CORSO DI STORIA DELLA FISICA

docente: Giulio Peruzzi

 PROGRAMMA

Sommario: Il corso trimestrale (un modulo di circa 32 ore - 4 CFU - nel 3° semestre) è diviso in quattro parti. La prima, di carattere introduttivo, fornisce alcuni elementi sulla nascita e gli sviluppi di quella che oggi è nota come Meccanica Classica (o Meccanica di Galilei-Newton), dalla "Rivoluzione Copernicana" (metà del Cinquecento) alla scuola francese di fisica matematica (inizio Ottocento). La seconda parte si sofferma sugli sviluppi della fisica nell'Ottocento - in particolare sulla termodinamica e l'elettrodinamica. La terza tratta del principio di relatività e dei mutamenti nelle nozioni di spazio e tempo nella fisica. La quarta illustra gli sviluppi della teoria dei quanti, dalla vecchia teoria dei quanti alla meccanica quantistica e alle sue interpretazioni, con brevi note sui successivi sviluppi (teorie quantistiche dei campi e Modello Standard delle particelle). 1 - Introduzione: la rivoluzione scientifica del Seicento e i suoi sviluppi Da Copernico a Galilei Newton e il carattere universale dell'interazione gravitazionale La tradizione newtoniana e i due filoni della ricerca fisica nel Settecento 2 - Gli sviluppi della fisica nell'Ottocento Dal calorico alla conservazione dell'energia Da quando si parla di quantizzazione della carica elettrica? Elettrodinamica continentale e elettrodinamica britannica. Radiazioni e spettroscopia. I protagonisti della scoperta dell’elettrone. 3 - Spazio, tempo e relatività. Relatività galileiana. Elettrodinamica: principi, teorie ed esperimenti alla fine dell’Ottocento. Relatività ristretta e sua verifica sperimentale. Dalla relatività ristretta alla relatività generale. Il metodo della fisica moderna. 4 - Nuovi modelli di interpretazione della materia e dei campi: dalla nascita della meccanica quantistica alle teorie dei campi quantistici. Il problema della radiazione di corpo nero. Modelli atomici. La vecchia meccanica quantistica. La nascita della meccanica quantistica. I fondamenti della meccanica quantistica: "paradossi" e interpretrazioni dal dibattito Einstein-Bohr alle attuali linee di ricerca. Sviluppi dei fondamenti sperimentali e concettuali delle teorie quantistiche dei campi. Caratteri essenziali. Le varie fasi che portano al Modello Standard delle particelle. I diversi programmi di unificazione sviluppati nel corso del Novecento.

 

TESTI DI RIFERIMENTO 1.  E. Bellone, Caos e Armonia. Storia della fisica moderna e contemporanea, UTET, Torino 1990.  2.  G. Peruzzi, Maxwell, collana "I grandi della scienza", Le Scienze 1998.  3.  T. Regge e G. Peruzzi, Spazio, tempo e universo. Passato presente e futuro della teoria della relatività, UTET, Torino 2003. 4.  G. Peruzzi, Bohr, collana "I grandi della scienza", Le Scienze, 2001. 5.  M. Jammer, The philosophy of quantum mechanics, Mc Graw-Hill, New York, 1974. 6. A. Pais, Inward bound, Oxford University Press, Oxford, 1986. Saranno pubblicate via via su questo sito le dispense del corso