personali è giusto incoraggiare e valorizzare coloro che, come mamme, hanno scelto di partecipare da protagoniste al dono della vita. La maternità di una donna non dovrebbe essere costretta ad attendere tempistiche e opportunità né dovrebbe essere costretta a scegliere tra un figlio e un lavoro.


La maternità non è un privilegio o un lusso: è una preziosa manifestazione della vita, è ricchezza per tutti.


Poiché si tratta, come tutti sappiamo, di un cammino di impegno e di coraggio, ho cercato di rappresentarlo attraverso persone e situazioni vere e reali:  frammenti di quello che ho incontrato in questi ultimi giorni in forma di brevi racconti e di semplici poesie..."


Potete scaricare i due ebook gratis dalla sidebar di questo blog o seguendo i link indicati:



Grazie Mariaserena! 

E adesso due eventi.


Incontri. A tu per tu con Giulio Giorello che sarà domani a Cagliari per presentare una ricerca sulle straordinarie possibilità del fumetto.

scienzanuvole
2. Dal 9 al 31 maggio a Torino: Settimane della Scienza

settimane scienza
 

sabato 10 maggio 2008

Sorvolando L'onda Anomala [Video - Fumetto Scientifico]

Cari ragazzi e lettori,
posto di seguito un interessante video-fumetto scientifico, realizzato dall'amico blogger Andrea Mameli, valente ricercatore e giornalista scientifico che ha scritto i testi, in collaborazione con Claudia Cabras e Francesco Costanzo, che hanno curato rispettivamente i disegni e la messa in opera tecnica del video.
Andrea è uno dei curatori dello splendido "ScienzaAfumetti", che vi invito caldamente a visitare!
Il video affronta in modo rigoroso e leggero lo sconvolgente e straordinario fenomeno dello tsunami mediante l'avventura di due simpatici fratellini, Doshio e Domio. Il fumetto è indicato sia per i fanciulli della primaria che per i più grandicelli della secondaria di 1° grado, ma è adatto a qualsiasi età!
Ecco il divertente e istruttivo video-fumetto! Grazie Andrea.

I Segreti Della Materia: La Materia Oscura

Cari ragazzi di 2° A e B,


l’anno scorso abbiamo dedicato una buona parte, nello studio delle Scienze, alla costituzione della materia organica. Ricordate la struttura delle cellule?
Quest’anno ci siamo interessati di materia inorganica, dal punto di vista fisico e chimico. Abbiamo appena svolto la verifica di chimica…conoscete bene la differenza tra atomi e molecole.



I nostri buoni amici Gaetano e Federico hanno scritto per Scientificando degli interessanti articoli, dedicati all’affascinante e complessa tematica dell’Universo: il Big Bang, le lenti gravitazionali…e poi siamo stati alla Fiera espositiva Astronomix su cui avete realizzato un articolo. Ho messo a vostra disposizione anche un Learning Object sull’Universo.


Insomma, tutto questo per significare che ne sapete abbastanza sulla materia e sull’Universo anche se lo studio sistematico di quest’ultimo lo affronteremo il prossimo anno in terza.
Quello che mi preme affrontare in questo articolo è la relazione materia – Universo. Perché? Perché la materia è tutto ciò che ci circonda e di cui siamo costituiti…e che ci illudiamo di conoscere. Proprio così! L’uomo, sin dall’antichità, ha cercato infatti di scoprire che cosa fosse la materia, di spiegarla e manipolarla per i suoi scopi pratici. Ma oggi, agli albori del terzo millennio, (e con questa domanda mi rivolgo anche ai grandi) siamo sicuri di sapere che cosa sia veramente la materia?



Non voglio affrontare la domanda in questo articolo e per giunta con voi piccolini, ma parlare di qualche segreto della materia…perché la materia ne ha ancora da svelare!


Vi parlerò della materia oscura.


Siamo composti da circa 12 tipi di atomi e dal 99,9999999999% di…vuoto. Proprio così, di vuoto! Basti pensare che gli atomi, di cui siamo composti, presentano la loro massa concentrata al 99,9% in uno spazio enormemente piccolo, il cui diametro è di circa centomila volte inferiore a quello dello stesso atomo! Fenomenale vero? Questo significa che, se potessimo comprimere gli atomi all’interno dei loro nuclei, il nostro corpo collasserebbe in un volume inferiore a quello della capocchia di uno spillo!


Fantasia? Non proprio! Una compressione di questo tipo si manifesta ad esempio in natura, a causa della forza di gravità, all’interno di stelle densissime, dette stelle di neutroni (ricordate le particelle nucleari prive di carica elettrica e pesanti circa 2000 volte più degli elettroni?).
Ma procediamo per arrivare alla materia oscura. Sapete già, perché lo abbiamo studiato, che gli atomi stabili in giro per l’Universo sono circa un centinaio e i più diffusi sono solo una ventina. Questi costituiscono sia tutto ciò che si trova sulla Terra che il Sole stesso, da cui dipende la vita sul nostro pianeta. Il Sole, che sorge e tramonta ogni giorno, è composto in particolare di idrogeno (il primo elemento nella tavola periodica degli elementi, formato da un protone ed un elettrone), che “brucia” al centro, ad una temperatura dell’ordine di milioni di gradi centigradi, trasformandosi in elio (uno dei gas nobili, ricordate?).



Tutto ciò era impensabile appena un secolo fa! Non si sapeva nemmeno che gli atomi esistessero e fossero i mattoni fondamentali della materia.
La realtà che ci circonda è così complessa e variegata da sembrare incomprensibile, almeno in senso matematico! Nell’antichità alcuni filosofi come Platone tentarono di spiegare tale complessità come il riflesso di un mondo perfetto e astratto ovvero, secondo tale concezione filosofica, il mondo reale sarebbe un’immagine imperfetta di esso.
Oggi le cose sono molto diverse perché la concezione che abbiamo della materia è completamente cambiata.
Due rivoluzioni concettuali del Novecento hanno segnato il modo di vedere oggi la materia: la meccanica quantistica e la relatività di Einstein. Cliccate sui link per saperne di più.



Ed è annunciata una nuova rivoluzione industriale, che consentirà di manipolare la materia a livello atomico e realizzare applicazioni quasi al limite del fantascientifico come robot che viaggiano e operano nel corpo umano: la nanotecnologia!


Vi siete incuriositi? Credo di sì, conoscendovi bene! Mi direte... e la materia oscura? Pazienza, stiamo per arrivarci!


Facevamo riferimento, all’inizio, ai misteri della materia e dell’Universo. Basti pensare che in alcuni corpi celesti la materia raggiunge situazioni così estreme che le formule note cessano di fornire riposte attendibili! Pensate che esistono stelle così dense da contenere in un centrimetro cubo la massa di una montagna e corpi celesti, come i buchi neri, che distorcono la struttura dello spazio fino a nascondere che cosa si cela al loro interno!


Ancora più misteriosa è la cosiddetta “materia oscura”. Sulla base delle osservazioni astronomiche, essa costituirebbe il 90% della materia che compone le galassie e avrebbe un effetto rilevante nel determinarne la velocità di rotazione. Tuttavia, essa è completamente invisibile ai nostri telescopi e molti scienziati ritengono che non sia costituita dalle particelle atomiche (protoni, neutroni ed elettroni), ma da nuove entità su cui esistono soltanto pochi dati concreti e molte congetture.


Per approfondire l’argomento sulla materia oscura, vi segnalo un bellissimo articolo di Massimo Auci, uno dei redattori di Gravità Zero e valente fisico ricercatore, che ha lavorato con il Gruppo di astronomia neutrinica presso i Laboratori del Monte Bianco e del CERN di  Ginevra (vedi pagina di wikipedia dedicata).


Vi invito a leggerlo con attenzione, cari ragazzi e lettori di questo blog, perché è una vera perla di divulgazione scientifica.


Segue una immagine relativa alla creazione della mappa tridimensionale della materia oscura a partire dalle immagini dell'Hubble. [Fonte: NASA, ESA e R. Massey (California Institute of Technology)]

350px-Mappa_3D_materia_oscura_2
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venerdì 9 maggio 2008

Un Planetario Digitale: KStars

Cari colleghi,


vi segnalo KStars, un software libero distribuito con licenza GNU (General Public License). E' un planetario digitale per KDE (K Desktop Environment) capace di fornire un'accurata simulazione del cielo notturno, con stelle, costellazioni, ammassi, nebulose, galassie, tutti i pianeti, il Sole, la Luna, comete e asteroidi. Si può vedere il cielo come appare da qualsiasi località terrestre, in qualsiasi data.


Grazie alle sue funzioni, è adatto ad utenti di ogni livello, da informazioni per il dilettante, articoli sull'astronomia, informazioni generali, al controllo di telescopi e fotocamere CCD ed elaborati calcoli astronomici.


L'interfaccia utente è estremamente intuitiva e flessibile. È possibile usare il mouse per far scorrere la mappa celeste, ingrandirla e rimpicciolirla, e ogni oggetto può essere facilmente identificato e inseguito nel suo moto celeste.


Sebbene KStars includa parecchie funzionalità avanzate, l'interfaccia è semplice e divertente da utilizzare.


L'ultima versione distribuita è la 1.3.0, rilasciata assieme a KDE 4.0.2.
KStars fa parte del modulo kdeedu (programmi di edutainment) di KDE, e viene normalmente rilasciato assieme agli altri programmi.


Segue uno snapshot di KStars, che mostra il cielo notturno di Hannover!


750px-Kstars-snapshot



Vai a KStars >>


Vai al Manuale di KStars >>


Vai agli screenshot di KStars >>

martedì 6 maggio 2008

La Propagazione Del Calore [Unità Di Lavoro]

Cari colleghi,


metto disposizione, dopo numerose richieste, questa unità di lavoro svolta in una mia classe 3°. Riporto di seguito l'introduzione, il resto lo potrete leggere nel documento .pdf, allegato al post.


L'unità di lavoro può essere svolta come naturale prosecuzione delle altre due, già pubblicate:

- Comprendere la diversa natura delle grandezze fisiche calore e temperatura attraverso il modello microscopico della materia.

- La dilatazione termica dei corpi.


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Obiettivi. Conoscenze: la propagazione del calore nei diversi mezzi fisici. Abilità: osservare le diverse forme di propagazione del calore e utilizzare il modello particellare della materia per interpretarne le cause; osservare  l'emissione e l'assorbimento delle radiazioni termiche in semplici fenomeni e interpretarne in termini particellari  la dipendenza dalla superficie dei corpi.


Contenuti. I meccanismi di propagazione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Emissione e assorbimento delle radiazioni termiche riguardo alle diverse superfici dei corpi: interpretazione mediante il modello particellare della materia.


Metodi e attività. Il calore, la temperatura e la dilatazione termica dei corpi sono stati già trattati in altre unità pubblicate su Scientificando, pertanto,  le forme di propagazione del calore saranno introdotte operativamente per cercare di approfondire la natura del calore.


I ragazzi hanno compreso, attraverso il percorso sperimentale seguito, che questa ha a che fare con l'energia ma l'astrattezza del modello microscopico della materia, anche se affrontato operativamente in seconda, pone, in ogni caso,  dei limiti di comprensione,  soprattutto a quest’età.
D'altronde, anche noi adulti, e a volte "specialisti" della materia, non ricorriamo, forse, a termini ed espressioni derivati dalla teoria del calorico quando diciamo che il calore "passa" da un corpo ad un altro, come se fosse una sostanza, e, con analogo significato, parliamo di "quantità di calore" posseduta da un corpo, ancora oggi che siamo a conoscenza dell'esistenza delle molecole?



S’ illustrerà ai ragazzi lo scopo delle esperienze sulla propagazione del calore, anticipando che i meccanismi fondamentali sono tre:


1. conduzione;
2. convezione;
3. irraggiamento.



Le esperienze saranno  precedute da un’attività d’indagine sulle  loro preconoscenze  e di riflessione su alcuni fenomeni termici quotidiani, ad esempio le differenti sensazioni termiche percepite d'inverno, scendendo dal letto e poggiando i piedi nudi sul pavimento oppure sul tappeto: sensazione di freddo per il pavimento, sensazione "neutra" per il tappeto. Qual è la causa delle differenti percezioni, se pavimento e tappeto sono nello stesso ambiente e quindi a uguale temperatura?


Si proporranno, quindi, tre esperienze riguardanti le diverse modalità di propagazione del calore.
1^ esperienza:  Come si propaga il calore in un’asticciola metallica e in una di vetro, di lunghezza e spessore uguali?”



Lo scopo è di osservare la propagazione del calore, per conduzione, in due materiali diversi (un buon conduttore e un cattivo conduttore). Saranno utilizzati: un ago da maglia o un'asticciola metallica, un'asticciola di vetro, graffette metalliche, pinza di legno, cera di candela per fissare le graffette metalliche, due sorgenti di calore (fig.1- fig.2).

propagazione calore




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