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30-12-2006, 14.20.52
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| Limited Edition   Data registrazione: 14-12-2006 Residenza: Melfi
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  | Cos'è la Fisica? La Fisica (dal [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] physicu(m), dal [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] physiké (sottointeso téchné) arte della natura, e da physis natura) è la scienza della [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] nel senso più ampio. Originariamente una semplice branca della [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] (tanto da essere chiamata anche [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] ), grazie alla codifica del [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] di [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , negli ultimi trecento anni si è talmente evoluta e sviluppata ed ha conseguito risultati di tale importanza da avere messo in ombra la filosofia stessa, con cui però mantiene un legame profondo. I fisici studiano in generale il comportamento e le interazioni della [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] attraverso lo [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] e il [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . Nella visione affermatasi con la teoria della RelativitÃ* Generale, spazio e tempo sono considerati anch'essi fenomeni fisici, e non semplicemente lo scenario in cui questi avvengono. L'indagine fisica viene condotta seguendo il [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , pietra angolare di tutte le scienze naturali, che garantisce la più alta tendenza all'oggettivitÃ* dei risultati ottenuti (secondo il paradigma galieiano dell'intersoggettivitÃ*). Il metodo scientifico è anche noto come metodo sperimentale, perché si basa sul concetto di [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] e l'osservazione dei [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . L'osservazione produce come conseguenza diretta le cosiddette [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . Tramite un processo chiamato [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] si giunge alla conoscenza ottimale di un modello fisico che può rappresentare il fenomeno. Cardine della fisica sono i concetti di misura , di grandezza fisica e di incertezza: la fisica prende in considerazione solo ciò che è in qualche modo misurabile secondo criteri concordati (le unitÃ* e i metodi di misura), e il risultato di tale misura viene associato a ciò che è stato misurato, creando una grandezza fisica composta da un [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , che è il risultato della misura secondo l'unitÃ* di misura scelta, e da una dimensione che è l'unitÃ* di misura stessa. Per questo motivo, le teorie della fisica sono quindi generalmente espresse come relazioni matematiche fra grandezze fisiche. Le teorie ampiamente confermate vengono usualmente chiamate leggi o leggi della fisica, ma come tutte le leggi scientifiche sono sempre provvisorie, nel senso che sono considerate vere solo finché non vengono confutate, cioè se viene osservato il verificarsi di un fenomeno che esse predicono non possa mai accadere, o se le loro predizioni sui fenomeni si dimostrano errate. O più semplicemente, una nuova teoria permette di predire gli stessi fenomeni, ma con una accuratezza superiore. La fisica è strettamente connessa con tutte le altre scienze naturali, particolarmente con la [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , la scienza delle [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] con cui si è sviluppata di pari passo nel corso degli ultimi due secoli. La chimica prende molti concetti dalla fisica, soprattutto nei campi di [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , e [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . Tuttavia i fenomeni chimici sono talmente complessi e variegati da costituire una branca del sapere a sé stante.   Levitazione [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] di un [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] ad alta temperatura dimostra l'[Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . Modello fisico Ogni osservazione di un fenomeno costituisce un caso a sé stante, una particolare istanza del fenomeno osservato. Ripetere le osservazioni vuol dire moltiplicare le istanze e raccogliere altri fatti, cioè altre misure. Le diverse istanze saranno certamente diverse l’una dall’altra nei dettagli, anche se nelle loro linee generali ci dicono che il fenomeno, a paritÃ* di condizioni, tende a ripetersi sempre allo stesso modo. Se vogliamo fare un discorso di carattere generale, occorre sfrondare le varie istanze dalle loro particolaritÃ* e trattenere solo quello che è rilevante e comune ad ognuna di esse, fino a giungere al cosiddetto modello fisico. Questo, va sottolineato, è una versione approssimata del sistema effettivamente osservato, e il suo impiego indiscriminato presenta dei rischi, ma ha il vantaggio della generalitÃ* e quindi dell’applicabilitÃ* a tutti i sistemi di quel tipo. La costruzione del modello fisico è certamente la fase meno formalizzata del processo che porta alla formulazione di leggi quantitative e di teorie. Il modello fisico ha la funzione fondamentale di ridurre il sistema reale, e la sua evoluzione, ad un livello astratto ma traducibile in forma matematica, utilizzando definizioni delle grandezze in gioco e relazioni matematiche giÃ* note fra di queste. Tale traduzione può anche avvenire automaticamente, come dimostrano i molti programmi usati per la simulazione al calcolatore dei fenomeni più disparati. Il modello matematico, che ovviamente si colloca ad un livello di astrazione ancora superiore a quello del modello fisico, al massimo livello di astrazione nel processo conoscitivo, è costituito normalmente da equazioni differenziali che, quando non siano risolvibili in maniera esatta, devono essere semplificate opportunamente o risolte, più o meno approssimativamente, con metodi numerici, al calcolatore. Si ottengono in questo modo delle relazioni analitiche o grafiche fra le grandezze in gioco che costituiscono la descrizione dell’osservazione iniziale. Tali relazioni, oltre a descrivere l’osservazione, possono condurre a nuove previsioni. In ogni caso esse sono il prodotto di un processo che comprende diverse approssimazioni
. Gli errori sperimentali In ogni procedimento di misura di una quantitÃ* fisica, la misura e' inevitabilmente accompaganata da una incertezza (errore, o barra di errore) sul valore misurato. Questo errore non deriva da "sbagli" nel procedimento di misura, ma dalla natura stessa dei procedimenti di misura. In un esperimento, infatti, non è mai possibile eliminare un gran numero di fenomeni fisici che possono causare piccole "incertezze", alcune di carattere casuale, altre di natura sistematica (ad esempio, gli errori di taratura in un righello, o in una bilancia analitica). Le fluttuazioni casuali sono alla base dello studio di queste incertezze. Quando si fa una misura, quindi, si deve procedere alla stima dell'incertezza ad essa associata, o, in altre parole, alla stima dell'errore sulla misura. L'incertezza indica l'intervallo di valori entro il quale si garantisce che, ripetendo la misura nelle stesse condizioni, il risultato resti costante. Quindi, un'incertezza di ± 2 sul 4 indica un intervallo di valori che va da 2 a 6. Naturalmente, se comprendiamo un intervallo di valori più grande della grandezza che misuriamo, essa perde di significato. In generale, si utilizza come incertezza la risoluzione dello strumento, anche se si possono scegliere anche altri valori. Ad esempio, se effettuiamo una misura col dinamometro e vediamo che la molla oscilla fra due divisioni della scala, scegliamo come incertezza 2 divisioni, ecc... Se, ripetendo la misura, i valori sono compatibili, la somma delle incertezze casuali è inferiore alla risoluzione strumentale. Se invece i dati non sono compatibili (e non c'è alcuna possibilitÃ* che si tratti di un fenomeno fisico ad influenzare le misure, ovvero se si è certi di aver ripetuto la misura nelle stesse condizioni), si elaborano statisticamente i dati per determinare un valore con una sua incertezza. L'incertezza si scrive accanto al valore, segnalata dal segno di ±. Ad esempio, si può scrivere G=(10±1)u.m. L'incertezza di cui abbiamo parlato è chiamata incertezza assoluta. Ci si può servire dell'incertezza assoluta per quantificare la precisione della misura, tramite l'incertezza relativa, ovvero il rapporto fra la grandezza e la sua incertezza assoluta. In generale, l'incertezza assoluta si esprime in percentuale: minore è, più la misura è precisa. L'incertezza relativa è un numero adimensionale. Ad esempio, il dato G=(10±1) um avrÃ* come incertezza relativa 1/10=0,1, ossia il 10%. Le incertezze però si propagano quando i dati afflitti da incertezze vengono utilizzati per effettuare dei calcoli, secondo delle precise regole dette della [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] . Sistemi di unitÃ* di misura Attualmente, il sistema di unitÃ* di misura universalmente accettato dai fisici di tutto il mondo è il [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] (SI); altri sistemi usati in passato sono stati il [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] , il [Solo gli utenti registrati possono visualizzare tutti i links] e quello anglosassone. Teorie Principali
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