i maghimatici

Sono arrivate le NUOVE SCATOLE DELLA SCIENZA

2011-12-31T00:04:00.004+01:00

Nuovo Anno, nuove Scatole della Scienza. Divertiti con...

LOGICA AVVENTURA
Con le più sottili armi della logica, dovrete fuggire dalla casa di un personaggio totalmente svitato.

IMMAGINI FANTASMA
Ologrammi casalinghi, per mettere alla prova i più elementari principi della propagazione della luce.

E per chi non le conosce ancora, le Scatole della Scienza sono anche:

CHIMICA A COLORI
Scoprite il concetto di reazione chimica, mischiando acidi e basi.

DOPPIA ELICA
Preparatevi ad estrarre il DNA della vostra saliva.

SCATOLA ELETTRICA
Divertitevi con il principio di funzionamento di un circuito elettrico.

Buon esperimento...
I Maghimatici

I kit sono disponibili presso i nostri laboratori,
o possono essere ordinati scrivendo a maghimatici@gmail.com.

5 storie in 500... volte grazie!

2011-12-12T18:09:00.000+01:00

Grazie a Loredana per averci supportato al 100%.

Grazie a MolokoPlus per aver dipinto le 2 maschere di scena.

Grazie a Carlo dell'Ufficio Cultura di Atri

per averci messo a disposizione

per le prove teatrali

le Scuderie del Palazzo Ducale

in quattro e quattr'otto.

Grazie a Roberto del Circolo Culturale

Il Nome della Rosa di Roseto

perché è sempre il numero 1.

Grazie all'Ingegner Cavallucci

per averci seguito nel backstage e per essersi

fatto in 4 per procurarci parte della scenografia.

A tutto il pubblico, che con

la sua calorosa partecipazione ha reso speciale 5 storie in 500,

va 1 scatenato, dirompente, ritmato,

luminoso, sorprendente e diabolico grazie!

I Maghimatici Laboratori Scientifici

I Maghimatici a Torino venerdì 9 dicembre.

2011-12-02T00:56:00.040+01:00

5 STORIE IN 500
Un appuntamento di Teatro Scienza

Venerdì 9 dicembre alle 21.00

va in scena

5 STORIE IN 500

Cavallerizza Reale

Via Verdi, 9

-Torino-

Nell'ambito della Rassegna Teatro e Scienza,
la storia di un uomo e la storia della scienza degli ultimi 50 anni

si mischiamo su una ricercata colonna sonora dal vivo.

I protagonisti della serata saranno gli ospiti,

con il supporto di un divertente kit consegnato all'ingresso.

Potranno così tenere testa ai personaggi in scena

a colpi di nucleotidi, neurotrasmettitori, pistoni e giganti rosse...

Se la cosa vi ha incuriositi o più semplicemente vi piace l'idea

di vedere come si faccia ad infilare tutta la volta celeste in un teatro...

beh, non vi resta che

scriverci per prenotare il vostro posto gratuito

oppure contattare info@teatroescoenza.it

Vi aspettiamo

Enrico Maraffino, Angela Ciampagna,
Vito Malta, Gianmaria Melchiorre Ricci

in collaborazione con

Il Nome della Rosa

Circolo Culturale

Intanto ad Atri

fervono i preparativi...

Sperimentiamo in Libreria! Con i Maghimatici Laboratori Scientifici

2011-11-14T08:56:00.001+01:00

Elettricittà e il Manuale in giro per il Friuli Venezia Giulia

Quattro giorni di incontri, laboratori, esperimenti e riflessioni. Il luogo, la provincia di Pordenone e Udine. Lo spunto, i due libri per bambini e ragazzi Elettricittà e Il Manuale degli Esperimenti, scritti da Enrico Maraffino e pubblicati da Edizioni Lapis di Roma. L'iniziativa è stata promossa e organizzata dalla Libreria per ragazzi Baobab di Porcia (PN) e ha coinvolto due scuole primarie e la Libreria Pecora Nera di Udine.

Si comincia lunedì 15 novembre 2011, al mattino, con la Scuola Primaria di Montereale Valcellina (PN), dove gli alunni si barcameneranno fra elettromagnetismo e piccole meraviglie energetiche. Nel pomeriggio, invece, i laboratori scientifici dei Maghimatici varcheranno la soglia della libreria Pecora Nera di Udine (ore 17:00), per divertire il pubblico con il gioco della scienza. Il 16 novembre (al mattino), sarà la Scuola Primaria Deledda di Sacile (PN) a conoscere il futuro di ElettriCittà.

Il 17 novembre si ritorna a Montereale Valcellina (PN), mentre nel pomeriggio (ore 17:00), tutti alla libreria dei ragazzi Baobab di Porcia (PN)! Il "tour" si concluderà il mattino di venerdì 18 novembre alla Scuola Primaria di Sacile. Durante gli incontri, sono previste "incursioni" nella chimica, per omaggiare questa scienza fondamentale per il progresso dell'uomo, alla fine del 2011, l'Anno Internazionale della Chimica.

La presentazione dei libri sarà come sempre un ottimo pretesto per portare fra banchi e scaffali il metodo ludico-didattico dei Maghimatici, per far parlare di scienza i bambini, loro che sono il futuro di un mondo in bilico fra grandi progressi scientifici e tecnologici e mancanza di risorse per la ricerca (almeno in Italia), un mondo che mostra ancora evidenti limiti di sviluppo progettuale in campi fondamentali come quelli dell'energia. Cominciare sin da subito a vivere la scienza senza paura, è il primo passo fondamentale per applicarla in futuro al servizio del progresso di tutta l'umanità.

NUCLEUS, LABORATORIO SUPERSTAR!

2011-11-04T18:13:00.006+01:00

Lo dice anche il comunicato finale
del Festival della Scienza 2011,

che si è tenuto a Genova dal 21 ottobre al 2 novembre:

Nucleus è fra i sette laboratori superstar,

che hanno superato in 10 giorni

le 2.000 presenze ciascuno.

Nucleus ha attirato scuole,

famiglie, bambini,

ragazzi, signore e signori,

con la importante presenza di qualche anziano.

A tutte le domande interessanti.
A tutti gli applausi ricevuti.
A tutti i ringraziamenti che ci sono stati rivolti.

A tutti gli aneddoti entusiasmanti,

che hanno trascinato idealmente Nucleus

oltre le mura del laboratorio,

a tutto questo, va il mio "Grazie!".

Tutto è avvenuto attorno a un piccolo vetrino,

una scaglia di un cristallo blu di solfato di rame,

che ha interpretato per quasi due settimane il nucleo

di un atomo da immaginare,

grande quanto una sala del bellissimo

Palazzo della Meridiana di Genova.

E allora, voglio ringraziare,

prima di tutto,

il signore di circa 80 anni

che mi ha raccontato

delle lettere di ringraziamento

di Einstein alla nipote del matematico italiano

Gregorio Ricci Curbastro.

Poi, tutte le scuole, primarie e secondarie,

che hanno trovato così interessante la presentazione

del laboratorio sul programma,

al punto di venire da Roma,

Firenze, Massa, Como, Torino, Cuneo

e da varie provincie della Liguria.

A seguire, tutti i genovesi che cercavano proprio

Nucleus fra le attività proposte dal Festival.

Le due insegnanti che hanno richiesto

i testi dei pannelli

perché chiari, sintetici ed esplicativi

sui temi e la storia della fisica nucleare.

Tutti quelli che mi hanno fatto domande,

alcune delle quali piuttosto complesse.

E ovviamente tutti gli altri.

E alla fine, come è giusto,

i ringraziamenti speciali.

All'Associazione Festival della Scienza

e al suo comitato scientifico,

per aver creduto nel progetto Nucleus,

pur non conoscendomi,

e per averlo sostenuto, anche economicamente.

A Raffaella Denegri, dell'organizzazione

del Festival della Scienza,

perché ha fatto "decadere" ogni problema

e mi ha fatto sentire subito parte di questo evento fantastico.

A Stefano, il "runner",

per la sua simpatia e per avermi "scarrozzato"

il primo giorno, su uno scooter carico di valigie.

Alle addette del Palazzo della Meridiana,

per aver atteso i miei ritardi in fase di chiusura.

Agli animatori scientifici del laboratorio.

In particolare, a Fabrizio per aver fatto davvero

suo il progetto. A lui un grazie specialissimo.

A Chiara, che ha dovuto faticare

per esporre concetti a lei ancora "oscuri".

A Luca, perché con la sua sfacciataggine veneta,

ha dovuto ammettere che sono un bravo animatore...

Alla Lapis Edizioni, per avermi promosso.
A Omar, per lo sviluppo del rullino fotografico
"impressionato" dall'orologio radioattivo.

Al Professore Giorgio Dragoni e alla sezione bolognese

dell'INFN, per tutto ciò che ha riguardato

il modellino dell'esperimento

originale di Ernest Rutherford,

e per il sostegno al progetto Nucleus.

Ad Angela e a Loredana,

senza le quali Nucleus semplicemente

non sarebbe esistito.

Grazie,
Enrico

Dimenticavo! Un ringraziamento di cuore,

per il loro instancabile lavoro

nello sconvolgere il pubblico,

va al luminol e alla sveglia radioattiva.

E a Ernest Marsden, Hans Geiger

ed Ernest Rutherford.

I Maghimatici vi aspettano alla 20a edizione di AVVENTURE DI CARTA

2011-10-25T23:26:00.000+02:00

Dal 5 al 20 novembre 2011

“AVVENTURE DI CARTA”,

manifestazione di libri per ragazzi,

prende il via nell’affascinante cornice

del Castello visconteo sforzesco

di Galliate in provincia di Novara.

La kermesse, giunta alla 20a edizione,

ospita editori, giornalisti, illustratori,

esperti dell’editoria per ragazzi,

appassionati e giovanissimi lettori.

In programma tra gli eventi,

I Maghimatici vi aspettano

martedì 8 novembre

con il laboratorio "Benvenuti a Elettricittà"

-scuole elementari e medie-

Clicca per informazioni e per conoscere tutto il programma.

La collana di divulgazione scientifica "Ah, saperlo!" della Lapis sarà presto tradotta in cinese!

2011-10-25T22:42:00.000+02:00

La passeggiata tra i quartieri

dell'immaginario mondo di Elettricittà

di Enrico Maraffino arriverà fino in Cina,

per raccontare con ironia e rigore

come si trasforma e da dove viene l’energia,

l’importanza delle fonti rinnovabili

e il ruolo della ricerca scientifica,

ma anche le problematiche del “nostro mondo”

legate all’ambiente e alla distribuzione

equa del consumo di risorse fra i vari Paesi.

In libreria TITANIC Storia di un naufragio di Philip Wilkinson tradotto da Enrico Maraffino

2011-10-15T11:50:00.001+02:00

In libreria esce TITANIC Storia di un naufragio,

un libro per ragazzi di Philip Wilkinson,

tradotto da Enrico Maraffino per la De Agostini.

Notte tra 14 e 15 luglio 1912:

il Titanic sprofonda nell'Atlantico.

L'affondamento di una nave,

l'origine di un mito.

Nella notte tra il 14 e il 15 luglio del 1912 un transatlantico

della compagnia White Star ritenuto inaffondabile naufraga

dopo aver urtato un iceberg durante il suo viaggio inaugurale:

è l'inizio di una leggenda che ha suggestionato scrittori e registi

e che viene riproposta nelle pagine di questo libro riccamente

illustrato con disegni e foto d'epoca. La costruzione della

gigantesca nave, la vita a bordo, le dinamiche dell'affondamento

si accompagnano a temi meno noti, come le strane premonizioni

che hanno preceduto la sua partenza o la descrizione degli

oggetti ripescati dal fondo dell'oceano.

Età di lettura: da 8 anni.

L'appuntamento con il Teatro Scienza dei Maghimatici è a Torino a Dicembre

2011-09-26T07:56:00.002+02:00

Il ciclo di appuntamenti torinesi col teatro scienza, riparte.

Sotto la Direzione Artistica di Maria Rosa Menzio,

il fitto calendario di spettacoli

-tutto il programma su teatroescienza.it-

inizierà il 15 ottobre 2011 e si concluderà il 12 gennaio 2012.

Tra le prime assolute "5 Storie in 500"

a cura dei Maghimatici,

scritto e diretto da Angela Ciampagna ed Enrico Maraffino.

Sorprendenti esperimenti e dimostrazioni scientifiche

coinvolgeranno il pubblico presente in sala in modo diretto,

catapultandolo in “5 storie in 500”.

Dal 1957, dal dogma centrale della biologia molecolare,

fino ai giorni nostri. Un’esplorazione colorata e molto,

molto insolita di temi scientifici senza tempo, che hanno

segnato mezzo secolo di storia. Il dna, il ruolo di ormoni

e neurotrasmettitori, lo sviluppo del motore a 4 tempi,

il telescopio spaziale Hubble e le sue incredibili scoperte,

le energie rinnovabili per un futuro mondiale sostenibile…

Una pennellata dell’Italia, dal dopoguerra all’attuale crisi, vista

attraverso gli occhi di un uomo che si sdoppia, si fraintende

si ricorda, si interroga… lanciando dubbi, perplessità,

stimoli e controversi punti di vista. Un uomo, o due?

Cinque storie che si muovono fra i decenni della recente

storia di Italia, dal 1957, anno di lancio della Nuova 500,

fino al 2007, anno di lancio della Fiat 500 (2007).

Dalla “500 del nonno alla 500 del figlio”, si snodano

le vicende di un ragazzo che parte dalle campagne del sud

perché la famiglia è in cerca di fortuna al nord.

La scoperta della propria identità, dei propri sentimenti,

il dolore dell’addio, la gioia della vita, le speranze

per il futuro, perché la storia non smette mai di correre

e noi di correrle dietro. Semplici storie, dell’amata 500 del nonno,

di un amore ribelle, di strade che si sfiorano,

di una notte di stelle, del lavoro, dei figli, del mondo…
Su queste stesse strade, si muove la storia d’Italia.

La scienza irrompe: il punto di vista scientifico spiazza l’uomo

nel voler decifrare il proprio destino e lo fa attraverso

l’astrazione del discorso, oppure, molto più materialmente,

grazie a uno scienziato che balza nella trama per coinvolgere

il pubblico in esperimenti e dimostrazioni…

Alle 5 storie si affiancheranno 5 momenti di approfondimento

scientifico, in cui il coinvolgimento del pubblico sarà diretto

e un welcome kit, consegnato all’ingresso,

renderà ancora più divertente e partecipativa

la presenza del pubblico in sala.

Lo spettacolo gratuito con prenotazione del posto

si terrà il 9 dicembre 2011, ore 21.00

presso La Cavallerizza Reale - Torino.

È possibile prenotare i posti anche scrivendoci su
Maghimatici Laboratori Scientifici.
Vi aspettiamo!

Si ringrazia il Circolo Culturale Il Nome della Rosa
di Giulianova per la sempre preziosa collaborazione.

I Maghimatici vi aspettano a Genova al Festival della Scienza

2011-09-25T21:55:00.002+02:00

IL FESTIVAL DELLA SCIENZA

È un punto di riferimento per la divulgazione della scienza.
È un’occasione di incontro per ricercatori,
appassionati, scuole e famiglie.
È uno dei più grandi eventi di diffusione della cultura scientifica
a livello internazionale. Incontri, laboratori, spettacoli e conferenze
per raccontare la scienza in modo innovativo

e coinvolgente, con eventi interattivi e trasversali.

Tra gli eventi del Festival ci siamo anche noi!

I Maghimatici Laboratori Scientifici

vi aspettano con NUCLEUS

un laboratorio atomico!

Quanto è grande, o piccolo, un nucleo?

Perché un vecchio orologio impressiona una pellicola fotografica?

È possibile mettere in fila gli atomi su una bolla di sapone?

Come si muovono gli elettroni?

Passeggiando tra il nucleo e gli orbitali,

scoprirete le caratteristiche della materia con esperimenti
e dimostrazioni pratiche.
Lungo il percorso si trovano dei pannelli esplicativi
della storia dell'atomo dal "panettone di Thomson"
agli atomi messi a nudo dalle nanoscienze,

passando per le più entusiasmanti scoperte della fisica nucleare,

subnucleare e della materia.

22 ottobre - 1 novembre
09:00 - 18:00 lun - ven
10:00 - 19:00 sab - dom - 1 nov
31 ottobre
10:00 - 21:00

Palazzo Grimaldi della Meridiana

Ingresso: Biglietti Festival

Scoprite giorno per giorno gli eventi in programma,

tra 300 appuntamenti, mostre, laboratori, conferenze,

spettacoli ed eventi speciali.

Leggi tutto il programma del Festival.

In collaborazione con:

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Sezione di Bologna)

Museo di Fisica (Sistema Museale d'Ateneo e Dipartimento di Fisica, Bologna)

NUCLEUS al Festival della Scienza di Genova

2011-09-24T11:48:00.027+02:00

Everything could happen in the

Nucleus

Un giorno del 1909 Geiger domanda a Rutherford: «Non crede che il giovane Marsden dovrebbe cominciare una piccola ricerca?» Rutherford risponde: «Perché non fargli provare a scoprire se qualche particella α può essere deviata di un grande angolo?» Rutherford non crede che ciò sia possibile, secondo il modello di atomo proposto anni prima dal fisico inglese J. J. Thomson, allora ritenuto valido… Ma tre giorni dopo, Geiger torna tutto eccitato dicendo: «Siamo riusciti a far tornare indietro alcune particelle α…».

Se vuoi conoscere il resto della storia, vieni a Genova,
al Festival della Scienza dal 22 ottobre all'1 novembre.

Nucleus
Tutto in 100 anni di atomo nucleare

Laboratorio - da 8 anni in su

22 ottobre - 1 novembre
09:00 - 18:00 lun - ven
10:00 - 19:00 sab - dom - 1 nov
10:00 - 21:00 31 ottobre

Palazzo Grimaldi della Meridiana - Genova
Salita di San Francesco (da Piazza della Meridiana)

A cura dei Maghimatici Laboratori Scientifici

Please, call upon the author to explain!

2011-08-19T00:39:00.011+02:00

Biding my time

Ore 12 circa del 18 agosto 2011. È un messaggio. E giunge da Lecce, forse, o da Roma, da quello che un tempo era il compagno di banco, poi il compagno di casa ai tempi dell'Università, poi più niente. Capita. Comunque, buon per lui che è diventato nel frattempo giornalista di una testata nazionale.

Dice il messaggio: "Hanno presentato un tuo libro a SuperQuark?"

Oh, cacchio. Ce lo siamo perso. ElettriCittà in prima serata, prima dei saluti di Piero Angela e in mezzo, nulla. Meglio di così, nulla. Ma com'è che nessuno sa mai quando presenteranno il proprio libro a SuperQuark? (timing: 1.52.45, per chi non avesse voglia di vedere tutta la puntata, ma ne vale la pena) Meglio, vuol dire che la cosa è più genuina.

E così, in questo modo scioccante, si può dire aperta la stagione 2011/2012 dei Maghimatici, che si preannuncia altrettanto scioccante. È infatti quasi certo che dal 21 ottobre al 3 novembre, i Maghimatici e il laboratorio "Nucleus" avranno un loro spazietto (mica tanto spazietto...) al Festival della Scienza 2011 di Genova (ecco l'anteprima, guardare alla voce Laboratori). Forse siamo un po' fissati con questa ricorrenza dei 100 anni dalla scoperta del nucleo, ma intanto 100 anni dopo ci sarà un'altra data da ricordare, almeno per quanto ci riguarda. Per questa specialissima occasione, stiamo pensando di rendere partecipi tutti quelli che vorranno essere partecipi, anche da lontano, anche solo virtualmente. Abbiamo pensato di raccontare in un diario audio-video-scripta le fasi di realizzazione dell'allestimento e del laboratorio, l'insediamento a Genova, i giorni del Festival e il ritorno alla vita di tutti i giorni (altro che crociera...).

Il 3 novembre il Festival della Scienza chiuderà i battenti, noi no. Anzi, c'è un'altra data da segnare in agenda e lo diciamo soprattutto ai piemontesi in lettura. Il 9 dicembre, 2011, con ogni probabilità, i Maghimatici laboratori scientifici e Teatro e Scienza presenteranno 5 storie in 500, uno spettacolo di teatro e scienza (appunto), divertente e coinvolgente, in occasione della rassegna per Italia 150. Anche in questo caso, sarete partecipi delle prove e dell'evento. Ma voi, se potete, non mancate, che è meglio! (come diceva Quattrocchi...)

E poi, no, non mi sono dimenticato. Sta per cominciare l'anno scolastico 2011-2012, nonostante tutto, fine del mondo compresa. E i Maghimatici contano di esserci con il colore e il rigore di sempre. A tal proposito, vogliamo segnalare un'iniziativa che riguarderà una rete di scuole, dalle Primarie in su, guidate dalla Direzione Didattica Primo Circolo di Roseto degli Abruzzi: nel prossimo futuro (si parla di mesi) è prevista la creazione di una redazione scientifica e di una rivista scientifica, totalmente realizzata da studenti, in ogni suo aspetto, dalla riunione di redazione alla pubblicazione della rivista su un sito web dedicato e costantemente aggiornato. Per ora, è opportuno non rivelare altri dettagli, ma l'ambizione è quella di ritagliarsi una paginetta (anche virtuale) su una rivista di divulgazione scientifica nazionale... Chiunque pensi di poter collaborare all'impresa, concedendo spazio editoriale al progetto, si metta subito in contatto con i Maghimatici.

Buon rietro a tutti, per chi rientra. Buon proseguimento a chi è già rientrato, o non è mai uscito a fare una passeggiata. E a presto.

Please, call upon the author to explain!

2011-06-25T02:53:00.007+02:00

Non c'è (il) tempo

Improvvisamente, venne a mancare il tempo. Ok, bella scoperta. Chi non è in affanno? Chi non lo è mi chiami, ho qualcosa da assegnarle/gli. E proprio nel pieno, o meglio nel vuoto temporale, ho deciso di fermarmi ed esprimere una riflessione che mi attanaglia dai tempi della scrittura del Manuale degli Esperimenti.

I capitoli del suddetto volume snocciolano grandi invenzioni ed esperimenti memorabili, dal fuoco dell'Homo erectus a internet dell'Homo (non tantus) erectus. E allora il problema, dov'è? Nella fascia di età che dovrebbe leggere il libro. Dagli 8 anni in su. Il problema è la percezione che i bambini hanno del tempo storico e come possono collocare i fatti nei vari secoli.

Il problema è complesso, ma sembra coinvolgere diversi aspetti della vita dei pargoli. Cominciamo dalla scuola.

Non ho i numeri per fare uno sondaggio, ma ascoltando al volo alcune maestre, in testa alla classifica delle riforme scolastiche più "azzeccate" (lo scrivo solo perché ricorda la vera parola che vorrei scrivere...), ci sono "l'eliminazione degli esami in quinta elementare" e "la riforma dell'insegnamento della storia". Scusandomi con le maestre in ascolto, spiego brevemente: da circa cinque-dieci anni (difronte a disastri del genere, anche la super-memoria delle maestre vacilla, quindi non si hanno date certe), la storia nelle scuole primarie comincia con l'uomo delle caverne e finisce poco dopo, ovvero ai tempi dell'Antica Roma. La riforma "colpevole" è quella di una certa Letizia Brichetto Arnaboldi Moratti ed è datata 28 marzo 2003. Oltre a sconvolgere la storia, la riforma suddetta blocca la consapevolezza scientifica dei bimbi al nozionismo naturalistico più vetusto, roba da musei universitari. Il risultato è che i bambini sanno più di me su come sono fatte le foglie, ma non sanno con quale materiali è fatta la loro vita quotidiana. Stupefacente. Ed è grazie a riforme del genere se i Maghimatici hanno tanto da lavorare.

Direte voi: è giusto, sono piccoli, come si può spiegare il medioevo, il rinascimento, l'ottocento, il temutissimo novecento, etc. etc. a giovanetti così in erba. Diranno altri (fra i quali io): ma allora perché a noi ora non più giovanetti, era dato sapere tutto questo alle ex-elementari. Non dimenticherò mai un'immagine del sussidiario, un supermercato americano con una bella didascalia che raccontava come i due mondi contrapposti erano il consumismo della società capitalista contro il collettivismo della società comunista.

Va bene, va bene. Magari, c'è qualche imprecisione, ma fatto sta che a soli dieci anni, solo 25 anni fa, ti raccontavano la società (a proposito dei defunti esami, mi ricordo che portai la Francia in geografia, che per la cronaca ora si ferma all'Italia, secondo la funambolica riforma Moratti).

Torniamo al Manuale degli esperimenti. Come fare a spiegare quando è vissuto Galileo Galilei? I nonni dei bimbi si fermano ormai al secondo dopoguerra. E poi sorge un altro problema: mentre prima i nostri nonni, sicuramente i bisnonni, vivevano bene o male ancora come Galileo (va bene, va bene, non proprio, ma quasi), i nonni degli attuali bimbi vivono invece come i bimbi, nel senso che hanno da sempre utilizzato televisori, frigorifero, lavatrice, riscaldamenti, etc., etc. Che cos'è per un bambino di oggi il "seicento"? Eppure i primi anni di scuola si batte molto sulla cronologia, ovvero sulla classificazione temporale dei fatti, ma con quale obiettivo? Arricchire di nozioni sul paleolitico, il neolitico, i sumeri (che poi non si dicono neanche le cose belle della matematica della mezzaluna fertile e degli egizi...), etc.

Così, il bambino torna a casa e capita, ma dico "capita di rado", che si trovi difronte alla tivi... E cosa vede? Cartoni animati. E vai, i cartoni animati hanno sempre una storia da raccontare che comincia e finisce, che si snoda lungo una linea temporale precisa e magari presenta un'epoca passata... Ah, no? L'impianto è sempre quello delle puntate singole? Sconnesse le une dalle altre...? Ma no, Heidi, Belle & Sebastien, i Cavalieri dello Zodiaco... cosa? Ben Ten, I fantagenitori, SpongeBob, Angels & devils, tutta roba senza uno straccio di linea temporale. Qui vi frego: le Winx! Sì, ma dove si svolgono le vicende? Boh. E quando? Aspetta. Fermiamoci un attimo. Facciamo vedere ai bambini l'arrivo di Heidi a Francoforte (da notare che gli scenari erano di un certo Hayao Miyazaki, sconosciuto alla fine degli anni settanta, e che riprese gli stessi scenari per Il Castello errante di Howl, venticinque anni dopo). Guardiamolo su youtube, se lo troviamo. C'è l'ottocento. C'è l'emigrazione. C'è la nostalgia per un ritorno impossibile. Ci sono i temi dell'affetto senza confini. C'è la volontà di vivere e la voglia, nonostante tutto, di trasmettere a chi soffre questa volontà di vivere. Non ci sono magie, mostri, scontri, scoppi, sbammi, sensi (doppi), nonsense, e altre cose.

Torniamo al tempo. Come farsi capire allora dai bambini quando si parla di "tanto tempo fa"? Ho provato diverse vie. Non che sia sicuro del risultato, ma può servire, se non altro come base per un dialogo aperto:

- ho evitato di riportare le date... è come cercare di spiegare in terza elementare la formula risolutiva dell'equazioni di secondo grado;

- ho preferito buttare lì, enfatizzandolo laddove necessario, il numero approssimato di "quanti anni fa" ... ciò si sposa maggiormente con gli studi embrionali dei bambini sulla linea del tempo;

- ho collegato temporalmente gli avvenimenti vicini nel libro, in modo che, pur non capendo di quale epoca si stia parlando, almeno sia evidente come un avvenimento venga dopo un altro, soprattutto come una scoperta sia stata frutto degli studi, delle ricerche e delle innovazioni precedenti.

Già, perché di scienza si sta parlando. E la scienza ha bisogno del tempo, anche fra i bambini. Perché la scienza non cade come una mela da un albero sulla testa dei bambini. E se cade in testa a uno scienziato che cambia la storia, cioè il flusso degli avvenimenti nel tempo, i bambini neanche lo sanno. È frutto di passi, spesso lentissimi e sofferti, talvolta incredibilmente accelerati. Sono passi che vanno raccontati, vissuti e riscoperti, se si vuole che i bambini trovino nel mondo una strada percorribile verso la scienza.

Mentre oggi, spesso, si vedono cadere nozioni dall'alto e la mela fa solo la bua alla testina. La scienza non ha bisogno di stravolgimenti costanti dei fenomeni naturali, piegati alle esigenze di sceneggiature mozzafiato di format destinati a finire presto nel dimenticatoio televisivo (un trend iniziato negli anni ottanta, che ormai è consolidato). Non ha bisogno, io credo, neanche di personaggi infantili pseudo-genialoidi, tipo Dexter, che presenta un'idea distorta e sfigata, in partenza, del bambino dotato, qualcosa comunque da prendere in giro.

Ridate il tempo alla scienza. E alla storia, ovvio. Riportate tutto a vent'anni fa. E se proprio non si può fare nulla per la Scuola (tranne che diventare Ministro dell'Istruzione e dire "ok, abbiamo scherzato, adesso facciamo sul serio"), dico a voi genitori, ricordate ai bambini l'importanza della memoria, la vostra prima di tutto, quella dei nonni e poi quella della storia, che lo sapevano anche gli Antichi Romani che è "maestra di vita". Ma come faccio io a conoscere tutti i cartoni animati più attuali? Questa è un'altra storia e non c'è più tempo per raccontarla.

Please, call upon the author to explain!

2011-06-11T17:53:00.000+02:00

Il paese dei ladri (e dei miracoli)

Metti l'ultimo giorno di scuola. Mettilo in una palestra di un plesso di una Scuola primaria di provincia. Metti lì dentro bambini di seconda elementare, una decina e rotti di genitori, qualche insegnante. Mettili difronte ad un tipo col camice bianco e un cubetto nero sul badge.

Siamo a Roseto degli Abruzzi (Teramo), nel plesso Maria Schiazza del Primo Circolo. E siamo là perché dopo un percorso di dodici ore sulla logica degli insiemi numerici rivolta ai bambini di seconda elementare (e di prima, in un corso parallelo), le insegnanti hanno voluto dare prova ai genitori della qualità del percorso didattico. Ci saranno riuscite?

La forza di questo piccolo miracolo di provincia, di questo plesso scolastico nascosto sotto una collina moderatamente sventrata dall'edilizia, sta proprio nel rapporto speciale che si è creato fra scuola e famiglie. Una collaborazione a doppio senso che dà valore alle iniziative delle insegnanti e conforta le famiglie nel difficile compito di educare, oggi.

Ore 9:15 di venerdì 10/06/2011.

Enrico: Bene bambini, la prima cosa da fare è scrivere la data di oggi, a modo nostro.

Spieghiamo. "A modo nostro" vuol dire utilizzando un sistema numerico diverso da quello decimale. In particolare, abbiamo sviluppato tre sistemi diversi, con i loro simboli per identificare le diverse cifre. Uno è tipicamente binario, ma anziché adoperare 0 e 1, utilizza un sole e una luna stilizzate e convenzionali. Il secondo, velocemente caduto in disuso nelle classi, è un sistema a 5 cifre, i simboli del quale prendono spunto dalle dita e dalla conformazione della mano. Il terzo, il più utilizzato, è un sistema settale-settimanale... Le cifre sono le iniziali dei giorni della settimana: D (0), L (1), Ma (2), Me (3), G (4), V (5), S (6). "A modo nostro" si riferiva proprio al sistema settimanale.

Martina ci riesce subito: LMe/S/LG (11 e non 2011, troppo complicato...).

A seguire, anche gli altri ricordano. Mattia obietta che lui conosce meglio il sistema "sole-luna" e allora utilizza quello per scrivere la data del giorno: 1010/110/1011.

Bene, il riscaldamento è stato superato. I 35 bambini (circa) si dividono in 4 gruppi. Per loro, un grande classico degli enigmi di logica: Il Paese dei Ladri*. La prima volta che mi trovai alle prese con l'enigma in questione fu ai tempi di Caccia al fotone. All'epoca (2006-2007), i Rudi Matematici proponevano enigmi logici agli ascoltatori di Caccia al fotone e uno di questi fu proprio quello del Il Paese dei Ladri. Lo trovai interessante ai fini didattici, per diversi motivi. Innanzi tutto, prevede un problem solving in più passaggi, contrariamente all'idea che i compiti e i test scolastici si debbano risolvere applicando una sola formula. Ha inoltre alla base una logica ferrea che guida naturalmente (logicamente) alla soluzione, molto utile come esempio di logica vero-falso, senza paradossi. Infine, ha un risvolto contemporaneo tecnologico, in quanto rimanda ai sistemi di sicurezza informatica (come ad esempio, per i servizi di posta elettronica) in cui un titolare di informazioni condivise non conosce in alcun caso le chiavi di accesso di altri titolari (salvo che non vengano pubblicate o riferite direttamente).

La scelta è caduta su questa enigma un po' per caso. Ho aperto il baule dei Maghimatici e l'occhio è stato attratto dai due scrignetti giallo e rosso, da utilizzare per questo enigma. I gruppi hanno cominciato a riflettere e, in modo del tutto naturale, sono stati avvicinati da insegnanti e quindi genitori. Le tre componenti fondamentali della scuola unite e partecipi, alle prese con un enigma di logica. Ora, non si può dire che la matematica non possa essere un'attività per avvicinare i bambini e i genitori. Una palestra rumorosa e concentrata, qualche tentativo di soluzione, due (o tre) papà con la soluzione pronta, per aiutare i bambini e gli altri adulti. Un'emozione unica, che proprio non era nei programmi.

Ecco che Tommaso vorrebbe dire la soluzione, invero un po' suggerita dal papà. Ma "fermi tutti!". La matematica non è talent-show, non è comunicazione di miti fatui. E lo spettacolo che è andato in scena nella palestra di Maria Schiazza non prevede vincitori. O meglio, non prevede sconfitti. E allora, scusate ancora una volta la retorica (visto che la stessa frase è stata pronunciata in quell'occasione), ma avete vinto tutti, uniti a ragionare, a confrontarvi, a cercare una soluzione comune. Un'emozione unica, che ha dato ampiamente senso a tutto il lavoro svolto in questi mesi. Ribadisco un concetto già espresso in un'altra occasione: dietro ogni portone di scuola si nasconde una piccola accedemia di umanità. Più forte di tutto e di tutti quelli che remano contro, pur dichiarando il contrario.

Infine, Martina ha sottoposto un paradosso logico ai genitori, che non sono riusciti a dare piena soluzione. La mamma scopre che la stanza del figlio è in disordine e allora dice: fai un'affermazione, se dici la verità pulisci oggi, se dici una bugia pulirai domani. Cosa può dire il figlio per imbrogliare la mamma?

La sera, ho incontrato gli stessi genitori alla festa di fine anno, in un lido sulla spiaggia. Si parlava ancora di stanze pulite, ladri ed entusiasmo per i buoni progetti didattici che uniscono le componenti della scuola e rilanciano la cultura dell'istinto matematico. Ovvero, dell'uomo.

Enrico

*In un paese tutti gli abitanti sono ladri. Non si può camminare per strada con degli oggetti, senza che vengano rubati e l'unico modo per spedire qualcosa senza che venga rubato dai postini è di rinchiuderlo in una cassaforte chiusa con un lucchetto.
Ovunque l'unica cosa che non viene rubata è una cassaforte chiusa con un lucchetto, mentre sia le casseforti aperte, sia i lucchetti vengono rubati.
Alla nascita ogni abitante riceve una cassaforte e un lucchetto di cui possiede l'unica copia della chiave.
Ogni cassaforte può essere chiusa anche con più lucchetti ma la chiave non è cedibile e non può essere portata fuori dalla casa del proprietario, perché verrebbe rubata durante il trasporto.
Non si può in alcun modo fare una copia delle chiavi.
Come può un abitante di questo paese spedire il regalo di compleanno ad un proprio amico?

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2011-06-10T08:08:00.003+02:00

All our own

È così. Sembra sera, ma la notte non promette riposo. Meglio. Una stagione pare essere scivolata fra le nubi di questa incerta primavera per fare posto a quella che dovrebbe essere la calda estate italiana. È così. Sembra di guardare il soffitto prima di spegnere la luce, mentre prendono forma le immagini che virtualmente si formano nel fuoco della volta a cannucciata. Maggio, la sua energia e tutta la stagione appena conclusa. Resteranno indimenticabili.

A proposito di energia, com'è che gli esperimenti dei Maghimatici li fanno i bambini, ma alla fine sono gli adulti quelli che hanno tante domande da fare? C'è bisogno di partecipare alla scienza, c'è bisogno di comunicare la scienza, quella che spiega i fenomeni quotidiani nella loro più profonda e semplice manifestazione. Non basta il senso pratico del buon padre di famiglia, perché mentre il buon padre (e madre, ovvio) di famiglia risparmia e suda per vivere al meglio grazie al senso pratico, qualcuno sfrutta il proprio bagaglio teorico per plasmare la realtà. È così. È così che il laboratorio Energia fai da te per presentare ElettriCittà, il 22 maggio 2011 alla Riserva Naturale dei Calanchi di Atri (TE), è servito per fare il punto della situazione sul quotidiano dell'energia, con piccini e, immancabilmente, grandi.

Poco prima di maggio, una tempesta di comunioni aveva prematuramente interrotto i Laboratori Scientifici pomeridiani dei Maghimatici. Accidenti, il potere della tradizione e della cerimonia. Spero che ai poveri bambini, stressati (davvero!) da un'estenuante catechesi, sia servita l'iniezione di equilibrio del mese di aprile. Se non altro, l'ultimo incontro ha dato un'idea di ciò che potrebbe essere la casa dei Maghimatici, con le sue strutture a spaghetti e marshmellows... O no?

In realtà, la fenomenale struttura, invidia dell'edilizia contemporanea, è stata il risultato di un percorso sull'equilibrio, attraverso giocattoli e vere prove di abilità circense, che ha coinvolto i giovanissimi Maghimatici, dai 7 ai 10 anni.

Nel fuoco della volta, c'è spazio un po' per tutto, anche per immagini più lontane, diciamo di gennaio, febbraio e marzo. C'è spazio per quella proposta inviata al Festival della Scienza di Genova, che "chissà se quest'anno piacerà..." E quest'anno è piaciuta! È così. Ora viene il bello. Oppure, per la proposta di teatro per la Rassegna Teatro e Scienza, che si svolgerà nell'autunno 2011 a Torino. Si farà, si farà. 5 Storie in una macchina speciale... di più, non so. O meglio, non oso dire.

Ehi, ma febbraio e marzo sono i mesi di Guardiagrele (CH), delle Scuole Secondarie e della voglia matta degli studenti "grandi" di mettere le mani sulla scienza. Piccola e giocosa, comunque. Lo spettacolo è per tutti i gusti, davvero. E la scoperta non è solo per gli studenti, ma anche per quei professori che si accorgono di come basti davvero poco per incuriosire gli alunni. Sembra retorica, ma la "parola" del libro di testo ha ancora troppa importanza nella scansione dei tempi della didattica, mentre potrebbe essere punto di partenza e di arrivo, nonché compendio alla scienza pratica, quella che dimostra per far capire il fenomeno una volta per tutte.

E poi, cosa c'è fra le cannucciate? Le presentazioni dei libri? È così. Quella di marzo, per il Manuale degli Esperimenti nella Scuola Media di Sarzana (AN), nei pressi del Museo del Balì, dove abbiamo conosciuto una realtà di comunicazione scientifica originale e funzionale. Oppure, la presentazione di ElettriCittà nella Scuola Primaria Iqbal Masih, il 26 maggio 2011. Mai fatti tanti autografi e tante dediche! E vedere bambini di 10 anni così interessati è stato come aver fatto il pieno (di idrogeno, ovviamente...) per affrontare l'estate e i gruppi scalmanati che seguono i laboratori dei Maghimatici al Parco Avventura della Majella.

È così. Ed è così che si arriva a maggio, che si apre con una presentazione di ElettriCittà, a Giulianova (TE) il 5 maggio 2011, ed è che nasce una collaborazione molto interessante con i Gruppi di Acquisto Sostenibile (noti come GAS) delle aree del teramano. Ciò ci porterà presto allo sbarco nazionale dei GAS a L'Aquila (25 maggio 2011), con un altro laboratorio sull'energia, legato alla presentazione di ElettriCittà. Ci siamo. E dico "ci" perché i Maghimatici sono più di uno...

Quasi quasi gli occhi si chiudono senza rivedere le facce di quel centinaio di bambini di Roseto degli Abruzzi (TE) che hanno giocato con la chimica per tanti mesi. Hanno comunicato tanto, in termini di fenomeni compresi e di emozioni svelate. La scuola può essere così e possiamo solo ringraziare quelle maestre che vogliono fare scuola così. E fra gli occhi si scorgono anche quelli dei bambini di prima e seconda elementare, sconvolti forse dal sapere che i loro numeri non sono rivelazioni divine, ma qualcosa di molto più comprensibile e funzionale. Con le loro maestre si sono aperte strade splendide e inaspettate, progetti di comunicazione scientifica di alto livello che il prossimo anno coinvolgeranno persino le Scuole Secondarie di Roseto.

Quindi, è inutile chiudere gli occhi e spegnere la luce, perché la sveglia sta già suonando.

Welcome back, my friends, to the science that never ends.

We would like it to be known the exhibits that were shown

Were exclusively our own,
All our own. All our own.
Come and see the show! Come and see the show! Come and see the show!
See the show!

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2011-05-11T19:48:00.002+02:00

E cominciò a contare...

Mancavano solo GMa giorni alla fine della scuola. In classe, tutti i MeL ragazzi non stavano più nella pelle. In particolare Sol: la ragazzina continuava a scrutare fuori, attraverso le finestre dell'aula, per scorgere fra i pini qualche ritaglio di spiaggia. Notò che qualcuno stava piantando gli ombrelloni per la stagione balneare. Accidenti, sempre così brutti! Sbiaditi, verdi e arancioni. Non c'è niente di peggio, pensò.

Si voltò verso la sua compagna di banco, Anita. Ma la trovò impegnata su un'equazione: risultato x = MaD,V.

Tra poco avrebbe avuto proprio MaD anni. Mancava così poco agli esami, ma lei aveva solo un pensiero fisso: l'estate, l'ultima estate da ragazzina, e poi... Chissà. Non era il caso di pensarci. Anzi, era proprio giunto il momento di concentrarsi su quella benedetta esercitazione sulle equazioni.

Ma(Mex + Lx) - x = Me(Mex + L) - G(x - Ma)

Pensò. Fece i conti. E giunse al risultato:

Dx = LS

Impossibile. Impossibile attendere la fine dell'ora di matematica, la fine di quella mattina, la fine della settimana... La fine della scuola. Quanti giorni di scuola restavano ancora? Aveva fatto bene i calcoli? Sarà meglio ricontrollare, pensò.

E cominciò a contare...

E voi, sapete contare i giorni che mancano alla fine della scuola? E se l'ultimo giorno di scuola sarà l'11 giugno, qual è la data in cui si svolgono i fatti di questa storia?

FYI - Da domani, I Maghimatici al Parco Avventura della Majella

2011-04-24T10:18:00.000+02:00

Parte ufficialmente domani, 25 aprile 2011,

la collaborazione dei Maghimatici Laboratori Scientifici

con il Parco Avventura della Majella,

a Piana delle Mele, Guardiagrele - Chieti.

Per il pubblico che si concederà una giornata divertente,

a pieno contatto con la natura

nel primo parco avventura acrobatico d'Abruzzo,

si comincia con due laboratori Energia fai da te.

Ma questo è solo l'inizio...

Durante la stagione estiva 2011

i Maghimatici proporranno i più esaltanti laboratori scientifici

e vi seguiranno nella realizzare di divertentissimi dispositivi
da riportare a casa.

Il Parco Avventura della Majella ha inserito inoltre

nel suo ricchissimo catalogo i percorsi didattici dei Maghimatici,

per le scuole - dai 4 ai 18 anni,

e per le aziende - attività di team-building al cubo.

Ecco i primi quattro appuntamenti previsti per maggio 2011
con le Scuole Primarie:

17 maggio - Ho scoperto l'acqua!

26 maggio - Energia fai da te

28 maggio - Sensazionale! - Percezione sensoriale della materia

29 maggio - Crime Lab - Il Laboratorio del Crimine

Per ogni informazione

e per prenotare tutte le innumerevoli attività

del Parco Avventura della Majella:

Telefono - 3920011200

Indirizzo - Località Piana delle Mele 1000 mt. s.l.m.
Guardiagrele, Chieti

E-mail - info@parcoavventuramajella.it

IL MANUALE DEGLI ESPERIMENTI - Tutto esaurito!

2011-04-22T14:45:00.002+02:00

E così, dopo soli sei mesi dalla pubblicazione,

Il Manuale degli Esperimenti,

scritto da Enrico Maraffino ed edito da Edizioni Lapis,

ha esaurito la sua prima tiratura.

3000 copie hanno fatto il giro di Italia

e altrettante sono pronte per una prima ristampa,

che speriamo ripeterà l'impresa!

Cosa convince del "Manuale", come viene

simpaticamente chiamato in ambienti maghimatici?

Ogni capitolo del volume è un passo avanti

nella storia della sperimentazione umana,

raccontato con semplice e allegro rigore scientifico.

I personaggi citati, le scoperte ripercorse

e le invenzioni reinventate sono poi messe alla prova

da alcuni divertenti esperimenti da compiere in casa,

a scuola o in giardino, in sicurezza e magari in compagnia dei genitori.

Non una semplice raccolta di esperimenti quindi,

ma un vero "Manuale" per aspiranti scienziati,

che ha già ricevuto recensioni molto positive.

Perciò, se tanto mi dà tanto,

non sarà che in Italia ci sono, forse non 3000,

ma almeno 2500 piccoli aspiranti scienziati?

Speriamo.

FYI Vieni anche tu alla presentazione di ElettriCittà?

2011-04-20T23:44:00.005+02:00

Ecco gli appuntamenti di maggio per scoprire tutto su ElettriCittà.

Giovedì 5 maggio

ore 21,30

Circolo Culturale Il Nome della Rosa

Via Gramsci 46/a

Giulianova Alta, Teramo

Contatti 338/9608270 - 338/9727534

Durante la serata di presentazione e dibattito,

gli ospiti del Circolo saranno invitati

a "mettere in moto" piccoli congegni ad energia pulita.

Domenica 22 maggio
ore 15,30

Riserva Naturale dei Calanchi di Atri

Colle della Giustizia

Atri, Teramo

Contatti 085-8780088

In occasione della Festa delle Oasi,
nel cuore della suggestiva Riserva Naturale dei Calanchi di Atri,

la Eco-Baita del WWF ospiterà la presentazione-laboratorio

del libro Elettricittà.

Il laboratorio dedicato ad un pubblico di bambini e adulti

avrà come tema le energie rinnovabili.

- Luci e suoni dall'energia del Sole e del vento.

- Mettiamo in moto una macchina ad idrogeno?

- Costruiamoci la più semplice ruota idraulica.

I laboratori gratuiti saranno tenuti da Enrico Maraffino

ideatore dei Maghimatici e autore di ElettriCittà, Edizioni Lapis.

MATEMATICA DALLA A ALLO ZERO - Incontri di avvicinamento alla logica numerica per le classi prime e seconde della Scuola Primaria

2011-04-12T14:09:00.008+02:00

Da oggi Tal Dei Tali cambia sede! Ma la professionalità non cambia... anzi, aumenta!!!

Ecco il drammatico testo di un cartellone pubblicitario 6 per 3 metri, posizionato qua e là su alcune provinciali e cittadine del teramano. A parte un uso parossistico della punteggiatura, si può obiettare facilmente: Ma la professionalità non cambia... anzi, aumenta!!! Ok, ma se aumenta, la professionalità cambia. È logico.

Non è stato proprio questo cartellone il motore che spinse i due fondatori dei Maghimatici, quasi 4 anni fa, a dare al progetto questo nome; ma certamente lo sviluppo della logica al di là del simbolo, del numero e dell'operazione aritmetica, questo sì che è stato uno dei temi fondanti dei Maghimatici, soprattutto nella scelta del nome del progetto.

E nel corso degli anni, ciò non è cambiato. Anzi, è aumentato, direbbe l'azienda Tal Dei Tali del teramano... Così, da febbraio 2011 è partito un corso ludico-didattico di 12 incontri per le prime e le seconde classi della Scuola Primaria del Primo Circolo di Roseto degli Abruzzi, plesso Maria Schiazza: La Matematica dalla A allo zero. La logica degli insiemi e dei sistemi numerici al di là del simbolo. Perché? Perché spesso il primo ko della matematica è proprio la memorizzazione di un codice condiviso ma totalmente inventato dall'uomo. Il simbolo prima ancora del suo valore è la paura di avere a che fare con un ente inutile e inaccettabile, perché sovraimposto all'istintivo senso del far di conto per vivere. Nel volume L'istinto matematico di Keith Devlin si cita come i popoli dell'estremo oriente, come i cinesi, facciano meno fatica nei conti grazie al loro sistema lessicale di numerazione. Ciò che noi chiamiamo "tredici" per loro è "dieci-tre", ciò che per noi è "sessantotto", per loro è "sei-dieci-otto", cioè già una scomposizione in fattori moltiplicativi e additivi di unità e decine. E devo dire che ho sperimentato personalmente questa facilità di apprendimento dei numeri in Việt Nam, dove dopo neanche un mese non sapevo quasi una parola, ma riuscivo a dire numeri dell'ordine dei milioni, utilizzando questa regola.

A mio parere, l’eterno amore-odio fra l’uomo e la matematica inizia necessariamente nella Scuola Primaria, quando le certezze vaghe e spesso giocose del bambino della Scuola dell’Infanzia diventano concetti astratti e strutturati, come la logica delle categorie, l’ordinamento dei numeri, la somma, etc.

Diversi studi sono stati condotti per dimostrare che la matematica fa parte dell’istinto dell’uomo (e di molti animali), eppure la maggioranza delle persone non riesce ad evitare la trappola dei “simboli” (cifre, operazioni, insiemistica, etc.). Non riesce così a cogliere il legame naturale della matematica con il pensiero, nascosto da segni grafici di pura convenzione.

Ecco perché credo sia molto utile aprire le porte dell’astrazione logica ai bambini delle prime classi della Scuola Primaria, per liberare il loro modo di pensare (su tutto) dalla schiavitù dei simboli. Ciò non vuol dire, d'altra parte, che questo approccio non sia già messo in pratica da tantissime e validissime maestre.

Il corso prende il via con un richiamo alla logica degli insiemi mediante la catalogazione in nastri elastici e colorati di oggetti e persone (elementi) presenti in classe. È la partecipazione attiva degli alunni a costruire un mondo matematico ristretto alla classe, l'insieme Universo, che inizia e finisce con la porta dell'aula. Si passa poi a giochi di vero e falso, mediante frasi scelte dal vivere quotidiano e, possibilmente, scolastico, finché la negazione non viene riconosciuta come una prima operazione che si può effettuare su un insieme ben strutturato, in quanto "trasforma", ad esempio, maschi in femmine, e viceversa. All'interno del corso, e a compendio del percorso logico, si inseriscono enigmi e problemi di logica elementare calibrati all'età. Si scopre come basta sapere cos'è l'addizione per "fregare i grandi", o per capire proprietà fondamentali di qualunque operazione (anche quella tutta immaginaria che "trasforma i pastelli in pennarelli"...), come la commutatività, l'operazione inversa, etc.

Infine, ed è cronaca di queste settimane, tre gruppi di alunni creano il loro personale sistema numerico, non decimale, scegliendo la base da fenomeni più o meno naturali (notte-giorno, sette giorni della settimana, etc.) e i simboli per rappresentare le cifre necessarie, prima di tutte lo zero. Ed ecco che i gruppi di prima elementare alle prese con il sistema binario (ancora non lo sanno...) hanno scelto per lo zero un sole stilizzato con otto raggi e per l'uno un quarto di luna con gobba a sinistra. Perché la matematica è dettata dalla natura, prima ancora che dalla maestra o dall'esperto esterno di turno.

Alla Matematica!

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2011-04-06T00:36:00.006+02:00

La scienza applicata a Yashin

Tutti i portieri hanno un solo obiettivo: la palla. Ma i materiali e i colori dei palloni moderni confondono, distraggono e sfuggono alla percezione del numero uno.

Per intercettare la sfera di cuoio, o di “altro materiale idoneo”, il portiere si affida prima di tutto sulla sua vista. Fra i suoi target visivi, la palla, certo, ma anche porta, avversari, compagni, righe del campo, arbitro e forse… gli spalti gremiti. Tutto in continuo spostamento. Gli occhi del portiere devono impazzire dietro a questo nugolo di obiettivi, senza mai perdere di vista la palla. La visione periferica è altrettanto importante, poiché con la coda dell’occhio l’estremo difensore può notare l’avvicinamento a rete di un avversario e provare ad anticiparne le intenzioni. Così come si rivela decisiva un’ottima visione binoculare: la stereopsi, ad esempio, è la capacità del sistema visivo di trasformare leggere differenze di posizione rilevate dai due occhi, in informazione sulla distanza di un oggetto.
La macchina portiere agisce per l’80% grazie alla percezione visiva. Agilità, forza e resistenza, senza sguardo vigile e prontezza di riflessi sono nulla.

All’ingresso in campo, molti giocatori toccano e baciano il prato. Dovrebbero invece pregare il buon funzionamento del sistema vestibolare del portiere... Situato all’interno dell’orecchio, questo apparato guida l’equilibrio, altro elemento decisivo per l’efficacia delle parate. In particolare, due organi, l’utricolo e il sacculo rispondono alle accelerazioni lineari del capo, rispettivamente orizzontali e verticali. Mentre i tre canali semicircolari percepiscono le possibili rotazioni della testa con una sensibilità impressionante, fino a qualche decina di gradi per secondo al quadrato. Il sistema vestibolare informa quindi il cervello su messa in moto, stabilità della postura e perdita dell’equilibrio.

È ormai evidente: lo schema corporeo del portiere non è una semplice rappresentazione del corpo, ma un bouquet di azioni possibili. Non esistono occhi e mano del portiere. Esiste invece la coordinazione occhio-mano. Per esempio, la presenza delle mani nel campo visivo aiuta a rimappare costantemente le proprie rappresentazioni corporee e posizioni.

Sembra che tutto ciò vada al di là di ogni consapevolezza. Come sembra che la percezione della gravità, da parte di un portiere, vada oltre il senso con cui i comuni mortali vivono questa forza. Il fisico tedesco Albert Einstein ha dimostrato come non si possano distinguere gli effetti dell’attrazione gravitazionale di un pianeta, ad esempio, da quelli equivalenti dovuti ad un moto uniformemente accelerato. I recettori vestibolari, da soli, potrebbero confondere ad esempio fra inclinazione del capo e accelerazione dello stesso. Decidere dove cadrà un pallone, vuol dire invece per il portiere mettere in campo tutte le informazioni: visive, vestibolari e tattili.

Le sensazioni tattili inviano infatti segnali di feedback alle aree visive, potenziandone la percezione. D’altra parte, il portiere ha un controllo principalmente a feedforward, o anticipatorio, perché per afferrare la palla è necessario prevederne la traiettoria e collocare la mano in un punto che la intercetti… E per anticipare le proprietà dinamiche della palla, bisogna tenere sempre presenti la sua velocità, misurata dalla vista, e la sua massa, valutata dall’esperienza sulle relazioni tra aspetto e inerzia.

Questi misteriosi modelli sulle proprietà degli arti e degli oggetti del mondo fisico permettono veri e propri miracoli calcistici, come vanificare un calcio di rigore. Si dice però che il portiere conti poco e solo chi tira può sbagliare il rigore. Ciò è confermato dalle equazioni approssimate per il moto del portiere e della palla, e dal fatto che, al momento del tiro, la potenza biomeccanica del miglior portiere del mondo non può comunque controllare quasi il 30% della porta.
Eppure, scientificamente, basta osservare la corsa dell’attaccante, in particolare l’ultimo passo: se è ampio, il tiro sarà ad incrociare, altrimenti il rigore sarà calciato verso il palo lungo la direzione della corsa. E se il rigorista indirizzerà il pallone a più di 30 centimetri dal palo, all’interno della porta, ecco che il portiere trasformerà il profumo della sfida nel gusto dolce della vittoria.

Carnevale della Fisica #17 - Nucleus

2011-03-29T16:45:00.038+02:00

Editoriale

Carnevale della Fisica numero 17. Marzo 2011. Uno strano mese, quello che si chiuderà domani. Il titolo del Carnevale odierno, Nucleus, voleva essere celebrativo, in quanto proprio nel 2011 ricorrono i 100 anni dalla scoperta del nucleo atomico, da parte del fisico neozelandese Ernest Rutherford, mentre era Professore all'Università di Manchester (UK). Rutherford vinse il Premio Nobel per la Chimica nel 1908, per la scoperta della natura della particella alfa, e in quell'occasione ebbe modo di dire: In vita mia mi sono occupato di tante trasformazioni, ma nessuna è così stupefacente come quella che mi ha fatto diventare in un attimo da fisico a chimico.

A lui e alla grandissima intuizione sperimentale che lo portò a scoprire il nucleo, i Maghimatici hanno dedicato questo post, alla fine di novembre. Certo, al di là delle celebrazioni, dici Nucleus e uno pensa subito all'energia nucleare. E infatti, uno degli obiettivi di questo mese era proprio raccogliere informazioni da parte di fisici, esperti di comunicazione scientifica e appassionati di scienza a vario titolo, anche su questo argomento... ma non credo che qualcuno dei partecipanti (e non) si potesse aspettare la catastrofe che sta colpendo ancora adesso il Giappone e che sembra stia cominciando ad avere i primi effetti in altri paesi. Col beneficio del dubbio, ecco l'aggiornamento del Corriere della Sera (Web) di martedì 29 marzo 2011. Oppure questo aggiornamento, segnalato da Gianluigi Filipelli, che presenta i grafici con i dati sulla radioattività di Tokyo rilasciati dal laboratorio nipponico Riken.

Le esplosioni che hanno distrutto ed esposto i reattori della centrale nucleare di Fukushima I, dopo il devastante terremoto e gli tsunami dell'11 marzo 2011, non potevano non avere effetti sulla discussione italiana circa l'opportunità di tornare allo sfruttamento dell'energia nucleare. Ma chi si aspetta di trovare in questo Carnevale una risposta semplice, sì o no, resterà deluso. Piuttosto, troverà quante più informazioni possibili per farsi un'idea chiara su cosa siano l'energia nucleare, le centrali termonucleari a fissione, a fusione, le scorie, le problematiche della sicurezza, etc. E avrà tempo per pensare fino al 2012 perché l'attuale governo in carica ha annunciato una moratoria sull'energia nucleare.

A corollario, e diversamente dal tema principale, troverete poi altri importanti e bellissimi interventi.

Sommario

2011. Scusi, qualcuno sa cos'è l'energia nucleare?

Reattori a fissione nucleare

Come funziona una centrale nucleare a fissione e quali sono i suoi punti di maggiore criticità.

di Gianluigi Filippelli

Come funziona una centrale nucleare a fissione

Post sul funzionamento di una centrale nucleare a fissione, con le percentuali dei vari "modelli" attivi nel mondo e un'applet finale interattiva "Gestisci l'emergenza".

di Paolo Pascucci

Reattori nucleari, una breve presentazione e analisi di quello che è avvenuto in Giappone
Post informativo sulle centrali nucleari e cosa succede nel caso del disastro di Fukushima.
di Paolo Navaretti

Una filiera dell'atomo tra ricerca e industria. Sfida per la sicurezza e l'economicità delle centrali

Articolo pubblicato recentemente dal Sole24Ore sulle concrete prospettive dell'energia nucleare.

di Elisabetta Durante

Prof... ho paura della fusione nucleare!

Eh sì, in tutto questo bailamme di informazioni propinate da mattina a sera, ci si dimentica che anche i bambini e i giovanissimi sono fruitori di informazione...

di Annarita Ruberto

Enrico Fermi e i primi test nucleari [Sunday video]

Un documentario in tre parti su Enrico Fermi e il Progetto Manhattan per i primi test sul nucleare, con qualche interessantissimo rigo di riepilogazione.

di Annarita Ruberto

Chicago, 2 dicembre 1942: ricordo di Enrico Fermi

Altro filmato da Enea Web TV, raccolto da Annarita Ruberto, sugli aspetti e le principali tappe scientifiche della vita di Enrico Fermi, in Italia e negli Stati Uniti, dagli studi liceali alla messa in funzione della prima "pila atomica", per concludere con il suo ultimo discorso a Varenna, quando tornò in Italia per l’ultima volta.

Due riflessioni - on air su Caccia al Fotone

La notizia è nota: l’11 marzo 2011 un terremoto di magnitudo 8,9 richter ha colpito la costa orientale del Giappone. Sui giornali, telegiornali, radio, tweets, blog ed altre fonti di informazione ne abbiamo viste e sentite di ogni tipo, le cifre aumentano, e i dati, purtroppo, sono destinati a modificarsi (in peggio) di ora in ora. Ma sul fronte del nucleare giapponese cosa sta succedendo?

Condotta da Fabio De Sicot

Le centrali a fissione di quarta generazione

Dalla pila atomica alle centrali di quarta generazione.

di Enrico Maraffino

Energia nucleare alternativa

Ci sono tanti modi di intendere una centrale nucleare a fissione.

di Enrico Maraffino

Il futuro: le centrali a fusione

Sono molti i problemi da risolvere prima di poter parlare di impianti termonucleari a fusione. Ma vale la pena tentare...

di Enrico Maraffino

Nucleus, proprio quello.

Radioattività & company

Una spiegazione "popolare", ma molto utile, su cosa siano esattamente la radioattività e le radiazioni nucleari.

di Aldo Gagliano

Dosi di radiazioni ionizzanti consentite: una efficace infografica

Da xkcd.com, "Radiation Dose Chart", una efficace infografica che riporta con estrema chiarezza le dosi di radiazioni ionizzanti, che una persona può assorbire da varie sorgenti.

di Annarita Ruberto

La struttura dell'atomo [filmato storico]

Da Annarita Ruberto, un filmato dal ciclo di trasmissioni "Pulsar - storia della scienza e della tecnica del XX secolo" (Rai Educational), con una breve storia delle principali teorie atomiche.

Il nucleo: la sfilata delle sue accezioni scientifiche

Questo post analizza le più importanti accezioni di "nucleo" nel campo della scienza, in particolare il nucleo atomico, il nocciolo dei reattori nucleari, il nucleo cellulare, il nucleo terrestre e il nucleo del Sole. Il tutto è corredato alla fine da una carrellata di brani musicali.

di Leonardo Petrillo

Nucleo, microscopia confocale

Dal nucleo atomico al nucleo cellulare... introducendo alcuni metodi di microscopia confocale.

di Palmiro Poltronieri

Nuclei di casa nostra.

Chi è il "Forum Nucleare"?

Già, chi è? E qual è il suo obiettivo? A questo post si collega un video di Uniroma.tv, che riprende lo spot sul Forum Nucleare, ma ribalta i termini del dibattito: non più sì o no, ma il nucleare come?

E per par condicio, un altro video a cura del gruppo Media di Alternativa e del Forum nazionale dei movimenti antinucleari propone un'alternativa al nucleare.

di Aldo Domenico Ficara

Altri nuclei

Viaggio al centro della Terra

Supponete di poter trapanare da parte a parte il Pianeta Terra. Supponete anche di poterci entrare dentro senza bruciare vivi. Quanto tempo impieghereste ad arrivare dall'altra parte? E con quale moto?

di Marcello Seri

De' diversi modi di vedere il mondo
Spaccature cosmiche, epistemologiche ed ermeneutiche. Anche questo è la storia della fisica, sin da quando si dovette rimettere in gioco il ruolo da "nucleo" dell'Universo... Con un estratto del "Copernico" di Giacomo Leopardi.
di Maria Rosa Menzio

Non di solo nucleus...

Bambini, terremoti e informazione
Ai bambini è necessario spiegare gli eventi e le notizie, perché spiegare significa rassicurare. Per spiegare occorre un punto di vista alternativo a quelli dell'approssimazione mediatica e del sensazionalismo. Il punto di vista è quello della descrizione degli eventi, compresi quelli naturali per come si svolgono, il punto di vista obiettivo della scienza che racconta e descrive i fenomeni è quello più adatto per far si che i bambini capiscano.
di Maestra Rosalba

In cerca di fortuna
Due astrofisici, uno dei quali già noto per l'ipotesi di Nemesis, la lontana compagna oscura del Sole, ripropongono l'ipotesi di Tiche, vecchia di una decina di anni, con una serie di dati aggiornati. Il post prova ad esaminare i paper del 1999 e del 2011 dove viene proposta l'ipotesi teorica.
di Gianluigi Filippelli

Terremoto in Giappone: l'asse terrestre si è spostato?
Paura che la Terra si inclini troppo? Questo post fa chiarezza sull'argomento, con una intervista al Prof. Leopoldo Benacchio, astrofisico, docente ordinario di Astronomia al Master in Comunicazione Scientifica dell'Università degli Studi di Padova e Didattica dell'Astronomia all'Università di Venezia.
di Claudio Pasqua

Laputa, o gli astronomi tra le nuvole
Ovvero la satira di Johnatan Swift contro astronomi e matematici, sempre con la testa tra le nuvole.
di Marco Fulvio Barozzi

I polinomi di Jones

Topologia, quindi matematica. Però la topologia è quella matematica un po’ strana, che richiama alla mente forme deformabili, che danno l’idea di essere “più fisiche” delle figure euclidee.

dei Rudi Matematici

Il compleanno del mese

Compleanno del mese dedicato a Christian Goldbach, ma con la scusa si parla di Cabibbo, Occhialini, Balmer: tutti fisici.

dei Rudi Matematici

Quick & Dirty

Indovinello veloce e sporco dei Rudi Matematici.

Reti informatiche ed energia fotovoltaica
"Tutti i nodi vengono al network" e "Illuminami, disse il semiconduttore..." sono le trasmissioni di Caccia al Fotone segnalate questo mese da Fabio De Sicot.

Numero 18 - Preview [comunicato di Gianluigi Filippelli]

Il prossimo Carnevale #18 sarà ospitato da DropSea:

http://dropseaofulaula.blogspot.com/

Il tema principale sarà il laser, ma come al solito (visto che probabilmente sarò il primo a non rispettarlo!) sono ben accetti anche altri contributi e, perché no, anche temi secondari su suggerimento di lettori e carnevalisti. Il motivo della scelta del laser come tema principale è dovuto al fatto che il primo aprile è il compleanno di Claude Cohen-Tannoudji, vincitore del Nobel per la fisica nel 1997 proprio per "lo sviluppo di metodi per raffreddare e catturare gli atomi tramite il laser". A questo c'è da aggiungere l'uscita a marzo di due articoli della facility NIF sulla fusione nucleare indotta e controllata con i laser.

Infine: alcuni lettori si accorgeranno sicuramente dello spostamento di hosting rispetto all'usuale sede ospitante. Mi riservo la pubblicazione di un annuncio in tal senso sia su DropSea sia sul blog ufficiale del Carnevale.

Per questo mese, è tutto. Ci vediamo su DropSea il 30 aprile. Grazie a tutti per la partecipazione!

Please, call upon the author to explain!

2011-03-29T01:24:00.003+02:00

Il futuro: le centrali a fusione
Terzo e ultimo post sul presente e il futuro dell'energia nucleare.

Nel centro delle stelle, i nuclei di atomi leggeri, a partire dall’idrogeno, si fondono, cioè si uniscono, in nuclei più pesanti, liberando molta energia. Per avere la stessa energia che il Sole produce così in un solo secondo (oltre 11 milioni di miliardi di kWh), tutte le attuali centrali della Terra dovrebbero funzionare a pieno regime per i prossimi 6 milioni di anni.

Tutta questa energia proviene dal nucleo del Sole, dove la temperatura sale fino a 15 milioni di gradi centigradi e la pressione è un miliardo di volte più intensa di quella dell’atmosfera terrestre. In queste condizioni, può innescarsi la “fusione nucleare”. In dettaglio, quattro nuclei atomici di idrogeno si trasformano in un nucleo di elio, che ha una massa leggermente inferiore alla somma delle masse dei nuclei di idrogeno di partenza: la differenza si trasforma in energia secondo la più famosa legge di Einstein, Energia = massa * velocità della luce al quadrato.

Sulla Terra, invece, già la fusione dell’atomo più leggero, l’idrogeno, richiede temperature spaventose, di oltre 100 milioni di gradi centigradi, ben al di sopra delle temperature nel nucleo del Sole. Inoltre, l’enorme energia prodotta dalla fusione tenderebbe a far “fuggire” il combustibile di un’ipotetica centrale a fusione controllata.

La bomba H, l’arma più potente, sfrutta invece la fusione nucleare incontrollata. Il primo ordigno di questo tipo (la statunitense Ivy Mike) risale al 1952. Sempre negli anni ’50, in Unione Sovietica, veniva ideato il “tokamak”, acronimo russo di “camera toroidale a bobine magnetiche”, la struttura base anche del reattore ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor, Reattore Sperimentale Termonucleare Internazionale. Si tratta di un progetto internazionale, partito il 21 novembre 2006 a Parigi, quando è stato firmato l’accordo per la sua realizzazione a Cadarache (sud-ovest della Francia), dal 2007 al 2016, anche se l’avvio delle attività è previsto per il 2020. ITER costerà 4,57 miliardi di euro, secondo le stime ufficiali (ma si parla in realtà di 5-10 milioni di euro), e sono sette i partner coinvolti: UE, Giappone, Russia, Usa, Cina, India e Corea del Sud. L’obiettivo è quello di produrre energia dalla fusione e i lavori procedono, fra rallentamenti e successi.

In una centrale nucleare a fusione, come ITER, la prima cosa da fare è aumentare la temperatura in modo spaventoso, attraverso un opportuno sistema di campi elettromagnetici. L’energia diventa così elevata che i nuclei e gli elettroni degli atomi gassosi sono completamente separati: si parla allora di “plasma”. Ad un’energia ancora più alta possono intervenire le forze nucleari e si può innescare la fusione nucleare. La reazione scelta è quella fra i due isotopi dell’idrogeno, il deuterio (D o H-2) e il trizio (T o H-3). Dalla fusione D-T si produce un nucleo di elio-4 e un neutrone veloce, per un bilancio energetico che può essere milioni di volte maggiore della combustione del carbone. Il neutrone va, poi, a colpire un mantello di litio, un altro elemento leggero, dove cede la sua energia.

In futuro, con i progetti successivi ad ITER, il riscaldamento del mantello servirà per convertire acqua in vapore, che a sua volta farà girare una turbina per la produzione di corrente elettrica. Sarà questa la prerogativa del reattore DEMO, DEMOnstration power plant. Dimostrare l’economicità di questa risorsa sarà, invece, compito di ulteriori passi avanti. ITER dovrà solo produrre più energia di quella che consuma per tenere il plasma confinato al suo interno e segnare la “via” (iter, in latino) per una delle più importanti sfide che il futuro ci riserva. ITER, che avrà dimensioni paragonabili a quelle delle attuali centrali termoelettriche, utilizzerà pochi grammi di combustibile, deuterio (presente in natura) e trizio. Quest’ultimo sarà ricavato, dopo una prima fase, direttamente dal mantello di litio, grazie all’interazione con il neutrone. Deuterio e litio sono talmente abbondanti sulla Terra da poterli considerare fonti inesauribili. ITER, comunque, rappresenta una sfida tecnologica estrema, in quanto parti della macchina richiedono condizioni operative mai realizzate.

Una volta innescate le reazioni, però, saranno esse stesse a riscaldare il plasma e anche a provvedere alla produzione del combustibile. La centrale sarà, quindi, in grado di provvedere, almeno in parte, a sé stessa. Inoltre, la radioattività degli elementi in gioco ha tempi neanche lontanamente paragonabili a quelli delle scorie delle centrali nucleari a fissione. L’unico elemento radioattivo è il trizio, ma il suo stoccaggio richiede circa cento anni e non millenni. Per quanto riguarda la sicurezza, in caso di malfunzionamento, alla peggio il dispositivo si spegne in pochi secondi, perché smettono di sussistere le condizioni per la fusione. Ovviamente, non viene emesso alcun gas serra, o nocivo per la salute, come avviene nelle centrali termoelettriche.

È comunque solo l’inizio di un iter che potrebbe portare alla realizzazione di una centrale termonucleare a fusione, in grado di sfruttare il processo che “accende” le stelle, per “accendere” più banali computer, o mezzi di trasporto.

ITER non è l’unico progetto in corso. HiPER (High Power laser Energy Reaserch, ricerca sull’energia con laser ad alta potenza), ad esempio, è un progetto preliminare dell’ottobre 2008, per un dispositivo mirato a dimostrare la fattibilità della fusione nucleare mediante laser, che comprime il plasma come fanno i campi elettromagnetici in ITER. La sua costruzione è prevista dal 2011.

Il progetto Z-IFE (Z-pinch Inerzial Fusion Energy program, programma per l’Energia da Fusione Z-pinch Inerziale) ha l’ambizione di risolvere i problemi pratici per produrre energia da fusione con il cosiddetto sistema Z-pinch (Sandia National Laboratories, New Mexico, USA) per il confinamento del plasma: le stime calcolano che una capsula di combustibile potrebbe produrre in questo modo 300 MegaWatt di energia ogni 10 secondi.

Ma ci vorranno decenni e decenni prima che si possa parlare davvero di centrali termonucleari a fusione.

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2011-03-29T01:00:00.001+02:00

Energia nucleare alternativa

Segue con questo il trittico di post dedicati all'energia nucleare.

Nell’ambito dei reattori nucleari a fissione, il futuro potrebbe vedere la realizzazione operativa di progetti proposti, e in alcuni casi realizzati, fin dagli anni ’50. Sono i cosiddetti “reattori a neutroni veloci”, che possono autosostenere una reazione di fissione a catena, utilizzando i neutroni veloci e non solo quelli termici. Ciò consente di “bruciare” anche l’uranio-238, arrivando a sfruttare (IFR, leggi dopo) fino al 99,5% dell’uranio estratto in natura.

Se sono anche in grado di produrre più plutonio di quanto ne consumino, si definiscono allora “Fast Breeder Reactors” (FBR, Reattori Veloci Autofertilizzanti). Se invece consumano semplicemente il plutonio allora si dicono “burners”. Hanno inoltre la possibilità di “bruciare” altri elementi transuranici (cioè con numero atomico maggiore dell’uranio), contenenti le scorie più dannose (quelle a lungo tempo di decadimento), provenienti dai reattori ordinari. Alcuni progetti per le centrali nucleari di IV generazione prevedono già gli FBR. Ma ci sono altri progetti, interrotti in passato, che potrebbero tornare alla ribalta.

Ad esempio, il cosiddetto Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR, Reattore veloce autofertilizzante a metallo liquido) utilizza il sodio liquido come refrigerante, consentendo una migliore circolazione del calore, senza il problema di esercitare e controllare in sicurezza le enormi pressioni sui refrigeranti attuali (come avviene per l’acqua).

D’altra parte, il sodio è un elemento che, caldo, reagisce facilmente con l’acqua e prende fuoco a contatto con l’aria. Una versione più avanzata dell’LMFBR è l’IFR (Integral Fast Reactor, Reattore Veloce Integrale), un progetto del 1984, chiuso nel 1994 dal governo degli Stati Uniti. In 200 anni, le scorie di un IFR non costituirebbero più una minaccia.

Una grande novità, promossa dai reattori veloci, ma applicabile in realtà anche ad alcuni di II generazione (CANDU), è la possibilità di sostituire l’uranio con il torio. Il torio è un elemento molto abbondante in natura, disponibile forse per centinaia di anni. Inoltre, produce scorie radioattive pericolose solo per circa 500 anni. Il Premio Nobel per la fisica, Carlo Rubbia ha da tempo lanciato una sua proposta di reattore al torio, che funziona al di sotto della massa critica, per cui, per sostenere la reazione a catena c’è bisogno di una sorgente esterna di neutroni. Infatti, al reattore vero e proprio (chiamato “rubbiatron”), si affianca un acceleratore di particelle (un “sincrotrone”) che produce protoni, da sparare contro un bersaglio di metallo pesante (piombo, torio, o uranio), per la produzione di un flusso di neutroni. Quando i neutroni colpiscono il torio, questo si trasforma in uranio-233, un materiale fissile non presente in natura, mentre il piombo fuso agisce da moderatore e refrigerante. Se qualcosa va storta, la reazione non si può autosostenere, quindi la sicurezza è maggiore. Inoltre, un reattore del genere produrrebbe poco plutonio (non contribuendo alla proliferazione delle armi nucleari) e comunque lo potrebbe bruciare.

FYI Orari Laboratori Scientifici Ragazzi Aprile 2011 - Pineto, Mutignano

2011-03-21T02:26:00.000+01:00

Ragazzi e ragazze di Pineto e Mutignano,

dopo un Marzo davvero pazzerello,

reso complicato dagli alluvioni e

dai relativi allagamenti delle Scuole,

da Aprile si ritorna alla normalità.

E per rimettere tutto veramente a posto,

dovrete conoscere bene i segreti delle forze,

dell'inerzia, dell'equilibrio e dell'energia.

Forza, riprendiamo la strada per diventare Fisici fenomenali!

Mettete in agenda l'appuntamento!

Tutti i MARTEDÌ di Aprile a PINETO – Villa Ardente, Via De Litio
15.00 - 16.00 – 6/11 anni / 16.30 - 17.30 – 12/16 anni

Tutti i MERCOLEDÌ di Aprile a MUTIGNANO – P.zza S. Silvestro
18.00 - 19.00 – 6/12 anni

Informazioni, costi e programmi
3294613169 maghimatici@gmail.com

De’ diversi modi di vedere il mondo - di Maria Rosa Menzio

2011-03-17T12:49:00.001+01:00

Con grande piacere ospitiamo il contributo di Maria Rosa Menzio, ideatrice del progetto Teatro e Scienza, per il Carnevale della Fisica #17, con un breve e interessantissimo estratto de "Il Copernico" di Giacomo Leopardi.

Non comincio con una citazione ma con una barzelletta.

Trovata su Internet e spacciata per vera.

Gli scienziati alla NASA hanno costruito una specie di cannoncino per lanciare dei polli morti alla velocità massima possibile contro i parabrezza degli aerei di linea, degli aviogetti militari e della navetta space shuttle. Lo scopo è simulare i frequenti scontri con i gallinacei vaganti nell'aria per verificare la resistenza dei parabrezza. Alcuni ingegneri britannici, avendo sentito parlare di questa "arma", erano desiderosi di provarla sul parabrezza dei loro nuovi treni ad alta velocità. Sono stati presi accordi con la NASA ed il cannone è stato spedito agli assistenti tecnici britannici. Quando l'arma è stata attivata la prima volta, gli ingegneri britannici sono rimasti impietriti mentre il pollo sparato dal cannoncino si schiantava contro il loro parabrezza infrangibile e lo fracassava, rimbalzava contro la console dei comandi, spezzava in due lo schienale della poltroncina di un ingegnere e si andava ad incastrare nella parete posteriore della baracca come se fosse stato una freccia scoccata da un arco. Gli sconvolti tecnici britannici hanno trasmesso i risultati disastrosi dell'esperimento e i progetti del parabrezza supplicando gli scienziati americani perché dessero dei suggerimenti. La NASA ha risposto con un appunto della lunghezza di una riga: "Scongelate i polli".

Nello scorso secolo i più grandi risultati delle teorie fisiche hanno segnato una profonda spaccatura anche in epistemologia ed ermeneutica.
Parlo, è ovvio, della teoria della Relatività e della Meccanica quantistica. Quest’ultima ha scavalcato enormi frontiere logiche. Gli scienziati hanno constatato che l’energia non è continua, ma discreta. Hanno scoperto che le nostre operazioni di misura non possono essere precise oltre certi limiti. Aumentando la precisione della misura dell’impulso di una particella elementare diminuisce quella della sua posizione. La spiegazione, o il suo tentativo, è questa: non è che sia negata per principio una comprensione totale di certi nessi, ma semplicemente che questi nessi non esistono. Vale a dire che il concetto di “posizione” non si può applicare all’elettrone, proprio come un essere umano non è dotato di spin. Quindi la caduta della fisica classica è dovuta all’arbitraria imposizione al microcosmo di leggi fisiche valide soltanto per il macrocosmo.
Inoltre la meccanica quantistica ha un altro aspetto inconsueto, quando dice che la luce, e tutta la materia, hanno una doppia natura: corpuscolare e ondulatoria. Che cosa significa ciò? Cominciamo col notare che un certo fenomeno non ci mostra mai contemporaneamente la luce come particella e come onda a causa dell’esclusione reciproca degli apparecchi usati nei due casi. Pensiamo a un esempio banale. La mia caldaia fornisce acqua calda sia per il riscaldamento dei caloriferi, sia per l’erogazione dai rubinetti, ma non mai tutte e due le cose contemporaneamente: l’erogazione dell’acqua calda stacca automaticamente il riscaldamento per i termosifoni.
Per Heisenberg le particelle elementari “sono” le equazioni della meccanica quantistica: esse costituiscono cioè delle definizioni implicite. Esattamente come i primi quattro postulati di Euclide definivano implicitamente i concetti di “retta” e di “piano”. E queste novità in ambito fisico modificano la logica. Due proposizioni sono contraddittorie quando, se l’una è vera, l’altra è falsa (logica classica). Sono complementari quando, se l’una è vera, (o falsa) l’altra è priva di senso (logica quantistica). Prendiamo ad esempio la frase: “Io mi pettino” che può essere vera o falsa. Oppure la frase “il libro è rilegato” anche questa vera o falsa. Ma le due frasi “io sono rilegata” oppure “il libro si pettina” non sono né vere né false: sono senza senso. In sostanza, come la parallela può non essere unica, se non è più la parallela euclidea, così la particella può non essere incompatibile con certi caratteri ondulatori, se la particella non è più quella classica e i caratteri ondulatori non sono più quelli classici. E come la retta ellittica non è più indefinitamente prolungabile, così la particella può non avere più esatta posizione e velocità: questi possono essere concetti “non pertinenti” per le particelle.
Riguardo alle teorie sul cosmo, c’era una volta la teoria geocentrica, le terra era al centro dell’universo e tutto il resto le girava intorno. Un po’ complicato tutto il cancan dei cicli, epicicli, equanti, moti retrogradi ed altri balletti vari, ma insomma era chiaro e visibile che il sole girava e la terra no.
Poi ne è arrivata un’altra, di teoria, più giovane, più semplice, simpatica… il sole al centro dell’universo e la terra e gli altri pianeti che le giravano intorno. Unica complicazione: le orbite dei pianeti non erano più circolari (il cerchio da sempre simboleggiava la perfezione) ma ellittiche, e questo… beh questo ci è voluto un po’ a farlo digerire.
Ancora una volta il tempo scorre via ed eccola, l’ultima arrivata, come a un ballo delle debuttanti, eccola arrivare ed eclissare tutte le altre col fascino del mistero. E’ una sfida: la fascinazione della difficoltà, la conquista della preda, la bella donna, la teoria complessa del tempo che si allunga e dello spazio che si accorcia… intendo, ovviamente, la teoria della relatività.
E poi? Che cosa ci riserverà il futuro?
Siamo in attesa di novità…

Per finire, un breve estratto del dialogo “Il Copernico” di Leopardi. Esempio interessante di “teatro in fisica” da parte di uno dei massimi poeti d’Italia, anzi del mondo, che di certo non aveva gran reputazione di scienziato.

IL COPERNICO

Scena prima.
L’Ora prima e il Sole
Ora prima.     Buon giorno, Eccellenza. I cavalli sono in ordine. La diana è venuta fuori da un pezzo.
Sole.     Bene: venga o vada a suo agio.
Ora prima.     Oh, Eccellenza, che è cotesto? si sentirebbe male?
Sole.     No no, non mi sento nulla; se non che non mi voglio muovere: e tu te ne andrai per le tue faccende.
Ora prima.   Come debbo io andare se non viene ella, ché io sono la prima Ora del giorno? e il giorno come può essere, se vostra Eccellenza non si degna, come è solita, di uscir fuori?
Sole.     Io sono stanco di questo continuo andare attorno per far lume a quattro animaluzzi, che vivono in su un pugno di fango, tanto piccino, che io, che ho buona vista, non lo arrivo a vedere: e se gli uomini vogliono veder lume, che tengano i loro fuochi accesi.
Ora prima.     E al freddo come provvederanno? che senza quell’aiuto che avevano da vostra Eccellenza, non basterà il fuoco di tutte le selve a riscaldarli. Oltre che si morranno anco dalla fame: perché la terra non porterà più i suoi frutti.
Sole.     Che importa a me? sono io la balia del genere umano? E se debbo anco servir di stufa, è ragionevole, che volendo la famiglia scaldarsi, venga essa intorno del focolare, e non che il focolare vada dintorno alla casa. Per questo, se alla Terra fa di bisogno della presenza mia, cammini ella e: che io non ho bisogno di cosa alcuna dalla Terra.
Ora prima.     Vostra Eccellenza vuol dire, che quello che per lo passato ha fatto ella, ora faccia la Terra.
Sole.     La via più spedita è di trovare un filosofo che persuada alla Terra di muoversi. Dunque tu te n’andrai là in Terra: e se ella troverà qualcuno di quei filosofi, ella, levatolo su di peso, se lo gitterà in sul dosso; e così torni, e me lo rechi insin qua: che io vedrò di disporlo a fare quello che occorre. Hai tu inteso bene?
Ora prima.     Eccellenza sì. Sarà servita.

Scena seconda.
Copernico in sul terrazzo di casa sua, guardando in cielo a levante, per mezzo d’un cannoncello di carta; perché non erano ancora inventati i cannocchiali.
O che tutti gli oriuoli fallano, o il sole dovrebbe esser levato già è più di un’ora: e qui non si vede né pure un barlume in oriente; tutte le stelle risplendono come fosse la mezza notte. I Peruviani raccontano che una volta, in antico, fu nel paese loro una notte lunghissima, sterminata; e alla fine il sole uscì fuori da un certo lago, di Titicaca. Ma ho pensato che queste fossero ciance. Ora mi risolvo a credere che queste cose possano esser vere verissime: anzi io sono per andare a tutti i laghi e a tutti i pantani che io potrò, e vedere se io m’abbattessi a pescare il sole. Ma che è questo rombo che io sento?

Scena terza.

L’Ora ultima e Copernico

Ora ultima.    Copernico, io sono l’Ora ultima.
Copernico.     L’ora ultima? Bene: qui bisogna adattarsi. Solo dammi spazio, che possa far testamento prima di morire.
Ora ultima.     Che morire? io non sono già l’ora ultima della vita.
Io sono l’ultima ora del giorno.
Copernico.     Ho inteso: la prima Ora è malata.
Ora ultima.     Lasciami dire. Il giorno non è per aver luogo più, né oggi né domani né poi, se tu non provvedi.
Copernico.     Buono sarebbe, che toccasse a me di fare il giorno.
Ora ultima.     E’ di necessità che tu venga meco a casa del Sole, mio padrone. Tu intenderai ora il resto per via; e parte ti sarà detto da sua Eccellenza, quando noi saremo arrivati.
Copernico.     Bene sta ogni cosa. Ma il cammino, se però io non m’inganno, dovrebbe esser lungo assai. E come potrò io portare tanta provvisione che mi basti a non morire affamato qualche anno prima di arrivare? Aggiungi che le terre di sua Eccellenza non credo producano di che apparecchiarmi solamente una colazione.
Ora ultima.     Lascia andare… Tu non avrai a star molto in casa del Sole; e il viaggio si farà in un attimo; perché io sono uno spirito.

Scena quarta.

Copernico e il Sole

Sole. Non si racconta egli di un vostro matematico antico, il quale diceva che se gli fosse dato un luogo fuori del mondo, che stando egli in quello, si fidava di smuovere il cielo e la terra?

Copernico.     Signor mio, ci si richiederebbe una leva; la quale vorrebbe essere tanto lunga, che vostra signoria, quantunque ricca, non ha tanto che bastasse a mezza la spesa della materia per farla. E se voi state fermo le stelle, vedendo voi a sedere, non su uno sgabello, ma in trono; e che avete dintorno questa bella corte di pianeti; vorranno ancor esse regnare: e chi ha da regnare, ci hanno a essere i sudditi: vorranno avere i loro pianeti, come voi. I quali pianeti nuovi, converrà che sieno anche abitati e adorni come la Terra. E qui non vi starò a dire del povero genere umano; a che si ridurrà egli quando scoppieranno fuori tante migliaia di altri mondi, in maniera che non ci sarà una minutissima stelluzza che non abbia il suo. Ma considerando solamente l’interesse vostro, insino a ora voi siete stato, se non primo nell’universo, certamente secondo, cioè a dire dopo la Terra, e non avete avuto nessuno uguale; che le stelle non si sono ardite di pareggiarvisi: ma in questo nuovo stato avrete tanti uguali, quante le stelle coi loro mondi. Sicché la mutazione sarà con pregiudizio della dignità vostra. Ci resterebbe una certa difficoltà solamente.
Sole.     Via, qual è?
Copernico.     Che io non vorrei, per questo, essere abbruciato vivo, a uso della fenice: perché accadendo questo, io sono sicuro di non avere a risuscitare dalle ceneri come fa quell’uccello, e di non vedere più, da quell’ora innanzi, la faccia della signoria vostra.

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2011-03-17T10:18:00.007+01:00

Le centrali a fissione di quarta generazione

Comincia con questo un trittico di post dedicato all'energia nucleare. Si tratta di testi pensati per un volume enciclopedico divulgativo sull'energia, che non si riuscì a pubblicare. I dati sono aggiornati al 2008, ma restano di attualità.

Nel 2008, sono 439 le centrali nucleari a fissione operative nel mondo (più 44 in costruzione), per un totale di oltre 372 mila GigaWatt di potenza elettrica installata. L’energia nucleare da fissione, nonostante le eterne controversie sul suo utilizzo, si avvia a diventare parte integrante del futuro dell’umanità.
Allo stato attuale, la fonte principale è l’uranio. È un elemento presente in natura sottoforma di minerali e, una volta impiegato come combustibile nei reattori, non si riforma più. Quindi non è rinnovabile. La disponibilità reale dipende fortemente dal futuro. Con le tecnologie odierne, si stima che il rapporto fra le riserve conosciute e la produzione annuale è di circa 40 anni, ma, come è avvenuto ad esempio per il petrolio, anche le riserve possono aumentare negli anni, a seguito della scoperta di nuovi giacimenti o di perfezionamenti nelle tecniche di estrazione. Inoltre, l’uranio non è l’unico materiale “fissile” e alcune tecnologie per i reattori di IV generazione prevedono di cambiare drasticamente il succitato rapporto.

Fissione nucleare significa che i nuclei degli atomi di alcuni elementi si scindono, a seguito del bombardamento con altre particelle, generando nuclei più leggeri e liberando quantitativi di energia molto maggiori di quelli relativi alla combustione delle fonti fossili. A seguito del bombardamento con un neutrone, ad esempio, il nucleo di uranio-235 (l’elemento più utilizzato) si scinde in due nuclei più leggeri liberando due o tre neutroni, che possono colpire altri nuclei di U-235, e così via. Questa “reazione a catena” può continuare solo se la quantità di uranio è superiore ad una certa soglia (“massa critica”), e diventa così una “reazione autosostenuta”. Il 2 dicembre 1942, l’equipe di Enrico Fermi, a Chicago (USA), “controllò” per la prima volta una reazione di questo tipo, mentre la reazione a catena non controllata è alla base del funzionamento delle prime bombe atomiche.

Per quanto ce ne siano di diversi tipi, i reattori a fissione si basano su elementi fissi: la fissione del combustibile, contenuto nel “nocciolo”, produce neutroni ed energia termica, dovuta allo spostamento nelle barre di combustibile dei prodotti di fissione. Quest’ultima riscalda un “fluido refrigerante” che scambia il calore con l’acqua e produce vapore acqueo, con il quale si genera energia elettrica attraverso le turbine. La fissione dell’U-235 avviene grazie ai neutroni “lenti” (o “termici”), quelli con un’energia relativamente bassa. Perciò è previsto un “moderatore” (grafite o acqua pesante), che appunto rallenta i neutroni. Per controllare le reazioni ed evitare incidenti, si pongono delle “barre di controllo” (in argento, cadmio, indio, o altri materiali), in grado di assorbire del tutto i neutroni.
Oltre alla grande potenza energetica, la fissione non prevede emissioni di gas serra o altri inquinanti, perciò non contribuisce in alcun modo al surriscaldamento globale. Inoltre, in campo economico-politico, consente ai vari paesi di raggiungere un’indipendenza energetica (eccezion fatta, per l'acquisto del combustibile). Ma ci sono delle problematiche di importanza fondamentale.

Innanzi tutto, l’U-235 costituisce solo lo 0,7% dell’uranio totale (il 99,3% è uranio-238), quindi un reattore a fissione con neutroni termici è intrinsecamente poco efficiente. Si può perfezionare la tecnica di “rallentamento” dei neutroni, oppure arricchire l’U-235 fino al 5% attraverso particolari tecnologie. A seconda del paese o del tipo di reattore, si utilizza una o l’altra possibilità. Ad ogni modo, vuol dire che di 1 kg di uranio estratto, vengono sfruttati al massimo 50 g di U-235. Così, le efficienze dei reattori a fissione di I e II generazione si attestano al massimo su valori dello 0,6%. Negli ultimi anni, si stanno però sviluppando dei perfezionamenti sulle tipologie di reattore di II generazione (PWR, BWR, CANDU, etc.) per aumentare leggermente l’efficienza e portare la sicurezza delle centrali nucleari a livelli mai visti: sono questi i reattori a fissione di III generazione, in fase di realizzazione. Uno di questi è l’EPR, di costruzione franco-tedesca, la cui attività dovrebbe partire attorno al 2010 ad Olkiluoto, in Finlandia.

Il principale problema delle centrali nucleari è costituito però dalle scorie, cioè dai materiali residui dei processi di fissione nel nocciolo. Ci sono vari livelli di scorie, ma le più pericolose sono costituite dal plutonio-239 (prodotto dal bombardamento dell’U-238 da parte di un neutrone) e dei cosiddetti “attinidi minori” (nettunio, americio e curio). La loro radioattività (cioè la capacità di emettere radiazioni nocive per gli organismi viventi) resta elevata per decine di migliaia di anni. I siti di stoccaggio devono essere così “siti geologici”, cioè in grado di rimanere intatti per centinaia di migliaia di anni. In questo campo, la Svezia è all’avanguardia. Le scorie, a 500-1000 metri di profondità in formazioni profonde argillose o saline, sono racchiuse in involucri di acciaio e rame. I contenitori sono posti in strutture di bentonite, un tipo di argilla che impedisce eventuali infiltrazioni di acqua. I tunnel di accesso al sito sono riempiti di bentonite e sabbia e il tutto è immerso in una roccia protettiva. Così, le scorie si ritengono stoccate in sicurezza.

Ma bisogna andare oltre. Secondo le stime degli esperti, intorno al 2030, entreranno in funzione i reattori di IV generazione. Anche se non ci sono progetti in fase di realizzazione, le soluzioni, profondamente innovative, vengono provate e perfezionate negli anni. Delle 6 famiglie in progetto, alcuni reattori di IV generazione utilizzeranno i neutroni veloci (e non solo quelli termici), estendendo i materiali combustibili all’U-238, Pu-240 e altri elementi. Saranno reattori “autofertilizzanti” perché produrranno più combustibile (plutonio e altri elementi) di quello che consumano. Alcune soluzioni prevedono l’utilizzo di torio, meno pericoloso in termini di scorie, e di neutroni termici. Le efficienze, in generale, potranno salire fino al 70% e la disponibilità energetica, da nucleare, potrebbe dilatarsi di migliaia di anni. La produzione di scorie si ridurrebbe e il plutonio non sarebbe più disponibile per le armi nucleari. Non esisterebbero, praticamente, più i problemi connessi alla sicurezza e, nel caso della tecnologia VHTR, si prevede addirittura la produzione di idrogeno, un ottimo vettore energetico per il futuro.

Tutto ciò andrà verificato nei prossimi decenni. Fatto sta che l’energia nucleare da fissione vive una sua personale rivoluzione, decisiva per tutta l’umanità.

ATTENZIONE ALLE SCORIE!
Le scorie radioattive non provengono solo dalle centrali nucleari. Un reattore di tipo PWR, ad esempio, produce in un anno solo 2-3 kg di plutonio, ma vnno stoccati anche gli indumenti dei tecnici delle centrali, dei laboratori e degli ambulatori di radiomedicina. Sono scorie le armi nucleari dismesse e le centrali stesse, che vengono smantellate con grande attenzione, anche per 150 anni dopo la chiusura. Tutto ciò viene interrato in siti particolari, per centinaia di migliaia di anni. Ma come avvertire la pericolosa di un sito per gli uomini del 50.000 d.C.?
È un problema che si sono posti scienziati, linguisti, antropologi ed esperti di fantascienza, per il Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), nel New Mexico (USA). Le soluzioni proposte sono state varie e, a recinzioni granitiche di 7 metri e mezzo di spessore, avvertenze multilingua e schemi rialzati della mappa dell’impianto, si potrebbero aggiungere rocce appuntite e disegni in stile “preistorico”. Dovrà essere, insomma, una “Stonehenge radioattiva” facilmente interpretabile come “STATE ALLA LARGA!”

ELETTRICITTÀ - Il nuovo libro dell'ideatore dei Maghimatici

2011-03-14T14:51:00.002+01:00

Lampadine, frigoriferi, termosifoni e fornelli,

le cellule del nostro corpo e il cellulare, il computer, le automobili…

per funzionare, tutte queste cose hanno bisogno di ENERGIA!

Peccato che per ottenerla stiamo rischiando di rendere

il nostro pianeta inospitale, per noi stessi prima di tutto.

Forse dovremmo prendere spunto dagli abitanti di

ElettriCittà: una metropoli eco-sostenibile che funziona

grazie a fonti rinnovabili e pulite,

dove le automobili sono elettriche e ogni abitazione

produce più energia di quanta ne consuma!

Un’interessante passeggiata tra i quartieri

di un mondo immaginario ma possibile, per capire cos’è,

come si trasforma e da dove viene l’energia,

l’importanza delle fonti rinnovabili e il ruolo della ricerca scientifica,

ma anche le problematiche del “nostro mondo”

legate all’ambiente e alla distribuzione equa del consumo

di risorse fra i vari Paesi.

Dal 28 al 31 marzo ElettriCittà ti aspetta al
BOLOGNA CHILDERN'S BOOK FAIR
la Fiera Internazionale del Libro per Ragazzi
PAD.26 STAND B10

http://lapis.weebly.com/elettricitta.html
http://www.edizionilapis.it/it/libro.php?id=275

Carnevale della Fisica #17 - Il Tema

2011-02-28T02:23:00.001+01:00

Ancora sotto l'effetto psichedelico dell'oscurità

e della luce del Carnevale #16,

direttamente su Questione della decisione,

i Maghimatici raccolgono il testimone

per traghettare chiunque vorrà

condividere la propria conoscenza fisica,

e non solo,

verso le sorgenti di un secolo di scienza e tecnologia.

Il 30 marzo 2011, sul blog dei Maghimatici,

si svolgerà il Carnevale della Fisica #17 che,

nonostante il numero,

nulla avrà a che fare con la superstizione e la scaramanzia.

Immaginate di sollevarvi dal Duomo di Milano,

fino ad abbracciare con lo sguardo tutta

l'area metropolitana del capoluogo lombardo.

Bene: se Milano è l'atomo,

Piazza Duomo è il nucleo,

diecimila volte più piccolo.

Eppure, è grande nella storia dell'uomo il suo effetto.

Tutto cominciò nel 1911, quando un professore baffuto e neozelandese...

ma questa storia la potete trovare qui.

Mentre a voi non resta che cimentarvi con

il tema del Carnevale della Fisica #17.

Dal passato remoto all'attualità,

dalla ricerca scientifica all'economia,

dalla politica all'amore.

In ogni cosa c'è un Nucleus.

Attendiamo i vostri contributi,

da segnalare a maghimatici@gmail.com.

Please, call upon the author to explain!

2011-02-27T16:03:00.003+01:00

Luce e oscurità. Tema libero.

È il 2011. Non è il futuro. È il presente, l'attualità. L'attualità scientifica. Quella che parla di cellule staminali ricavate dal cordone ombelicale per la cura di malattie rare nei bambini, quella di LHC, quella del telescopio orbitante Kepler e della ricerca di pianeti extrasolari simili alla Terra, quella dei nanotubi di silicio per la propulsione dei mezzi a idrogeno, quella dell'ingegneria genetica che permette di avere carta o biomasse senza dover distruggere le foreste.

È il 2011. Non è il passato. È il presente di Ospedali dove NON si praticano test e analisi sui feti, necessari per determinare la presenza di disfunzioni importanti, in quanto l'Ospedale non è attrezzato. E perché non è attrezzato? Perché nell'Ospedale non si pratica in alcun modo l'aborto, sia pure terapeutico, e quindi l'Ospedale ha seguito una deriva detecnologizzante, per cui l'ecografo è di 20 anni fa e se vuoi sapere qualcosa di più sul feto, ti conviene spostarti di almeno 50-80 chilometri. Se non di più. È il presente di "avvistamenti" di giocattoli luminosi scambiati per intelligenze extraterrestri. È il presente di Stati laici in cui non si può morire né vivere secondo la coscienza propria o quella della propria famiglia. È il presente dove l'intervento umano sulle piante viene scambiato, a priori, per immoralità genetica, o dove le automobili vanno ancora a petrolio (!).

A cosa serve la scienza? Cos'è la scienza? Al di là delle definizioni universali e filosofiche, non si può sperare che nella società odierna la scienza sia libera. Troppi settori economici (e insieme politici) dipendono dalla scienza, e dalle sue applicazioni, così come determinano la ricerca scientifica. Ma, sicuramente, qualcosa la scienza regala all'uomo indipendentemente da tutto: scelte. Di solito, sono scelte difficili, che nessuno vorrebbe affrontare nel corso della propria vita, ma che, in ultima analisi, disegnano la vita. Sapere a cosa si va incontro, scientificamente, aiuta a decidere, ma non detta in via definitiva se intraprendere una strada oppure no. La sincera opportunità scientifica non dice mai "è così", semmai ricorda sempre che "così facendo" si aumentano o si diminuiscono le probabilità di ottenere un effetto.

Eppure, mentre la gente "comune" trova molto più affidabile e consueto l'impossibile rispetto all'improbabile (o il probabile, il vero fulcro della ricerca scientifica in ogni campo), utilizzatori finali della scienza, come medici, biologi, ingegneri, fisici, etc., preferiscono proporre teoremi stabiliti in un ambiente ristretto (come quello di un Ospedale vagamente oscurantista, o una multinazionale qualunque dell'energia), piuttosto che presentare il ventaglio delle scelte scientifiche.

È storia di tutti i giorni, ma è strano ritrovarsi immersi in una di queste storie, ed è piuttosto frustrante osservare come valutazioni contrarie alla libertà di scelta abbiano invece un effetto dirompente e convincente nella gente "comune". È strano essere comunicatori scientifici, aperti ad ogni eventualità e possibilità, e ritrovarsi di fronte a vincoli religiosi e legislativi che nulla hanno a che fare con l'evoluzione intellettuale dell'uomo. È strano ma è così. È successo. E succede. E, purtroppo, continuerà a succedere.

FYI Orari Laboratori Scientifici Ragazzi - Marzo 2011 Pineto, Mutignano

2011-02-27T13:37:00.000+01:00

Ragazzi e ragazze di Pineto, Mutignano e Atri,

pronti a cadere...? Dopo aver sfidato i bizzarri

enigmi del Re, da mercoledì 9 Marzo 2011

tornano gli esperimenti dei Maghimatici Laboratori Scientifici.

Riuscirete a rimanere in equilibrio?

Avrete il coraggio di effettuare dei veri e propri

numeri da circo?

Cosa ha a che fare tutto questo con la scienza...?

Lo scoprirete solo diventando Fisici fenomenali!

Mettete in agenda l'appuntamento!

Tutti i MARTEDÌ a PINETO – Villa Ardente, Via De Litio

giovedì 10 e 17 marzo,

martedì 22 e 29 marzo.
15.00 - 16.00 – 6/11 anni / 16.30 - 17.30 – 12/16 anni

Tutti i MERCOLEDÌ a MUTIGNANO – Auditorium

mercoledì 9, 16, 23 e 30 marzo
18.00 - 19.00 – 6/12 anni

Informazioni, costi e programmi
3294613169 maghimatici@gmail.com

Please, call upon the author to explain!

2011-02-27T13:16:00.000+01:00

Uno spettro si aggira per l'Abruzzo!

È il fantasma della curiosità, lo spauracchio della conoscenza, il piacere grottesco del fenomeno naturale a colori. È la scienza dei Maghimatici, insomma. Quella con la "s" minuscola, se vogliamo, ma pur sempre "scienza". Basta avere 11 anni di età per restare folgorati dal fascino perverso delle "cose che accadono". Basta averne 18 per non credere ai propri occhi. Doppie eliche di metallo e plastica, giocattoli di patata che stanno miracolosamente in piedi, gas e liquidi che si inseguono senza tregua... Tutte le classi della Scuola Media di Guardiagrele, in provincia di Chieti, sono state visitate dagli spettrali Maghimatici, i quali hanno prima infestato il Laboratorio di Scienze della Scuola Media e poi varcato la soglia delle Scuole Superiori, nel regno del "dove non si scherza più", per scoprire insieme che non è poi così vero... E non è ancora finita perché in questi tempestosi giorni invernali giovani donne e giovani uomini dell'ITC e del Liceo Scientifico vedranno l'arrivo dei Maghimatici, che li inviteranno a mettere da parte i libri per qualche giorno per lasciare spazio alla più profonda immaginazione umana e alla semplice scoperta scientifica. Quella con la "s" minuscola, se vogliamo, ma pur sempre "scoperta".

Per tutti i giovani meno fortunati, quelli che non possono contare troppo su iniziative del genere presso i propri istituti scolastici o non hanno insegnanti e dirigenti illuminati o desiderosi di lavorare sulla naturale voglia di scoperta, la raccomandazione resta sempre la stessa: guardatevi attorno e qualsiasi sia la vostra passione non dimenticate mai di osservare le cose, tutte le cose, con la curiosità indagatrice che tutto rende possibile e date sfogo alle vostre idee ribelli.

"L'immaginazione è più importante della conoscenza. La conoscenza è limitata; l'immaginazione abbraccia l'universo". Albert Einstein

I prossimi appuntamenti dei Maghimatici Laboratori Scientifici in Abruzzo:

- Lunedì 28/02/2011, 8,30-13,30, Guardiagrele (CH), Liceo Scientifico.
- Martedì 01/03/2011, 15,00-16,00, Pineto (TE), Via De Litio,
Maghimatici alle prese con la Porta d'oro del Re.
- Mercoledì 02/03/2011, 8,30-13,30, Guardiagrele (CH),
Liceo Scientifico e ITC.
- Mercoledì 02/03/2011, 15,00-17,00, Roseto degli Abruzzi (TE),
I Circolo Sede D'Annunzio, È l'anno della Chimica!
- Mercoledì 02/03/2011, 18,00-19,00, Mutignano (TE), IPAB,
Maghimatici alle prese con la Porta d'oro del Re.
- Giovedì 03/03/2011, 9,30-12,00, Roseto degli Abruzzi (TE),
I Circolo Sede M. Schiazza, Matematica dalla A allo zero.
- Venerdì 04/03/2011, 9,30-12,00, Roseto degli Abruzzi (TE),
I Circolo Sede M. Schiazza, Matematica dalla A allo zero.
- Venerdì 04/03/2011, 15,00-17,00, Cologna Spiaggia (TE),
I Circolo, È l'anno della Chimica!
- Sabato 05/03/2011, 8,30-13,30, Guardiagrele (CH),
Liceo Scientifico e ITC.

Please, call upon the author to explain!

2011-02-16T00:50:00.004+01:00

In buona sostanza...

Giornate intere fra i banchi di scuola, ad inzaccherare cattedre con terra e acqua (variopinta e sporca), per scoprire cosa pensano i bambini delle sostanze. Ed ecco la prima classificazione non-ufficiale secondo i giovanissimi delle Scuole Primarie.

Sostanze buone Di solito l'acqua e poche altre. Le sostanze buone si possono assumere in ogni momento, anche senza chiedere il permesso ad un adulto.

Sostanze strane Si tratta di quelle sostanze prodotte in alcuni particolari esperimenti, capaci di cambiare colore se sollecitate dal contatto con altre sostanze (naturali o strane).

Sostanze naturali Sono le sostanze evidentemente prodotte dalla natura. In questa categoria, non si va oltre il succo di cavolo e fa bella mostra di sé la terra. Ma restano esclusi petrolio e gas naturale, in quanto facenti parte delle sostanze inquinanti.

Sostanze sporche Il nome inganna. È in realtà la categoria delle sostanze che sporcano, ma riuscire a classificare con precisione una sostanza sporca è cosa ardua, perché dipende da cosa succede durante l'esperimento. Solo la tintura di iodio ha un posto fisso in questa categoria.

Sostanze inquinanti Non conta se l'inquinamento è in ultima analisi colpa dell'uso che l'uomo fa di alcune sostanze... Petrolio e fumo sono inquinanti a prescindere, in questa classificazione istintiva e altamente empirica.

Sostanze semplici Sono quelle che hanno un nome facilmente memorizzabile e un colore non troppo aggressivo. Unite fra loro, danno vita a svariati fenomeni e in alcuni casi a sostanze composte. Acqua, cloruro di sodio (ma anche altri sali meno "casalinghi"), zucchero, olio e aceto sono semplici, in principio... Con un po' di calma e sangue freddo (altra sostanza apparentemente semplice), la categoria subisce continue trasformazioni (chimiche) ad ogni laboratorio, fino ad assumere una classificazione più confacente alle regole IUPAC.

Sostanze composte Bolle, nuovi colori e altri fenomeni chimici (più o meno noti) segnalano la produzione di sostanze composte. A lungo dibattutto, il latte è la prima sostanza apparentemente semplice a rientrare (comunque erroneamente) in questa categoria. Poi viene seguito, più giustamente, dalle stesse sostanze che prima erano semplici (acqua, sale, zucchero, etc.).

Soluzioni Unisci due o più sostanze e se ne vede solo una (di solito strana, sporca o inquinante).

Miscele Unisci due o più sostanze e si vedono due o più sostanze. Nei casi più fortunati... Di sicuro, le miscele si posso separare dopo aver chiesto al Presidio Ospedaliero più vicino un foglio A3 di carta da filtro.

to be continued...

Ecco infatti cosa pensa Aurora, 10 anni, di Roseto degli Abruzzi. O almeno, questo è quanto ha capito dai laboratori dei Maghimatici:
Le sostanze, in generale, sono formate da elementi chimici diversi. Dalle varie combinazioni vengono fuori tante cose: sali, basi, acidi e altro.
I sali sono: il semplice sala da cucina, che sarebbe cloruro di sodio, solfato di rame, bicarbonato di sodio e molti altri. Le basi sono quelle con pH maggiore di 7, tipo la soda caustica, gli acidi invece hanno pH inferiore a 7, tipo l'acido nitrico, solforico, cloridrico, che sono acidi molto forti. Invece, l'acido borico, o acetico, sono deboli. Le sostanze con pH pari a 7 sono neutre, tipo l'acqua. Le sostanze acide o basiche concentrate sono molto corrosive e pericolose.

Possiamo ritenerci soddisfatti.

Please, call upon the author to explain!

2011-02-12T08:34:00.000+01:00

Dall'inglese all'italiano. Dalle stelle ai vulcani.

Traducendo libri scientifici dall'inglese all'italiano, capita talvolta di imbattermi in veri maestri. Ed ecco che un lavoro fondamentalmente tecnico, quale quello di traduzione e riadattamento, si trasforma in esperienza e in approfondimento formativo.

Dice la nota sull'autore, nel colophon di Stelle - Dalla nascita ai buchi neri, edito recentemente da DeAgostini:

Alan Dyer è tra i più noti divulgatori di astronomia ed è autore di molti libri per ragazzi, come Mission to the moon e Insiders: Space. È coautore del manuale completo per astronomi amatoriali, The Backyard's Astronomy Guide. [...] Ama seguire le eclissi totali di Sole in luoghi lontani [...]. L'asteroide #78434 è stato chiamato Dyer in suo onore.

Alan Dyer è un simpatico signore canadese che si diletta anche a realizzare spettacoli multimediali di planetario in giro per il suo paese e, leggendo Stelle, sembra proprio di entrare in uno di questi spettacoli. Coadiuvato da un'impostazione editoriale eccellente, ripresa appieno nell'edizione italiana, Dyer mostra in questo volume lo spettacolare viaggio di una stella dalla sua nascita, all'interno di nubi di gas e polveri erose dalle stesse stelle neonate, fino agli oggetti più misteriosi, come i quasar e i buchi neri.

Ogni cosa è svelata in modo sintetico e diretto, secondo uno stile pratico ed efficace tipico dei divulgatori nord americani. Il tutto supportato da immagini mozzafiato e schemi grafici esemplari. È forse proprio nella scelta delle immagini che Dyer dimostra tutta la sua autorità nel campo dei telescopi da Terra.

Oltre alla scoperta entusiastica di stelle e galassie, in giro per l'Universo, Stelle propone anche interessantissimi documenti relativi al viaggio del Capitano inglese James Cook, guidato dall'osservazione dei fenomeni celesti e dai nuovi strumenti che il Settecento offriva, come i cronometri di John Harrison.

Per la cronaca, Alan Dyer lavora quotidianamente nel Science Center di Calgary (il TELUS World of Science), mentre la sua casa (in Alberta, Canada), è stata via via invasa dai suoi telescopi e dalla sua passione, che risale a quando, a 14 anni, acquistò il primo telescopio con i risparmi di "strillone". Ed è proprio ai ragazzi, dalle scuole medie alle scuole superiori, che è principalmente rivolto Stelle, per la sua chiarezza espositiva e per aver colto appieno il senso del curioso stupore che convince i giovani uomini, da 200 mila anni fa fino ad oggi e oltre, a puntare il naso verso il cielo.

Per un pubblico decisamente più giovane, è invece Primi incontri: Terremoti e vulcani, un altro libro fortemente interattivo, anch'esso pubblicato da DeAgostini e che ho avuto l'onore di tradurre nel settembre 2010.

Poche ma rigorose parole, molte immagini, alcuni divertenti pop-up e giochi interattivi di "verifica"... tutto quanto può interessare un bambino nei primi anni delle scuole primarie (se non prima), così come i suoi genitori... Personalmente, credo molto in queste forme di editoria scientifica per ragazzi, in quanto sfidano altri tipi di "interazione" apparentemente più accattivanti, come la televisione e i videogame.

Il libro per giovanissimi non può più essere solo il bel libro colorato (ma anche no) che probabilmente ha appassionato intere generazioni di quelli che oggi si occupano di comunicazione. Soprattutto negli anni della Scuola dell'Infanzia, i bambini "leggono" solo ciò che viene letto loro dai genitori. Il resto è acquisizione mediante tatto, vista, partecipazione. Il libro "old-style" è ancora uno strumento utilissimo se supportato dalla guida entusiastica dei genitori, che possono costruire un mondo per il bambino al di là delle pagine di carta. Ma quando il giovane uomo resta solo e deve scegliere un'alternativa, ecco che il mondo sognato spunta dalle pagine e apre all'immaginazione scenari nuovi e inattesi. E svela il gioco della scoperta.

TEAM BUILDING AL CUBO. Porta in azienda la formula del successo!

2011-01-17T13:33:00.000+01:00

Ne avete le tasche piene di ridicole cartoon boat,

indigeste cene aziendali con delitto e improbabili spy story?

Chiamateci o scriveteci una mail e porteremo nella vostra azienda

la nostra idea di team building.

Non vi chiederemo di reinterpretare Fast & Furious,

né dovrete lasciarvi cadere dalla scrivania

«tanto ci sono i vostri colleghi a sostenervi...»

Le nostre saranno azioni rivolte al team building scientifico,

già, perché per noi la scienza con il suo rigore logico e la sua

poetica perfezione è in grado di fornire le formule più efficaci

per motivare e risvegliare lo spirito di tutta la squadra:

dai quadri «... non adesso, sono in riunione!»

fino all'ultimo dei malati di saudade per la pausa caffè.

READY TO FALL IN ECSTASY OF RETIRE SMART STUPIDITY

Solefald

FYI Orari Laboratori Scientifici Ragazzi - Gennaio 2011 Pineto, Mutignano, Atri

2011-01-10T17:56:00.000+01:00

Ragazzi e ragazze di Pineto, Mutignano e Atri,

si riparte... da martedì 11 Gennaio ritorna

la scienza giocata dei Maghimatici Laboratori Scientifici.

Siete pronti a sfidare a colpi di logica,

numeri e figure un sovrano

bizzarro e dispettoso?

Allora, entrate con noi in un appassionante gioco di ruolo,

in cui l'arma più forte è la matematica.

Insieme varcheremo La porta d'oro del Re.

Mettete in agenda l'appuntamento!

Tutti i MARTEDÌ a PINETO – Villa Ardente, Via De Litio

a partire da martedì 11 gennaio
15.00 - 16.00 – 6/11 anni / 16.30 - 17.30 – 12/16 anni

Tutti i MERCOLEDÌ a MUTIGNANO – Auditorium

a partire da mercoledì 12 gennaio
18.00 - 19.00 – 6/12 anni

Tutti i GIOVEDÌ ad ATRI – Fondaco Via Ronci 18
a partire da giovedì 13 gennaio
15.00 - 16.00 – 6/11 anni / 16.30 - 17.30 – 12/16 anni

Informazioni, costi e programmi
3294613169 maghimatici@gmail.com

DEI DELITTI E DELL'INVESTIGAZIONE Laboratorio di analisi sulla scena del crimine.

2011-01-07T22:29:00.002+01:00

A partire da Marzo 2011

il noto circolo virtuoso Il Nome della Rosa

sarà la cornice di 6 insoliti appuntamenti

dedicati all'approfondimento culturale, dal titolo

DEI DELITTI E DELL'INVESTIGAZIONE.

Gli accoglienti salottini vintage del circolo faranno spazio

alla criminologia e alla criminalistica:

fisica, neuroscienze, biologia, statistica, diritto e sociologia

saranno gli strumenti d'indagine per l'analisi

e l'investigazione di una scena del crimine,

ricostruita con dovizia di particolari.

Il corso, rivolto agli esperti del settore, ma anche a

studenti, appassionati di gialli e curiosi,

metterà in luce come la scienza e una buona dose di intuito

siano determinanti per venire a capo di intricate

e indecifrabili storie criminali.

Lo scopo dei laboratori pratici sarà sviluppare il senso critico

e l'approccio consapevole verso la criminologia,

per una visione ben al di là della spettacolarizzazione

e dell’opinionismo imperante nei media

difronte ai più noti casi di cronaca nera.

DEI DELITTI E DELL'INVESTIGAZIONE:

un laboratorio di analisi sulla scena del crimine

condotto da

Enrico Delli Compagni, psicologo clinico e forense, criminologo,

ed Enrico Maraffino, fisico ed esperto di comunicazione scientifica.

inizio corso: 1 marzo 2011

numero lezioni: 6 + 1 open meeting di inchiesta

orario laboratori: ogni martedì, dalle 21.00 alle 23.00

numero partecipanti: max 20

quota iscrizione: 100,00 euro

Circolo Culturale il Nome della Rosa

Via Gramsci 46/a

Giulianova Alta TE

ilnomedellarosa.com

nomenrosae@gmail.com

Infoline 338.9727534 - 338.96.08.270

Buone Feste!

2010-12-24T11:08:00.001+01:00

Auguri a tutti! Prima che il 2010 faccia posto al 2011,

i Maghimatici Laboratori Scientifici

vogliono ringraziare tutti.

Tutti i bambini che hanno giocato con noi.

Tutti i genitori che hanno creduto nel

nostro progetto.

Tutte le maestre che hanno scommesso

sul metodo dei Maghimatici.

Tutti gli ospiti del Crime Lab

più sanguinolento dell'anno...

Tutti i professionisti e collaboratori

che hanno contribuito a rendere i laboratori,

gli spettacoli e gli incontri dei Maghimatici unici e ricchi di stimoli.

Infine, un ringraziamento sin da ora a tutti gli altri,

perché i Maghimatici vi aspettano.

Vi aspettiamo tutti.

Le attività riprenderanno martedì 11 gennaio 2011,

con i Laboratori pomeridiani di Pineto.

Toccherà poi, mercoledì 12 gennaio 2011,

ai bambini di Via D'Annunzio a Roseto

e agli intrepidi scienziati in erba di Mutignano.

Giovedì 13 gennaio 2011, il Fondaco di Via Ronci

ospiterà i ragazzini di Atri.

Venerdì 14 gennaio 2011, sarà invece

la volta dei bambini di Maria Schiazza a Roseto.

Con colore e rigore,

vi auguriamo

Buon Natale e Felicissimo 2011!

La Squartatrice Crime Lab - ALBUM GIULIANOVA

2010-12-21T12:49:00.000+01:00

Anche l'edizione di Giulianova si è conclusa

e ancora una volta mettere in scena LA SQUARTATRICE CRIME LAB

è stato un ottimo pretesto per dare spazio alla cultura scientifica

e alla contaminazione tra professionisti di diverse discipline:

teatro, letteratura, criminologia, fisica, etc.

In attesa dei prossimi appuntamenti di teatro scienza,

ringraziamo tutti gli ospiti dedicando loro questo album.

Lo staff

Angela Ciampagna - Ideatrice del format

Enrico Maraffino - Esperto di Comunicazione Scientifica e Regia

Raffaella Mutani -Attrice Protagonista e Regia

Mariangela Spaltro, Wanda Busini, Roberta Pensieri,

Simone Bozzelli - Interpreti della Ricostruzione Storica

Enrico Delli Compagni - Criminologo

Elso Simone Serpentini - Scrittore di Gialli e Musa

Grazie a tutti, ancora una volta.

È SEMPRE PRESTO PER IMPARARE...

2010-12-09T09:40:00.002+01:00

Ebbene sì. Le prove non finiscono mai.

Soprattutto le prove di laboratorio.

Perciò, il prode Enrico dei Maghimatici,

che ogni giorno cerca nuove strade

per diffondere la cultura scientifica,

ha preso la via dell'Autostrada A24

ed è uscito ad Assergi,

direzione Laboratori Nazionali del Gran Sasso.

E lì, in uno dei più importanti

centri di ricerca del mondo,

ha diligentemente seguito le istruzioni

dei Professori dell'Associazione per l'Insegnamento della Fisica,

confrontandosi con altri insegnanti

dalle Scuole Primarie alle Secondarie di Secondo Grado,

sopraggiunti ai Laboratori dell'INFN

per il Corso di Formazione "Conoscere giocando"

(4/11-3/12/2010).

Un'esperienza eccezionale:

eccezionali le esperienze laboratoriali, eccezionali gli incontri.

Guarda l'album.

I piccoli Maghimatici presentano il SCIENCE SHOW DI NATALE!

2010-12-07T10:17:00.000+01:00

Martedì 21 dicembre

alle ore 17.00

presso l'Auditorium di Mutignano - Teramo

i bambini dei laboratori scientifici I Maghimatici

presentano

il SCIENCE SHOW DI NATALE

Esperimenti, dimostrazioni e tanta allegria
per fare un caloroso applauso
ai bambini che hanno avuto voglia di seguire la scienza.

Ingresso libero

È tornata... e ti sta aspettando.

2010-11-30T18:34:00.001+01:00

Please, call upon the author to explain!

2010-11-21T17:00:00.025+01:00

La scoperta del nucleo

Nel maggio 2011 ricorreranno i 100 anni dalla scoperta del nucleo atomico, ad opera del più grande fisico sperimentale degli ultimi secoli, Ernest Rutherford, precursore indiscusso di tutti gli esperimenti di fisica subatomica e subnucleare, fino ad LHC e Alice. Fu Premio Nobel per la Chimica nel 1908, per la scoperta della natura della particella α.

Lo scattering della particella α

J. J. Thomson

Quando Ernest Rutherford era giunto a Manchester, nel 1907, il modello di atomo che andava per la maggiore era quello proposto un po’ di anni prima da J. J. Thomson: una palla carica positivamente avente all’interno elettroni carichi negativamente. Questo modello è ben visualizzato da un panettone con le uvette. Il panettone rappresenta la palla carica positivamente che riempie tutto lo spazio occupato dall’atomo in maniera omogenea, mentre le uvette rappresentano gli elettroni immersi nella palla, che controbilanciano la carica positiva con la loro carica negativa totale. Si trattava di un modello che si potrebbe definire pieno a cariche diffuse. Secondo lo scienziato inglese, l'atomo doveva essere costituito da una sfera omogenea di elettricità positiva, ma senza peso, nella quale si trovavano disseminati gli elettroni, come si trattasse di uvetta nel panettone. Per questo motivo all'atomo di Thomson venne anche assegnato il nome irriverente (ma efficace) di modello a panettone. Il modello non era, come a volte si vuol far credere, una costruzione ingenua e banale: si trattava, invece, di una struttura fisica perfettamente coerente e sostenuta da rigorosi calcoli matematici. La situazione di equilibrio, all'interno dell'atomo, si realizzava, secondo Thomson, perché le forze di repulsione degli elettroni con carica negativa venivano bilanciate dall'attrazione esercitata dalla carica positiva, diffusa all'interno dell'atomo, sugli elettroni stessi. Quando l'atomo veniva eccitato, cioè quando riceveva energia dall'esterno, gli elettroni entravano in oscillazione ed emettevano radiazioni di varia natura. Se l'eccitazione era molto intensa, poteva accadere che qualche elettrone venisse espulso, trasformando l'atomo in ione. Un atomo privato di alcuni elettroni conserva praticamente la stessa massa, ma assume carica positiva. Rutherford, nell’articolo del Maggio 1911 sul Philosofical Magazine, scriveva dell’atomo di Thomson:

[…] E’ stato supposto che l’atomo consista di un numero N di corpuscoli carichi negativamente, accompagnato da un’eguale quantità di elettricità positiva uniformemente distribuita in una sfera.

L’atomo di Thomson era sicuramente un buon modello atomico, in quanto spiegava molte delle indicazioni sperimentali dell’epoca, ma su una particolare evidenza sperimentale questo modello non riusciva a dare una spiegazione accettabile. Questa evidenza era lo scattering a grandi angoli delle particelle α da parte di atomi pesanti. Per capire esattamente cosa volesse dire all’epoca tale concetto, bisogna tornare al McGill, nel 1906, dove Rutherford aveva cominciato a condurre esperimenti sulla diffusione, o scattering, delle particelle α nel loro passaggio attraverso uno schermo sottile di metallo, o di qualsiasi altro solido.

Rutherford annunciò la scoperta dello scattering della particella α nel gennaio del 1906. Prese un filo ricoperto di materiale radioattivo e filtrò i raggi α che venivano emessi, attraverso una stretta fessura; ciò creava uno stretto fascio, a forma di matita (pencil) piuttosto che circolare. Nel vuoto, l’immagine della fessura su una lastra fotografica, colpita dal fascio di particelle α, mostrava i contorni perfettamente sagomati; tuttavia, quando il fascio attraversava l’aria, i bordi dell’immagine della fessura diventavano sfocati e si allargavano. Rutherford scrisse:

[…] L’aumento della larghezza e la mancanza di definizione dei bordi mostrano l’evidenza di un indubbio scattering dei raggi nel loro passaggio attraverso l’aria.

Rutherford non provò a lavorare nel vuoto - come veniva effettuata la maggior parte degli esperimenti all’epoca -, ma ritenne più utile discutere i suoi risultati con i colleghi, fra i quali W. H. Bragg, il quale non era in sintonia con le conclusioni di Rutherford e propose una spiegazione alternativa che coinvolgeva gli elettroni. La risposta di Rutherford fu quella di effettuare un esperimento alternativo, i risultati del quale furono pubblicati a giugno dello stesso anno. Usò il suo filo ricoperto con un elemento radioattivo emettente α, ma modificò la fessura attraverso la quale viaggiavano i raggi α. Lasciò aperta solo metà della fessura, e coprì la metà restante con un sottile strato di mica (0.003 cm). L’esperimento fu condotto nel vuoto, con la mica che sostituiva l’aria. Il risultato fu quello che Rutherford si aspettava: l’immagine sullo schermo del lato lasciato aperto aveva i contorni ben nitidi, mentre l’immagine del lato ricoperto dalla mica era sfocata. Sottopose, inoltre, il fascio di particelle α ad un campo magnetico, in risposta alle obiezioni di Bragg: poiché gli elettroni curvavano in direzione opposta alle particelle α, ogni elettrone prodotto dalla mica, non appena il raggio l’attraversava, sarebbe schizzato via. Il risultato? L’immagine era la stessa che in assenza di campo magnetico. L’immagine della parte libera era nitida e l’immagine della parte ricoperta di mica era sfocata. Così Rutherford aveva provato in maniera definitiva che le particelle α erano diffuse dagli atomi del solido che attraversavano.
Misure attente delle immagini condussero Rutherford a dedurre che qualche particella α era stata deflessa di 2° dal suo percorso rettilineo. Alla luce degli eventi futuri, fece l’interessante dichiarazione che altre particelle avrebbero potuto essere deflesse «ad angoli considerevolmente più grandi». Calcolò, inoltre, che era richiesta un’intensità di campo di 100 milioni di Volt per cm per curvare le particelle α di 2°. In un’altra dichiarazione molto interessante, dati gli eventi successivi, disse che questo risultato

[…] mette in evidenza chiaramente il fatto che gli atomi della materia devono essere sede di forze elettriche molto intense, una deduzione in armonia con la teoria atomica della materia.

Si riferiva al modello dell’atomo di Thomson.

Hans Geiger ed Ernest Marsden
Nel 1907, Rutherford raggiunse Manchester con una convinzione riguardo allo scattering delle particelle α: quanto più spesso era lo schermo che si usava per la diffusione - purché lo spessore non fosse tale da arrestare le particelle - tanto più ampia e diffusa era l’immagine sulla lastra fotografica del raggio; questo fenomeno lo attribuiva ad una dispersione delle traiettorie delle particelle, che passando attraverso il solido, deviavano leggermente dalla direzione rettilinea che seguivano normalmente nel vuoto, a causa dei ripetuti scontri con gli atomi del solido. Naturalmente, la diffusione si verificava anche, in maniera analoga, nel passaggio attraverso i liquidi e i gas, ma i liquidi dovevano essere racchiusi entro pareti solide, il che complicava le cose, e nei gas la diffusione era molto limitata, a causa della minore densità di atomi.

Hans Geiger

Al suo arrivo a Manchester, gli fu affiancato Hans Geiger, il quale come prima cosa fece in modo che Rutherford potesse dimostrare in maniera incontrovertibile che le particelle α erano atomi di elio con una doppia carica positiva. Con Geiger, infatti, Rutherford sviluppò due eccezionali metodi di conteggio delle particelle α. Dopo aver lavorato per un po’ di tempo con un dispositivo di conteggio elettronico, i due ricercatori si concentrarono su uno a scintillazione. Tale contatore rappresentò uno degli aspetti decisivi nella determinazione della natura della particella α, ma si rivelò molto importante anche per quanto riguardava lo scattering dei raggi α, sebbene Rutherford si lasciò sfuggire che «lo scattering è il diavolo». Fu evidente sia a Rutherford che a Geiger, che ci voleva un’accurata rappresentazione dello scattering delle particelle α. Geiger cominciò a lavorare su questo prima che fosse effettuato l’esperimento di conteggio, e nel giugno del 1908 annunciò dei risultati preliminari. Innanzitutto descrisse l’apparato: si trattava di un tubo a vuoto lungo quasi due metri in cui, ad un’estremità vi era la sorgente radioattiva di particelle α; queste, dopo aver attraversato una fenditura che rendeva il fascio di particelle collimato ed una sottile lastra di metallo che le diffondeva, giungevano su uno schermo di solfuro di zinco fluorescente che scintillava in una piccola zona in corrispondenza dell’impatto della particella α - un metodo a scintillazione, appunto -; data la dimensione ridotta della zona illuminata dalla particella α, era necessario un microscopio in corrispondenza dello schermo di solfuro di zinco. Non solo: in realtà, nel laboratorio era necessario un buio pressoché assoluto, al punto che, prima di effettuare i conteggi, gli sperimentatori dovevano sedersi al buio per circa un’ora prima dell’esperimento, per raggiungere la massima sensibilità dell’occhio.
Quando il percorso del fascio di particelle non incontrava alcun ostacolo, le scintillazioni erano limitate alla superficie che poteva essere colpita soltanto da particelle percorrenti traiettorie rettilinee, com’era da aspettarsi. Quando tra la fenditura delimitante il fascio e lo schermo fluorescente si interponeva la lastra sottile di metallo, si notavano delle scintillazioni corrispondenti a particelle che avevano deviato dalla loro traiettoria rettilinea. Queste particelle furono contate accuratamente e si trovò che il numero delle particelle deviate di un determinato angolo diminuiva rapidamente all’aumentare dell’angolo. Man mano che il lavoro andava avanti, Geiger cominciò a notare ciò che lui definì uno scattering «notevole»: in altre parole, stava osservando scattering delle particelle α per angoli molto più grandi di ciò che si aspettava. Oltre a questo, vennero fatte alcune osservazioni interessanti ed importanti. In particolare, la diffusione aumentava col crescere dello spessore della lastra e del peso atomico del metallo: quanto più spessa era la lastra, tanto più numerosi erano gli scontri; quanto più gli atomi erano pesanti, tanto maggiore era la deviazione provocata da ciascuna collisione. La proposta di Geiger fu quella di continuare a provare gli effetti di scattering con più metalli possibile, «nella speranza di stabilire qualche connessione fra il potere di diffondere e quello di fermare i raggi α da parte di questi materiali». Ciò che prima era un problema, divenne oggetto di studio.

Ernest Marsden

Nel 1909, si unì a Geiger, come assistente per questi esperimenti, uno studente ventenne, non laureato, di nome Ernest Marsden (1889-1970). Geiger e Marsden migliorarono il tubo e lo allungarono, ma le difficoltà sperimentali persistevano, al punto che potevano raggiungere soltanto una stima rozza dell’angolo di deflessione più probabile per un dato metallo. All’inizio della primavera del 1909, decisero che il problema era in qualche modo legato allo scattering dalle pareti del tubo ed una serie di pulitori risolse il problema. Molti anni dopo questi esperimenti, Marsden disse che nessuno di loro due pensava che le particelle α venivano riflesse direttamente dalle pareti del tubo o dalla fogliolina di metallo. Come Geiger disse verso gli anni quaranta:

[…] Nel conteggio elettrico delle particelle α si osservava che il piccolo residuo di gas nel tubo lungo quattro metri […] influenzava i risultati. Attribuimmo ciò ad un leggero scattering delle particelle α. In seguito, esaminai lo scattering qualitativamente in molti esperimenti.
L’osservazione più importante fu il presentarsi di casi isolati di angoli di deflessione estremamente grandi, che erano al di fuori delle normali variazioni. All’inizio, ciò non lo capivamo affatto.

Hans Geiger era un fisico ed un professore dello staff dell’Università di Manchester, e faceva ricerca sotto la direzione e con la collaborazione di Rutherford. Quest’ultimo, in una delle ultime conferenze, tenuta poco prima di morire, raccontò:

[…] Un giorno Geiger venne a domandarmi: «Non crede che il giovane Marsden, al quale sto insegnando i metodi della radioattività, dovrebbe cominciare una piccola ricerca?» Ci avevo pensato anch’io, così risposi: «Perché non fargli provare a scoprire se qualche particella α può essere deviata di un grande angolo?» Posso dirvi in confidenza che io non credevo che questo fosse possibile, dato che sapevamo che la particella α era una particella pesante molto veloce, con molta energia, e si poteva dimostrare che se la diffusione era dovuta all’effetto complessivo di numerose piccole deviazioni, la probabilità che una particella α venisse deviata all’indietro era piccolissima.

Marsden ricordò, cinquant’anni dopo quegli anni a cavallo del 1910, che Rutherford entrò nel laboratorio un giorno e gli si rivolse dicendo:

«Vedi se ti capita di rivelare qualche effetto dovuto a particelle α riflesse direttamente dalla superficie di un metallo.» […] Non credo si aspettasse alcun risultato, ma fu una di quelle volte che forse qualche effetto poteva venire alla luce…

Rutherford continuò nel ricordo degli importanti eventi che si susseguivano in maniera esplosiva:

[…] Poi ricordo che due o tre giorni dopo Geiger venne da me tutto eccitato dicendo: «Siamo riusciti a far tornare indietro alcune particelle α…». Fu senz’altro la cosa più incredibile che mi sia capitata in tutta la vita. Era quasi altrettanto incredibile che se avessi sparato contro un pezzo di carta velina una granata da 381 millimetri, e questa mi fosse rimbalzata addosso.

Ma torniamo agli esperimenti. Allo scopo di rivelare qualche eventuale backscattering - cioè la diffusione all’indietro nella direzione di incidenza del fascio - delle particelle α, Marsden utilizzò un’ingegnosa configurazione: la sorgente di particelle α era posta su di una lastra di piombo, sagomata in modo da evitare che le particelle colpissero lo schermo contatore, posto lateralmente alla sorgente. In effetti, se non veniva posto nulla al di sopra della sorgente, il contatore non si attivava. Tuttavia, quando si disponeva una fogliolina d’oro in posizione tale da rivelare una diffusione ad angoli superiori ad un angolo retto, il contatore si attivava. Fu da questa configurazione sperimentale che Geiger segnalò, due o tre giorni dopo, che alcune particelle α erano state riflesse. Geiger e Marsden espressero queste evidenze sperimentali in un testo scritto del 1909, che si apriva così:

Quando le particelle β raggiungono una piastra, riemerge una forte radiazione da qualche lato della piastra, come ad esempio quello raggiunto dalle particelle β. Questa radiazione è considerata da molti osservatori come una radiazione secondaria, ma esperimenti più recenti sembrano mostrare che essa consiste principalmente di particelle β primarie, che sono state diffuse all’interno del materiale, in un punto tale da poter riemergere nuovamente dallo stesso lato dal piatto, sul quale erano cadute. Per le particelle α un simile effetto non si era finora osservato e, d’altra parte, non ci si deve aspettare di osservarlo, tenuto conto dello scattering relativamente piccolo che le particelle α subiscono nel penetrare la materia.

Nello stesso articolo, riportarono una tabella con i dati ricavati dagli esperimenti. Nella prima colonna, riportarono il metallo, nella seconda il peso atomico del metallo, nella terza il numero di scintillazioni per minuto, nella quarta il rapporto fra i valori della seconda e della terza colonna. Per il platino, Geiger e Marsden riportarono che

[…] tre differenti determinazioni hanno mostrato che delle particelle α incidenti, circa 1 su 8000 era riflessa, sotto le condizioni descritte.


Modellino del dispositivo di Geiger e Marsden in scala 1:1 (Museo della Facoltà di Fisica - Bologna - Tesi di Enrico Maraffino)

Negli esperimenti in questione, Geiger e Marsden utilizzarono una configurazione sperimentale molto efficace, realizzando un piccolo dispositivo divenuto famoso nella storia della fisica sperimentale: una scatola circolare con la parete esterna schermata con piombo, nella quale era stato fatto il vuoto, aveva un coperchio removibile ed era posta su di un tavolo rotante, in modo da poter rivelare scintillazioni a 360°; la sorgente radioattiva, posta all’interno della scatola in uno scudo di piombo con un piccolo foro, e la lastra sottilissima di metallo che diffondeva le particelle α, erano connesse al tubo per fare il vuoto, solidali al basamento, e quindi non potevano ruotare; completava l’apparato un microscopio infilato lateralmente alla scatola che aveva montato sulla lente lo schermo fluorescente di solfuro di zinco, piccolo 10^-2 cm^2 e posto a pochi centimetri di distanza dal bersaglio. La sorgente usata era radio purificato contenuto in un tubo di vetro del diametro di un millimetro con le pareti sottili. L’intensità della sorgente era di circa 0.1 Curie, come dire 4 miliardi di decadimenti nucleari al secondo.
I due si servirono di uno stretto fascio collimato di raggi α che, dopo aver attraversato un diaframma, cadeva sulla lamina sottile di metallo, di cui variavano sia lo spessore che il metallo. Se la lamina era abbastanza sottile, la stragrande maggioranza delle particelle la attraversava completamente, ma alcune subivano grandi deviazioni che si avvicinavano a 90° ed ogni tanto una particella tornava indietro dalla parte da cui era arrivata, come una palla che rimbalzi contro un muro talmente irregolare da far variare la direzione del rimbalzo. Così, almeno, poteva sembrare a prima vista, ma Geiger e Marsden dimostrarono che non si trattava di un fenomeno di superficie, perché aumentando lo spessore della lamina il numero delle particelle che rimbalzava indietro aumentava in un primo tempo, e poi si stabilizzava. Ciò significava che l’effetto doveva dipendere dalla penetrazione fino ad una certa profondità, e quindi era causato da urti contro gli atomi all’interno del metallo; un aumento dello spessore oltre il limite di penetrazione raggiungibile dalle particelle non avrebbe quindi causato, come si constatava, alcun aumento del numero delle particelle che rimbalzavano indietro. Geiger e Marsden dimostrarono inoltre che il numero delle particelle respinte con un dato angolo aumentava col peso atomico del metallo bombardato, cioè con la massa dell’atomo in questione.

Come è fatto l’atomo
Ora, ad Ernest Rutherford restava il compito di spiegare i risultati. La sua riposta, pubblicata nel maggio del 1911, era l’atomo nucleare e ciò rese Rutherford unico fra tutti gli altri vincitori del Premio Nobel: quasi tutti gli storici della scienza chiamano la scoperta del nucleo di Rutherford un grandissimo lavoro scientifico; lui è stato l’unico a fare la scoperta da Premio Nobel dopo aver già ricevuto il Premio Nobel.
Ad ogni modo, nel 1909, Rutherford fece due affermazioni molto importanti in merito agli esperimenti di Geiger e Marsden. La prima riguardava l’intensità del campo elettrico all’interno degli atomi, e fu espressa solo sei mesi dopo la scoperta dello scattering per grandi angoli:

[…] Geiger e Marsden hanno osservato il fatto sorprendente che circa una su otto mila particelle α incidenti su un metallo pesante come l’oro è così deflessa dai suoi incontri con le molecole che riemerge nuovamente verso il lato di incidenza. Tale risultato riporta alla mente l’enorme intensità del campo intorno o all’interno dell’atomo.

Notare che la parola incontri è plurale; questo perché Rutherford stava ancora pensando ad uno scattering multiplo. Si poteva calcolare la probabilità che una particella α venisse deviata di un dato angolo per effetto di numerosi urti, ciascuno dei quali provocava una piccola deviazione. Si scoprì che per questa via si poteva spiegare adeguatamente la distribuzione delle scintillazioni corrispondenti alle particelle α che, attraversando una lamina, avevano subìto le deviazioni misurate dagli angoli piccoli in questione. Questa si chiamava teoria delle deviazioni multiple o scattering multiplo, perché presupponeva che ogni particella avesse subìto numerose piccole deviazioni, ed era in accordo con il modello dell’atomo di Thomson. Analogamente, si poteva calcolare la probabilità che una particella α deviasse di un angolo grande, prossimo all’angolo retto, per effetto di numerose piccole deviazioni, e si scoprì che questa probabilità era piccolissima, quasi nulla, mentre le deviazioni di angolo talmente grande da far sì che le particelle α rimbalzassero indietro erano pressoché impossibili in base alla deviazione multipla, e quindi in base al modello dell’atomo di Thomson.
Tuttavia, Geiger e Marsden avevano trovato prove perfettamente chiare dell’esistenza di simili grandi deviazioni, per quanto fossero relativamente poco frequenti. Queste deviazioni per grandi angoli non erano spiegate dal modello dell’atomo di Thomson, perché, se una particella veloce, dotata di carica elettrica, come era la particella α, si avvicinava al centro del panettone, penetrandolo, trovava un campo elettrico molto debole, mediamente nullo, e quindi poteva subire al massimo una deflessione leggerissima, non certo in grado di giustificare una riflessione; e altrettanto accadeva se andava all’esterno dell’atomo.
La seconda affermazione fu provocata dalla meraviglia che suscitava in Rutherford, la facilità con cui le particelle α riuscivano ad attraversare fogli sottili di materia, metallo o vetro:

[…] La vecchia massima, valida senza dubbio nella maggior parte dei casi, che due corpi non possono occupare lo stesso spazio, non vale più per gli atomi della materia che si trovano a velocità sufficiente.

La constatazione di Geiger e Marsden, del fatto che venivano respinte particelle penetrate nel metallo, era un altro aspetto che Rutherford considerava miracoloso: come poteva esistere una forza atomica tanto grande da respingere completamente un atomo che viaggiava alla velocità di 150 mila chilometri al secondo?
Il lavoro di Geiger e Marsden si concluse nel 1909, e Rutherford, sebbene la sua mente fosse presa da diverse altre cose, meditò a lungo sui risultati, che gli sembravano tanto strani.
Ernest Rutherford aveva studiato le particelle α sin dal 1898, ed infatti ne era stato lo scopritore. Per lui, le particelle α erano parte della famiglia, ma ora si trovava di fronte ad alcuni aspetti piuttosto bizzarri. Hans Geiger ed Ernest Marsden avevano puntato un fascio di particelle α contro una sottile lamina d’oro per molti mesi del 1909, ed avrebbero continuato a studiare lo scattering fino al 1913. Ci furono tre risultati principali: come prima cosa, quasi tutte le particelle α attraversavano la lamina d’oro come se in quel punto non ci fosse stato niente, continuando ad andare su un percorso rettilineo finché non colpivano lo schermo rivelatore; come seconda evidenza, si vide che qualche particella α era deflessa solo leggermente, di solito 2° o meno; infine, poche, meglio dire pochissime, particelle α - una su ottomila per una lamina di platino, ed una su ventimila per la lamina d’oro - svoltavano di un angolo di 90° o maggiore. Tutto quello che Rutherford doveva fare era spiegare come tutto questo potesse funzionare.

Nel 1910, avvennero due avvenimenti rilevanti. Il 17 febbraio, Geiger lesse uno scritto nel quale determinava che l’angolo di deflessione maggiormente probabile per ognuna delle particelle α che attraversava la lamina d’oro valeva circa 1° - Rutherford citò 0.87° nel suo articolo del maggio 1911 -; tuttavia, nello stesso scritto, egli riportava che «non sembra vantaggioso al momento discutere l’assunto che dovrebbe esserne fatto un conteggio». Possiamo dire con certezza che dieci mesi dopo la scoperta dello scattering a grandi angoli, Geiger e Rutherford non avevano nessun indizio per spiegarlo.
Il secondo evento fu che, in marzo, J. D. Crowther - uno studente di J. J. Thomson - pubblicò una teoria sullo scattering della particella β; ne seguì un altro con più dati in giugno, ed un altro ancora in dicembre. Utilizzò l’idea dello scattering multiplo, cioè molte piccole deflessioni che realizzano un grande angolo; ogni deflessione era causata dall’incontro della particella con un atomo. Rutherford cominciava a convincersi che questa non era la spiegazione per lo scattering a grandi angoli.
Non è possibile individuare la data precisa in cui Rutherford capì che la risposta stava nello scattering singolo, cioè un’unica deflessione che realizza un grande angolo. I fogli che riportano i suoi dati non sono datati; tuttavia, una serie di lettere che scrisse in quel periodo fanno un po’ di luce su quando cominciò a montare tutti i tasselli. Il primo vero accenno al legame fra la struttura dell’atomo e lo scattering avvenne in una lettera a B. B. Boltwood (1870-1927), datata 14 dicembre 1910, nella quale Rutherford scrisse che stava facendo «una buona dose di calcoli sullo scattering». Da allora, lo scattering e l’atomo figurarono nelle nove lettere scritte fino al 19 febbraio 1911.
Fu in questo periodo, cioè agli inizi del 1911, come raccontò Geiger, che

[…] un giorno Rutherford, evidentemente di buon umore, venne nella mia stanza a dirmi che ora sapeva come era fatto l’atomo e come spiegare le grandi deviazioni delle particelle α. Lo stesso giorno cominciai un esperimento per controllare i rapporti previsti da Rutherford tra il numero delle particelle deviate e l’angolo di deviazione.

L’articolo del maggio 1911
Consideriamo brevemente ciò che si sapeva a quell’epoca della struttura dell’atomo: ai tempi di Maxwell, alla fine dell’Ottocento, si pensava che gli atomi si comportassero come particelle solide, minuscole palle da bigliardo, e molte conoscenze in merito al comportamento dei gas erano state costruite in maniera soddisfacente ammettendo che si trattasse, in effetti, di una moltitudine di piccolissime particelle solide che si urtavano e rimbalzavano continuamente tra loro. Rutherford, allevato secondo questa tradizione, disse un giorno:

[…] Sono stato abituato a considerare l’atomo come un bell’oggetto solido, di colore rosso o grigio, a seconda dei gusti.

Philipp Lenard

Philipp Lenard (1862-1947), fu il primo, nel 1903, a dimostrare che l’atomo aveva una struttura aperta ed era, per la massima parte, spazio vuoto. Si servì di un tubo per raggi catodici con un foro piccolissimo su un lato, coperto con un foglio di alluminio abbastanza sottile da lasciar passare i raggi catodici - elettroni veloci - ma abbastanza resistente da contrastare la pressione atmosferica: la cosiddetta finestrina di Lenard. Scoprì che gli elettroni velocissimi attraversavano fogli relativamente grossi. Poiché si conosceva approssimativamente il numero di atomi per unità di volume e la grandezza dell’atomo, i calcoli dimostravano che la penetrazione osservata sarebbe stata possibile soltanto se gli elettroni veloci fossero passati liberamente attraverso le strutture degli atomi. Lenard pensò quindi che gli atomi fossero formati da particelle che chiamò dinamidi, ciascuna delle quali era costituita da un elettrone strettamente associato ad una carica positiva unitaria, cosicché l’atomo nel suo complesso risultava neutro. Gli elettroni velocissimi potevano passare liberamente tra un dinamide e l’altro, il cui campo elettrico era di estensione molto limitata. Lenard espresse in maniera notevole i risultati ottenuti, dichiarando che lo spazio occupato da un metro cubo di platino solido era vuoto, eccezion fatta per i dinamidi che non potevano occupare più di un millimetro, vale a dire un miliardesimo del totale.

Tavola periodica di Mendeleev (1869)

Poco tempo dopo, J. J. Thomson, che si occupava essenzialmente di spiegare le proprietà chimiche periodiche degli atomi, elaborò un’ipotesi di Kelvin, secondo cui l’atomo era una sfera di elettricità positiva, dell’ordine di 10^-8 cm, nella quale erano incastonati degli elettroni in numero tale da rendere elettricamente neutro il complesso. Questi elettroni erano disposti in una serie di anelli concentrici complanari e la loro distribuzione sui vari anelli rispecchiava, grosso modo, le proprietà chimiche periodiche.
C’erano stati degli altri tentativi di costruire atomi di elettricità positiva e negativa, ma nessuno di essi aveva portato a qualche cosa di preciso che si potesse mettere alla prova con gli esperimenti. Vari autori, tra cui il fisico giapponese Hantaro Nagaoka (1865-1950), avevano pensato alla possibilità di un atomo costituito come un sistema planetario, ma queste erano speculazioni più o meno vaghe. Rutherford modificò questa situazione dando a queste speculazioni una solida base sperimentale, e creando un modello atomico tuttora valido, eccetto il fatto di aver bisogno di essere descritto con la meccanica quantistica anziché con quella classica; nonostante il fatto che, per una fortunata combinazione, con entrambe le descrizioni si ottengono gli stessi risultati nelle circostanze degli esperimenti di Rutherford.

La conclusione alla quale era pervenuto Ernest Rutherford, quando disse a Geiger di sapere ormai come era fatto l’atomo, era che ciascuna delle grandi deviazioni subite dalle particelle α doveva dipendere da una sola collisione e che le collisioni capaci di provocare, da sole, deviazioni del genere, sarebbero state quelle con particelle piccolissime, pesanti e dotate di carica elevata. L’atomo quindi, decise Rutherford, doveva consistere di una particella centrale, tanto piccola rispetto alle dimensioni dell’atomo stesso da permettere l’avvicinamento della particella α fino a distanza ridottissima, nella quale era concentrata praticamente tutta la massa dell’atomo. Nel caso degli elementi usati per i fogli bombardati dalle particelle, l’atomo doveva possedere una forte carica elettrica, cioè una carica molte volte maggiore rispetto a quella dell’elettrone. Per rendere elettricamente neutro l’atomo nel suo complesso, questa particella centrale, che in seguito sarebbe stata battezzata nucleo, doveva essere circondata da un sottilissimo strato di forma sferica di elettricità di segno contrario. Questa fu la concezione che Rutherford elaborò nella sua prima relazione sulla struttura dell’atomo, e fu nel marzo del 1911, alla Manchester Literary and Philosofical Society, che presentò il primo resoconto di questa teoria dei grandi angoli di deviazione delle particelle α, che aveva come conseguenza la struttura nucleare dell’atomo. L’esposizione più completa comparve due mesi dopo in uno storico articolo del Philosofical Magazine del maggio 1911 (The Scattering of alpha and beta Particles by Matter and the Structure of the Atom). Tale articolo è la vera fonte originale della teoria di Rutherford, poiché della relazione presentata alla società di Manchester non fu stampato un resoconto integrale, ma solo un sommario.
Nella prima esposizione della sua teoria, Rutherford considerava un centro pesante con una carica elettrica di valore Ne - dove e è la carica unitaria dell’elettrone ed N è un numero intero -, che sarebbe stato in seguito chiamato nucleo, circondato da una sfera di elettricità di segno opposto.

E’ ben noto che le particelle α e β sono deflesse dal loro cammino rettilineo allorché incontrano gli atomi della materia. Dal calcolo del suo piccolo impulso e della sua energia, lo scattering delle particelle β è in generale di gran lunga più pronunciato di quello delle particelle α […]. Le osservazioni, tuttavia, di Geiger e Marsden sullo scattering dei raggi α indicano che alcune delle particelle α devono subire una deflessione molto maggiore di un angolo retto in seguito ad un singolo incontro con gli atomi. Trovarono, per esempio, che una piccola frazione di particelle α, circa 1 su 20000, aveva svoltato di un angolo medio di 90° nel passaggio attraverso uno strato di lamina d’oro sottile 0.00004 cm, che è equivalente al potere frenante di 1.6 millimetri d’aria per la particella α. Geiger dimostrò più avanti che l’angolo di deflessione maggiormente probabile per un fascio di particelle α che attraversa un foglio d’oro di questo spessore è circa 0.87°. Un semplice calcolo basato sulla teoria della probabilità mostra che le chance di una particella α di essere deflesse a 90° è prossima allo zero […]. E’ ragionevole supporre che la deflessione ad un angolo grande è dovuta ad un singolo incontro atomico, perché la chance di un secondo incontro tale da produrre una grande deflessione deve essere nella maggioranza dei casi decisamente trascurabile. Un semplice calcolo dimostra che l’atomo deve essere sede di un intenso campo elettrico tale da produrre una simile deflessione a seguito di un singolo incontro […].
Consideriamo un atomo che contiene una carica ±Ne al suo centro circondata da una sfera di elettricità contenente una carica Ne supposta uniformemente distribuita in una sfera di raggio R. e è l’unità di carica fondamentale, che in questo articolo è considerata 4.65*10^-10 E.S.U.. Supporremo che per distanze inferiori a 10^-12 cm la carica centrale ed anche la carica sulla particella α possano supporsi concentrate in un punto.

A questo punto Rutherford pensava che la carica centrale potesse essere sia positiva che negativa, dato che, per quanto possa sembrare strano a prima vista, la deviazione subita da una particella carica, in questo caso dalla particella α, è uguale in entrambi i casi. Se la carica centrale è negativa, la particella positiva la oltrepassa a grande velocità e poi ne viene attirata in modo da descrivere un’orbita che gira attorno al centro, così come l’orbita di una cometa che, attirata dal Sole, gira attorno ad esso. Se la carica centrale è positiva, essa respinge la particella positiva, diretta contro le sue immediate vicinanze, costringendola a tornare indietro. I principi matematici della teoria sono identici in entrambi i casi. In questa prima relazione Rutherford scrisse che, per comodità, la carica centrale si poteva considerare positiva, ma non parlò affatto di elettroni nell’atomo, né della stabilità dell’intera struttura. Si occupò esclusivamente della diffusione. Espresse tali concetti in questi termini:

[…] Si dimostrerà che le deduzioni fondamentali dalla teoria sono indipendenti dal fatto che la carica centrale si supponga positiva o negativa. Per convenienza, si assumerà che il segno sia positivo. A questo livello, non c’è bisogno di considerare la questione della stabilità dell’atomo, perché questa dipenderà, ovviamente, dalla struttura microscopica dell’atomo, e dal moto delle parti costituenti.

Per essere deviata di un angolo di 10° o più, la particella α doveva avvicinarsi talmente al nucleo che la probabilità di un secondo avvicinamento a distanza altrettanto ridotta diventava trascurabile, così come l’effetto dello strato sottilissimo di elettricità di segno contrario distribuito, per ipotesi, attorno al nucleo. Il problema riguardava soltanto una singola deviazione.
Rutherford dimostrò che la traiettoria della particella α doveva essere un’iperbole, che è anche la traiettoria delle comete. Quanto più la particella è diretta contro il nucleo, tanto più bruscamente viene respinta.

[…] Allo scopo di avere un’idea delle forze richieste per deflettere una particella α di un grande angolo, consideriamo un atomo che contiene una carica positiva Ne nel suo centro, ed è circondato da una distribuzione di elettricità negativa Ne uniformemente distribuita all’interno di una sfera di raggio R. La forza elettrica X ed il potenziale V ad una distanza r dal centro di un atomo per un punto all’interno dell’atomo, sono dati da

Supponiamo che una particella α di massa m e velocità u e carica E sia sparata direttamente verso il centro dell’atomo. Questa si troverà a riposo ad una distanza b dal centro data da

Si vedrà che b è un parametro importante nei calcoli successivi. Assumendo che la carica centrale valga 100e, si può calcolare che il valore di b per una particella α con velocità 2.09*10^9 cm/sec è circa 3.4*10^-12 cm. In questo calcolo b è supposto molto piccolo in confronto ad R. Poiché si suppone che R sia dell’ordine del raggio dell’atomo viz. 10^-8 cm, è ovvio che la particella α, prima di essere rispedita indietro penetra così vicino alla carica centrale, che il campo dovuto alla distribuzione uniforme di elettricità negativa può essere trascurato. In generale, un semplice calcolo mostra che per tutte le deflessioni più grandi di un grado, possiamo supporre, senza errori sensibili, la deflessione dovuta solo al campo della carica centrale […].
Consideriamo il passaggio di una particella con elettricità positiva vicino al centro di un atomo. Supponendo che la velocità della particella non sia modificata apprezzabilmente dal passaggio attraverso l’atomo, il percorso della particella sotto l’influenza di una forza repulsiva che varia inversamente con il quadrato della distanza sarà un’iperbole con il centro dell’atomo S che funge da fuoco esterno. Supponiamo che la particella entri nell’atomo in direzione PO, e che la direzione del moto in uscita dall’atomo sia OP’. OP e OP’ formano angoli uguali con la linea SA, dove A è l’abside dell’iperbole. p = SN = distanza perpendicolare dal centro alla direzione del moto iniziale della particella.
Sia l’angolo POA = θ.
Sia V = velocità della particella che entra nell’atomo, v è la velocità in A, allora dalla conservazione del momento angolare

Dalla conservazione dell’energia

Poiché l’eccentricità è la secθ,

L’angolo di deviazione φ delle particelle è π-2θ e

Ciò dà l’angolo di deviazione della particella in termini di b, e della distanza perpendicolare alla direzione iniziale dal centro dell’atomo.

A seguire, si trovava una tabella che metteva in relazione il rapporto fra il cosiddetto parametro d’urto p e il punto di massimo avvicinamento della particella α b, con l’angolo di deflessione φ. I risultati si possono leggere nel modo seguente: se la direzione iniziale della traiettoria della particella α punta quasi al centro del nucleo - lo scarto è di circa l’ottava parte del raggio del nucleo, cioè per un valore di p/b=0.125 -, la particella viene respinta nella direzione d’incidenza di un angolo pari a 152°; se la direzione iniziale passa vicino alla superficie del nucleo - ad esempio di un valore p/b=1, cioè rasente alla superficie del nucleo -, e la particella attraversa la lamina, essa uscirà dalla lamina deflessa di un angolo considerevole, pari a 53°, e tale angolo, in base alla teoria della deflessione multipla, si verificherebbe tanto raramente che, in pratica, non verrebbe mai osservato; se la particella passa ad una distanza dal nucleo pari a cinque volte il raggio dello stesso - cioè per un valore p/b=5 -, la particella subisce una deviazione dalla sua traiettoria iniziale di 11°, e con la deflessione multipla sarebbe ancora estremamente improbabile arrivare ad un angolo simile. Il fatto, poi, che la dimensione del nucleo, stimata dal valore del massimo avvicinamento di una particella lanciata frontalmente contro il nucleo, sia 10000 volte più piccola della dimensione dell’atomo, aiuta a capire perché si verifichino molto raramente angoli di deviazione di 150°.
L’articolo continuava con il calcolo della probabilità di una deflessione singola di un dato angolo per una particella α di velocità data che colpiva una lamina di materiale di peso atomico noto e spessore noto.

[…] Sia n = numero di atomi nell’unità di volume del materiale. Allora, il numero di collisioni della particella con l’atomo di raggio R è πR^2nt nello spessore t. La probabilità di entrare nell’atomo all’interno di una distanza p dal suo centro è data da

La chance di passare fra un raggio p e p+dp è data da

poiché

Il valore di dm dà la frazione del numero totale di particelle che sono deviate fra gli angoli φ e φ+dφ.

Nel paragrafo successivo, Rutherford procedeva ad un calcolo del cambiamento nella velocità nell’incontro con un atomo. Seguono i risultati:

[…] Consideriamo il caso di una particella α di peso atomico 4, deflessa ad un angolo di 90° a seguito dell’incontro con un atomo di oro di peso atomico 197. […]

e la velocità della particella è ridotta soltanto di circa il 2 per cento.
Nel caso dell’alluminio […] e per φ = 90°, ρ = 0.86.
Si vede che la riduzione di velocità della particella α diviene più marcata, in base a questa teoria, per incontri con atomi più leggeri […].
Diversi casi teorici molto interessanti nascono dal considerare le variazioni di velocità e la distribuzione delle particelle diffuse, quando la particella α incontra un atomo leggero, per esempio un atomo di idrogeno o di elio. Si riserva una discussione di questi casi e di altri similari finché la questione non sarà stata esaminata sperimentalmente.

Le conclusioni porteranno alla scoperta della disintegrazione nucleare, Continuando nella lettura dell’articolo del maggio del 1911, troviamo un raffronto fra lo scattering singolo e lo scattering composto, con il risultato che

[…] Si può dimostrare semplicemente in questo modo che la deflessione piccola media è data da

Questo valore di φ1 per l’atomo con una carica centrale concentrata è tre volte la grandezza della deflessione media per lo stesso valore di Ne nel tipo di atomo esaminato da Sir J. J. Thomson […].
E’ evidente da questo raffronto, che la probabilità per ogni data deflessione è sempre più grande nello scattering singolo rispetto a quello composto.

Successivamente, Rutherford passava a confrontare la teoria con gli esperimenti, ed in questo utilizzava tutte le evidenze raccolte da Geiger e Marsden. Questi ultimi intrapresero un’indagine meticolosa per trovare sperimentalmente in che modo l’angolo di deviazione cambiava al variare dei diversi parametri della formula di Rutherford, e scoprirono che i loro risultati concordavano perfettamente con la sua teoria. Risultava chiaro che, purché lo spessore della lamina non fosse troppo grande, tale cioè da arrestare le particelle, la diffusione doveva essere proporzionale allo spessore, dato che il numero di nuclei che possono servire da bersaglio aumenta proporzionalmente allo spessore. L’esattezza di questa previsione era verificata dalla tabella che Geiger e Marsden avevano stilato due anni prima, nel loro articolo, e da questi fu verificata nuovamente. In base alla teoria della diffusione multipla, tuttavia, il numero delle particelle α deviate in una data direzione dovrebbe essere proporzionale alla radice quadrata dello spessore. Questo era un altro indizio del fatto che la diffusione di un angolo grande non poteva dipendere da una successione di piccole deviazioni. Il paragrafo che discuteva i risultati sperimentali, si concludeva con l’interpretazione dei risultati di Crowther sullo scattering delle particelle β:

[…] I dati sullo scattering per i raggi β, così come quelli per i raggi α, indicano che la carica centrale in un atomo è approssimativamente proporzionale al suo peso atomico. Questo concorda con le deduzioni sperimentali di Schmidt. Nella sua teoria sull’assorbimento dei raggi β, ha supposto che una piccola frazione a di particelle si arrestano, nell’attraversamento di una sottile lastra di materia, e una piccola frazione b sono riflesse o diffuse indietro nella direzione d’incidenza. Dal confronto delle curve di assorbimento di elementi differenti, dedusse che il valore della costante b per elementi differenti è proporzionale ad nA^2, dove n è il numero di atomi per unità di volume ed A il peso atomico dell’elemento. Questa è esattamente la relazione attesa in base alla teoria dello scattering singolo se la carica centrale in un atomo è proporzionale al suo peso atomico.

Quindi, per quanto riguarda il valore della carica centrale, Rutherford affermava che essa era proporzionale al peso atomico, e da questo deduceva, per esempio, che la diffusione causata dall’oro doveva essere circa cinquanta volte maggiore di quella causata dall’alluminio, come risultava dagli esperimenti. In particolare, per confronto con gli esperimenti, si ottenne come valore approssimato della carica centrale dell’oro, quello di 100e; ora, il peso atomico dell’oro era 197, cosicché sembrava che la carica centrale, espressa in unità di cariche elettroniche e, fosse uguale a circa metà del peso atomico dell’elemento in questione. L’articolo si concludeva con un paragrafo intitolato “Considerazioni generali”, di cui un sunto è riportato di seguito:

[…] Nel confronto fra la teoria espressa in questo articolo con i risultati sperimentali, si è supposto che l’atomo consista di una carica centrale supposta concentrata in un punto, e che le grandi singole deflessioni delle particelle α e β sono dovute al loro passaggio attraverso il forte campo centrale. L’effetto della carica compensante, uguale ed opposta, distribuita uniformemente dappertutto in una sfera, è stato trascurato […]. Ricordando che la massa, l’impulso, e l’energia cinetica della particella α sono molto grandi confrontate con i corrispondenti valori per un elettrone in rapido movimento, non sembra possibile, da considerazioni dinamiche, che una particella α possa essere deflessa di un angolo grande a causa di un avvicinamento ad un elettrone, anche se quest’ultimo è in rapido movimento e bloccato da intense forze elettriche. Sembra ragionevole supporre che la chance di deflessioni singole di un angolo grande dovuto a questa causa, se non è zero, deve essere decisamente molto piccola in confronto a quella dovuta alla carica centrale.
E’ interessante esaminare fino a che punto le evidenze sperimentali possano fare luce sulla questione dell’estensione della distribuzione della carica centrale […]. E’ stato dimostrato che la frazione di particelle α diffuse di un angolo grande è proporzionale a (NeE)^2, dove Ne è la carica centrale concentrata in un punto ed E è la carica della particella deflessa. Se, tuttavia, questa carica è distribuita in unità singole, la frazione di particelle α diffuse di un dato angolo è proporzionale ad Ne^2 anziché ad N^2e^2 […]. Poiché è stato dimostrato che il valore della carica centrale puntiforme dell’oro deve essere circa 100, il valore della carica distribuita, richiesta per produrre la stessa proporzione di singole deflessioni ad angolo grande dovrebbe essere almeno 10000. In tali condizioni, la massa delle particelle costituenti sarebbe molto piccola in confronto a quella della particella α, e sorge così il problema di spiegare la produzione di grandi deflessioni singole. Inoltre, con una così grande distribuzione di carica, l’effetto dello scattering composto è relativamente più importante di quello dello scattering singolo. Per esempio, il probabile piccolo angolo di deflessione di un fascio di particelle α che passa attraverso un sottile foglio di oro sarebbe molto più grande di quello osservato sperimentalmente da Geiger. Gli scattering a grande e piccolo angolo non potrebbero più spiegarsi assumendo la carica centrale con lo stesso valore […].

Rutherford continuava mettendo in risalto l’eventualità di scenari futuri aperti dalla teoria dell’atomo nucleare; in particolare, riprendeva il discorso della proporzionalità fra la carica centrale e il peso atomico dei diversi atomi, deducibile per atomi più pesanti dell’alluminio, ma ancora non verificato per atomi più leggeri:

[…] Sarà di grande interesse esaminare sperimentalmente se tale relazione vale anche per atomi più leggeri. Nei casi in cui la massa dell’atomo deflettente (per esempio, idrogeno, elio, litio) non è molto differente da quella della particella α, la teoria generale dello scattering singolo richiederà delle modifiche, perché sarà necessario tenere conto dei movimenti dell’atomo stesso.

Citando, poi, il modello planetario di Nagaoka, che Rutherford chiamava Saturniano, giungeva all’interessante osservazione che un atomo di oro poteva contenere all’incirca 49 atomi di elio, nella prospettiva di spiegare il processo di emissione di particelle α dagli atomi delle sostanze radioattive:

[…] Si può rimarcare che il valore approssimato trovato per la carica centrale dell’atomo di oro (100e) è circa quello che deve attendersi se l’atomo di oro consistesse di 49 atomi di elio, ognuno dei quali che trasporta una carica 2e. Questa può essere soltanto una coincidenza, ma certamente è suggestiva nella visione dell’espulsione di atomi di elio che trasportano due unità di carica da parte delle sostanze radioattive.

L’articolo si concludeva con un ulteriore accenno al fatto che i risultati della teoria erano indipendenti dal segno della carica centrale, quindi con il richiamo a successivi articoli, conseguenza di ulteriori verifiche sperimentali:

[…] Ulteriori considerazioni sull’applicazione di questa teoria a queste e ad altre questioni saranno riservate ad un articolo successivo, quando le principali deduzioni della teoria saranno testate sperimentalmente. Esperimenti in tale direzione sono già stati avviati da Geiger e Marsden.

La struttura dell’atomo era stata scoperta, sebbene si fosse solo all’inizio. Ernest Rutherford aveva quarant’anni.

Nonostante l’articolo di Rutherford conduceva alla conclusione che al centro degli atomi vi era un nucleo carico, nell’articolo non compariva mai la parola nucleo. D’altra parte, anche se potrà sembrare strano, la pubblicazione della relazione, che proponeva, con prove sperimentali tanto valide, la teoria nucleare dell’atomo, suscitò pochissimo interesse; non ci si rese conto della sua immensa importanza. Non solo non se ne curò il pubblico colto in genere, che aveva dimostrato tanto interesse per la scoperta e i primi sviluppi della radioattività, ma anche il mondo scientifico rimase altrettanto indifferente. Sembra che lo stesso Rutherford non considerasse il proprio lavoro come l’innovazione sensazionale che si rivelò essere in seguito. Perfino nel suo libro Radioactive Substances and Their Radiations, che finì di scrivere circa diciotto mesi dopo la pubblicazione della memorabile relazione e che uscì nel 1913, questa è citata solo due volte, in entrambi i casi a proposito della diffusione delle particelle α. In questo libro compare una volta soltanto la parola nucleo, ma in generale è usata la designazione centro carico. Inoltre, Rutherford prendeva decisamente posizione per la carica positiva del nucleo e parlava degli elettroni circostanti, ma non diceva nulla sul comportamento ottico e radioscopico, o sulle proprietà chimiche dell’atomo, che l’atomo nucleare sarebbe riuscito in breve tempo a spiegare in maniera adeguata e sorprendente. Forse Rutherford pensava a queste importanti conseguenze del loro lavoro quando, molti anni dopo, nel 1932, scrisse a Geiger:

[…] Erano tempi felici quelli di Manchester, e abbiamo lavorato meglio di quanto non ci rendessimo conto.

La Squartatrice Crime Lab... in streaming!

2010-11-20T17:29:00.000+01:00

Lunedì alle 8.30 sintonizzate la vostra radio su 90.7 100.2 Mhz

o entrate in diretta internet

su http://www.radiogiulianova.net/home.html

I Maghimatici saranno on air per promuovere

l'evento di teatro scienza
LA SQUARTATRICE CRIME LAB

e raccontarvi tutte le novità di questa rinnovata edizione

che andrà in scena il 17 - 18 - 19 dicembre

presso il Loggiato Belvedere

a Giulianova Alta - Teramo.

Per chi volesse intervenire alla diretta

085/8003366
radiogiulianova@libero.it

In studio Enrico Maraffino

esperto di comunicazione scientifica

e conduttore dei laboratori del crimine

Enrico Delli Compagni

Criminologo

Raffaella Mutani

Interprete di Elisa De Benedictis detta La Squartatrice.

TORNA LA SQUARTATRICE... In scena a Giulianova il Laboratorio del Crimine.

2010-11-17T15:30:00.000+01:00

È con grande entusiasmo che vi annunciamo
la riedizione dello spettacolo di teatro scienza

LA SQUARTATRICE CRIME LAB.

Dopo il successo di Agosto 2010 ad Atri - Teramo,

va in scena la prima replica
dello spettacolo d'indagine scientifica.

Lo scenario di questa rinnovata edizione

sarà il Loggiato di Piazza Belvedere
a Giulianova Alta - Teramo.

La performance, dedicata ad un pubblico di 40 ospiti a serata,

coinvolgerà direttamente i partecipanti nel vivo
del caso di nera avvenuto nel 1952 a Teramo.

La storia è tratta dal libro La Squartatrice
di Elso Simone Serpentini,
abile scrittore e raffinato interprete di gialli storici,
capace di riempire di odori, suoni e note antropologiche
le pagine dei suoi scritti; tutto attraverso la rigorosa
documentazione archivistica e lo stile narrativo incalzante
tipico del racconto giudiziario.

Le scene, i personaggi storici, le indagini scientifiche
e le conversazioni con gli esperti
saranno momenti itineranti all'interno dell'antico loggiato,
e istante dopo istante ci sarà da aspettarsi
colpi di scena e suspence.

I partecipanti saranno direttamente coinvolti nella repertazione
di impronte digitali, tracce di dna e tutte le evidence del caso.

A condurre gli ospiti attraverso gli angoli oscuri
di questo laboratorio del crimine
ideato, diretto e promosso
dai Maghimatici Laboratori Scientifici

ci saranno
Raffaella Mutani
Attrice, Direttore Artistico e Regista,

Enrico Maraffino,
Esperto di Comunicazione Scientifica e Coregista,

Enrico Delli Compagni
Criminologo

e la straordinaria presenza
dello scrittore di gialli Elso Simone Serpentini.

Mariangela Spaltro,
Wanda Busini, Roberta Pensieri e Simone Bozzelli.
saranno gli attori interpreti della ricostruzione storica.

Da un'idea di Angela Ciampagna.

_______________________________________________________________

LA SQUARTARICE CRIME LAB

Loggiato di Piazza Belvedere
Giulianova Alta - Teramo

venerdì 17 - sabato 18 - domenica 19 dicembre
ore 21.00

Ingresso con prenotazione 15,00 euro

Info e Prenotazioni
329 4613169 - maghimatici@gmail.com

Prevendita
Circolo Culturale Il Nome della Rosa
Via Gramsci 46/a Giulianova Alta - Teramo
dal giovedì alla domenica dalle ore 21.00;

Fondaco Via Ronci 18, Atri - Teramo
su appuntamento - 3294613169;

Laboratorio Artelier, Piazza dei Pini, Silvi Marina - Teramo
su appuntamento - 3381337216.

_______________________________________________________________

Con il patrocinio di

COMUNE DI GIULIANOVA - Teramo
COMUNE DI ATRI -Teramo

In collaborazione con

Julia Servizi Più
Gestione Vendita Gas Metano
Corso Garibaldi 65, Giulianova Alta - Teramo

Il Nome della Rosa
Circolo Virtuoso
Musica, Cultura, Giochi, Food & Drink
Via Gramsci 46/a, Giulianova Alta - Teramo

Rosetana Nuoto
Associazione Sportiva Dilettantistica
Via Fonte Dell'Olmo 10, Roseto - Teramo

Librerie Ianni
di Dattoli Maurizio
Via Gorizia 25, Giulianova Lido - Teramo

Artemia Edizioni
Via Pascoli - C.da Ripoli, Mosciano S.A. - Teramo

FYI Orario dei Laboratori di Novembre 2010 Pineto - Mutignano - Atri

2010-11-04T07:43:00.003+01:00

Ragazzi e ragazze di Pineto, Mutignano e Atri

si parte... da Novembre ci divertiamo con la scienza.

Mettete in agenda l'appuntamento!

I Maghimatici vi aspettano

tutti i MARTEDÌ a PINETO - Villa Ardente, Via De Litio
primo incontro martedì 9
15.00 - 16.00 – 6/11 anni / 16.30 - 17.30 – 12/16 anni

tutti i MERCOLEDÌ a MUTIGNANO – IPAB
primo incontro mercoledì 10
18.00 - 19.00 – 6/12 anni

tutti i SABATO ad ATRI – Fondaco Via Ronci 18
primo incontro sabato 13
15.30 - 16.30 – 6/11 anni (valido fino a dicembre)
17.00 - 18.00 – 12/16 anni

Informazioni, costi e programmi
3294613169 maghimatici@gmail.com

FYI Benvenuta Carta dello Studente!

2010-11-01T17:23:00.000+01:00

I Maghimatici Laboratori Scientifici aderiscono all'iniziativa

IoStudio - La Carta dello Studente,

un progetto sotto l'alto patronato del Presidente della Repubblica

con il Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca.

Da noi la Carta dello Studente è benvenuta.

Cosa significa? Uno sconto immediato del 10%

sulle nostre attività e prodotti

e tanti vantaggi sulle iniziative dei Laboratori Scientifici.

Gli studenti aderenti potranno usufruire dello sconto del 10%

per prenotare presso il proprio istituto

il laboratorio di teatro scienza

LA SQUARTATRICE CRIME LAB.

Per tutte le informazioni

3294613169 - maghimatici@gmail.com

A RIGOR DI LOGICA... Dieci-El Reading de Oro

2010-10-27T11:55:00.001+02:00

Vi segnaliamo l'evento organizzato da Danilo Torzolini

DIECI - EL READING DE ORO

presso il Circolo Culturale Il Nome della Rosa,

in via Gramsci 46/a a Giulianova - Teramo

a partire dalle 21.30 di sabato 30 ottobre.

Una serata dedicata al gioco del calcio raccontato, vissuto e cantato...

Ecco come Danilo ci presenta la serata,

in cui, tra le altre, ci sarà spazio anche
per la fisica applicata a Yashin:

Il calcio di oggi è cambiato e a noi non piace più: lo seguiamo, ci appassioniamo ancora, ma dire che ci piace è una forzatura.
E allora vogliamo parlare del calcio che abbiamo amato davvero, quello che abbiamo vissuto e respirato, soprattutto negli anni Ottanta e Novanta del secolo scorso. Quello immaginato e sognato, quello che eravamo liberi di costruire. Lo vogliamo raccontare alla nostra maniera a chi non c'era, a chi... ha dimenticato e chi vuole riviverlo, a chi era troppo giovane, a chi non lo seguiva, perché era impegnato a fare altro.
Lo vogliamo raccontare, perché è così che ce lo ricordiamo: raccontato, vissuto e cantato.

“Vogliamo raccontarvi alcune storie. Di uomini, prima che calciatori. Che lavorano (o hanno lavorato) in braghe corte ed hanno offerto la materia prima e i nudi fatti, riportati da noi con scrupolo oggettivo e quindi commentati facendo i conti con ciò che nella letteratura specifica e nelle cronache è solitamente trascurato per motivi di decenza, pietas, apparente incongruità, ossequio dei potenti. Alle fondamenta di questa serata sta il desiderio arcaico di tradurre in parole e musica quanto la televisione o la memoria offrono per attimi saettanti e ancor più il fastidio per le derive gaglioffe e prepotentemente mercantili del calcio moderno.”
(Andrea Aloi)

Quello che vogliamo è celebrare la bellezza e la poesia di un'epoca in cui il calcio non era solo qualcosa che si guardava, ma qualcosa che, soprattutto, si sentiva. Nelle orecchie e nel cuore.
Siamo convinti che il calcio sia una forma di cultura, che sia intimamente legato alla letteratura, al cinema, alla musica. Perché come il cinema, la letteratura e la musica, il calcio è poesia. È l'anima dell'uomo che parla al mondo, attraverso i piedi.
Il titolo per questa serata, quello che ha più senso, è ovviamente legato al più grande calciatore di tutti i
tempi: Diego Armando Maradona. Il 30 ottobre El Pibe de Oro compirà 50 anni ed alcuni pazzi vogliono spegnere le candeline. Perché?
Perché uno come lui non nascerà più.
Perché averlo visto giocare, aver visto il suo sguardo, significa aver conosciuto la bellezza. La vera
essenza di questo fenomeno sociale e culturale.
Il lavoro di preparazione per questo “READING APERTO” ha portato alcuni amici a scegliere per rigor di logica, di tempo e di fruibilità, varie storie che per musicalità, fortuna o caso vi sono rientrate. Speriamo di avere ancora del tempo, in futuro, di raccontarne altre.

Il 30 ottobre trovano spazio tra le altre cose:

...dall’ incredibile cavalcata dell’immenso Maradona a quella del piccolo Calais, dal sogno di Futbolandia di Jorge Valdano alla Democrazia Corinthiana di Socrates, da Tomasito Carlovich il giocatore più forte della storia del calcio al “collo su misura” di Marco Van Basten, dalla litania dei bidoni degli anni ottanta ai fenomeni Ultras come Umberto Saba e le Tigri di Arkan, dai sinistri campetti marchigiani di Emidio Clementi alle partite-tregua nei campi di guerra, dalla strana coppia Piero Ciampi-Vendrame a quella Pasolini-Papa Ratzinger, dalla fisica applicata a Yashin alla matematica del professor Scoglio, da Osvaldo Soriano a giovani scrittori in erba.

Ci vediamo lì!

A ROSETO, È GIÀ L'ANNO DELLA CHIMICA!

2010-10-26T12:30:00.001+02:00

Tutta la Chimica che c'è! Tutta per i bambini

della Direzione Didattica I Circolo

di Roseto degli Abruzzi (TE).

Da mercoledì 27 ottobre 2010, i Maghimatici

porteranno a spasso i bambini della

Scuola Primaria fra molecole e orbitali,

reazioni e soluzioni,

solidi e fluidi, Natta e Volta,

e molto altro ancora!

Un percorso fra scoppiettanti esperimenti

e molteplici attività didattiche,

per rispondere a tante domande

su una materia fondamentale per il nostro vivere quotidiano,

ma soprattutto ad una:

Perché il 2011 sarà l'anno della Chimica?

Ogni mercoledì e venerdì,

dalle 15.00 alle 17.00

nei plessi della Direzione Didattica I Circolo

di Roseto degli Abruzzi.

Grazie alle maestre di Roseto,

in particolare a Daniela,

per aver aperto le porte delle loro classi

alla cultura scientifica.

Please, call upon the author to explain!

2010-10-25T00:25:00.000+02:00

Elettromagnete a mela

Prima Brescia, sabato 16 ottobre 2010. Tanto per non ripetermi, sei giorni dopo, nella Stazione Leopolda di Pisa, dove si svolgeva il Pisa Book Junior, ho voluto tentare un esperimento con le "cavie" di una terza elementare.

Poco prima di partire per Brescia mi sono trovato coinvolto in una piccola polemica (celo l'identità degli attori) su quanto debbano essere "facili e attraenti" i libri per le Scuole primarie. Per intenderci, secondo alcuni addetti ai lavori dell'editoria scolastica e per l'infanzia, anche Il Manuale degli Esperimenti sarebbe troppo difficile. E non hanno ancora letto il prossimo libro sul quale sto lavorando in questi mesi... Per fortuna, proprio a Pisa, ho trovato consensi circa la mia idea di divulgazione per bambini, che ricerca sempre l'impegno dei giovani studenti, per portarli alla gioia per la scoperta dopo un persorso di crescita personale e collettiva, seppure della durata di un'ora, o il tempo di un esperimento. D'altra parte, credo che anche noi adulti cerchiamo in un libro, uno spettacolo, etc., qualcosa che prima non sapevano, o un'emozione che prima non avevamo mai provato, e per fare questo siamo ben felici di spremere goccie di esperienza e di conoscenza dalle nostre meningi.

I bambini sono il lato genuino degli adulti: non c'è niente che non possano fare, se sono in grado di farlo. Perciò, i laboratori dei Maghimatici, così come i libri che ne riprendono lo spirito, ambiscono ad accendere nei giovanissimi scienziati la scintilla. Produrre una scintilla comporta dispedio di energia. Vedere il fuoco accendersi produce gioia. Vedere sotto le luci colorate ciò che già si sa, alla lunga, produce noia.

Buon per la terza elementare ospite della Stazione Leopolda, se qualcuno ha toccato la suscettibilità didattica dei Maghimatici. Per questo, ho deciso di tentare qualcosa di nuovo (almeno per i miei laboratori): l'elettromagnete a mela. Come si fa? Non è difficile.

In una mela succosa, si inseriscono una lamina di rame e una di zinco (che non si devono toccare).

A parte, si ritaglia un rettangolino di cartoncino. Si infilano due fermacampioni nel cartoncino ad una distanza pari alla lunghezza di una graffetta (ci si può aiutare con una matita appuntita per bucare il cartoncino). Quindi si incastra fra i due fermacampioni una graffetta, che deve poter ruotare come un cancelletto attorno ad un fermacampioni e chiudersi sull'altro. Ecco l'interruttore.

Vanno presi poi un cavetto elettrico piccolo ed uno lungo 3 metri. Tutti i cavi devono avere i capi senza la guaina, come avviene nei collegamenti dei portalampade di casa.

C'è bisogno poi di un giravite (o di un chiodo) di notevoli dimensioni, con la punta piatta. Si avvolge il cavo lungo attorno al giravite: bisogna creare quante più spire possibile, attaccate fra loro. Si blocca quindi il solenoide attorno al giravite con un quadratino di nastro isolante sulla punta e un'altro quadratino sul manico.

Si collega un capo del cavo lungo alla lamina di rame nella mela (aiutandosi con un quadratino di nastro isolante). L'altro capo va invece collegato ad un fermacampione dell'interruttore.

L'altro fermacampione dell'interruttore deve essere invece connesso alla lamina di zinco della mela, mediante il cavetto più piccolo.

Con l'interruttore chiuso (cioè quando la graffetta tocca entrambi i fermacampioni), il giravite diventa una debole calamita, capace di sollevare qualche spillo. Aprendo l'interruttore, il giravite torna ad essere una normalissima asticella metallica e gli spilli cadono. Perché...? Ma come, lo sanno anche i bambini!

Esperimento riuscito. È il caso di dirlo.

DUEDÌ I Maghimatici a Pisa

2010-10-24T22:18:00.001+02:00

Venerdì 22 ottobre 2010

ospiti al Pisa Book Festival 2010 con il Manuale degli Esperimenti.

CHE BRRRIVIDO! I Maghimatici alla tua festa di Halloween...

2010-10-20T20:43:00.001+02:00

Festa di Halloween... chi ha paura della scienza!

Hai già preparato inviti, zucche, dolcetti e scherzetti

per un terrificante weekend di Halloween?

Adesso chiama 3294613169, i Maghimatici hanno un diabolico piano:

portare al tuo party UN LABORATORIO DA BRIVIDO.

Mostruosi Esperimenti di Halloween

La Mano Fantasma
(analizziamo i fenomeni gassosi);
Tracce di Alien e Viscide Presenze
(scopriamo i fluidi non newtoniani);
Saponette Mutanti
(giochiamo con i fenomeni termici);
Vermi Chimici
(osserviamo le trasformazioni della materia);

Mostruosità abissali
(i segreti della chemioluminescenza).

Per informazioni e prenotazioni
maghimatici@gmail.com - 3294613169

DUEDÌ Esperimenti Magnetici a Brescia - 16 ottobre 2010

2010-10-18T09:17:00.000+02:00

ESPERIMENTI DA MANUALE... AL PISA BOOK FESTIVAL CON I MAGHIMATICI

2010-10-15T01:15:00.002+02:00

Una scorpacciata di esperimenti per i giovani visitatori

del Pisa Book Junior 2010,
l'evento interamente dedicato a bambini e ragazzi,

nell'ambito del Pisa Book Festival.

Venerdì 22 ottobre 2010, due appassionanti laboratori

apriranno giocosamente al pubblico
le pagine de Il Manuale degli Esperimenti,

di Enrico Maraffino, edito da Lapis Edizioni.

Ore 10:00

Esperimenti da manuale: estraiamo il DNA!

Se siete pronti ad estrarre il vostro DNA
dalla saliva e a metterlo in provetta,

se volete divertivi a costruire
un modellino tridimensionale della doppia elica,

non perdetevi questo affascinante viaggio nella scienza

con l'autore de Il Manuale degli Esperimenti.

A cura di Lapis Edizioni. Età 11-13 anni

Ore 11:30

Esperimenti da manuale: elettricità e magnetismo!

In una serie di elettrizzanti esperimenti
e sorprendenti effetti lminosi,
scoprirete i segreti della scienza

e dei principali fenomeni dell’elettromagnetismo

e della propagazione delle onde luminose,

guidati dall'autore de Il Manuale degli Esperimenti,

A cura di Lapis Edizioni. Età: 8-10 anni

Il Pisa Book Festival, la fiera dell'editoria indipendente,

vi aspetta il 22, 23 e 24 ottobre 2010
presso il Palazzo dei Congressi di Pisa.

Negli stessi giorni, presso la Stazione Leopolda,
si svolge il Pisa Book Junior.
Ecco il calendario.
Oppure, si può scaricare qui il programma completo.

Please, call upon the author to explain!

2010-10-14T17:38:00.007+02:00

Quando saltano le molle...

«Professo', s'è rotta la molla.» Con una freddezza insensibile, propria di un quattordicenne alla prese con un dinamometro, un campione di ferro e una molla, è Lorenzo (credo) a segnalarmi che il mio esperimento è fallito. Almeno in questa veste.

Quel sabato, avevo due grandi cose nella mente: la legge di Hooke, da scoprire in laboratorio con il gruppo di matricole liceali della Scuola Civica Acquaviva di Atri (la sperimentalissima Scuola dell'eccellenze) e l'effetto serra, da spiegare in modo dettagliato a ragazzini in età di scuola media. Questo secondo "problema" non mi turbava più di tanto, in quanto spiegare l'effetto serra ai bambini è per me equivalente a partire in prima: ordinaria amministrazione. Quindi, avevo deciso di puntare sulla legge di Hooke, apparentemente lontanissima dall'effetto serra. E invece...

Per la cronaca, la legge di Hooke descrive in modo approssimativo ma efficace le deformazioni elastiche subite da una molla soggetta ad una forza. Dice che l'allungamento di una molla e la forza applicata sono direttamente proporzionali, mediante una costante di elasticità dipendente dalle caratteristiche della molla.

F=kx

(per una deformazione in una sola direzione ed ignorando il verso dei vettori forza e allungamento)

Lo sapevo. Lo sapevo bene: la legge di Hooke funziona per piccole deformazioni e poi, cosa più importante, non bisogna caricare troppo la molla, perché se si supera il "limite di rottura" perde la sua elasticità e non torna più indietro... Ma:

1) ero entrato nel fornitissimo Laboratorio della Scuola Civica solo 2 (due) volte prima di quell'appuntamento;

2) avevo davanti 31 ragazzi (eccellenti, ma comunque giovanissimi...), da gestire in massimo due ore;

3) i suddetti ragazzi avevano cominciato a sentir parlare di fisica da neanche un mese e avevano un'idea davvero fumosa su cosa fosse una forza;

4) ambivo a far ricavare la legge di Hooke dai dati raccolti in laboratorio, persino riportati in un grafico stile "lavoro di ricerca".

Quindi, mi sono fatto coraggio e con 5 campioni di metalli più o meno sconosciuti abbiamo iniziato a prendere le "misure" (in realtà, i ragazzi avrebbero dovuto conoscere il materiale, in quanto obiettivo del laboratorio del sabato precedente, e invece...). Ma le molle, ahimé, si sono dimostrate piuttosto debolucce e se hanno ben sopportato l'alluminio, si sono arrese al ferro. Eppure, la scena che avevo difronte era esemplare: il gruppo con il campione di ferro stava lavorando più degli altri. Due ragazzi si occupavano della molla (lunga ormai due metri...) e, saliti sulle sedie, le hanno provate tutte per non farla rompere... Gli altri scrivevano, segnavano, misuravano l'allungamento, esultavano...

Ok, ragazzi, abbiamo scherzato: in quest'altra scatola ci sono altre cinque molle con costanti di elasticità talmente mostruose, che non si muoverebbero di un millimetro. Tranne una, forse. E allora, eccoli i ragazzi, per nulla sconvolti dal fallimento, pronti a comprendere la difficoltà sperimentale e correre ai ripari. Abbiamo scelto fra le molle "impossibili", quella più elastica e abbiamo effettuato cinque misurazioni. Insieme, in silenzio, quasi religioso. Il miracolo scientifico è avvenuto: abbiamo cinque buone misurazioni e una consapevolezza in più su cosa vuol dire sperimentare. Sbagliare, sbagliare, sbagliare, sbagliare, riuscire. Vedremo cosa verrà fuori dalle relazioni dei ragazzi (to be continued...).

E l'effetto serra? Già, mentre tutto andava provvisoriamente a rotoli, ho pensato al "limite di rottura". C'è chi dice che l'aumento di concentrazione di anidride carbonica, fra i fenomeni responsabili del surriscaldamento globale, sta portando l'effetto serra ad un "limite di rottura". Non mi sento di sposare a pieno questa tesi, ma ciò mi ha fatto ritornare ai "bei" tempi in cui studiavo la spiegazione molecolare dell'effetto serra. E le molle? Già.

Vai a spiegare che non basta trattenersi per ridurre l'effetto serra...

La carica elettrica delle molecole, anche se neutre, si distribuisce in determinate zone. C'è una distribuzione di cariche positive e un'altra di cariche negative. Fra loro si crea una campo elettrico. Ma le distribuzioni di carica si muovono, perciò il campo elettrico oscilla e si hanno così dei moti di vibrazione degli atomi all'interno della molecola: i legami elettrici che tengono uniti gli atomi possono essere immaginati come delle molle, che si allungano e si restringono (e si piegano). Gli atomi oscillano sempre, ma esistono vibrazioni più "lunghe", corrispondenti ad energie più elevate, dovute ad esempio all'arrivo di un'onda elettromagnetica, come la radiazione infrarossa del Sole (responsabile del "calore"). Per specifiche frequenze infrarosse, alcune molecole, come quella della CO2, assorbono l'energia della radiazione elettromagnetica, vibrano ad energie più elevate, passano ad un cosiddetto "stato eccitato" e quindi sono in grado a loro volta di emettere radiazioni infrarosse. La Terra, dopo aver ricevuto calore dal Sole, emette verso lo spazio radiazioni infrarosse che vengono intercettate da CO2, vapore acqueo e altri gas, assorbite e riemesse verso la superficie terrestre, che quindi si riscalda.

«Professo', s'è rotta la molla.» Eccomi qua, la teoria e, soprattutto, la pratica quotidiana della didattica.

SAVE THE DATE I segreti dell'elettricità e del magnetismo alla Libreria dei Ragazzi di Brescia

2010-10-12T16:25:00.000+02:00