Le traiettorie della fisica

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1 1 2 3 Idee per il tuo futuro Ugo Amaldi Le traiettorie della fisica Da Galileo a Heisenberg Elettromagnetismo Relatività e quanti con Physics in English SCIENZE

2 INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS SI BASE UNITS Base quantity Name Symbol length metre m mass kilogram kg time second s electric current ampere A thermodynamic temperature kelvin K amount of substance mole mol luminous intensity candela cd PREFIXES Name Symbol Factor Name Symbol Factor exa E deci d 10 1 peta P centi c 10 2 tera T milli m 10 3 giga G 10 9 micro μ 10 6 mega M 10 6 nano n 10 9 kilo k 10 3 pico p hecto h 10 2 femto f deka da 10 1 atto a SI DERIVED UNITS Derived quantity Name Symbol Definition area square metre m 2 volume cubic metre m 3 speed, velocity metre per second m/s acceleration metre per second squared m/s 2 frequency hertz Hz s 1 plane angle radian rad solid angle steradian sr force newton N m kg s 2 pressure pascal Pa N/m 2 energy, work, quantity of heat joule J N m power watt W J/s electric charge coulomb C s A electric potential difference volt V W/A capacitance farad F C/V electric resistance ohm V/A magnetic flux weber Wb V s magnetic flux density tesla T Wb/m 2

3 Ugo Amaldi Le traiettorie della fisica Da Galileo a Heisenberg Elettromagnetismo Relatività e quanti con Physics in English con la collaborazione di Gianni Melegari ed Elena Joli a Clelia SCIENZE

4 Copyright 2012 Zanichelli editore S.p.A., via Irnerio 34, Bologna [5913der] I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti di qualsiasi tipo (inclusi magnetici e ottici), di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), i diritti di noleggio, di prestito e di traduzione sono riservati per tutti i paesi. L acquisto della presente copia dell opera non implica il trasferimento dei suddetti diritti né li esaurisce. Le icone Risorse online su ebook.scuola.zanichelli.it/amalditraiettorie Risorse online con codice di attivazione Livello di difficoltà degli esercizi Per le riproduzioni ad uso non personale (ad esempio: professionale, economico, commerciale, strumenti di studio collettivi, come dispense e simili) l editore potrà concedere a pagamento l autorizzazione a riprodurre un numero di pagine non superiore al 15% delle pagine del presente volume. Le richieste per tale tipo di riproduzione vanno inoltrate a Centro Licenze e Autorizzazioni per le Riproduzioni Editoriali (CLEARedi) Corso di Porta Romana, n Milano e sito web L editore, per quanto di propria spettanza, considera rare le opere fuori del proprio catalogo editoriale, consultabile al sito La fotocopia dei soli esemplari esistenti nelle biblioteche di tali opere è consentita, oltre il limite del 15%, non essendo concorrenziale all opera. Non possono considerarsi rare le opere di cui esiste, nel catalogo dell editore, una successiva edizione, le opere presenti in cataloghi di altri editori o le opere antologiche. Nei contratti di cessione è esclusa, per biblioteche, istituti di istruzione, musei ed archivi, la facoltà di cui all art. 71 ter legge diritto d autore. Maggiori informazioni sul nostro sito: Esercizi facili: richiedono l applicazione di una formula per volta Esercizi medi: richiedono l applicazione di una o più leggi fisiche Esercizi difficili: richiedono il riconoscimento di un modello fisico studiato nella teoria e la sua applicazione a situazioni concrete nuove Hanno collaborato alla realizzazione del testo: Edoardo Amaldi, Paolo Amaldi, Silvia Leo, Iris Schukraft Realizzazione editoriale: Redazione: Antonia Ricciardi, Laura Russo, Stefania Varano Segreteria di redazione: Deborah Lorenzini, Simona Vannini Progetto grafi co, impaginazione e ricerca iconografi ca: Miguel Sal & C. Disegni: Graffi to, Cusano Milanino (MI) Elaborazione delle immagini: Danilo Cinti Fotografi e sperimentali: Carlo Gardini, Massimiliano Trevisan Correzione bozze e indice analitico: T2, Bologna Contributi: Pagine introduttive Le traiettorie della fi sica (Osservare, Spiegare): Adele La Rana Mappe dei concetti: Danilo Cinti Schede di fisica e letteratura: Elena Joli Schede di fisica al cinema: Elena Joli, Massimiliano Trevisan Schede di storia della fi sica: Giulio Maltese, Daniele Gouthier, Maria Chiara Montani Schede di epistemologia: Laura Russo Collaborazione alla stesura degli esercizi: Casimira Fischetti, Maria Salvina Ferrari, Giuditta Parolini, Paola Sardella (Centro Servizi Archeometria) Stesura degli esercizi di Test per l università, Prove d esame all università e Study Abroad: Elisa Lauretani Controllo soluzioni degli esercizi: Carlo Incarbone Stesura di Physics in English: Eleonora Anzola, Silvia Borracci, Roger Loughney (revisione linguistica) Revisione esercizi e consulenza didattica: Casimira Fischetti, Simona Graziadei Idee per il tuo futuro: Laura Mancuso, Elena Joli (testi), Barbara Di Gennaro, Laura Russo (redazione), Sara Colaone (disegni), Miguelsal & C., Bologna (impaginazione e progetto grafico) Si ringrazia l Associazione per l Insegnamento della Fisica (AIF, per la gentile concessione dei testi dalle Olimpiadi della Fisica. I contributi alla realizzazione dei contenuti multimediali e dell interactive ebook sono online su ebook.scuola.zanichelli.it/amalditraiettorie Copertina: Progetto grafico: Miguel Sal & C., Bologna Realizzazione: Roberto Marchetti Immagine di copertina: Artwork Miguel Sal & C., Bologna Prima edizione: marzo 2012 L'impegno a mantenere invariato il contenuto di questo volume per un quinquennio(art. 5 legge n. 169/2008) comunicato nel catalogo Zanichelli, disponibile anche online sul sito ai sensi del DM 41 dell 8 aprile 2009, All. 1/B. File per diversamente abili L editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti, disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette l ingrandimento dei caratteri del testo e la lettura mediante software screen reader. Le informazioni su come ottenere i file sono sul sito Suggerimenti e segnalazione degli errori Realizzare un libro è un operazione complessa, che richiede numerosi controlli: sul testo, sulle immagini e sulle relazioni che si stabiliscono tra essi. L esperienza suggerisce che è praticamente impossibile pubblicare un libro privo di errori. Saremo quindi grati ai lettori che vorranno segnalarceli. Per segnalazioni o suggerimenti relativi a questo libro scrivere al seguente indirizzo: Le correzioni di eventuali errori presenti nel testo sono pubblicate nel sito Zanichelli editore S.p.A. opera con sistema qualità certificato CertiCarGraf n. 477 secondo la norma UNI EN ISO 9001:2008

5 INDICE ELETTROMAGNETISMO 25 LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB 26 IL CAMPO ELETTRICO E IL POTENZIALE 27 FENOMENI DI ELETTROSTATICA 1 L elettrizzazione per strofinìo 736 Corpi negativi e corpi positivi I conduttori e gli isolanti La definizione operativa della carica elettrica 741 In laboratorio Funzionamento di un elettroscopio La legge di Coulomb 743 Il principio di sovrapposizione L esperimento di Coulomb La forza di Coulomb nella materia L elettrizzazione per induzione 750 Esperimento virtuale Attrazioni elettriche 750 Polarizzazione e costante dielettrica 752 Epistemologia La scienza è verificabile: i neopositivisti 753 I concetti e le leggi 755 Mappa interattiva 755 Esercizi Il vettore campo elettrico 766 Il vettore campo elettrico Il campo elettrico di una carica puntiforme 769 Campo elettrico di più cariche puntiformi Le linee del campo elettrico 771 Esperimento virtuale Le forze in campo 771 In laboratorio Linee del campo elettrico Il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss L energia potenziale elettrica Il potenziale elettrico 781 Il potenziale elettrico non dipende dalla carica di prova 781 Spostamento spontaneo delle cariche Le superfici equipotenziali 784 Superfici equipotenziali per una carica puntiforme 784 Superfici equipotenziali per un campo elettrico uniforme La deduzione del campo elettrico dal potenziale 786 Esperimento virtuale Potenziale al lavoro La circuitazione del campo elettrostatico 787 Fisica e letteratura Isaac Asimov e l energia elettrica 790 I concetti e le leggi 792 Mappa interattiva 793 Esercizi 794 Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English 1 La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico Il campo elettrico e il potenziale in un conduttore all equilibrio 810 Approfondimento La gabbia di Faraday 810 Potenziale elettrico in un conduttore in equilibrio elettrostatico Il problema generale dell elettrostatica La capacità di un conduttore Il condensatore 816 Esperimento virtuale Punte e condensatori 816 Approfondimento Moto di una carica in un campo elettrico uniforme 817 Capacità di un condensatore piano Verso le equazioni di Maxwell 821 I concetti e le leggi 823 Mappa interattiva 823 Esercizi 825 III

6 INDICE 28 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA 29 LA CORRENTE ELETTRICA NEI METALLI E NEI SEMICONDUTTORI 30 LA CORRENTE ELETTRICA NEI LIQUIDI E NEI GAS 1 L intensità della corrente elettrica 834 L intensità di corrente I generatori di tensione e i circuiti elettrici 837 Il generatore di tensione 837 In laboratorio Lampadine in serie e in parallelo La prima legge di Ohm I resistori in serie e in parallelo 842 Esperimento virtuale Circuiti e resistori Le leggi di Kirchhoff La trasformazione dell energia elettrica 847 L effetto Joule e la potenza dissipata La forza elettromotrice 849 La forza elettromotrice 849 Fisica e letteratura Roberto Piumini e il potenziale elettrico 852 I concetti e le leggi 853 Mappa interattiva 853 Esercizi I conduttori metallici La seconda legge di Ohm 865 Approfondimento Il resistore variabile e il potenziometro 866 In laboratorio La seconda legge di Ohm La dipendenza della resistività dalla temperatura 868 Esperimento virtuale Buoni e cattivi conduttori L estrazione degli elettroni da un metallo L effetto Volta I semiconduttori Il diodo a semiconduttore 877 Fisica e letteratura George Gamow e la conduttività 879 I concetti e le leggi 881 Mappa interattiva 881 Esercizi Le soluzioni elettrolitiche 890 La dissociazione elettrolitica 892 In laboratorio Corrente elettrica in una cella elettrolitica L elettrolisi Le leggi di Faraday per l elettrolisi Le pile e gli accumulatori La conducibilità nei gas 902 Ionizzazione di un gas I raggi catodici 906 Esperimento virtuale Raggi catodici 908 I concetti e le leggi 909 Mappa interattiva 909 Esercizi 911 IV Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

7 31 FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI 32 IL CAMPO MAGNETICO 33 L INDUZIONE ELETTROMAGNETICA 1 La forza magnetica e le linee del campo magnetico 916 I poli magnetici Forze tra magneti e correnti 920 In laboratorio Esperimento di Oersted 920 Esperimento di Faraday Forze tra correnti L intensità del campo magnetico La forza magnetica su un filo percorso da corrente 925 L intensità della forza magnetica Il campo magnetico di un filo percorso da corrente 926 Esperimento virtuale Fili magnetici Il campo magnetico di una spira e di un solenoide Il motore elettrico L amperometro e il voltmetro 932 Fisica e letteratura José Saramago e le calamite 935 I concetti e le leggi 936 Mappa interattiva 937 Esercizi La forza di Lorentz 948 Esperimento virtuale La forza di Lorentz Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme 951 Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme Il flusso del campo magnetico La circuitazione del campo magnetico Le proprietà magnetiche dei materiali 957 Le sostanze ferromagnetiche 957 Le sostanze diamagnetiche e paramagnetiche 957 Approfondimento Il campo magnetico H Il ciclo di isteresi magnetica Verso le equazioni di Maxwell 963 Fisica e letteratura Edgar Allan Poe e la declinazione magnetica 965 Epistemologia La scienza è falsificabile: Popper 966 I concetti e le leggi 968 Mappa interattiva 969 Esercizi La corrente indotta 978 Intensità del campo magnetico indotto La legge di FaradayNeumann 981 Moto di una sbarra metallica in un campo magnetico 981 Esperimento virtuale Forze elettromotrici indotte La legge di Lenz 985 La legge di Lenz 985 In laboratorio Correnti di Foucault L autoinduzione e la mutua induzione L alternatore 990 Approfondimento Il risparmio energetico 990 Approfondimento Il circuito capacitivo in corrente alternata Il trasformatore 994 Fisica al cinema Elementi magnetici 997 I concetti e le leggi 998 Mappa interattiva 999 Esercizi 1000 Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English V

8 INDICE RELATIVITÀ E QUANTI 34 LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE 35 LA RELATIVITÀ DELLO SPAZIO E DEL TEMPO 36 LA FISICA QUANTISTICA 1 Il campo elettrico indotto Il termine mancante Le equazioni di Maxwell e il campo elettromagnetico Le onde elettromagnetiche Le onde elettromagnetiche piane Lo spettro elettromagnetico Le onde radio e le microonde 1019 Storia della fisica Sintesi, modernità e innovazione: l idea di «campo» Le radiazioni infrarosse, visibili e ultraviolette I raggi X e i raggi gamma La radio, i cellulari e la televisione 1025 I concetti e le leggi 1028 Mappa interattiva 1029 Esercizi Il valore numerico della velocità della luce L esperimento di MichelsonMorley Gli assiomi della teoria della relatività ristretta La relatività della simultaneità La dilatazione dei tempi La contrazione delle lunghezze L equivalenza tra massa ed energia Energia totale, massa e quantità di moto in dinamica relativistica Il problema della gravitazione I princìpi della relatività generale Le geometrie non euclidee Gravità e curvatura dello spaziotempo Le onde gravitazionali 1062 Storia della fisica Albert Einstein 1064 Epistemologia La scienza è basata su paradigmi: Kuhn 1066 I concetti e le leggi 1068 Mappa interattiva 1069 Esercizi L effetto fotoelettrico La quantizzazione della luce secondo Einstein Lo spettro dell atomo di idrogeno L esperienza di Rutherford Il modello di Bohr I livelli energetici di un elettrone nell atomo di idrogeno Le proprietà ondulatorie della materia 1092 In laboratorio Diffrazione di un fascio di elettroni 1092 Esperimento virtuale Onde e particelle Il principio di indeterminazione Le onde di probabilità Il principio di sovrapposizione Stabilità degli atomi e orbitali atomici Fisica classica e fisica moderna 1103 Storia della fisica Teoria quantistica e realtà 1104 Fisica al cinema Allarme laser 1106 I concetti e le leggi 1107 Mappa interattiva 1107 Esercizi 1109 VI Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

9 37 LA FISICA NUCLEARE 38 LA FISICA OGGI 1 I nuclei degli atomi Le forze nucleari e l energia di legame dei nuclei La radioattività 1125 In laboratorio Radioattività e contatore Geiger 1125 Esperimento virtuale Decadimenti La legge del decadimento radioattivo L interazione debole La medicina nucleare 1130 Storia della fisica Enrico Fermi La fissione nucleare La fusione nucleare La scelta nucleare 1139 I concetti e le leggi 1141 Mappa interattiva 1141 Esercizi Le frontiere L inizio della fisica delle particelle: il positone e il muone I neutrini I quark Le forze elettromagnetica e forte Tre forze e tre famiglie di particellemateria Il Modello Standard Il lungo cammino verso l unificazione Nona unificazione: la forza forte con la forza elettrodebole Le costanti fisiche 1171 Epistemologia Modelli predittivi e utili 1173 PHYSICS IN ENGLISH Physics Talk Reading Comprehension E1 E2 E4 INDICE ANALITICO E18 Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English VII

10 LA STORIA DELL AMALDI Questo libro è stato scritto nel ricordo di Ugo Amaldi ( ), illustre matematico, uomo di grande fede e magnifico didatta che nel 1904, presso la Zanichelli, pubblicò con Federigo Enriques ( ) gli Elementi di geometria, primo di una lunga serie di testi di geometria e analisi usati per più di ottant anni nelle scuole secondarie di tutta Italia. Cinquant anni dopo, Ginestra Amaldi ed Edoardo Amaldi pubblicarono, per la Zanichelli, il Corso di fisica ad uso dei licei scientifici che portava il sottotitolo rielaborato da un testo di Enrico Fermi, testo che era stato pubblicato, sempre dalla Zanichelli, nel Ginestra Amaldi ( ), a stronoma, ha pubblicato diversi libri di divulgazione scientifica rivolti ai giovani. Uno di essi, Questo nostro mondo, è stato tradotto in cinque lingue. Edoardo Amaldi ( ), scienziato di fama internazionale, è stato collaboratore di Fermi nella scuola di via Panisperna. Nel dopoguerra ha ricostruito la fisica italiana. A B Edoardo Amaldi è stato uno dei padri fondatori del CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), il prestigioso centro europeo per la ricerca nucleare, e ha contribuito alla creazione dell ESA (European Space Agency), l ente spaziale europeo. Ha dedicato gli ultimi decenni della sua vita alla ricerca delle onde gravitazionali. Dagli anni Cinquanta a oggi il libro di Edoardo e Ginestra ha avuto numerose edizioni e rifacimenti completi; io ne sono il solo autore da più di vent anni. Più di due milioni di studenti hanno studiato fisica sulle pagine di questi testi. La nuova edizione presenta una fisica ricca di esempi di esercizi e di risorse multimediali (esperimenti virtuali, animazioni, video girati in laboratorio) che parlano dell esperienza quotidiana. È una fisica che vuole stimolare i giovani cittadini ad acquisire una visione scientifica del mondo, attraverso le spiegazioni semplici ma rigorose che hanno contraddistinto la storia degli «Amaldi». Ugo Amaldi Ginevra, gennaio 2012 VIII Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

11 Idee per il tuo futuro CHE COSA FARÒ DA GRANDE Sei alla fine del tuo percorso scolastico. Che cosa fare adesso? Iscriversi a un corso universitario? Fare uno stage o un corso professionalizzante? Cercare di entrare subito nel mondo del lavoro? Studiare e al contempo lavorare? Per aiutarti nella scelta ti proponiamo alcuni dati relativi al È impossibile dire come saranno le cose tra qualche anno, i tempi recenti ci hanno abituati a cambiamenti anche repentini. La laurea paga. Una recente ricerca Isfol 1 ha mostrato che chi è laureato ha più possibilità di trovare un occupazione e in media riceve uno stipendio più alto rispetto a chi possiede soltanto un diploma. Dal momento che i diplomati entrano nel mondo del lavoro prima dei laureati, inizialmente il tasso di occupazione per i primi è superiore rispetto a quello dei secondi, ma già prima del compimento dei 30 anni chi possiede una laurea ha più possibilità di trovare lavoro, per arrivare nella fascia 3444 anni, dove il tasso di occupazione dei laureati supera del 7% quello dei diplomati. In media tra 25 e 64 anni è occupato il 73,1% dei diplomati e il 79,2% dei laureati. Secondo uno studio OCSE del 2011 i giovani laureati subiscono di più gli effetti della recente crisi economica rispetto ai loro coetanei con istruzione secondaria inferiore 2. Quali lauree valgono un lavoro? Le lauree brevi servono? Le lauree triennali si rivelano molto utili ai fini dell occupazione: a un anno dal termine degli studi il 42,1% dei laureati triennali lavora, con picchi dell 81,7% per le professioni sanitarie. Tirocini e stages sono determinanti per formare e inserire questi laureati nel mondo del lavoro. I tassi di occupazione più alti si hanno tra i medici, seguiti dai laureati in chimica farmaceutica e ingegneria. In generale sono le discipline di tipo scientifico sia a livello di diploma sia a livello di laurea le più spendibili nel mondo del lavoro, mentre le discipline umanistiche condannano a una difficile collocazione sul mercato, anche a fronte di un eccesso di offerta di laureati in questi ambiti. A Nord c è più lavoro, ma A livello nazionale il tasso di disoccupazione è 7,8%, che sale a 27,4% se si considerano solo i giovani (1524 anni): più alto al Sud (39,2%), meno al Centro (25,3%), più basso al Nord (19,0%). La situazione per le ragazze è più critica: il tasso della disoccupazione femminile, nella fascia 1524 anni, supera di circa 8 punti percentuali quello maschile (32,3% per le donne, 23,9% per gli uomini), forbice che si mantiene simile nelle diverse zone geografiche: al Nord il tasso è 22,7% per le donne e 16,4% per gli uomini; al Centro è 34,8% per le donne e 18,7% per gli uomini e a Sud è di 44,0% per le donne e 36,0% per gli uomini. Tuttavia i dati della disoccupazione giovanile non devono scoraggiare chi cerca lavoro: se la disoccupazione giovanile è del 27,4%, vuol dire che una parte non piccola dei giovani che hanno cercato lavoro (il 72,6%) lo ha trovato 3. Inoltre i dati variano molto da luogo a luogo e anche all interno di una stessa regione può esservi una grande varietà di situazioni. L EmiliaRomagna è tra le regioni in cui la disoccupazione giovanile incide meno, ma con grandi differenze tra le province: se Bologna nel 2010 raggiunge un tasso di disoccupazione di 29,2%, a Piacenza il valore è più che dimezzato (13,6%) 4. Lo stipendio cambia se si è laureati? 1 Tutti i dati sono tratti da una ricerca Isfol con dati relativi al 2010, (l Isfol, Istituto per lo Sviluppo della Formazione Professionale dei Lavoratori è un ente pubblico di ricerca), e ISTAT del II Trimestre Rapporto OCSE Education at a Glance Dati ISTAT del II Trimestre Dati Confartigianato Imprese Emilia Romagna, Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English IX

12 COME FUNZIONA L UNIVERSITÀ L Università italiana offre corsi di studio organizzati in tre cicli: POSSO ISCRIVERMI ALL UNIVERSITÀ? Per iscriversi all Università è necessario il diploma di maturità quinquennale oppure quello quadriennale con un anno integrativo o, in alternativa, un obbligo formativo aggiuntivo da assolvere durante il primo anno di corso. laurea, di durata triennale (180 crediti formativi in un massimo di 20 esami), al termine della quale si consegue il titolo di Dottore; ad esempio laurea in Tecniche di radiologia medica o in Scienze del comportamento e delle relazioni sociali. Laurea magistrale, di durata biennale (120 crediti in un massimo di 12 esami), al termine della quale si consegue il titolo di Dottore magistrale; ad esempio laurea in Biotecnologie mediche o in Psicologia clinica. Dottorato di ricerca e Scuola di specializzazione. Esistono anche corsi di laurea magistrali a ciclo unico, della durata di 5 (300 crediti in un massimo di 30 esami) o 6 anni (360 crediti in un massimo di 36 esami); ad esempio Medicina e Chirurgia. Per approfondire gli studi si può accedere a master di 1 e di 2 livello e ai corsi di alta formazione. I crediti formativi universitari (CFU) misurano il carico di lavoro dello studente (1 CFU = 25 ore di impegno; 60 CFU = 1 anno di impegno universitario), compresi lo studio individuale ed eventuali esperienze di apprendistato 5. Sono stati introdotti per facilitare il confronto tra i sistemi e i programmi di differenti corsi e Atenei italiani ed europei, e quindi il passaggio da un corso di studio a un altro, oppure da un Università a un altra, anche straniera: i CFU sono trasferibili in ECTS (European Credit Transfer and Accumulation System) e quindi riconosciuti nelle Università di tutta Europa. Tramite i CFU è possibile valutare ai fini della laurea anche esperienze quali stages e tirocini. Infine i CFU permettono di semplificare la determinazione dei piani di studio individuali (PSI) che ciascuno studente può modulare su se stesso. In alcuni casi è possibile personalizzare il proprio percorso di studi, inserendo nel piano degli esami da sostenere alcuni corsi non previsti dal piano di studi istituzionale. Quando si presenta il PSI bisogna rispettare il minimo di crediti obbligatori per ciascun ambito disciplinare previsti dal proprio corso di laurea. 5 Regolamento recante norme concernenti l autonomia didattica degli atenei, Decreto Ministeriale 3 novembre 1999, n Dati Federconsumatori II Rapporto sui costi degli atenei italiani 2011 aggiornato il 4/10/2011. Quanto costa l Università. I costi variano a seconda dell Ateneo, della zona geografica (il Nord è mediamente più caro del 28,3% rispetto al Sud) e della fascia di reddito dello studente. Ad esempio, se si ha un basso reddito (fino a euro annui) le tasse oscillano tra i 290 euro di Bari e i 1005 di Parma. Per una fascia di reddito fino a euro le spese universitarie variano tra gli 847 euro della Sapienza di Roma e i 1548 del Politecnico di Torino. Esiste la possibilità di accedere a borse di studio ed esoneri parziali o totali per reddito o per merito, che in alcuni Atenei tengono conto anche del voto di maturità (esonero per chi si è diplomato con il massimo dei voti e la lode) 6. X Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

13 TEST DI AMMISSIONE L accesso ad alcuni corsi di laurea è filtrato da una prova di ammissione, per iscriversi alla quale occorre versare un contributo: sono Medicina e Chirurgia, Odontoiatria e Protesi Dentaria, Medicina Veterinaria, le lauree a ciclo unico finalizzate alla formazione in altre Professioni Sanitarie e in Architettura. Le prove di ammissione comprendono 80 quesiti: una parte di cultura generale e ragionamento logico, una parte sulle materie caratterizzanti i diversi indirizzi universitari. Ad esempio, per essere ammessi a Medicina bisogna rispondere a 40 quesiti di cultura generale e ragionamento logico, 18 di biologia, 11 di chimica e 11 di fisica e matematica. Il tempo a disposizione è di 2 ore (15 minuti in più per Architettura); ogni risposta corretta fa guadagnare 1 punto, le risposte sbagliate fanno perdere 0,25 punti, mentre le risposte non date valgono 0. Altre facoltà come Ingegneria, Economia e Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali hanno una prova d ingresso che può essere orientativa («sono pronto ad affrontare questa facoltà?») o richiedere il superamento di un punteggio minimo; in alcuni casi, lo studente che non la superi può avere dei debiti formativi da recuperare entro il primo anno dall immatricolazione. Se in una sede universitaria il numero di posti disponibili è minore del numero degli iscritti, il test può diventare selettivo. Nel caso del test d ingresso a Ingegneria, meno di un quarto dei quesiti a risposta chiusa è di fisica. Gli argomenti trattati sono: meccanica, ottica, termodinamica, elettromagnetismo, struttura della materia. Esistono poi delle prove anticipate di verifica delle conoscenze per gli studenti degli ultimi anni delle superiori, che hanno così l opportunità di avere dei crediti nel momento di accesso all università nelle materie scientifiche. Puoi metterti alla prova risolvendo i quesiti proposti. Qui trovi tante informazioni in più e le prove assegnate negli ultimi anni accessoprogrammato. miur.it Qui trovi tante informazioni in più e degli esempi di test Per saperne di più laureescientifiche.eu scienze.org Architettura 01 Un astronauta orbita attorno alla Terra in una capsula spaziale la cui distanza dalla superficie terrestre è uguale al raggio della Terra. Qual è la relazione fra la massa dell astronauta nella capsula e quella dell astronauta sulla Terra? a Sulla Terra la massa è un quarto di quella nella capsula. b Sulla Terra la massa è quattro volte quella nella capsula. c Sono uguali. d Sulla Terra la massa è doppia di quella nella capsula. e Sulla Terra la massa è la metà di quella sulla capsula. (Prova di ammissione 2002) 02 Un recipiente rigido contiene un gas ideale ad una data pressione. Un aumento di temperatura del gas provoca: a un aumento di pressione. b nessun effetto. c una diminuzione di densità. d effetti diversi in diverse ore del giorno. e la liquefazione del gas. (Prova di ammissione 2008) 03 Il suono è un onda che si propaga: a nel vuoto con velocità di 340 m/s. b nel vuoto con frequenza uguale a 20 Hz. c in un mezzo elastico con velocità che dipende dal mezzo. d nel vuoto con velocità di m/s. e in un mezzo elastico con velocità uguale a m/s. (Prova di ammissione 2000) Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English XI

14 TEST DI AMMISSIONE Ingegneria 04 Quale di questi fenomeni relativi alla propagazione ondulatoria non può essere messo in luce utilizzando onde sonore? a Rifrazione b Interferenza c Polarizzazione (Prova di ammissione 2005) d Riflessione e Diffrazione 05 Le linee di forza del campo elettrostatico a non possono essere linee chiuse. b sono sempre linee chiuse. c sono sempre linee rette. d si intersecano nei punti a potenziale massimo. e possono avere una forma qualsiasi. (Prova di ammissione 2002) 06 Una quantità di carica Q viene depositata su un conduttore isolato costituito da una sfera piena dotata di una cavità sferica al suo interno. In condizioni statiche la carica si distribuirà: a sulle due superfici interna ed esterna, proporzionalmente alla loro superficie. b la carica non rimane sul conduttore ma viene immediatamente dispersa nell atmosfera per effetto corona. c uniformemente sulla superficie interna della cavità. d uniformemente nel volume del metallo. e uniformemente sulla superficie esterna della sfera. (Prova di ammissione 2005) Medicina e Chirurgia 07 Un corpo di 200 grammi viene legato a un estremo di un filo sottile inestensibile, molto leggero e lungo un metro. Il corpo viene fatto oscillare con un ampiezza di pochi centimetri. Il tempo impiegato a percorrere un ciclo completo (periodo) dipende essenzialmente a dalla lunghezza del filo. b dall ampiezza delle oscillazioni. c dal tipo di supporto a cui è agganciato il filo. d dalla natura del filo. e dal materiale che forma il corpo appeso. (Prova di ammissione 2008) 08 Una carica elettrica positiva, ferma tra i poli di un magnete: a è attratta dal polo Sud del magnete. b è attratta dal polo Nord del magnete. c subisce una forza perpendicolare al campo magnetico. d subisce una forza parallela al campo magnetico. e non subisce alcuna forza da parte del magnete. (Prova di ammissione 2000) 09 Un fotone è caratterizzabile con la frequenza n o con la lunghezza d onda. Detta h la costante di Planck: a hv è l energia del fotone. b è direttamente proporzionale a v. c h dipende dalla frequenza. d la velocità di propagazione nel vuoto è funzione di. e se supera il centimetro abbiamo a che fare con raggi gamma. (Prova di ammissione 2003) Medicina Veterinaria 10 Il lavoro necessario per comprimere una mole di gas perfetto ben isolato termicamente: a non è mai nullo. b è nullo perché non c è scambio di calore con l esterno. c viene fornito dallo stesso gas. d non può essere espresso in Joule ma in Pascal. e non dipende dal valore del volume finale a cui si giunge. (Prova di ammissione 2008) 11 Se avvicino rapidamente una potente calamita ad una spira formata da un filo di rame chiuso a cerchio, si può notare che: a nella spira viene indotta una circolazione di corrente elettrica. b la spira si illumina. c la spira si deforma trasformandosi in un ellisse molto stretta e lunga. d il rame dapprima neutro acquista una forte carica elettrica indotta. e la spira inizia a ruotare con velocità costante intorno ad un suo diametro. (Prova di ammissione 2006) XII Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

15 DOVE SI STUDIA LA FISICA La fisica non si studia solo nel corso di laurea in Fisica, ma la puoi trovare anche a: Ingegneria, Scienze Statistiche, Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali (ad esempio nei corsi di Astronomia, Informatica, Matematica, Scienze Biologiche, Scienze Geologiche), Chimica Industriale, Architettura, Farmacia, Agraria, Puoi metterti alla prova risolvendo gli esercizi proposti. 01 Una mole di gas perfetto monoatomico a pressione p 0 = 1 atm e temperatura T 0 = 300 K è riscaldata isobaricamente fino al volume V 1 = 2V 0 e successivamente riscaldata isocoricamente fino alla pressione p 2 = 2 p 0. Supponendo le due trasformazioni reversibili, si rappresentino le trasformazioni in un piano (V, p) e si calcoli: la quantità di calore assorbita dal gas. la variazione di energia interna del gas. il lavoro compiuto dal gas. (Esame di Fisica, Corso di laurea in Scienze Biologiche, Università di Genova, 2009/2010) 02 Un protone urta in modo completamente anelastico un secondo protone inizialmente fermo. Dopo l urto si osserva che il sistema dei due protoni si muove su una traiettoria circolare di raggio r = 42,0 cm, in una regione in cui è presente un campo magnetico uniforme, perpendicolare al piano della traiettoria, di valore 0,05 T. Si ricorda che la carica del protone è e = 1, C e la sua massa è m p = 1, kg. Determinare: il modulo della velocità dei due protoni dopo l urto. il modulo della forza di Lorentz. il modulo della velocità del protone in moto prima dell urto. (Esame di Fisica, Corso di laurea in Farmacia, Università La Sapienza di Roma, 2009/2010) 03 Il motore di un modellino d aereo di 2 kg esercita sull aereo una forza di 10 N. Se l aereo accelera a 3 m/s 2, qual è il modulo della forza della resistenza dell aria che agisce sull aereo? a F = 4 N b F = 6 N c F = 8 N d F = 12 N e F = 16 N (Esame di Fisica, Corso di laurea in CTF, Università La Sapienza di Roma, 2003/2004) 04 Due sferette sono cariche positivamente e quindi si respingono. Se la forza repulsiva agente su ciascuna di esse ha modulo N quando la distanza tra di esse è 20 cm, quanto vale la forza quando la loro distanza è 10 cm? (Esame di Fisica, Corso di laurea in Tossicologia, Università La Sapienza di Roma, 2002/2003) 05 Onde radio ricevute da un apparecchio hanno E = 10 1 V/m. Assumendo che l onda sia piana, calcolare l ampiezza del campo magnetico. (Esame di Fisica, Corso di laurea in Biotecnologie, Università degli Studi di Torino, 2004/2005) Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English XIII

16 STUDY ABROAD La rete ENIC (European Network of Information Centres) è nata proprio per fornire notizie e consigli sul riconoscimento di diplomi, titoli e altre qualifiche universitarie o professionali straniere. La rete NARIC (National Academic Recognition Information Centres) mira a informare sulle opportunità e le procedure di riconoscimento dei titoli di studio all estero. Vuoi studiare matematica a Oxford? Ti interessano i programmi di scambio universitari? Vorrei studiare in Europa. I cittadini dell Unione europea (UE) possono studiare, dalla scuola primaria al dottorato di ricerca, in uno dei paesi UE. Per facilitare questi scambi è stato creato Ploteus, il portale delle opportunità di apprendimento (www.europa.eu/ploteus): programmi di scambio, borse di studio, descrizioni dei sistemi di istruzione e apprendimento dei vari paesi europei, nonché indicazioni dei siti web degli istituti di istruzione superiore, i database dei corsi di formazione, le scuole... Attraverso Ploteus è possibile anche avere notizie pratiche, ad esempio su come raggiungere la località e dove alloggiare, sul costo della vita, le tasse, i servizi cui si può accedere. Per sapere se il diploma conseguito in Italia sia o meno riconosciuto nei diversi sistemi di istruzione esteri è utile visitare il sito che contiene una grande mole di informazioni sulle Università dei 55 paesi che aderiscono al network, oltre che i link ai siti per richiedere direttamente il riconoscimento del proprio titolo di studio e i dettagli sulle modalità, i tempi, i requisiti per fare domanda di iscrizione. Sul sito si trovano anche notizie sui diversi sistemi d istruzione europei e sulle opportunità di studio all estero, su prestiti e borse di studio, nonché su questioni pratiche collegate alla mobilità e all equipollenza. Vorrei studiare negli Stati Uniti. Se la meta sono gli USA è bene conoscere la differenza tra colleges e universities: i primi offrono solo undergraduate degrees (equivalenti alla laurea triennale), corsi di studi della durata di 4 anni, mentre le universities anche graduate degrees (corsi di formazione dopo la laurea: master e PhD, o dottorato). Gli undergraduate degrees non sono dedicati a una materia: a seconda della sede presso cui si studia, questo diploma avrà più o meno prestigio. In base ai programmi di studio, al prestigio, ai costi si sceglie l Università che fa al caso nostro. Una volta scelta l Università che si desidera frequentare bisogna fare domanda, essere ammessi, e poi dichiarare la materia del major, l ambito disciplinare principale che lo studente sceglie. In ogni caso qualsiasi undergraduate degree prevede corsi obbligatori in più materie (sia letterarie sia scientifiche). Questa è una differenza significativa rispetto all Università italiana. Per gli Stati Uniti l iscrizione per gli studenti stranieri può essere fatta presentando domanda ai vari colleges all inizio dell ultimo anno di scuola superiore. Occorre presentare: le pagelle degli anni precedenti tradotte ufficialmente (ufficial translations of transcripts), i materiali e gli esami richiesti anche agli studenti americani (come i test SAT), i risultati del TOEFL (Test of English as a Foreign Language) o del IELTS (International English Language Test), e un intervista, che spesso può essere condotta nel paese di provenienza da rappresentanti dell Università a cui si fa domanda. L esame SAT di primo livello è un test nel quale il candidato deve rispondere a tre sezioni di domande (Mathematics, Critical Reading, Writing), ciascuna con un punteggio totale di 800, per un totale di 2400 punti dall intero esame. Punteggi di circa 700 in ciascuna parte dell esame sono ritenuti ottimi e attorno al 600 molto buoni. XIV Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

17 VERSO IL LAVORO Vorresti trovare lavoro? Sul sito trovi tante informazioni utili per aiutarti nella tua ricerca: dai centri per l impiego ai siti e ai giornali di riferimento, dai contratti a come si sostiene un colloquio di lavoro. Quando si è alla ricerca di un lavoro, prima o poi arriva il momento di inviare (per posta ordinaria o per ) il proprio Curriculum Vitae (CV) e una lettera di accompagnamento alle aziende per le quali si desidera lavorare, sperando di essere chiamati per un colloquio. Il Curriculum Vitae è la carta di identità professionale del candidato e deve indicare l iter formativo, le conoscenze e le competenze di chi si propone per ottenere un impiego. Si comincia sempre dai dati anagrafici, per un inquadratura iniziale, e dai contatti (indirizzo, numero di telefono, cellulare, ...), per poi passare in rassegna le precedenti esperienze lavorative e le varie tappe della propria istruzione/formazione, dalla più recente alla più lontana nel tempo. Altre informazioni indispensabili riguardano la padronanza di una o più lingue straniere e le competenze tecniche; conviene anche mettere in rilievo le capacità relazionali e organizzative, se si posseggono. Per quanto riguarda altre informazioni personali, è meglio inserire solo quelle che possono essere apprezzate dalla specifica azienda cui è indirizzato il CV. Infine, non bisogna mai dimenticare di autorizzare il trattamento dei dati personali, facendo riferimento al d. lg. 196/2003. Un CV efficace sarà completo, chiaro e soprattutto breve (due pagine di solito sono sufficienti): bisogna tenere conto che chi lo legge è abituato a valutarne decine tutti i giorni e apprezzerà il fatto di trovare subito le informazioni che gli interessano. Meglio selezionare solo le aziende che più si avvicinano al proprio profilo professionale e scrivere per ciascuna una lettera di accompagnamento mirata. I portali che si occupano di selezione del personale solitamente danno la possibilità di compilare CV online, secondo modelli prestabiliti; oppure si può preparare da soli il CV e poi caricarlo sul sito su cui ci si vuole proporre. Scarica il CV Europass La lettera di accompagnamento (o cover letter) va preparata con molta attenzione perché serve a convincere il selezionatore a prendere in considerazione l offerta di lavoro e quindi a esaminare il CV. La forma deve essere curata e corretta, per dimostrare un buon livello di istruzione. La lettera di accompagnamento è una (o una lettera) dalla quale devono emergere in maniera sintetica (dieci righe al massimo) le motivazioni del candidato, le competenze, i titoli, le esperienze che rendono la persona adatta per quel posto di lavoro. Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English XV

18 VERSO IL LAVORO Vuoi cercare lavoro in Italia o all estero? Sintetici sì, ma non vaghi o generici: l impegno nello scrivere la lettera sta proprio nel risultare sinceri, con le idee chiare ma anche aperti a varie possibilità. La lettera deve far capire che si conosce, anche se dal di fuori, l azienda e che se ne comprendono le necessità. Per avere queste informazioni è necessario visitarne il sito internet ma anche, ad esempio, cercare e, se si può, sperimentare i prodotti di quell azienda. In questo modo sarà più facile mettersi dal punto di vista dell azienda stessa, capire quali competenze potrebbero essere utili e puntare su quelle. Le possibilità di essere valutati crescono se la busta che contiene lettera e CV, o l , è indirizzata al direttore del settore nel quale vorremmo lavorare e non genericamente all impresa o, ad esempio, all ufficio delle risorse umane. In questo caso bisogna fare accurati controlli per essere certi di scrivere correttamente il nome, il titolo di studio, la posizione che ricopre la persona a cui indirizziamo la lettera ed essere sicuri che effettivamente lavori ancora lì. Una lettera di accompagnamento. Carla è diplomata in Servizi per l agricoltura e lo sviluppo rurale. Ha sfruttato un periodo di lavoro parttime in un call center per avere il tempo di cercare un corso di formazione che faccia al caso suo. Dopo ha frequentato un corso della Regione di 180 ore in Sicurezza alimentare. Nel frattempo visita i siti di varie aziende della zona in cui abita e ne individua alcune cui decide di inviare il CV. La ditta dove vorrebbe lavorare è La Mozzarella, che produce latte e derivati. Nel sito si insiste sulla qualità dei pro Offerta di collaborazione dotti unita al rispetto dell ambiente. Egr. dott. Biancolatte, A chi vuole lavorare per La Mozzarella è richiesta personalità, grinta e condivisione dei valori dell azienda. degli alimenti. Con una telefonata Carla verifica che il responsabile della sicurezza alimentare è il dott. Biancolatte. Ecco la lettera di accompagnamento scritta da Carla. ho frequentato l Istituto professionale per i Servizi per l agricoltura e lo sviluppo rurale di A diplomandomi con 96/100. Di recente ho seguito un corso di specializzazione della Regione B in Sicurezza alimentare, che verteva sulle moderne tecniche di analisi Il vostro nome, che conosco sin da piccola, per me è sinonimo di serietà e af dabilità e condivido l obiettivo di puntare sulla qualità e la sostenibilità della produzione e sul rispetto per l ambiente; mi è sempre piaciuta l idea di lavorare nell area della produzione e del controllo alimentare, e in particolare nella produzione dei latticini che apprezzo molto, pertanto vi chiedo gentilmente di informarmi riguardo alla vostra disponibilità. Le porgo i miei più cordiali saluti, Carla Bianchi XVI Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

19 LE TRAIETTORIE DELLA FISICA James Clerk Maxwell ( ) Unifica all interno di quattro fondamentali equazioni le molte frammentate conoscenze acquisite fino allora sui fenomeni elettrici e magnetici, rivelando che la luce, l elettricità e il magnetismo sono tutti fenomeni ondulatori descritti dalle stesse leggi: quelle del campo elettromagnetico. Domenico Pacini ( ) e Victor Franz Hess ( ) Sono gli scopritori dei raggi cosmici, nel La scoperta arriva da ricerche indipendenti e complementari sulla conducibilità elettrica dell aria: Pacini raccoglie dati sulla superficie e nelle profondità del mare, Hess compie misure in cielo a bordo di palloni aerostatici. Albert Einstein ( ) Padre della teoria della relatività, cambia per sempre la nostra visione dello spazio e del tempo. I suoi contributi scientifici spaziano dalla teoria atomica l introduzione del concetto di fotone, l equivalenza massaenergia, la descrizione matematica del moto browniano alla cosmologia. Clyde Cowan ( ) e Frederick Reines ( ) Con loro nasce la fisica del neutrino: incoraggiati da Fermi, nel 1956 realizzano il primo rivelatore di particelle in grado di vedere l elusivo corpuscolo. Ne provano così l effettiva esistenza, fino allora solo prevista dalla teoria. Ritirerà il Nobel solo Reines, 39 anni dopo, nel Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English 731

20 O S S E 1912 I RAGGI COSMICI Le aurore polari sono prodotte dall interazione di protoni ed elettroni del vento solare con l atmosfera: ai Poli le particelle vengono accelerate dal campo magnetico terrestre, irradiando energia. karrapavan/shutterstock Al largo della costa di Livorno, a bordo di una lancia dell Accademia Navale, Domenico Pacini osserva la scatola di rame che viene lentamente calata in mare. All interno c è un oggetto metallico elettricamente carico un elettroscopio e un apparecchio in grado di misurare la velocità con cui si scarica. Pacini vuole scoprire da dove proviene la misteriosa radiazione capace di rubare le cariche all elettroscopio, neutralizzandolo. Il primo a osservare il fenomeno era stato Henri Coulomb, nel 1785, durante i suoi esperimenti di elettrostatica: un corpo carico, anche se ben isolato, al passare del tempo si scarica. Coulomb ipotizzò che fossero le molecole d aria, urtando il corpo metallico, a portar via le cariche elettriche, caricandosi a loro volta. All inizio del Novecento diviene chiaro che non sono le molecole neutre a strappare all elettroscopio le sue cariche negative (elettroni), bensì gli ioni positivi in cui le molecole sono scomposte: deve esistere una radiazione ionizzante che le separa in ioni con carica opposta. E ciò avviene anche se l aria è contenuta in una scatola di rame o in un ampolla di vetro. Ma qual è la natura di questa radiazione e da dove proviene? Alla fine dell Ottocento Henri Becquerel e i coniugi Curie hanno scoperto l esistenza degli elementi radioattivi: materiali che emettono spontaneamente radiazione e capaci di impressionare una lastra fotografica o di ionizzare un gas. Può la naturale presenza di elementi radioattivi nel terreno causare la radiazione che scarica l elettroscopio? Misure in mare, misure in cielo Pacini misura la velocità di scarica dell elettroscopio sulla superficie del mare e nell acqua, a diverse profondità. La misura è un indice del numero di ioni che colpiscono il corpo carico per unità di tempo: più forte è la radiazione ionizzante, più numerosi sono gli ioni nell aria e più velocemente il corpo perde carica. Trova che la velocità di scarica sul mare è confrontabile con quella riscontrata sul terreno, mentre diminuisce scendendo sott acqua, come se la scato la di rame che sigilla l apparato si allontanasse dalla sorgente della radiazione. Pacini conclude che esiste nell atmosfera una sensibile causa ionizzante, con radiazioni penetranti, indipendente dall azione diretta delle sostanze radioattive nel terreno (1912). Negli stessi anni il fisico austriaco Victor Hess conduce analoghe misure in cielo, usando i palloni aerostatici, e nel 1912 trova un risultato complementare: l elettroscopio si scarica più rapidamente quanto più si va in alto. La conclusione salta agli occhi: a rubare le cariche all elettroscopio è nientemeno che una radiazione proveniente dal cosmo! Hess riceverà il Nobel per la scoperta dei raggi cosmici nel 1936, appena due anni dopo la morte di Pacini. Messaggeri di supernove Senza saperlo, Coulomb aveva osservato l effetto di una causa molto lontana: come una specie di primitiva antenna, l elettroscopio segnalava l arrivo di particelle cariche dallo spazio. Oggi sappiamo che i raggi cosmici sono fatti al 90% di protoni e per il resto di nuclei, elettroni e altre particelle, provenienti sia dallo spazio galattico (per esempio dal Sole) che extragalattico, messaggeri di fenomeni remoti e potenti come le esplosioni di supernove. Ogni secondo arrivano al livello del mare circa 100 particelle per metro quadrato: un portentoso laboratorio naturale che ha permesso negli anni la scoperta di particelle nuove come il positone (1932), il muone (1936) e il pione (1947), prima che sopraggiungesse l era degli acceleratori di particelle. RAGGI COSMICI Sono particelle, essenzialmente protoni, provenienti dallo spazio galattico ed extragalattico. La particella primaria investe l atmosfera, generando a cascata uno sciame secondario di particelle, che giungono fino al suolo. Sono in grado di scaricare un elettroscopio e interferire con l elettronica dei veicoli spaziali. 732 Ugo Amaldi LE TRAIETTORIE DELLA FISICA Vol.3 Zanichelli 2012 con Physics in English

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