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Archive for the ‘Scienziati’ Category

Sheldon Glashow e la scoperta del charm, o incanto (1932)

Berkeley. La via dell'ottetto e la teoria dei quark di Geli-Mann ebbero una profonda influenza sul lavoro di Glashow, che nel 1964 pubblicò insieme a James D. Bjorken un pionieristico articolo sulla teoria dei quark.

Secondo la teoria iniziale di Geli-Mann, tre quark subatomici identificati come "up", "down" e "strano" erano le componenti fondamentali degli "adroni", ovvero particelle subatomiche pesanti. Presto, Glashow e Bjorken suggerirono l'esistenza di un quarto quark, "charm" (o "incanto") che poteva dare alla teoria una maggiore unità. Tuttavia, tale teoria fu inizialmente ignorata – come il prece­dente articolo di free viagra trial coupon Glashow sulla teoria delle interazioni elettrodeboli – prevalen­temente per mancanza di prove sperimentali. Nel 1966, Glashow accettò un posto di professore ordinario all'università di Harvard e tornò sulla East Coast, ma gli anni che seguirono videro la fisica attraversare una fase di ristagno  Due sviluppi fondamentali aprirono la strada alla rivoluzione erte sarebbe culminata con il nuovo modello standard. Il primo era il completamento di una teoria valida delle interazioni elettrodeboli – alla quale Glashow aveva comin­ciato a lavorare anni prima – da parte di Steve Weinberg e, indipendentemente, in Inghilterra da parte di Abdus Salam. Il secondo sviluppo era un'anomalia nello schema di decadimento delle particelle "strane", che Glashow chiamò "strangeness-changìng neutral currents" (SCNC) (correnti neutrali che alterano la stranezza). Glashow e rx online pharmacy complaints i suoi colleghi, John Iliopoulos e Luciano Maiana, si resero conto che l'anomalia poteva essere corretta se si includeva nei calcoli il quarto quark – il "charm", appunto – del quale Glashow aveva ipotizzato l'esi­stenza anni prima. "Scoprimmo che il charm non solo ripristina la simmetria perduta tra leptoni", scrisse Glashow in seguito, "ma fornisce anche un mecca­nismo naturale ed elegante per la soppressione delle correnti neutrali SCNC. Come dice il dizionario, l'incanto allontana il male".

Nel 1974, a una conferenza sulla spettroscopia di massa alla Northeastern University, Glashow previde che presto gli sperimentatori sarebbero stati in grado di trovare il charm. In "Charm: An Invention That Awaits Discovery" (Charm: un'invenzione che attende di essere scoperta), Glashow propose una scommessa: "Primo caso: se il charm non viene trovato, mi mangio il cappello. Secondo caso: se gli spettroscopisti trovano il charm, si festeggia. Terzo caso: se il charm viene trovato da qualcun altro, il cappello ve lo mangiate voi'. Di fatto, le particelle "charm" vennero scoperte presto, anche se non grazie alla spettro­scopia, ma in acceleratori ad alta energia. Le particelle che gli sperimentatori chiamarono "J/psi" confermarono in un sol colpo l'esistenza sia dei quark che del charm. L'importantissimo articolo teorico di Glashow "Is Bound Charm Found?" (Trovato il charm?), scritto in collaborazione con Alvaro De Rùjula nel 1975, sottolineava l'importanza di tali scoperte e faceva una serie di previsioni, molte delle quali si rivelarono corrette, compresa l'anticipazione della scoperta di particelle con "naked charm" (charm nudo) – ovvero quark con tutte le qualità previste per il charm. Nel 1976, a una conferenza di spettroscopisti di massa, ai partecipanti furono offerte delle caramelle a forma di cappello.

La scoperta del charm fu un evento fondamentale per la fisica del ventesimo secolo e portò alla formulazione di una teoria più generale, che incorporava le scoperte di Glashow, Geli-Mann, Weinberg e molti altri fisici teorici e speri­mentali. Quello che divenne noto come "modello standard" mise fine al

 "modello bootstrap", che per anni aveva fatto concorrenza alla teoria deyjuark.1 Il modello standard, comprendente la teoria online viagra delle interazioni elettrodebòli e la cromodinamica quantistica, spiega le interazioni forti, deboli cialis versus viagra ed elettromagne­tiche di tutte le particelle elementari (la gravitazione non è inclusa nella teoria). Glashow scrive: "Pare che la teoria offra, in termini di diciassette parametri arbi­trari, una descrizione completa e corretta della fenomenologia delle particelle. Non ci sono faccende lasciate in sospeso, né fenomeni osservati che dose viagra siano incompatibili con la teoria".

Malgrado il grande viagra generic successo nello spiegare le interazioni fisiche, la teoria standard non ha ancora risposto a tutti i quesiti. Glashow è diventato una delle figure principali alla ricerca di una grande teoria unificata (GUT), che congiunga in maniera generale la QCD e la teoria delle interazioni elettrodeboli. A partire dal 1974, Glashow sviluppò la prima GUT, che divenne nota come SU(5), in un breve saggio che accorpava le scoperte fondamentali della fisica dagli anni Cinquanta in poi. La sigla SU(5) significa "Special £/nitary group in five dimensions" (gruppo speciale di unificazione in cinque dimensioni) e include l'idea provocatoria che perfino il protone, presumibilmente stabile, sia soggetto al deca­dimento – in tempi estremamente lunghi. La SU(5) non è stata verificata speri­mentalmente. Oggi, fa parte di una serie di teorie GUT in competizione tra loro.

Considerato "cortese, responsabile, maturo e disposto a collaborare" quando vinse il premio Westinhouse Talent Search nel 1950, Glashow divenne nel corso degli anni una popolarissima figura del mondo della fisica. Nel 1979, ricevette il premio Nobel insieme a Steve Weinberg e Abdus Salam per il suo sviluppo della teoria delle interazioni elettrodeboli. È membro della National Academy of Sciences e ha ricevuto numerosi riconoscimenti, compreso il J. R. Oppenheimer Award nel 1976. Dal 1987 è "Mellon Professor" di scienze all'università di Harvard. Nel 1972, Glashow sposò Joan Shirley Alexander (una sorella di LYNN MARGULIS). La coppia ha quattro figli. Il libro Interactions (Interazioni), pubblicato nel 1988, è un'interessante mescolanza di episodi auto­biografici e concetti di fisica teorica.

Posted on febbraio 12th, 2014 by enrico  |  Commenti disabilitati

Hermann Von Helmholtz e la rinascita della scienza tedesca (1821 – 1894)

Noto tra i colleghi con il soprannome affettuoso di "Cancelliere della fisica", Hermann von Helmholtz fu una delle figure più eminenti della rinascita scienti­fica nella Germania del diciannovesimo secolo. Apportò contributi fondamentali alla fisiologia e alla fisica e introdusse importanti innovazioni nell'ottica e nell'acustica. Uno degli ultimi grandi scienziati ad occuparsi di campi svariati, Helmholtz portò avanti ricerche sulla termodinamica, l'elettrodinamica e l'idro­dinamica. Esercitò una notevole influenza su altri scienziati, tra cui Heinrich Hertz e MAX PLANCK, dominando le facoltà scientifiche dell'università di Berlino durante il periodo di incubazione della rivoluzione della fisica del vente­simo secolo. "Come confidente di imperatori e grossi industriali, artisti e filosofi sociali", scrisse recentemente Richard I. Kremer, "Helmholtz fu il capo politico e perfino spirituale della potente comunità scientifica tedesca dell'epoca".

Hermann von Ludwig Ferdinand von Helmholtz (nome con cui divenne noto quando, anni dopo, entrò a far parte della nobiltà) nacque il 31 agokp 1821 a Potsdam, vicino a Berlino. La madre, Caroline Penn, era una discen3ènte di William Penn. Hermann era un ragazzo piuttosto fragile e aveva un rapporto molto profondo con

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il padre, che insegnava filosofia e letteratura all'università di Potsdam. Ferdinand Helmholtz, uomo sensibile e molto erudito, insegnò al figlio il latino, il greco, l'ebraico, il francese, l'inglese, l'arabo e l'italiano e gli fece conoscere la filosofia trascendentale di Hegel e gli scritti di Kant.

Anche se, fin dall'infanzia, Hermann si era dimostrato attratto dalla fisica, la sua famiglia non disponeva di mezzi finanziari sufficienti per procurargli un'e­ducazione universitaria. A partire dal 1838, Helmholtz frequentò l'Istituto di Medicina Friedrich Wilhelm, dove ricevette una formazione medica in cambio di un turno di servizio come medico militare. Qui, Helmholtz studiò con il celebre fisiologo e anatomista Johannes Müller, conseguendo la laurea nel 1842. La sua tesi, sulla struttura del sistema nervoso degli invertebrati, riassume la gamma degli interessi di Helmholtz per la fisiologia, la fisica e l'elettricità. In seguito, Helmholtz prestò servizio nell'esercito per cinque anni. Di stanza nella sua città natale, potè proseguire le sue ricerche, riuscendo perfino a mettere in piedi un laboratorio e mantenendosi aggiornato sugli sviluppi della scienza contempo­ranea. Nel 1848, gli fu permesso di abbandonare F esercito e accettò un posto di insegnante presso l'università di Königsberg.

Helmholtz prese parte alla polemica contro il vitalismo, dottrina secondo cui gli esseri viventi necessitano di una "forza vitale", che non può essere spiegata dalla chimica e dalla fisica. Nel 1842, Julius Robert von Mayer era arrivato alla conclusione che l'energia chimica e il calore potevano essere espressi come equivalenti da un punto di vista quantitativo, basandosi sulle sue osservazioni sul metabolismo del corpo umano; nel 1845, aveva esteso questa idea ai fenomeni elettromagnetici e chimici. Quando lesse il suo articolo "Sulla conservazione dell'energia" presso la Società Fisica di Berlino, nel 1847, Helmholtz non cono­sceva il lavoro di Mayer, ma ipotizzò in modo analogo una fondamentale unità, che non corrispondeva alle idee del vitalismo: il calore e le contrazioni musco­lari degli animali erano il risultato di reazioni fisiche e chimiche. Come le pubblicazioni di Mayer, "Sulla conservazione dell'energia" contribuì a istituire quella che divenne nota come la prima legge della termodinamica, che definisce il calore come una forma di energia. La presentazione di Mayer non fu accettata prontamente – il che contribuì alla sua successiva pazzia – ma le analoghe conclusioni di Helmholtz erano molto più raffinate da un punto di vista.,matematico. Anche se la sua importanza non fu riconosciuta da un giorno all'altro, "Sulla conservazione dell'energia" basterebbe a far ricordare Helmholtz nei secoli a venire.

Nel 1851, mentre analizzava la luminosità dell'occhio, Helmholtz inventò l'oftalmoscopio. Come spiegò in seguito, aveva notato che quando gli occhi venivano esaminati alla luce, riflettevano raggi di luce rossa. Anni prima, Ernst von Brücke aveva osservato che la pupilla si dilata e si restringe di riflesso, ma "non si era chiesto a che immagine ottica appartenessero i raggi riflessi dall'occhio illuminato". Di fatto, l'origine della riflessione è la retina fotosen­sibile all'interno dell'occhio. Helmholtz costruì un semplice strumento porta­tile costituito da uno specchio concavo con un buco nel mezzo. Inizialmente, l'oftalmoscopio non funzionò, e "se non fosse stato per la mia ferma convin­zione che era possibile osservare il fondo della retina, forse non avrei perseve­rato. Una settimana dopo, però, fui il primo che riuscì a vedere distintamente la retina umana vivente".

Helmholtz sviluppò anche l'oftalmometro per misurare la curvatura dell'occhio, il che rese possibile diagnosticare il grado di astigmatismo. L'eminente oftalmologo von Gräfe definì lo strumento "la più influente di tutte le invenzioni". Helmholtz, ormai diventato famoso, apportò altri contributi allo studio della vista e, nel 1856, pubblicò il primo volume del suo Manuale di fisiologia ottica.

Fare un elenco delle conquiste di Helmholtz a partire dal 1850 è già di per sé un'impresa. Nel 1852, inventò il miografo e lo utilizzò per fare la prima stima della velocità di un impulso nervoso. Corresse la teoria della visione dei colori di Thomas Young, facendola diventare una spiegazione ampia ed esauriente. Studiò l'orecchio, apportando rilevanti contributi alla conoscenza della sua strut­tura e svolgendo una celebre ricerca sull'acustica, che sfociò nella formulazione della teoria della risonanza. Nel 1863, il trattato Teoria fisiologica della musica fondata sullo studio delle sensazioni uditive offrì una spiegazione meccanicistica dell'estetica della musica, tuttora valida nei suoi elementi essenziali.

Nel 1855, Helmholtz si trasferì all'università di Bonn; tre anni dopo passò all'ateneo di Heidelberg dove, a sua richiesta, fu fondato un nuovo istituto di fisiologia. Tuttavia, verso la fine del decennio seguente Helmholtz cominciò a convincersi che il campo della fisiologia – in rapidissima espansione – non preparava mai le sue lezioni in maniera adeguata. Parlava in modo zoppicante, interrompeva il discorso… avevamo l'impressione inconfondibile che la lezione lo annoiasse quanto annoiava noi".

Helmholtz sposò in prime nozze Olga von Velten, che gli diede due figli e morì nel 1859. Due anni dopo sposò Anna von Mohl, una donna molto più giovane, da cui ebbe altri tre figli. Nel 1883, Helmholtz entrò a far parte della nobiltà ereditaria. Negli ultimi anni soffrì di emicrania e_ di attacchi di depres­sione. Morì in seguito a un colpo apoplettico 1'8 settembre 1894. R. Stevens Turner lo definì: "L'ultimo studioso la cui opera abbracciò tutte le scienze, oltre alla filosofia e le belle arti, nella tradizione di Leibniz".

Posted on gennaio 22nd, 2014 by enrico  |  Commenti disabilitati

EDWIN HUBBLE e il telescopio moderno (1889-1953)

Nel corso degli anni Venti, sulla scia della rivoluzione della fisica e della teoria della relatività generale avanzata da ALBERT EINSTEIN e grazie all'aiuto di telescopi sempre più potenti, Edwin Hubble aprì la strada per una nuova cosmologia. Nel diciannovesimo secolo, gli astronomi avevano catalogato le stelle e formulato ipotesi sull'evoluzione del sistema solare e sull'origine della terra – il termine generale cosmogonia si riferisce a questo – ma le loro specu­lazioni erano limitate alla Via Lattea. Con Hubble, un americano del Midwest che lavorava nell'enorme osservatorio di Mount Wilson, nella California meri­dionale, si arrivò all'individuazione di migliaia di galassie più lontane e all' ipo­tesi di un gigantesco universo in espansione. Le scoperte più significative e auto­revoli di Hubble furono, scrive lo storico Robert W. Smith, "un esempio parti­colarmente interessante dell'influsso dell'estetica sulla cosmologia". Il suo lavoro "contribuì a diffondere tra gli astronomi e i matematici del tempo la sicurezza necessaria per discutere e, in definitiva, tentare di spiegare l'intera storia dell'universo".

Edwin Hubble nacque il 20 novembre 1889 a Marshfield, nel Missouri, dall'avvocato e agente d'assicurazioni John Powell Hubble e Virginia Lee James. In seguito la famiglia si trasferì a Wheaton, un sobborgo di Chicago, nell'Illinois, dove Edwin frequentò le scuole superiori, rivelandosi uno studente eccezionale e un atleta eccellente in tutte le discipline sportive. Nel 1906, rice­vette una borsa di studio per l'università di Chicago. Anche se si iscrisse a giuri­sprudenza per compiacere il padre, ben presto cominciò a interessarsi all'astro­nomia e seguì i corsi dell'eminente fisico Robert Millikan. Nel 1910 ricevette una borsa di studio Rhodes, che gli permise di frequentare il Queen's College di Oxford. Rimase in Inghilterra per tre anni, conseguendo la laurea in legge. Tornato negli Stati Uniti, abbandonò la giurisprudenza dopo la morte del padre e per un anno insegnò spagnolo e matematica in una scuola superiore di New Albany, nell'Indiana. In seguito tornò all'università di Chicago, dove si specia­lizzò in astronomia e nel 1917 conseguì il diploma di dottorato. Hubble acquisì una notevole esperienza pratica svolgendo le sue ricerche presso il Yerkes Observatory dell'università. La sua dissertazione, un'anticipazione del suo futuro lavoro, era intitolata "Photographic Investìgations of Faint Nebulae" (Indagini fotografiche delle nebulose deboli).

Nel 1919, dopo aver prestato servizio nella Prima Guerra Mondiale, Hubble entrò a far parte dello staff dell'osservatorio solare di Mount Wilson. L'enorme telescopio Hooker a riflessione, che vantava uno specchio di 100 pollici (più di due metri e mezzo), era un esempio tipico della crescente importanza dei grandi strumenti all'epoca costruiti negli Stati Uniti. Le capacità di raccolta della luce di questi nuovi telescopi stavano cambiando il corso dell'astronomia. Nei primi anni Venti, una delle conseguenze di tali innovazioni fu il sorgere di un acceso dibattito sulla natura delle nebulose – "macchie" luminose simili a nuvole distin­guibili nel cielo notturno. Secondo alcuni, compreso l'eminente Harlow Shapley, le nebulose erano nubi di materia interstellare all'interno della Via Lattea; un'altra ipotesi, più radicale, sosteneva che in realtà si trattasse di galassie indi­pendenti. Queste due teorie rappresentavano due concezioni completamente diverse del contenuto del cosmo.

Nel 1922, Hubble pubblicò "A General Study of Diffuse Galactic Nebulae" (Studio generale delle nebulose galattiche diffuse), nel quale proponeva un nuovo schema di classificazione, tuttora in uso. Il 4 ottobre dell'anno seguente, riuscì a definire alcune stelle di Andromeda, una delle nebulose conosciute da più tempo. Inizialmente, ritenne che una di queste stelle fosse una nova, o stella esplodente; dopo averla confrontata con fotografie precedenti, però, riconobbe che invece si trattava di una cefeide, o stella variabile pulsante. Di conseguenza, Hubble fu in grado di impiegare le tecniche in uso per misurarne la distanza dalla terra, ottenendo una cifra – pressappoco un milione di. anni luce – che superava di gran lunga quello che Shapley aveva suggerito fosse il diametro della Via Lattea. Quando ricevette la missiva con cui Hubble gli comunicava la notizia, Shaple disse a un collega: "Questa è la lettera che ha distrutto il mio universo".

Grazie a tale scoperta e alle altre osservazioni condotte nell'anno successivo, Hubble mise di fatto fine al dibattito: esistevano delle galassie osservabili al di là della Via Lattea. L'universo, dunque, era più vasto di quanto si fosse mai immaginato.

Le seguenti indagini di Hubble sulle nebulose furono ancora più rilevanti a causa del profondo impatto esercitato sulla cosmologia dalla teoria della rela­tività generale, introdotta da ALBERT EINSTEIN nel 1916. In breve, la rela­tività sollevava la questione della staticità o dinamicità del cosmo: l'universo si espandeva o si contraeva? La variabile cruciale,"introdotta dall'astronomo olandese Willem de Sitter, esprimeva la natura della luce emessa dalle galassie distanti. Se l'universo era in espansione, le righe spettrali di questa luce sareb­bero risultate "spostate verso il rosso", indicando che le galassie si allontana­vano dalla terra. Mentre il dibattito continuava, Hubble e il collega Milton Humason misurarono le nebulose distanti e, analizzandone le righe spettrali, riscontrarono effettivamente un redshift, ovvero uno spostamento verso il rosso. La pubblicazione di Hubble del 1929 "A Relation Between Distance and Radicai Velocity Among Extra-Galactic Nebulae" (Relazione tra la distanza e la velocità di fuga delle nebulose extragalattiche) rappresenta una pietra miliare della storia dell'astronomia.

Misurando la luminosità di queste galassie, Hubble dimostrò che, quanto più lontana era una galassia, tanto maggiore risultava la sua "velocità apparente". Anche se lo stesso Hubble si trattenne dall'affermarlo in modo diretto, le sue misurazioni portarono alla conclusione che esisteva una velocità di espansione dell'universo, che poteva essere calcolata con quella che, da allora, è conosciuta come "costante di Hubble". Ne derivava la "legge di Hubble", che esprime il rapporto di proporzionalità tra la velocità di allontanamento delle «galassie esterne e la loro distanza dalla nostra galassia: V = Hd, dove H è la costante di Hubble. Il valore della costante non è ancora stato precisato dal punto di vista quantitativo.

Inizialmente, il concetto di universo in espansione incontrò qualche resi­stenza. Albert Einstein, il quale per un periodo aveva creduto che l'universo fosse statico – in seguito, lo definì l'errore più madornale della sua carriera – cambiò idea quando andò a trovare Hubble a Mount Wilson e al California Institute of Technology, nel 1931. Il biografo di Hubble, Gale Christianson, scrive che, quando si seppe che Einstein aveva riconosciuto che Hubble aveva ragione, quest'ultimo fu "catapultato nell'occhio del ciclone della fama interna­zionale". Secondo un articolo contemporaneo, "l'universo – per usare un'e­spressione non scientifica – sta andando inesorabilmente verso il caos: ignora le leggi della gravitazione, si sposta verso l'esterno, a velocità sempre più elevate. Pare che il tutto si stia disintegrando e sfugga verso un vuoto esterno e illimitato. Da ciò non ci si può aspettare niente di buono".

Anche se Hubble diede nuova vita alle questioni che, da allora, sono diven­tate parte della cosmologia contemporanea – nell'ultima fase della carriera, tentò di datare l'universo – evitò personalmente di rimanere coinvolto in modo diretto in tali dibattiti. Scrisse: "Finché le risorse empiriche non saranno esaurite, non abbiamo bisogno di passare ai regni fantastici della speculazione". A differenza di ARTHUR EDDINGTON negli anni Trenta o STEPHEN HAWKING al giorno d'oggi, Hubble diventò famoso senza essere un grande divulgatore. Tuttavia, pubblicò due libri per un pubblico profano: The Realm of the Nebulae (Il reame delle nebulose) nel 1936 e The Observational Approach to Cosmology (L'approccio osservazionale alla cosmologia) l'anno seguente. Dopo la sua morte, uscì The Hubble Atlas of Galaxies (L'atlante galattico di Hubble) e nel 1954 fu pubblicata una raccolta di suoi saggi, The Nature of Science (La natura della scienza). Anche se aveva idee politiche conservatrici, Hubble era contrario alle armi nucleari. Subito dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, tenne la conferenza "The War That Must Not Happen" (La guerra che non deve aver luogo), in cui presentava un'apocalittica visione di distruzione.

La fama di Hubble attirò a Mount Wilson numerosi visitatori: nel corso della sua carriera, conobbe intellettuali come Walter Lippman e Aldous Huxley. Tenne conferenze davanti a insigni uditori presso la Carnegie Institution, a Washington D.C., e fece frequenti viaggi in Inghilterra, dove lui e la moglie, entrambi anglo­fili, vennero ricevuti dai più grandi scienziati del tempo. Tra le sue conoscenze c'erano diverse stelle del cinema e dirigenti di Hollywood; Hubble e la moglie intrattennero una lunga amicizia con Anita Loos, l'autrice di Gli uomini preferi­scono le bionde.

Hubble non fu ricordato sempre con affetto dai colleghi, alcuni dei quali lo consideravano arrogante e spiacevole. "La maggior parte lo ammetterebbero, ma pochi direbbero spontaneamente", suggerisce Timothy Ferris, "che fu uno dei più grandi astronomi mai vissuti". D'altra parte, Hubble incoraggiò Milton Humason – inizialmente assunto all'osservatorio di Mount Wilson come custode – a dedicarsi all'astronomia e gli diede pieno credito nei lavori che pubblicarono insieme.

Nel 1948, Edwin Hubble fu il primo che mise in funzione l'enorme tele­scopio di cinque metri di Caltech sul monte Palomar. Cinque anni dopo, il 28 settembre 1953, morì di un colpo apoplettico mentre si preparava a una serie di notti di osservazione.

Oggi, il nome di Hubble non è ricordato solo nelle leggi dello spostamento verso il rosso, ma anche nel telescopio spaziale Hubble, lanciato nel 1990. Malgrado i problemi tecnici iniziali, l'Hubble fu riparato e cominciò a inviare sulla terra le sue straordinarie immagini. Da allora, continua a scrutare nell'uni­verso più profondamente di qualsiasi altro strumento mai creato.

Posted on gennaio 14th, 2014 by enrico  |  Commenti disabilitati

William Herschel e la scoperta della volta celeste (1738-1822)

 

Tra la fine del diciottesimo e l’inizio del diciannovesimo secolo, William Herschel esplorò e catalogò il cielo con la stessa sistematicità con cui COMTE DE BUFFON studiò le piante e gli animali e CHARLES LYELL analizzò le formazioni rocciose della terra. Ricordato come il fondatore dell’astronomia stellare, Herschel costruì i più grandi telescopi che abbiano mai scrutato i cieli, studiò i pianeti, scoprì Urano e due delle sue lune ed esaminò gli anelli di Saturno. Inoltre, fu il primo a descrivere completamente la galassia della Via Lattea e paragonò la sua forma a quella di una spirale avvolta e simile a un disco. Anche se la portata delle sue generalizzazioni è oggi ridotta a causa delle limi­tate risorse tecniche che ebbe a disposizione, è innegabile che Herschel fu il primo astronomo moderno.Friederich Wilhelm Herschel nacque il 15 novembre 1738 in un’umile fami­glia dell’elettorato di Hannover, da Isaac e Anna Herschel. Da ragazzo, imparò a suonare il violino e l’oboe e, dopo aver ricevuto un’istruzione piuttosto mentale, nel 1753 si unì al padre come membro della banda del reggimento della Guardia Hannoveriana. Una volta, durante uno scontro della Guerra dei Sette Anni, abbandonò precipitosamente il campo di battaglia su consiglio del padre. In seguito, tale episodio diede adito a dicerie sul fatto che fosse un disertore, anche se in realtà non era tecnicamente un soldato. Nel 1757, Herschel si trasferì in Inghilterra (all’epoca alleata con Federico il Grande) con_un fratello, Jacob, e vi rimase per il resto della

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sua vita. Quando, nel 1793, gli fu concessa la cittadi­nanza inglese, assunse il nome William, con il quale è oggi conosciuto.

Molto prima di diventare un astronomo, Herschel era affascinato dal cielo notturno e dalle implicazioni filosofiche delle scoperte della scienza del diciot­tesimo secolo. Essendo un musicista, probabilmente era attratto dairarmonia dell’universo come lo era stato JOHANNES KEPLER. Nei suoi diari, Herschel scrisse che da ragazzo aveva trascorso intere notti a guardare le stelle insieme al padre, suo mentore e figura di riferimento.

Herschel cominciò a dedicarsi esclusivamente all’astronomia appena verso i trentacinque anni. Dopo il suo arrivo in Inghilterra, insegnò musica e suonò per anni con un certo successo; nel 1766 divenne organista della Octagon Chapel di Bath. Nel 1773, tuttavia, iniziò a costruire e acquistare telescopi e altri strumenti per l’osservazione del cielo e presto trasformò l’intera casa in un laboratorio. La sorella Caroline, con la quale aveva un rapporto molto stretto, scrisse che una volta “dovetti perfino imboccarlo” mentre lui puliva lo specchio di un telescopio. Il primo telescopio di Herschel aveva una distanza focale di più di un metro e ottanta centimetri; alla fine ne costruì uno lungo dodici metri, troppo ingombrante per essere pienamente funzionale. A partire dal 1774, Herschel cominciò a dedicare ogni notte all’osservazione della volta celeste e nel 1780 presentò i suoi primi studi – compreso un trattato sulle montagne della luna – alla Royal Society.Il 13 marzo 1781, Herschel individuò un corpo celeste che non si comportava come una stella. Inizialmente, ritenne che fosse una cometa, ma poi, col tempo, la sua traiettoria orbitale e il movimento lento indicarono chiaramente che si trat­tava di un pianeta. L’oggetto non era ignoto agli astronomi, ma nessuno prima di Herschel ne aveva riconosciuto la natura. Herschel fu dunque il primo a scoprire un nuovo pianeta da secoli e secoli. Oggi, tale pianeta è conosciuto con il nome di Urano, anche se originariamente Herschel lo battezzò Georgium Sidus in onore del re della Gran Bretagna George III – il quale, nello stesso anno, aveva perso le sue colonie in Nord America. Entro pochi mesi, Herschel fu eletto membro della Royal Society e nel 1782 il re lo nominò Astronomo Reale. Ormai famoso in tutto il mondo, Herschel non fu più costretto a lavorare per mantenersi e cominciò un fertilissimo periodo di ricerca.

La portata scientifica dell’opera di Herschel e la sua enorme produzione gli hanno fatto conquistare a buon diritto lo status di fondatore dell’astronomia stel­lare. Continuando a studiare e catalogare corpi celesti in modo sistematico, nel 1783 Herschel pubblicò delle liste di stelle doppie e multiple; lo stesso anno, iniziò un programma ventennale per la ricerca di nebulose, pubblicandone un primo catalogo nel 1786 e localizzandone in tutto circa duemilacinquecento. Malgrado le limitazioni imposte dai relativamente scarsi mezzi tecnologici dell’epoca, Herschel sviluppò una versione primitiva della teoria dell’origine dei corpi celesti. Suggerì che le stelle, originariamente separate, per la forza di attra­zione si riunissero in “gruppi” a maggiore densità, formando nebulose e ammassi stellari. L’ipotesi di Herschel fu discussa nei libri di testo di astronomia di tutto il diciannovesimo secolo.

L’opera di Herschel di catalogazione dell’universo era legata a un altro ambizioso progetto a lungo termine: la comprensione della sua struttura gene­rale. Nel 1784, Herschel cominciò ad analizzare sistematicamente la forma della Via Lattea. In passato, Galileo aveva dimostrato che essa era composta da un gran numero di stelle, ed era stata avanzata l’ipotesi che, nell’insieme, la Via Lattea assomigliasse in qualche modo al sistema solare copernicano, orbi­tante intorno a un centro. Nel trattato On thè Construction of thè Heavens, Herschel presentò una descrizione più o meno corretta della forma “a macina di mulino” della Via Lattea, concorde con le speculazioni del filosofo tedesco Immanuel Kant. Anche se inizialmente Herschel riteneva che le stelle fossero distribuite in modo uniforme nella volta celeste, alla fine concluse “che questa immensa aggregazione stellare non è assolutamente uniforme”. Sempre più consapevole della complessità del cielo, Herschel diede prova di una disponi­bilità assolutamente moderna a modificare le proprie ipotesi quando non convalidate dall’osservazione. Anche se le sue principali conquiste riguardano l’astronomia stellare, Herschel contribuì anche allo studio del sistema solare e della natura della dell’irraggiamento solare.

Utilizzando un calibro micrometrico, calcolò l’altezza delle montagne della luna (che, secondo lui, era abitata). Inoltre, por$à„avanti studi e osservazioni dei pianeti conosciuti: Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno e Urano. Usando del vetro colorato per guardare il sole, Herschel notò che la sensazione di calore non era correlata con la luce visibile. Tale osserva­zione lo portò a fare esperimenti con termometri e prismi, e a formulare l’ipotesi dell’esistenza di invisibili onde infrarosse calde.

Nell’arco di tutta la carriera, Herschel fu aiutato dalla sorella Caroline, che era andata ad abitare con lui nel 1772 e, nel 1786, l’aveva seguito a Slough, fuori Londra. Caroline assistette il fratello in diversi modi: risolveva difficili calcoli e scoprì alcune nebulose e otto comete. Quando, nel 1788, William sposò Mary Pitt, la vedova di un amico, Caroline ne fu inizialmente risentita, ma poi si rassegnò a condividere l’affetto del fratello con un’altra donna. Sopravvisse a Herschel di molti anni e morì nel 1848, all’età di novantotto anni. Nel 1846, il re della Prussia le consegnò la medaglia d’oro per la scienza a nome del fratello.

Nel corso della sua vita, William Herschel ricevette numerosi onori, compresa la nomina a cavaliere. Il Principe dell’Astronomia, come era talvolta soprannominato, morì il 25 agosto 1822, a ottantaquattro anni. Il suo unico figlio, il celebre Sir John Herschel, divenne un famoso astronomo e uomo di scienza e proseguì l’opera del padre.

 

Posted on gennaio 2nd, 2014 by enrico  |  Commenti disabilitati

CHRISTIAAN HUYGENS e la teoria ondulatoria della luce (1629-1695)

Christiaan Huygens, il grande matematico, astronomo e studioso di scienze naturali olandese, si colloca storicamente tra GALILEO GALILEI e ISAAC NEWTON. Oggi, è ricordato soprattutto per la sua teoria ondulatoria della luce che, inizialmente ignorata, entrò a far parte dei concetti fondamentali della scienza quando, alla fine del diciannovesimo secolo, JAMES CLERK MAXWELL scoprì che la luce fa parte dello spettro elettromagnetico. All'epoca in cui visse, tuttavia, Huygens era noto per altre scoperte, in svariati campi. La sua invenzione dell'orologio a pendolo – adattato e utilizzato dagli scienziati di tutta Europa – fu un grande passo avanti nella misurazione del tempo. Come astronomo, poi, Huygens introdusse delle importanti innovazioni nel telescopio e scoprì Titano, la più grande luna di Saturno. Fece anche delle notevoli incur­sioni nell'analisi matematica e pubblicò il primo libro sulla probabilità. L'influenza di Huygens appare piuttosto limitata poiché ebbe relativamente pochi seguaci. Da ragazzo, tuttavia, era soprannominato "il nuovo Archimede" e alla sua morte fu definito da Leibniz "l'incomparabile Huygens".

Christiaan Huygens nacque all'Aia il 14 aprile 1629. Suo padre, il poeta Constantijn Huygens, eminente diplomatico e segretario

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del duca d'Orange, fu una delle più grandi figure della letteratura olandese. Constantijn desiderava che il figlio ricevesse la migliore educazione allora disponibile, e Christiaan studiò privatamente con dei precettori fino al momento di entrare all'università di Leida, nel 1645. Qui, studiò legge e matematica; nel 1947 si trasferì al Collegio d'Orange, nell'antica città di Breda. Prima del 1649 tornò all'Aia, dove fece molte delle sue scoperte più memorabili.

Anche se, nel 1610, il famoso Messaggero delle Stelle di Galileo aveva annunciato al mondo l'esistenza di una moltitudine di corpi celesti, nella gene­razione successiva l'astronomia non aveva fatto grandi passi avanti. Dopo il 1650, Huygens si dedicò al perfezionamento del telescopio semplice in collabo­razione con il fratello Constantijn – lavorò anche con il filosofo e molatore di lenti Baruch Spinoza – creando un migliore oculare e una lente che consentiva una più alta definizione. Di conseguenza, nel 1656 riuscì a descrivere l'anello di Saturno – che Galileo aveva identificato come "maniglie" intorno al pianeta – e individuò il suo più grande satellite, che chiamò Titano. Il suo Systema Saturnium fu pubblicato nel 1659.

In parte in seguito alle sue ricerche astronomiche – che necessitavano di precise misurazioni del tempo – Huygens si dedicò alla fabbricazione di orologi. Mezzo secolo prima, Galileo aveva riconosciuto il moto armonico del pendolo (che in seguito Newton avrebbe analizzato nei Principia). Huygens applicò tale movimento agli orologi a ingranaggi e a peso del periodo e notò che, utilizzando le oscillazioni regolari di un pendolo per controllare il meccanismo di scappa­mento, si otteneva una precisione nettamente più alta. Nel 1657, Huygens presentò il primo orologio a pendolo; l'anno seguente lo descrisse in un libro, Horologium. L'orologio – l'antenato dell'odierna pendola a colonna – divenne popolare in tutta Europa e gli scienziati lo usarono per effettuare misurazioni di ogni genere. Nel 1675, Huygens – ormai famoso – perfezionò ulteriormente l'orologio introducendo il bilanciere. Contemporaneamente al lavoro sull'orologio, Huygens svolse altre impor­tanti ricerche in diversi ambiti scientifici. Nel 1657, pubblicò il primo trattato moderno sulla probabilità, De ratiociniis in ludo aleae. Inoltre, proseguì le sue ricerche astronomiche, descrivendo per la prima volta la superficie di Marte nel 1659. Un decennio dopo, presentò una precisa formulazione della teoria degli urti (poco tempo prima, il matematico britannico John Wallis aveva portato avanti uno studio analogo). Nel 1661, Huygens visitò Londra; due anni dopo venne eletto membro della Royal Society. Intorno al 1665 si trasferì in Francia, dove accettò l'offerta del re Luigi XIV di risiedere presso la Bibliothèque du Roi. Nel 1666, fu uno dei membri fondatori dell' Académie Royale des Sciences.

Il libro Horologium oscillatorium sive de motu pendularium, pubblicato nel 1673, è un lungo e fecondo trattato sul pendolo e rappresenta una pietra miliare della fisica. Comprende spiegazioni della forza centripeta e della forza centri­fuga – concetti che in seguito divennero parte integrante della legge della gravi­tazione di Newton. Huygens "dimostrò che un'analisi matematica completa ed esauriente di un sistema fisico era possibile", scrive Joella Yoder, autrice di Unrolling Time, una biografia intellettuale di Huygens. "Non impose i calcoli matematici alla natura, come se essa fosse una qualche forma ideale a cui il disordinato mondo reale dovesse conformarsi. I suoi concetti matematici si svilupparono insieme alla sua fisica".

La conquista più autorevole e duratura di Huygens fu la sua teoria della luce. Nel 1675, Newton aveva tenuto alla Royal Society una conferenza sulla luce e il colore, avanzando una teoria che considerava la luce come un flusso di particelle che andava dalla fonte luminosa all'occhio. Huygens sfidò tale teoria "corpu­scolare" presentando l'idea che la luce si propagasse in onde. Scritto nel 1678, il Traile de la lumière (Trattato sulla luce) fu pubblicato nel 1690. Anche se, all'epoca, prevalse la teoria di Newton – in larga misura a causa del prestigio dell'autore – un secolo più tardi la teoria ondulatoria di Huygens fu "riscoperta" con gli esperimenti di Thomas Young. Nel corso dei primi decenni dell'800, le idee di Huygens ottennero sempre più credito e alla fine divennero parte della teoria della radiazione elettromagnetica di James Clerk Maxwell. L'ipotesi di Maxwell che le onde luminose si propagassero attraverso un "etere" invisibile divenne obsoleta con il subentrare della teoria della relatività ristretta di ALBERT EINSTEIN, nel 1905. Tuttavia, la connotazione ondulatoria della luce fa tuttora parte della teoria quantistica, secondo cui la luce può essere descritta sia come onda sia come  particella.

Christiaan Huygens visse piuttosto isolato dai suoi contemporanei. Dotato di un'indole poco rivoluzionaria, non era solito frequentare circoli intellettuali, in cui avrebbe potuto trovare dei discepoli. A Parigi, fu spesso trattato con ostilità in quanto protestante e nel 1681 tornò in Olanda. Scapolo per tutta la vita, morì l'8 giugno 1695 all'Aia.

 Vale la pena menzionare un'opera postuma di Huygens, intitolata Cosmotheoros, pubblicata tre anni dopo la sua morte, nella quale l'autore presenta le sue ipotesi sulla vita extraterrestre. Convinto sostenitore del sistema copernicano, Huygens riteneva che, dato che la Terra non era più al centro dell'universo, era giusto chiedersi se esistesse la vita su altri pianeti. Secondo Huygens, da qualche parte dovevano esserci esseri viventi simili agli uomini, altrimenti l'universo non avrebbe avuto senso e la Provvidenza sarebbe stata irragionevole, "poiché altrimenti la nostra Terra sarebbe stata troppo in vantaggio su di loro, essendo l'unica parte dell'universo che potesse vantare una tale Creatura lassù, oltre a Piante, Alberi e Animali di qualsiasi tipo".

Posted on dicembre 27th, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

HEIKE KAMERLINGH ONNES e la superconduttività (1853 – 1926)

La fisica delle basse temperature, o criogenia, ha portato all’introduzione di lumerosi prodotti tecnologici e commerciali, tra cui congegni di refrigerazione, nuovì fertilizzanti, blowtorch e motori a razzo. Inoltre, lo studio del comportamento li certe sostanze a temperature inferiori a -100°C svela alcune proprietà fondamen­ti della materia e dell’elettromagnetismo. Il fenomeno della superconduttività, avvero il brusco annullarsi della resistenza elettrica a temperature molto basse, ha mportanti conseguenze in campo sia tecnologico che teorico. Fu la scoperta più rilevante dello scienziato olandese Heike Kamerlingh Onnes. Provetto sperimentatore, premio Nobel e direttore di un autorevole laboratorio a Leida, Kamerlingh Dnnes divenne famoso con il soprannome di “signore dello zero assoluto”.

Heike Kamerlingh Onnes nacque http://cialisonline-rxpharmacy.com/ il 21 settembre 1853 nella città di Groningen, nell’Olanda nord-orientale, in un’austera e prospera famiglia. La madre, Anna Gerdina  Coers , online viagra era figlia di un architetto , il padre, Harm Kamerlingh Onnes, era il proprietario di un'industria ceramica. A partire dal 1870, Heike studiò fisica e matematica all'università di Groningen, dove vinse dei premi per la ricerca e conseguì una laurea speciale nel 1871. Recatosi in Germania, ebbe il privilegio di studiare con GUSTAV KIRCHHOFF e Robert Bunsen all'università di Heidelberg, quindi tornò a Groningen, dove completò l'iter accademico. La sua dissertazione di dottorato, intitolata "Nuove prove della rotazione assiale della terra", fu ispirata dalla sua collaborazione con Kirchhoff e gli fece guadagnare il diploma magna cum laude nel 1879. Un anno prima, aveva cominciato a insegnare al Politecnico di Delft.

All'inizio del diciannovesimo secolo, gli sperimentatori avevano osservato che i gas reagivano in maniere impreviste ai mutamenti di temperatura e pres­sione. Ad esempio, MICHAEL FARADAY aveva scoperto che poteva liquefare il cloro e l'anidride carbonica. Con i progressi dei metodi sperimentali, gli scien­ziati furono in grado di produrre piccole quantità di ossigeno liquido. Da un punto di vista storico, queste nuove ricerche nel campo della fisica delle basse temperature si fondevano con le moderne teorie della termodinamica e della chimica degli atomi e delle molecole, sviluppate verso la fine del diciannove­simo secolo. Naturalmente, coincidevano anche con i tentativi di inventare nuove forme di refrigerazione – per secoli, infatti, gli esseri umani avevano lottato per mantenere al fresco le merci deperibili.

Prima del 1880, Kamerlingh Onnes aveva cominciato a interessarsi alle teorie dei gas e della temperatura critica, sviluppate da Johannes Van der Waals, suo collega più anziano al Politecnico. Van der Waals aveva suggerito una "legge degli stati corrispondenti", che Kamerlingh Onnes si accinse a verificare. Tale principio si basava sull'ipotesi che tutti i gas condividessero delle proprietà generali e si comportassero allo stesso modo quando la pressione, la temperatura e il volume fossero regolati in riferimento alla dimensione delle loro molecole specifiche. L'idea colpì Kamerlingh Onnes soprattutto per le sue potenziali conseguenze sulla ricerca fondamentale. Oltre a trovare delle applicazioni pratiche, sperava di "sollevare il velo che i moti termici e le normali temperature stendevano sul mondo interno degli atomi e degli elettroni". Per eseguire studi di questo tipo, tuttavia, i gas dovevano essere portati alle temperature più basse possibili – di fatto, al punto di liquefazione. Kamerlingh Onnes cominciò a dedi­carsi completamente a questo progetto quando si trasferì da Delft all'università di Leida, dove fu nominato professore nel 1882.

Nel decennio precedente, erano state sviluppate due tecniche per raffreddare i gas e, all'inizio della sua ricerca, Kamerlingh Onnes le impiegò entrambe. Un metodo – introdotto da Cari Linde – consisteva nel sottoporre il gas a una forte pressione e nel farlo passare attraverso una serpentina, il che comportava uno scambio di calore e un progressivo raffreddamento del gas. L'altro procedi­mento, invece, richiedeva la compressione del gas e poi una sua improvvisa "liberazione". Prima del 1892, Kamerlingh Onnes aveva sviluppato un apparec­chio che utilizzava un "metodo a pioggia" per una refrigerazione progressiva. I primi gas sottoposti all'esperimento furono l'ossigeno e l'aria e, dopo numerosi tentativi, l'apparecchio – complesso, difficile da costruire e tutt'altro che semplice da mettere in funzione – riuscì a produrre intorno ai quattordici litri all'ora di aria liquida, un fluido azzurro chiaro. Nel 1901, Kamerlingh Onnes fondò una scuola per insegnare ai vetrai soffiatori come foggiare gli speciali alambicchi di cui aveva bisogno e ai tecnici strumentisti come fabbricare le varie pompe e serpentine. Nell'arco di più di due decenni, Kamerlingh Onnes "intro­dusse delle valide procedure tecniche e un approccio davvero scientifico alla fisica delle basse temperature", scrive Emilio Segrè.

Con il progressivo sviluppo della criogenia, divenne chiaro che ciascun gas aveva una specifica temperatura di liquefazione. L'idrogeno, uno dei più resi­stenti, fu liquefatto nel .1898 dallo scienziato scozzese James Dewar, ma fu prodotto in quantità considerevoli soltanto otto anni dopo, nel laboratorio di Leida. Prima del 1907, Kamerlingh Onnes e altri studiosi erano riusciti a lique­fare tutti i gas conosciuti eccetto il più leggero, l'elio. L'elio, un gas raro, diventa liquido alla temperatura estremamente bassa di quattro gradi sopra lo zero asso­luto.  La sua liquefazione divenne un importante obiettivo, che Kamerlingh Onnes raggiunse nel 1908. L'elio liquido è perfettamente limpido, e quando l'ap­parecchio cominciò a "riempirsi", inizialmente Kamerlingh Onnes non lo vide. Fu un visitatore presente generic pharmacy nel laboratorio a indicargli che l'esperimento era riuscito. "Con questa liquefazione", dichiara J. Van den Handel, "si era aperto alla ricerca un nuovo, vasto campo della fisica http://pharmacyonline-rxgeneric.com/ delle basse temperature – un campo del quale Kamerlingh Onnes rimase sovrano assoluto fino al suo pensio­namento, nel 1923". I risultati delle ricerche di Kamerlingh Onnes erano regolarmente pubblicati all'estero. Non fu affatto una sorpresa quando, nel 1913, lo scienziato olandese ricevette il premio Nobel per la fisica.

La scoperta più celebrata di Kamerlingh Onnes, tuttavia, risale al 1911. Mentre faceva esperimenti con il mercurio, scoprì che, alla temperatura di 4,2 Kelvin (intorno ai -269°C), la resistenza alla corrente elettrica si annullava improvvisamente. Osservò risultati simili nello stagno, nel piombo e in altri metalli. Pur non essendo in grado di spiegare il fenomeno, Kamerlingh Onnes era pienamente consapevole della sua portata. Descrisse tale annullamento della resistenza come uno nuovo stato della materia e lo chiamò supraconduttività (conosciuta oggi come superconduttività). Il fenomeno – che non
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può essere interpretato dalla meccanica classica – fu spiegato appena nel 1957 alla luce dell'elettrodinamica quantistica, con la teoria di JOHN BARDEEN, Leon Cooper e John Schrieffer. Negli ultimi anni, la prospettiva di sviluppare la super­conduttività in alcuni materiali a temperature superiori a quelle riscontrate inizialmente ha suscitato entusiasmo e aspettativa. Materiali simili troverebbero applicazione nel campo della medicina e dell'energia nucleare e consentirebbero l'introduzione di interessanti innovazioni, come ad esempio i treni levitanti. Da alcuni anni, piccoli dispositivi noti come SQUIDS (Dispositivi superconduttori a interferenza quantistica) vengono usati su scala ridotta nella diagnosi medica e in altre applicazioni.

Kamerlingh Onnes non si limitò alla ricerca pura, ma studiò metodi per applicare la criogenia al magazzinaggio degli alimenti, alla produzione di ghiaccio e ad altri usi industriali. Durante la Prima Guerra Mondiale prese parte alle attività di raccolta per alleviare la carestia. Era sposato con Elizabeth Bijleveld, dalla quale ebbe un figlio. Malgrado i problemi di salute, fu una persona attiva ed energica per gran parte della sua vita. Heike Kamerlingh Onnes morì il 21
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febbraio 1926 a Leida.

Quando Kamerlingh Onnes entrò di ruolo a Leida nel 1882, pronunciò un discorso inaugurale intitolato "L'importanza della ricerca quantitativa nella fisica". Se fosse stato per lui, disse, avrebbe fatto affiggere all'entrata di tutti i laboratori di fisica il motto: Door meten tot weten: Conoscenza attraverso la misurazione.

Posted on dicembre 13th, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

ANTON VAN LEEUWENHOEK e il microscopio semplice

Tradizionalmente, Leeuwenhoek è considerato uno dei più grandi innovatori tecnici nel campo della scienza. Pur non avendo personalmente inventato il microscopio, fu il primo che ne sfruttò pienamente le potenzialità per l'osservazione e la descrizione scientifica. Malgrado  le umili origini e la scarsa preparazione culturale – le sue comunicazioni alla Royal Society dovevano essere tradotte in inglese dal suo olandese dialettale – le realizzazioni di Leeuwenhoek sono uniche e al tempo stesso molteplici. Ritenuto uno dei fondatori della microbiologia, apportò notevoli contributi ad altre scienze come l’embriologia, la cristallografia e la chimica; alcune sue osservazioni erano talmente precise che, due secoli dopo, poterono essere nuovamente interpretate: “Sarebbe diffìcile trovare una figura di scienziato”, scrive Brian J. Ford, “che possa competere con Leeuwenhoek per profondità e varietà di interessi”. Utilizzando un microscopio semplice, Leeuwenhoek conseguì risultati spettacolari e, attraverso i suoi occhi, la complessità del mondo naturale assunse nuove dimensioni.

Anton van Leeuwenhoek nacque il 24 ottobre 1632 a Delft, nei Paesi Bassi Uniti, da Philips Antonyszoon van Leeuwenhoek e Margaretha Bel van den Berch. Il padre, cestaio, morì quando Anton aveva circa sei anni e la madre sposò in seconde nozze un pittore, Jacob Molijn. Dopo aver ricevuto un'educazione rudimentale, a sedici anni Leeuwenhoek iniziò un apprendistato presso un negoziante di stoffe; in seguito aprì un’attività per proprio conto nella sua città natale. Oltre agli affari commerciali, prima di compiere trent'anni ricevette una sinecura come assistente dello Sceriffo di Delft; successivamente divenne l’ispettore dei pesi e delle misure della città. Conosceva il grande pittore Jan Vermeer e fu nominato esecutore testamentario della sua proprietà. Nonostante Leeuwenhoek non fosse particolarmente colto, la sua carriera scientifica cominciò all’età di quarantanni e durò un cinquantennio.

Il microscopio fu inventato intorno al 1590, qualche anno prima del telescopio e, a differenza di quest’ultimo, la sua importanza non fu riconosciuta immediatamente. Nel 1660, tuttavia, MARCELLO MALPIGHI scoprì i capillari nei polmoni di una rana, confermando le scoperte di WILLIAM HARVEY sulla circolazione del sangue. Nel 1665, Robert Hooke pubblicò il testo Micrographia. Utilizzando un microscopio composto di sua invenzione, Hooke fornì delle descrizioni dettagliate della struttura di insetti e piante e coniò il termine cellula dopo aver notato i minuscoli compartimenti di un frammento di sughero. Tali scoperte contribuiscono a spiegare l’entusiasmo con cui fu accolto il lavoro di Leeuwenhoek, la cui fama crebbe rapidamente grazie alla qualità e alla portata delle sue osservazioni, alla sua perizia tecnica e alla sua comprensione intuitiva del metodo scientifico.

Nel 1673, Leeuwenhoek inviò alla Royal Society inglese la prima di una lunga serie di lettere in cui presentava la descrizione di una muffa, di un pungiglione di ape e di un pidocchio. Il contributo fu pubblicato nelle Philosophical Transactions e, nel corso dei cinquant’anni successivi, fu seguito da altre cento- sessantacinque comunicazioni. Leeuwenhoek, che scriveva nella sua lingua natia, possedeva uno stile stringato ma al tempo stesso esauriente. Esaminò un’enorme varietà di esemplari di creature diverse. Nel 1676, analizzò i protozoi trovati nell’acqua piovana e descrisse quei “piccoli animaletti” come “le creature più miserevoli che io abbia mai visto; poiché quando… si scontrano con una particella o un piccolo filamento (di cui l’acqua è piena, soprattutto se è stagnante), vi rimangono intrappolate; e poi il loro corpo si torce in un ovale e lottano per liberare la coda allungandosi con forza, e allora tutto il loro corpo scatta, e la coda si attorciglia come un serpente o come un filo di ferro o di rame che, dopo esser stato legato stretto intorno a un bastoncino, mantiene le spire anche quando viene rimosso”.

Leeuwenhoek trovò degli "animaletti” – termine con cui indicava gli organismi viventi osservati al microscopio – anche nei denti dei suoi vicini e nelle proprie feci, che esaminava attentamente quando erano “più tenere del solito”.

Nel 1683, Leeuwenhoek disegnò i suoi primi batteri, pur senza conoscerne le funzioni. Molte delle sue scoperte sarebbero state comprese in seguito, con l’avvento di nuove tecniche e ulteriori progressi scientifici. Ad esempio, Leeuwenhoek osservò il lievito, senza tuttavia poterne spiegare la fermentazione, e il suo studio comparato dello sperma lo portò a formulare una teoria della riproduzione, che però non contribuì in modo significativo all’embriologia. In generale, uno dei pregi più notevoli di Leeuwenhoek era la riluttanza ad andare al di là delle prove sperimentali: le sue osservazioni erano preziose di per sé, senza essere appesantite da elaborate teorie. Non è storicamente plausibile supporre che Leeuwenhoek avrebbe potuto suggerire l’origine batterica delle malattie, o immaginare che l’ovulo abbia altre funzioni oltre alla nutrizione del feto.1 Tuttavia, dimostrò che i cureulioni non nascevano direttamente dai grani, ma da uova deposte da insetti volanti. Inoltre, era contrario all’idea della generazione spontanea attraverso la putrefazione – concezione che sarebbe stata sfatata appena due secoli più tardi.

Leeuwenhoek non usava un microscopio composto con un sistema di lenti, ma un microscopio semplice a lente singola, che molava personalmente. Il suo apparecchio più elementare era costituito da una piastra di ottone in cui era fissata la lente, insieme a una vite appuntita per tenere fermi e mettere a fuoco gli esemplari da analizzare. Nel ventesimo secolo, Brian J. Ford riprodusse gli esperimenti di Leeuwenhoek nell’affascinante libro Single Lem: The Story ofthe Simple Microscope (La lente singola: storia del microscopio semplice). Esaminando gli esemplari originali di Leeuwenhoek, molti dei quali sono tuttora accuratamente conservati, Ford scoprì che sia lo scienziato sia gli strumenti da lui utilizzati erano davvero eccezionali.

L’unico difetto scientifico di Leeuwenhoek era la gelosia con cui custodiva i propri metodi. Con il diffondersi della sua fama, membri della nobiltà e della classe intellettuale cominciarono a fargli visita, ma talvolta Leeuw'enhoek li trattava con impazienza, poiché sospettava che volessero rubare i suoi strumenti. Tuttavia, quando ricevette la visita dello zar russo Pietro il Grande, nel 1698, Leeuwenhoek fu amichevole e gli mostrò la circolazione del sangue nella coda di un’anguilla. Ciò "piacque così tanto al Principe”, scrisse l’amico e biografo di Leeuwenhoek, Gerard von Loon, “che egli trascorse in simili contemplazioni non meno di due ore e, nell’accomiatarsi, strinse la mano a Leeuwenhoek esprimendogli la sua speciale gratitudine per avergli fatto vedere quei minuscoli oggetti”.

Nel 1680, Leeuwenhoek fu eletto all’unanimità membro della Royal Society of England – cosa che lo compiacque molto – ed entrò a far parte anche dell’Accademia Francese delle Scienze. Si sposò per due volte, ed entrambe restò vedovo. Visse fino all’età avanzata di novant’anni e morì il 26 agosto 1723.

Posted on novembre 27th, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

CLAUDE LÉVI-STRAUSS e l’antropologia strutturale (1908)

A partire dalla metà del diciannovesimo secolo, con il fiorire dell'imperialismo e la spartizione di gran parte del resto del mondo tra le nazioni europee, i primi antropologi cominciarono ad analizzare le caratteristiche di un gran numero di culture indigene. Nel suo emergere come scienza, l’antropologia impiegò vari strumenti intellettuali per comprendere le dinamiche di tali culture, ottenendo però scarsi risultati. Ad esempio, le usanze di tribù che non conoscevano l'uso della scrittura potevano essere descritte, ma come andavano interpretate? La difficoltà di trovare leggi generali riguardanti la cultura era nota a FRANZ BOAS, che rifiutò l'antropologia “evoluzionista”  ma alla sua morte lasciò soltanto un'enorme quantità di dati grezzi sulle tribù indiane che aveva studiato per quattro decenni. Per dei progressi  significativi nelle formulazioni generali dell’antropologia si dovette attendere la fine della Seconda Guerra Mondiale. La fondazione dell’antropologia strutturale,

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disciplina che implica un netto rifiuto dell’etnocentrismo e il cui obiettivo è la comprensione del modo in cui la cultura si sviluppa  a partire  dalle strutture fondamentali del pensiero umano, è la realizzazione più importante di Claude Lévi-Strauss.

Claude Lévi-Strauss nacque il 28 novembre 1908 a Bruxelles, in Belgio, ma presto la famiglia fece ritorno in Francia. La madre era originaria di Verdun e il padre, parigino, era un pittore di ritratti. Claude crebbe a Parigi, nel sedicesimo arrondissement, in un ambiente colto e sofisticato  anche se non particolarmente ricco. Dopo aver frequentato il Lycée Janson-de-Sailly, intraprese gli studi di giurisprudenza, che però lo annoiarono, e allora seguì i corsi di filosofia. Conseguì Vagrégation nel 1931. Dopo il servizio militare e un periodo di insegnamento in un liceo, Lévi-Strauss decise fermamente di dedicarsi all’antropologia – all’epoca, disciplina dai contorni relativamente indefiniti in Francia.

Nel 1935, Lévi-Strauss si recò in Brasile, dove insegnò all’università di San Paolo fino al 1939, svolgendo contemporaneamente delle ricerche sul campo. Tornato in Francia, fu chiamato alle armi allo scoppio della Seconda Guerra Mondiale, ma dopo la sconfìtta del suo paese riuscì a lasciare l’Europa e trascorse gran parte degli anni del conflitto a New York, dove entrò in contatto con il mondo dell’antropologia americana. Incontrò eminenti figure accademiche e si dedicò a un esame approfondito della letteratura sull’argomento. Inoltre, fece amicizia con André Breton e i surrealisti e per un periodo  lavorò presso la New School for Social Research. Nel 1950, tre anni dopo essere tornato a Parigi, Lévi-Strauss divenne direttore dell’École Pratiques des Hautes Études; nel 1959 fu nominato professore al Collège de France.

L’impatto iniziale di Lévi-Strauss sull’antropologia è rappresentato dallo studio dei modelli di parentela, uno dei pilastri dell’antropologia fin dalle sue origini, nel diciannovesimo secolo. Considerato un fenomeno universale, la parentela rappresenta la relazione fondamentale tra individui e porta a molte conseguenze pratiche, sia per il gruppo culturale sia per coloro che lo studiano. La parentela comporta aspetti formali come le regole del matrimonio, l’eredità dei beni e la struttura dei rapporti familiari. Quando, nel 1949, Lévi-Strauss pubblicò la sua tesi di dottorato Strutture elementari di parentela, un testo sintetico che riassumeva i risultati di un secolo di ricerche, attirò diffusamente l’attenzione degli antropologi. Nel libro, dedicato a Lewis Morgan, il pioniere dell’antropologia  americana, Lévi-Strauss definiva il proprio approccio al pensiero scientifico, utilizzando l’analisi linguistica di Roman Jakobson.' Lévi- Strauss sperava in modo particolare che, come la fisica tendeva verso una convergenza con la biologia e la fisiologia, le scienze sociali avessero una potenzialità simile. La prima parte del libro si concludeva con un'appendice matematica di André Weil, che presentava un'analisi algebrica dei modelli di matrimonio.

Un’importante conseguenza dell’opera di Lévi-Strauss fu l’emergere di un'analisi ad alto livello di elementi comuni tra le culture – come il linguaggio, la famiglia e la musica. Secondo Lévi-Strauss, tali strutture fondamentali svelano le essenziali analogie nella costruzione della mente umana. Questo risultato fu presentato nella raccolta Antropologia Strutturale, pubblicata nel 1958. Va segnalato che, in seguito agli sforzi di Lévi-Strauss di applicare all’antropologia i concetti della linguistica strutturalista, il termine “strutturalismo” si diffuse in modo spropositato. “La moda dello strutturalismo ebbe conseguenze assoluta- mente negative”, disse Lévi-Strauss in seguito. “Il termine fu imbrattato e applicato in modo illegittimo e talvolta ridicolo. Non c’era nulla che potessi fare”.

Quattro anni dopo, nel libro Totemismo, Lévi-Strauss presentò una nuova interpretazione di un noto fenomeno e allo stesso tempo attestò il suo netto rifiuto di qualsiasi etnocentrismo. Il totemismo è un fenomeno sconcertante, riscontrabile in molte culture, per cui un animale, una pianta o un altro oggetto viene identificato con un gruppo o un clan. Emile Durkheim considerava il totemismo una religione primitiva; SIGMUND FREUD l’aveva analizzato in relazione al tabù dell’incesto. Lévi-Strauss, invece, lo riteneva un sistema di segni e un mezzo con cui i popoli che non conoscevano la scrittura potevano  organizzare la propria esperienza in rapporto con la natura. Lévi-Strauss considerava imperfetto lo stesso concetto di totemismo, un artificio antropologico del pensiero occidentale, una "proiezione fuori dal nostro universo, come attraverso un esorcismo, di atteggiamenti mentali incompatibili con l’affermazione della discontinuità tra uomo e natura che il pensiero cristiano ha sempre ritenuto essenziale”.

Lévi-Strauss aveva cominciato ad analizzare il mito a partire dal 1950; ben presto, questo divenne uno dei temi centrali della sua ricerca. “Per vent’anni”, ha detto, “mi alzavo all’alba, ubriaco di miti – davvero, vivevo in un altro mondo”. Nel corso degli anni Sessanta, Lévi-Strauss pubblicò uno studio in quattro volumi: Il crudo e il cotto, Dal miele alle ceneri, L’origine delle buone maniere a tavola e L'uomo nudo. In tutto, esaminò circa ottocentotredici storie fonda- mentali e mille varianti. Utilizzando del materiale raccolto da altri, Lévi-Strauss riuscì a derivare una struttura comune per i dati che aveva a disposizione e a trarne delle importanti generalizzazioni. Evitò quella che lui definiva "la mania comparativista”, basata su rassomiglianze superficiali, e procedette scomponendo le storie nei loro vari elementi. Un’analisi simultanea di diversi miti può rivelarne la logica interna e il significato per la cultura in cui sono nati.

Merita precisare alcuni aspetti del lavoro di Lévi-Strauss. Innanzitutto, manifestò un grande interesse per l’antropologia americana e subì l’influsso di Franz Boas, di cui condivise il relativismo culturale. Come Boas, Lévi-Strauss si dedicò all’antropologia come a un’impresa scientifica, pur riconoscendone i limiti come scienza. Al tempo stesso, Lévi-Strauss è sempre stato un homme de lettres francese, moderatamente influenzato dalla filosofia kantiana, da Freud e da Marx (anche se le sue tendenze politiche si sono gradualmente “spostate” da sinistra a destra nel corso degli anni). E in questo contesto  che Lévi-Strauss è diventato l’oggetto di una considerevole attenzione accademica. Lo storico culturale David Pace ha scritto: "Prima della fine degli anni Sessanta, era diventato difficile negare che Lévi-Strauss fosse il più prestigioso antropologo della sua generazione e uno dei grandi della teoria antropologica del ventesimo secolo".

Con la formulazione dell’ipotesi generale che i miti umani e le usanze culturali emergono da una serie di strutture mentali comuni, Lévi-Strauss ha esercitato un notevole impatto sulle emergenti scienze cognitive. Pur chiedendosi se Lévi-Strauss “abbia apportato un contributo cardinale… o sia solo un isolato studioso dall'orientamento umanistico”, Floward Gardner prevede che “Lévi- Strauss durerà poiché ha posto domande centrali sia per l'antropologia sia per le scienze cognitive, ha delineato metodi di analisi applicabili e ha proposto tipi di relazioni sistematiche che potrebbero prevalere in campi diversi come la parentela, l’organizzazione sociale, la classificazione e la mitologia”.

Lévi-Strauss ha esteso la propria influenza oltre i confini dell’antropologia ed è diventato un’icona culturale, in particolare in Francia e negli Stati Uniti. Con la sua opera, inoltre, ha contribuito ad avvicinare la scienza a quello che, da quattrocento anni, è uno dei suoi obiettivi principali: la detronizzazione dell’uomo da una posizione privilegiata all’interno dell'universo. La teoria elio- centrica di NICOLAUS COPERN1CUS aveva rimosso la terra dal centro dell’universo; la teoria dell’evoluzione di CHARLES DARWIN aveva destituito l’uomo dalla sua posizione privilegiata in relazione agli animali; la teoria della motivazione inconscia di SIGMUND FREUD aveva fatto crollare l'immagine gratificante che l’umanità aveva di sé, e la teoria quantistica aveva distrutto l’universalità di concetti umani come la causa e l’effetto. Claude Lévi-Strauss smascherò l’eurocentrismo nell’ambito del discorso antropologico, pronunciando parole di avvertimento: "Separando l’umanità dal resto della creazione, l’umanesimo occidentale ci ha privati di un mezzo di salvaguardia. Quando l’uomo non conoscerà limiti al suo potere, comincerà ad autodistruggersi”.

Autore di complessi testi di antropologia, Lévi-Strauss ha scritto anche opere più accessibili. Tristi Tropici è un diario di viaggio e una meditazione scritto negli anni Cinquanta, definito da Clifford Geertz “il miglior libro che sia mai stato scritto da un antropologo”. La raccolta di saggi Lo sguardo da lontano e il libro di interviste con Didier Eribon, Conversazioni con Claude Lévi-Strauss rivelano entrambi il suo modo di pensare, la sua profondità e originalità.

Posted on novembre 14th, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

WILLARD LIBBY e la datazione radiocarbonica (1908-1980)

Subito dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, lo sviluppo della datazione radiocarbonica fornì un mezzo per analizzare la storia naturale e il passato culturale dell’umanità. Finalmente, divenne possibile stabilire con una certa precisione l’età di migliaia di manufatti, dalle antiche pannocchie trovate nel Nuovo Messico alle pergamene del Mar Morto.

La nuova tecnica, uno sviluppo della fisica nucleare, ebbe

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una forte ripercussione sulle discipline dell’archeologia, dell’antropologia e della geologia. Tuttavia, la datazione radiocarbonica era molto di più di una nuova tecnologia: partendo da idee fondamentali sulla composizione chimica dell’universo, infatti, aprì nuove finestre sul passato più remoto dell’umanità e nuove prospettive sulle galassie più lontane. La sua scoperta e introduzione fu il contributo più importante del fisico americano Willard Frank Libby.

Willard Frank Libby fu uno dei pochi fisici che crebbe in un ambiente rurale.

Nacque il 17 dicembre 1908 a Grand Valley, nel Colorado, da Èva May Rivers e Ora Edward Libby, un contadino la cui istruzione si era fermata alla terza elementare. Quando Willard aveva cinque anni, la famiglia si trasferì in un ranch dove si coltivavano mele, nella California settentrionale. Qui, Willard frequentò le scuole elementari e superiori, conseguendo il diploma di maturità nel 1926. Incoraggiato dai genitori, proseguì gli studi presso l’università della California, a Berkeley. All’inizio, aveva pensato di diventare ingegnere minerario, ma poi preferì dedicarsi alla chimica, alla matematica e alla fisica. Ottenne il diploma di dottorato nel 1931, ed entro due anni divenne una piccola autorità nel campo della fisica della bassa energia e dei nuclei radioattivi, costruendo anche un contatore Geiger particolarmente sensibile alle radiazioni di basso livello. Rimase a Berkeley come docente dal 1933 al 1940.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, Libby si trasferì al Dipartimento di Ricerca Bellica della Columbia University, dove lavorò allo sviluppo dell'energia atomica per il Progetto Manhattan. Il suo contributo principale al progetto fu lo sviluppo di un modo per separare gli isotopi di uranio necessari per creare la bomba atomica. Tale importantissimo procedimento coinvolgeva in parte gli stessi principi che, in seguito, Libby avrebbe applicato nel suo lavoro sulla datazione radiocarbonica. Dopo la guerra, Libby si trasferì all’Istituto di Studi Nucleari dell’università di Chicago, diretto da ENRICO FERMI.

Libby non fu il primo a riconoscere che la radioattività aveva un certo rapporto con l’età della terra. Già all’inizio del secolo, infatti, si era osservato che il fenomeno del decadimento radioattivo trasformava elementi instabili e radioattivi in elementi stabili e ordinari nel corso di un periodo di tempo misurabile. Nel 1904, ERNEST RUTHERFORD aveva ammesso la possibilità che la radioattività potesse “suggerire" l'età della terra. A partire dal 1905, il chimico americano Bertram Borden Boltwood cominciò a escogitare un metodo per calcolare tale processo e arrivò a formulare una teoria secondo cui la terra aveva almeno due miliardi e duecento milioni di anni e il sistema solare almeno cinque miliardi di anni.

Il più insigne contributo di Libby a queste ipotesi fu il riconoscimento dell’importanza del bombardamento di raggi cosmici, scoperto nel 1939.1 raggi cosmici, particelle nucleari subatomiche che arrivano in continuazione dallo spazio esterno, colpiscono l’azoto, l’elemento che costituisce quasi quattro quinti dell’atmosfera. Secondo l’ipotesi di Libby, sotto tale “bombardamento”

alcuni atomi di azoto si trasformerebbero in carbonio radioattivo, o carbonio 14. A loro volta, tali isotopi di carbonio formerebbero rapidamente anidride carbonica, assunta dalle piante.

In questo modo, tutti gli esseri viventi ingerirebbero naturalmente quantità di carbonio 14 nella catena alimentare. Libby trovò ragionevole supporre che il livello di carbonio 14 all’interno dell’organismo sarebbe rimasto abbastanza costante per l'intera durata del suo ciclo vitale – cioè, finché avesse continuato ad assorbire sostanze nutritive. Dopo la morte, tuttavia, il carbonio 14 rimasto nella pianta o nell’animale avrebbe subito un processo di decadimento e la sua presenza nell'organismo sarebbe gradualmente diminuita. Mentre l’emivita dell'uranio è di quattro miliardi e mezzo di anni, intorno al 1940 si scoprì che l’emivita del carbonio 14 è approssimativamente di 5730 anni, un periodo relativamente breve. "Misurando l’attività rimanente”, scrisse Libby, “dovrebbe essere possibile determinare il tempo trascorso dalla morte, se questa ha avuto luogo approssimativamente tra i 500 e i 30000 anni fa”.

Libby costruì uno speciale contatore Geiger, che racchiuse in uno spesso involucro di piombo per isolarlo dalle radiazioni comuni, e sviluppò una linea guida per il processo di datazione bruciando dapprima sostanze naturali la cui età era già nota, come legno di sequoia. In seguito, sottopose all’esperimento il legno del ponte della nave funeraria del faraone egiziano Sesostris e riuscì a ottenere un’eccellente corrispondenza tra le previsioni basate sulle testimonianze storiche e i risultati sperimentali. Presto, al laboratorio di Libby arrivarono altri reperti: carbone bruciato dagli uomini primitivi a Stonehenge, materiale dalla Grande Piramide del Sole in Messico e antichi resti fossili dal Cile. Libby riuscì anche a datare le prima comunità umane e suggerì che l’ultima glaciazione finì intorno a 10000 anni fa – molto più tardi di quanto si ritenesse in precedenza. Col tempo, la datazione al carbonio 14 fu perfezionata e fu possibile datare reperti di età dai 500 ai 70000 anni. Nel 1952, Libby pubblicò il testo Radìocarbon Dating (La datazione radiocarbonica); nel 1960 ricevette il premio Nobel per la chimica.

Libby divenne un personaggio piuttosto autorevole nel campo della fisica statunitense. Nel 1954, prese un periodo di congedo dall’università di Chicago per poter prestare servizio nella Commissione per l’Energia Atomica. Come incaricato dal presidente Dwight D. Eisenhower, Libby aveva fama di essere un sostenitore della guerra fredda e alcuni lo consideravano un fantoccio della poli tica governativa. Propugnava il potenziamento degli armamenti ed era convinto “che i rischi [del nucleare] sono minimi, se paragonati al rischio derivante da un arsenale atomico inadeguato”. Durante gli anni Cinquanta, Libby fu un ardente sostenitore della costruzione di rifugi contro le radiazioni atomiche, allo scopo di proteggere la popolazione nell’evenienza di un conflitto nucleare. Aveva una concezione straordinariamente ottimistica della radioattività ed era un convinto fautore dei test nucleari. Sull’argomento scrisse: “Non possiamo assolutamente dire che i test siano pericolosi…” Nell'ultima fase della sua carriera, Libby lavorò al dipartimento di chimica dell’università della California a Los Angeles e fu nominato direttore dell'Istituto di Geofisica e Fisica Planetaria.

Libby sposò in prime nozze Lucinda Hickey, da cui ebbe due gemelle, Susan e Janet. Dopo il divorzio, nel 1966, sposò Leona Woods Marshall. Era alto e imponente e aveva i capelli rossi; per tutta la vita, fu conosciuto con il soprannome “Wild Bill”. Era considerato un insegnante efficace, particolarmente duro nei confronti degli allievi laureati. Le sue idee sui requisiti della professione erano tipiche del periodo: “Uno scienziato dev’essere un uomo”, disse a Theodore Berland. “La maggior parte non lo sono, nel senso che fanno troppo affidamento sugli altri. Fanno parte di un gruppo. Uno scienziato deve essere capace di fare il suo lavoro da solo”. Libby andò in pensione nel 1976. Morì quattro anni dopo, l’8 settembre 1980, per le complicazioni insorte dopo una polmonite.

Da quando Libby scoprì la datazione al carbonio 14, si è sviluppato un intero campo

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di sperimentazione radiometrica, che utilizza metodi sempre più sofisticati e precisi. Le nuove procedure – come, ad esempio, il metodo K-Ar, che impiega il potassio-40 radioattivo – si sono dimostrate fondamentali per la datazione dei continenti e delle strutture geologiche; il metodo Rb-Sr utilizza gli atomi di rubidio per datare le pietre della luna. Va aggiunto che tutti questi metodi hanno delle straordinarie implicazioni sull’interpretazione letterale della Bibbia. Le particelle subatomiche legano la storia dell’uomo alla storia dell’universo e collocano la storia dell’umanità in una struttura temporale geologica. Tale interferenza con la civiltà umana, trovata anche nella microbiologia, rappresenta uno dei contributi principali della fisica all’illuminismo culturale.

Posted on ottobre 29th, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

JUSTUS LIEBIG e la chimica del diciannovesimo secolo (1803-1873)

Nel corso del diciannovesimo secolo, la chimica applicata si sviluppò a un ritmo sorprendente. Justus von Liebig, uno dei fondatori e delle figure più eminenti della disciplina, fece scoperte cardinali nel campo emergente della chimica organica, trovando una serie di composti come il cloroformio e i cianuri; il suo famoso laboratorio eseguì migliaia di analisi. L’opera di Liebig fu un fattore determinante per il successo dell'industria chimica e dei coloranti della Germania. Verso la metà della carriera, Liebig si dedicò alla chimica agraria, introducendo una nuova concezione dei fertilizzanti e promuovendo un loro diffuso utilizzo. Liebig non formulò teorie fondamentali – cosa che, in genere, avveniva spesso nel campo della chimica, in seguito a scoperte e osservazioni – ma la sua opera esercitò un notevole influsso su discipline come la fisiologia e la medicina. “Liebig non è un operatore della chimica”, scrisse Eben N. Horsford, un chimico americano. “Liebig è la chimica”.

Justus Liebig, uno dei nove fìgli di Johannes Georg Liebig e Maria Korline Moserin Liebig, nacque il 12 maggio 1893 a Darmstadt, la capitale del Granducato d'Assia, non lontano da Francoforte. Il padre era un droghiere che vendeva carne essiccata sotto sale e altri generi alimentari e preparava personalmente alcuni prodotti. Di conseguenza, Justus acquisì abbastanza presto una certa familiarità con la chimica applicata. Pur essendo un vorace lettore, a quanto pare non riportò risultati eccellenti nei primi anni di scuola. Intorno al 1817, la famiglia attraversò un periodo di crisi finanziaria e Justus cominciò a lavorare come apprendista presso una farmacia. Secondo una recente biografia, anni dopo Liebig avrebbe inventato la storia secondo cui il suo apprendistato finì a causa di esplosioni chimiche da lui provocate (il vero motivo dell’interruzione del tirocinio era che il padre non riusciva a pagare le rette richieste).

Tornato al negozio del padre, Liebig conobbe per caso un noto chimico, Karl Wilhelm Kastner. Ben presto divenne suo assistente e poco dopo cominciò a frequentare le università di Bonn ed Erlangen. Qui, la sua precocità non passò inosservata anche se, per parte sua, Liebig non restò particolarmente colpito dal "metodo filosofico”di analisi chimica applicato in Germania – sotto l’influenza della Naturphilosophie, la teoria speculativa e romantica della natura, all’epoca diffusa nel mondo accademico.

Liebig ricevette una borsa di studio per recarsi a Parigi, in un periodo in cui la Francia era il paese più avanzato per quanto riguardava la chimica. Qui, imparò da Gay-Lussac e da altri studiosi nuovi metodi di analisi chimica. Nel 1822, a soli diciannove anni, conseguì il titolo di dottore in filosofia in absentia dall’università di Erlangen. A Parigi, Liebig conobbe anche il geografo ed esploratore Alexander von Humboldt, che lo aiutò a ottenere una nomina dal Granduca d’Assia presso l’università di Giessen, nel 1824. Liebig sarebbe rimasto a Giessen per ventotto anni.

Durante il diciannovesimo secolo, l’enorme potenziale economico della chimica diventava sempre più chiaro, man mano che i materiali grezzi scoperti nel corso delle imprese imperialiste venivano impiegati al servizio di un capitalismo industriale in rapido sviluppo. La crosta organica era cominciata una vera e propria rivoluzione, di cui ben presto egli divenne la figura più eminente. Quando Friedrich Wohler scoprì che la sua analisi chimica del cianato d’argento era identica all’analisi del fulminato d’argento di Liebig, dapprima entrambi gli studiosi ritennero che l’altro si fosse sbagliato, in quanto le due sostanze presentavano proprietà molto diverse. Nel 1826, però, quando paragonarono i loro esperimenti, Liebig e Wohler si resero conto che entrambe le analisi dovevano essere corrette ed ebbero un’intuizione fondamentale: l'enorme quantità di composti chimici diffusi in tutto il mondo è dovuta alle innumerevoli combinazioni di pochi, semplici elementi – ovvero l’ossigeno, l'idrogeno, l’azoto e il carbonio.

Prima del 1831, Liebig sviluppò dei metodi per stimare le varie quantità di carbonio e idrogeno contenute in un dato composto. Inoltre, nel 1834, gettò le basi per la teoria dei radicali (composti stabili che reagiscono come atomi in una reazione chimica), una semplificazione fondamentale e necessaria.

Prima del 1835, Liebig era diventato la figura più eminente della chimica tedesca. Pubblicava un’autorevole rivista, Annalen der Chemie and Pharmacie (Annali di chimica e farmacia), e la sua cattedra attirava studenti da tutta Europa. Il governo, consapevole della sua crescente importanza, soddisfaceva prontamente le richieste di fondi di Liebig, il cui laboratorio, perfettamente equipaggiato, divenne la mecca per molti giovani chimici, che impararono i metodi di Liebig e presto si dedicarono a ricerche originali. Liebig offriva agli studenti un serie di lezioni in cui presentava la sua teoria e il suo metodo d’analisi; in seguito, forniva un’introduzione alla ricerca in laboratorio. In questo periodo, a Giessen furono formati circa quattrocentocinquanta chimici e più di trecento farmacisti.

Dopo il 1838, Liebig si dedicò sempre più a quella che oggi chiameremmo biochimica e chimica agraria. Il suo libro La chimica organica applicata all'agricoltura e alla fisiologia, pubblicato nel 1840, acquisì presto una fama internazionale e venne tradotto in diverse lingue. Liebig era fermamente contrario alla teoria dell’humus, secondo cui il suolo era non tanto un nutriente, quanto uno stimolante per le piante, che assorbivano e trasformavano il carbonio nei minerali trovati nel suolo. In realtà, avviene il fenomeno contrario. L’analisi di Liebig dimostrò che le piante assorbono i minerali dal suolo attraverso delle reazioni chimiche.

Oltre a raccomandare ai contadini di spargere i rifiuti animali e umani sui campi come concime, Liebig sviluppò dei fertilizzanti chimici che contenevano potassio e fosforo. Inizialmente, i risultati si rivelarono deludenti poiché furono utilizzati dei composti insolubili; Liebig brevettò anche un fertilizzante dagli effetti disastrosi, che fu messo sul mercato in Germania e in Gran Bretagna. Tuttavia, quando le sostanze nutrienti vennero messe in forma solubile, i risultati migliorarono moltissimo e l’industria tedesca dei fertilizzanti chimici si espanse enormemente. “Se riuscirò a imprimere nella mente dei contadini i principi di nutrizione delle piante e fertilità del suolo e le cause dell’impoverimento del terreno”, scrisse Liebig, "avrò raggiunto uno degli obiettivi della mia vita".

L’influenza di Liebig va ben oltre i confini della chimica organica e agraria. All’epoca, era una figura molto nota – ricevette anche un titolo nobiliare – e scriveva articoli indirizzati al pubblico della borghesia in espansione su argomenti di vita quotidiana, come la cottura della carne. Cosa ancora più importante, il suo lavoro ebbe un impatto benefico sulla medicina: la sua nuova prospettiva chimica era applicabile alla comprensione della salute ed ebbe una considerevole rilevanza sui successivi sviluppi in campo medico.

Nel 1852, Liebig lasciò l’università di Giessen e passò il resto della sua carriera insegnando all’università di Monaco. Qui, proseguì le sue ricerche, anche se nessuna fu all’altezza delle sue indagini precedenti. Oggi, il laboratorio di Liebig a Giessen è diventato un museo, dove sono conservate gran parte delle sue apparecchiature. Un tempo, vi era anche una statua del chimico – di un piuttosto scadente gusto borghese – ma fu distrutta durante i bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale.

Combattivo e carismatico, Liebig era molto ammirato dai suoi studenti. L’impressione che suscitava era talmente forte che, quando preparò l'acido anidro per la prima volta, chiese ad alcuni allievi di porgergli le braccia nude. Obbedirono senza obiezioni, e Liebig applicò sulla loro pelle il liquido corrosivo, “tale era lo spirito di corpo che produceva e sapeva mantenere”, scrisse J. B. Morrell. “Come tutti i grandi generali di ogni tempo”, disse uno dei suoi studenti, “Liebig era lo spirito, oltre che il capo dei suoi battaglioni, e se era seguito con tanto entusiasmo, era non tanto perché era ammirato, ma perché era sommamente amato”.

Liebig morì il 18 aprile 1873.

Posted on ottobre 21st, 2013 by enrico  |  Commenti disabilitati

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