La Expanding Earth – cenni storici, indizi, prove, connessioni

Giancarlo Scalera - INGV, Roma

Dopo una breve rassegna storica di personaggi e concetti, sono presentate le argomentazioni moderne più rilevanti a favore della concezione della Terra in espansione. Il vantaggio dell’idea del pianeta in espansione è una spiegazione comune di diversi problemi in sospeso provenienti dalla paleontologia, dal paleomagnetismo, dalla geologia e dalla climatologia. Molti di questi problemi dovrebbero essere considerati come una sorta di effetti di distorsione che diventano sempre più grandi man mano che torniamo indietro nel tempo, che sorgono se proviamo a ricostruire la situazione dei vecchi tempi geologici adottando il raggio della Terra moderna.
Oggi la Expanding Earth, se considerata un fenomeno universale come espansione dei corpi celesti, riesce a darci indicazioni anche su possibili soluzioni dei problemi che affliggono la teoria dei campi e l’elettromagnetismo. Anche qui una rassegna storica ci mostra sia come una antica concezione del campo come “Torrente Centrale” (Giovanni Bernoulli: flusso di etere verso il centro dei corpi. Primo abbozzo di teoria idrodinamica del campo di gravità) sia stata erroneamente svalutata, sia come l’impetuoso affermarsi delle rivoluzioni industriali e delle loro necessità, abbiano prodotto l’affermarsi di equazioni incomplete come quelle di Maxwell e concetti e teorie lontani dal vero. La Expanding Earth sembra necessitare del Torrente Centrale con il quale svela alcuni punti erronei nella teoria elettromagnetica classica, e dà ulteriori indicazioni per un ritorno alla covarianza galileiana.
Si espongono infine alcune piccole o grandi difficoltà che discendono dalla espansione terrestre.

Reinhold Fürth e le relazioni di indeterminazione nella meccanica statistica classica

Paolo Muratore-Ginanneschi - University of Helsinki. Department of Mathematics and Statistics

 Il principio di indeterminazione è spesso identificato come un tratto caratteristico della meccanica quantistica. Nel suo celebre lavoro Werner Heisenberg scrive che le relazioni di indeterminazione sono “la vera ragione della comparsa di relazioni statistiche nella meccanica quantistica”. Tuttavia già nel 1933 Reinhold Fürth scopre che relazioni di incertezza esistono anche in meccanica statistica classica e senza alcun riferimento a fenomeni ondulatori. Nel linguaggio contemporaneo della teoria dei processi stocastici, relazioni di incertezza di Fürth sono genericamente soddisfatte da quantità statisticamente conservate (martingale) e dalle velocità di corrente ad esse associate. La scoperta di Fürth nella seconda metà del XX secolo ha inspirato la formulazione della meccanica stocastica da parte di Imre Fényes e Edward Nelson. L’oggetto principale del lavoro di Fuerth è tuttavia il problema dei limiti di precisione del processo di misura classico. Nel seminario mi propongo di ricostruire almeno alcuni aspetti del contesto storico del lavoro di Fürth ed il suo significato per la termodinamica stocastica contemporanea. Questo in aggiunta a cenni storico-biografici sulla nobile figura di scienziato ed intellettuale di Fürth. Il seminario si basa su lavori in collaborazione con Luca Peliti.

Informazione e indeterminazione nella fisica di Eduardo Caianiello

Enrico Giannetto - Università di Bergamo

Eduardo Caianiello era partito da una sofisticata analisi della teoria della relatività generale: questa realizzava per la prima volta una geometria fisica, in cui lo spazio non è presupposto agli eventi di moto, ma è costituito a livello cosmico dalla propagazione fisica del campo gravitazionale e dal moto dei corpi materiali. L’indeterminazione del moto rispetto ai sistemi di riferimento non-inerziali si esprime nel fatto che il moto debba essere considerato curvo e così lo spazio: questa indeterminazione comporta una mancanza d’informazione, un’entropia. C’è poi l’indeterminazione delle proprietà fisiche dei corpi dovuta al fatto che non è possibile presupporre alcuna informazione a distanza e che l’informazione si trasmette localmente tramite segnali fisici, che non possono superare la velocità della luce, per determinare il trasporto parallelo dei vettori. Questo implica che la curvatura dello spazio-tempo corrisponda ad una mancanza d’informazione a distanza e permette di descrivere crono-geometricamente i processi di scambio d’informazione, cioè di dare una rappresentazione crono-geometrica di spazio-tempo curvo della teoria dell’informazione fisica: l’intervallo (la distanza) spazio-temporale misura quindi l’indeterminazione spazio-temporale del moto. Il principio quantistico d’indeterminazione è poi considerato come un principio di entropia correlata, di mancanza d’informazione correlata delle grandezze coniugate. Ne segue allora che si può dare una rappresentazione di “crono-geometria dinamica delle fasi” dell’indeterminazione quantistica e dell’informazione limitata dei processi, in uno spazio curvo delle fasi a 8 dimensioni.

Free-Energy Calculations in Soft and Hard Matter: From Early Challenges to the Advent of Umbrella Sampling

Daniele Macuglia - Department of History of Science, Technology and Medicine, Peking University

The elucidation of transformations across various states of matter depends critically on the accuracy of free-energy calculations. Tracing the evolution from the simulation techniques of the 1960s, through the emergence of free-energy calculations via molecular simulation, to the introduction of umbrella sampling in 1977, this talk examines the initial challenges and limitations encountered in early computational efforts, highlighting the innovative methodological developments spurred by those difficulties. Through a wide-ranging retrospective, I will shed light on the significant breakthroughs that have expanded the capabilities, increased the precision, and enhanced the reliability of molecular simulations in the study of condensed matter systems.

Giovanni Battista Riccioli, uno scienziato gesuita tra sperimentazione e ortodossia

Maria Teresa Borgato - Università di Ferrara

Giovanni Battista Riccioli è figura di grande spicco nel panorama scientifico del Seicento. La sua fama come astronomo è legata principalmente alla sua opera maggiore l’Almagestum Novum (Bologna 1651), una enciclopedia e un trattato sull’astronomia antica e moderna, in due volumi in folio di oltre 1500 pagine. Nella sua complessa struttura, oltre alle moltissime osservazioni astronomiche, sono introdotti anche notevoli esperimenti di fisica terrestre, come quelli sulla legge della caduta libera, sulla determinazione del periodo dei pendoli, o sulla misurazione dell’arco di meridiano. Essi trovano posto all’interno di una strategia di conciliazione tra evidenza sperimentale e fedeltà all’ortodossia, con il fine di dimostrare per via “fisicomatematica” un sistema cosmologico di tipo ticonico (in cui Mercurio, Venere e Marte ruotano attorno al Sole, mentre Il Sole, Giove e Saturno ruotano attorno alla Terra) come il migliore a spiegare i fenomeni osservati. Il suo atteggiamento verso Copernico e Galileo non è aggressivo o sprezzante come quello di altri gesuiti (N. Cabeo) ma li cita con rispetto anche se contesta il sistema copernicano e pubblica per la prima volta il testo dell’abiura di Galileo. Le sue posizioni in filosofia naturale seguono la teoria tardomedievale dell’impeto, ma segnano una evoluzione se confrontate con altri testi di confratelli (Arriaga, Cabeo, Biancani). Riccioli fu scrittore assai prolifico, oltre ad un secondo trattato di astronomia (Astronomia Reformata, 1665), pubblicò in vita molte altre opere in parte legate al suo insegnamento nei collegi (di prosodia, geografia, teologia, cronologia…), in tutto 21 tra trattati, opuscoli, lettere. Particolarmente notevole un trattato di geografia (Geographia et hydrographia reformata 1661) in cui vengono per la prima volta assegnati una struttura e uno status disciplinare indipendente a questa materia, sulla spinta delle esplorazioni del globo che si erano allora inoltrate fino al Pacifico meridionale.  Dopo un periodo di fama internazionale, con il progresso dell’astronomia e l’affermazione del sistema eliocentrico, Riccioli fu dimenticato per più due secoli e riportato all’attenzione degli storici della scienza negli anni Novanta del secolo scorso dagli studi sulla Compagnia di Gesù, nell’ambito delle celebrazioni copernicane (1993) e soprattutto delle celebrazioni per il quarto centenario della sua nascita (1998) a Ferrara. Hanno contribuito alla riscoperta le edizioni di carteggi inediti (con A. Kircher, D. Bartoli) e più recentemente i diversi volumi e articoli a lui dedicati.

Le macchine di Leonardo tra realtà e immaginazione

Andrea Bernardoni - Università dell'Aquila

Il fascino delle macchine di Leonardo è innegabile. Ricordato per secoli come artista sommo, Leonardo è ora altrettanto noto come ingegnere e inventore visionario di macchine, molte realizzate solo secoli dopo che lui le aveva disegnate. In questo incontro avremo modo di apprezzare proprio i suoi disegni e il suo straordinario lascito manoscritto (circa 4100 fogli), per secoli dispersi in diversi paesi e riscoperti solo all’inizio del Novecento. In essi possiamo ripercorrere la vicenda intellettuale di Leonardo ingegnere: un percorso di ricerca attraverso lo studio e la pratica delle arti meccaniche che lo portò alla filosofia naturale e a concepire la necessità di una riforma della concezione tradizionale del sapere.

L’astronomia ellenistica dimenticata

Lucio Russo - Università di Roma Tor Vergata

La perdita dei trattati astronomici ellenistici ha fatto spesso sottovalutare l’astronomia di quel periodo, ma un’attenta analisi delle fonti secondarie mostra che molte delle idee  astronomiche in genere considerate “moderne” risalgono agli astronomi del III e II secolo aC.

Augusto Righi, pioniere in molte branche del progresso scientifico, docente e divulgatore di successo nell'Italia di fine Ottocento e inizi Novecento

Eugenio Bertozzi - Università di Bologna

A partire dalla caratterizzazione che J.J. Thomson diede di Augusto Righi come pioniere di molte branche del progresso scientifico il cui nome si trovava connesso a tutti i grandi temi della fisica tra Ottocento e Novecento, la presentazione metterà in evidenza i contributi di Righi sui temi delle comunicazioni elettriche, dello studio delle proprietà delle onde elettromagnetiche fino alla nascente struttura della materia. Non si trascurerà inoltre di menzionare una meno nota ma certamente rilevante attività nel campo dell'insegnamento e della divulgazione della fisica.

L’Accademia del Cimento a Firenze: alle origini dell’impresa scientifica europea

Giulia Giannini - Università degli studi di Milano

L'Accademia del Cimento è la prima accademia europea a porre la sperimentazione al centro dell'attività scientifica e a essere sostenuta da un potere pubblico. Durò solo dieci anni (1657-1667), gli stessi che videro la nascita di società più famose e longeve come la Royal Society a Londra e l'Académie Royale des Sciences a Parigi.

La copiosa documentazione lasciata dai suoi membri getta nuova luce sul processo di fondazione delle società scientifiche in Europa, sull'emergere di un discorso scientifico condiviso e sulla sua normalizzazione; sulla natura materiale del lavoro di queste prime Accademie moderne, strettamente legato alla creazione e all’uso di strumenti scientifici; così come sulle dinamiche di competizione, imitazione e (auto)censura da cui hanno avuto origine questi sforzi istituzionali e scientifici.

Conservazione e restauro del patrimonio scientifico e tecnologico: focus sugli strumenti scientifici

Anna Giatti - Fondazione Scienza e Tecnica, Firenze

Nonostante la consapevolezza che tutto ciò che concerne la nostra realtà materiale sia destinatoprima o poi a deperire, i musei, le associazioni e le comunità in genere che detengono beni di interesse culturale sono tenuti a preservarle così che possano goderne anche le generazioni future.

Fino dagli ultimi decenni del ‘900, in Italia si è assistito alla riscoperta del valore culturale anche dei beni di interesse storico e riferiti alle discipline scientifiche. Se ancora in quegli anni la loro tutela non era completamente normata, dal 2004 anche il patrimonio scientifico e tecnologico è entrato a far parte del novero dei beni culturali italiani la cui valorizzazione e conservazione sono stabilite dal “Codice dei beni culturali”. Interventi legislativi successivi regolano oggi anche la formazione e l’esercizio della professione di restauratore dei beni culturali.

Testimonianze materiali del lavoro scientifico intellettuale e sperimentale, le macchine e gli strumenti scientifici di interesse storico custodiscono messaggi significativi per studiosi e ricercatori così come per studenti e interessati. Quasi sempre il significato è strettamente connesso al loro funzionamento, aspetto che insieme ai vari contesti di produzione li rende beni peculiari, con caratteristiche specifiche rispetto ad altre categorie di beni come quelli storico-artistici. Questa peculiarità si riflette nelle operazioni di conservazione e restauro. Temi importanti sui quali durante il seminario si cercherà di portare l’attenzione e di stimolare la discussione anche attraverso l’illustrazione di alcuni esempi di interventi di restauro.