Fisica (dal greco antico φύσις physis significato " natura ") è la branca fondamentale della scienza che si è sviluppata dallo studio della natura e filosofia conosciuta, fino a quando verso la fine del 19 ° secolo, come " filosofia naturale ". Oggi, la fisica è in ultima analisi, definita come lo studio della materia , l'energia e le relazioni tra loro. La fisica è, in un certo senso, la più antica e più elementare scienza pura; le sue scoperte trovano applicazioni in tutto le scienze naturali , dal momento che materia ed energia sono i costituenti di base del mondo naturale. Le altre scienze sono generalmente più limitati nella loro portata e possono essere considerate rami che si sono scisse dalla fisica per diventare scienze a tutti gli effetti. Fisica di oggi può essere suddiviso liberamente in fisica classica e la fisica moderna. In questa linea del tempo sono presenti le biografie dei più importanti scienziati che hanno contribuito all'evoluzione di questa meravigliosa ed affascinante disciplina.
Nato a Tolemaide di Tebaide, Egitto intorno all'anno 90 e morto ad Alessandria, Egitto circa nel 168 fu matematico, geografo, astronomo e astrologo, il cui nome è l’italianizzazione del latino Claudius Ptolemæus. Nell’opera Almagesto raccolse la conoscenza astronomica del mondo greco formulando un modello di sistema solare geocentrico (o, in suo onore, tolemaico) che, con i suoi avanzati metodi di calcolo illustrati, rimase un punto di riferimento per astronomi e navigatori fino alla formulazione della teoria eliocentrica di Copernico. Un altro testo di particolare rilevanza fu Geografia, in cui espose le basi teoriche della geografia matematica ed elencò le coordinate di circa ottomila località diverse, utilizzando per la prima volta un sistema di latitudine e longitudine per l’identificazione dei luoghi sulla superficie terrestre.
Nato a Siracusa, Italia nel 287 a.C. circa e morto a Siracusa nel 212 a.C. Matematico, fisico, astronomo e inventore greco antico. È considerato il massimo scienziato dell’antichità classica. Nel campo della fisica pose le basi della statica e dell’idrostatica: spiegò il principio delle leve, definendo implicitamente il concetto di baricentro, ed enunciò il principio che porta il suo nome sulla forza di galleggiamento (la cui scoperta fu accompagnata, secondo la leggenda, dalla famosa esclamazione “Eureka!”). In matematica e geometria fornì una delle prime approssimazioni note di π e studiò cerchi, parabole, spirali, sfere, cilindri, conoidi e sferoidi. Costruì un primitivo planetario, inventò la coclea o vite di Archimede e gli è attribuito l’uso di specchi ustori con cui avrebbe incendiato navi nemiche durante la seconda guerra punica.
Nato a Pisa, Italia il 15/02/1564 e morto a Arcetri, Italia il 08/01/1642. Fisico, matematico, astronomo e filosofo italiano, viene considerato più di chiunque altro il padre della scienza moderna grazie all’introduzione del metodo scientifico sperimentale. È ricordato soprattutto per aver perfezionato il cannocchiale rendendolo adatto all’osservazione dei corpi celesti: ebbe così un ruolo di primaria importanza nella Rivoluzione scientifica che diede il via al passaggio dall’età medievale all’età moderna. Le sue pubblicazioni a sostegno delle teorie copernicane lo portarono a essere denunciato nel 1615 come eretico con l’accusa di voler sovvertire la filosofia naturale aristotelica: la Chiesa cattolica condannò l’eliocentrismo come “falso e contrario alle Scritture” e Galileo fu diffidato dal continuare a sostenerla. Così non fece: nel 1633 fu punito dall’Inquisizione romana e costretto all’abiura, nonché a trascorrere il resto della sua vita agli arresti domiciliari.
Nato a Lismore, Irlanda il 25/01/1627 e morto a Londra, Inghilterra, il 31/12/1691 fu chimico, fisico e teologo. Benché le sue ricerche affondassero le proprie radici nell’alchimia, è considerato il fondatore della chimica moderna. Nel 1661, con il suo libro The Sceptical Chymist (Il chimico scettico), dimostrò l’assenza di prove sperimentali a sostegno delle concezioni aristoteliche sulla composizione quadrielementare della materia (terra, aria, fuoco e acqua), ritenendola invece composta da particelle secondo un modello sorprendentemente simile a quello oggi accettato dalla comunità scientifica. Studiò il ruolo dell’aria nella propagazione del suono, analizzò la forza espansiva esercitata dall’acqua che congela, perfezionò una pompa pneumatica con cui condusse esperimenti sul vuoto e scoprì il rapporto tra aria, combustione e respirazione, ma è ricordato soprattutto per l’enunciazione della legge sulla compressibilità dei gas, poi formulata con più precisione dal fisico francese Edme Mariotte e per questo nota come legge di Boyle-Mariotte.
Nato a Woolsthorpe Colsterworth (Inghilterra), Regno Unito il 04/01/1643 e morto a Londra (Inghilterra), Regno Unito il 31/03/1727. Fisico, matematico, astronomo, alchimista e teologo britannico, con il volume Philosophiæ naturalis principia mathematica del 1687, una delle più importanti opere scientifiche della storia, gettò le basi per la meccanica classica, esponendo la legge di gravitazione universale e le tre leggi del moto (o principi della dinamica): nell’osservare la caduta dall’albero della famosa mela, intuì che la forza di gravità è la stessa che governa il movimento della Terra e dei corpi celesti e, provando la coerenza fra le sue teorie e le leggi sul moto planetario di Keplero, rimosse gli ultimi dubbi sulla validità della teoria eliocentrica. È anche ricordato per aver sviluppato il calcolo infinitesimale e integrale, di cui condivide la paternità con Gottfried Leibniz.
Nato a Como, Italia il 18/02/1745 ed ivi morto il 05/03/1827 fu fisico e inventore italiano. Per breve tempo si occupò di chimica dei gas e isolò il metano, individuandone già alcuni utilizzi pratici, ma la sua passione fu sempre lo studio dell’elettricità e pubblicò i suoi primi saggi a soli diciotto anni. Nel 1775 raggiunse la notorietà e ottenne l’accesso alle maggiori società scientifiche europee con la creazione dell’elettroforo, un generatore capacitivo usato per produrre una carica elettrostatica tramite induzione. La sua invenzione più famosa è la pila voltaica, antesignana della batteria elettrica e primo generatore statico di energia elettrica, creata nel 1800 sulla base degli studi di Galvani. Il fenomeno che consente il funzionamento della pila, per cui tra due conduttori metallici diversi posti a contatto si stabilisce una piccola differenza di potenziale, è oggi noto come effetto Volta.
Nato a Beaumont-en-Auge, Francia il 23/03/1749 e morto a Parigi, Francia il 05/03/1827. Matematico, fisico e astronomo francese, diede la svolta finale all’astronomia matematica riassumendo ed estendendo il lavoro dei suoi predecessori nell’opera in cinque volumi Mécanique céleste (1799-1825), portando al passaggio dallo studio geometrico della meccanica classica a quello basato sull’analisi matematica. Fornì determinanti contributi alla teoria della probabilità, di cui è oggi considerato uno dei padri, e produsse importanti strumenti che portano il suo nome, come l’operatore differenziale, l’equazione e la trasformata. Oltre ad essere fra i primi a postulare l’esistenza dei buchi neri e a formulare la nozione di collasso gravitazionale, studiò a fondo la stabilità dinamica del sistema solare e intuì che esso consiste di corpi rigidi che si muovono nel vuoto.
Nato a Torino, Italia il 09/08/1776 ed ivi morto il 09/07/1856 fu chimico e fisico. Discendente di una nobile famiglia piemontese, da cui ereditò il titolo di conte di Quaregna e Cerreto, si laureò molto giovane in diritto canonico e iniziò a praticare, assecondando solo successivamente la sua passione per le scienze naturali. È universalmente ricordato per la formulazione dell’ipotesi di uniformità del volume molare nei gas (legge di Avogadro) e per aver chiarito la distinzione fra atomi e molecole, dando un contributo fondamentale alla teoria atomica. A lui si deve inoltre l’introduzione del sistema metrico decimale in Piemonte. In suo onore il numero di particelle in una mole è oggi chiamato numero di Avogadro (NA ~ 6,0221415×1023).
Nato a Braunschweig, Germania il 30/04/1777 e morto a Gottinga, Germania il 23/02/1855. Matematico, astronomo e fisico tedesco, la sua opera più importante, Disquisitiones arithmeticae (1798), consolidò la teoria dei numeri come disciplina matematica riconosciuta. Diede contributi determinanti in numerosi altri campi, inclusi analisi matematica, statistica, calcolo numerico, geometria differenziale, geodesia, geofisica, magnetismo, elettrostatica, astronomia e ottica. Fu un bambino prodigio e ancora prima dei vent’anni aveva fatto scoperte decisive, come la costruzione dell’eptadecagono e l’invenzione dell’aritmetica modulare. Con la sua tesi di dottorato dimostrò il teorema fondamentale dell’algebra, riuscendo dove molti prima di lui avevano fallito; non a caso viene spesso definito come il più importante matematico matematico della modernità.
Nato a Newington Butts (Inghilterra), Regno Unito il 25/09/1791 e morto a Hampton Court (Inghilterra), Regno Unito il 25/08/1867 fu chimico e fisico. I suoi studi sui conduttori di corrente continua gli permisero di stabilire il concetto fisico di campo elettromagnetico e di scoprire il diamagnetismo e l’esistenza di una interazione tra luce e campo magnetico, oltre a portarlo alla formulazione delle leggi sull’induzione elettromagnetica e sull’elettrolisi che portano il suo nome. È ricordato anche per essere riuscito a liquefare vari gas, fornendo basi solide al concetto di aggregazione molecolare, e per aver costruito la gabbia di Faraday, la coppa di Faraday e una dinamo che può essere considerata l’antenata dei moderni generatori elettrici. A lui è dedicato il farad, l’unità di misura della capacità elettrica.
Nato a Bologna, Italia il 25/04/1847 e morto a Roma, Italia il 20/07/1937. Fu fisico e inventore italiano. Sebbene molti scienziati avessero provato a creare un sistema di comunicazione senza fili dopo la scoperta delle onde elettromagnetiche da parte di Heinrich Hertz, fu Marconi il primo a sviluppare e brevettare un radiotelegrafo efficace e affidabile che, nel 1901, gli permise di trasmettere attraverso l’Atlantico il primo segnale radio transoceanico: l’evoluzione di questo sistema ci ha dato la radio, la televisione e, in generale, tutti i mezzi di comunicazione basati sulle onde radio. A lui si deve inoltre la scoperta dell’esistenza di una relazione fra l’altezza delle antenne verticali e la portata di trasmissione dei segnali (legge Marconi). Insieme al collega tedesco Karl Ferdinand Braun ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1909.
Nato a Milan (Ohio), Stati Uniti d’America il 11/02/1847 e morto a West Orange (New Jersey), Stati Uniti d’America il 18/10/1931 fu iInventore, scienziato e imprenditore statunitense. Incominciò a soli dodici anni i suoi primi esperimenti con apparecchiature elettriche e meccaniche. Titolare di oltre millecinquecento brevetti in tutto il mondo, gli si devono importanti invenzioni quali il fonografo e il cinetoscopio; contrariamente a quanto si pensa non creò la prima lampada a filamento incandescente, ma ne realizzò nel 1878 una versione stabile adatta alla produzione e alla vendita su larga scala. Dal 1880 si dedicò allo studio di centrali e tramvie elettriche e, nel 1882, attivò il primo sistema di distribuzione dell’energia al mondo, fornendo 110 volt in corrente continua a circa sessanta utenti nella zona di Manhattan circostante il suo laboratorio. Nello stesso anno creò la prima centrale elettrica statunitense, trasformando in elettricità l’energia delle cascate del Niagara.
Nato ad Amburgo, Germania il 22/02/1857 e morto a Bonn, Germania il 01/01/1894. Scoprì l’esistenza delle onde elettromagnetiche con un apparato di sua invenzione, il dipolo hertziano, in grado di emettere e rilevare onde radio, dimostrando che i segnali elettrici possono essere inviati attraverso l’aria e ponendo le basi per l’invenzione della radio. In suo onore, il Sistema internazionale ha chiamato “hertz” l’unità di misura della frequenza. Suo nipote Gustav Ludwig Hertz vinse il Premio Nobel per la fisica nel 1925 per i suoi studi sul potenziale di ionizzazione degli atomi, e il figlio di quest’ultimo, Carl Hellmuth Hertz, fu uno dei padri dell’ecografia medica.
Nato a Kiel, Germania il 23/04/1858 e morto a Gottinga, Germania il 04/10/1947, ha ideato la teoria dei quanti che, insieme alla teoria della relatività di Albert Einstein, costituisce uno dei pilastri della fisica moderna. Nel 1900 ipotizzò che gli scambi di energia nei fenomeni di emissione e assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche avvenissero in forma discreta e non, come sosteneva la teoria elettromagnetica classica, in forma continua; l’anno successivo riformulò questa ipotesi nella vera e propria teoria quantistica, che gli valse il Premio Nobel per la fisica nel 1918. Fermamente contrario alle persecuzioni naziste, riuscì segretamente a far lavorare con sé diversi scienziati ebrei e cadde in depressione in seguito alla fucilazione di suo figlio Erwin, che aveva partecipato all’attentato del 20 luglio 1944 contro Hitler.
Nata a Varsavia, Polonia il 07/11/1867 e morta a Passy, Francia. il 04/07/1934 fu chimica e fisica polacca naturalizzata francese. Nata Maria Sklodowska, sposò il professore di fisica Pierre Curie nel 1895, un anno dopo averlo conosciuto all’Università di Parigi, dove si laureò in chimica e fisica. Basandosi sul lavoro di Antoine Becquerel, la coppia coniò il termine “radioattività” e dimostrò che il fenomeno non dipendeva da interazioni molecolari ma proveniva dagli atomi stessi: i tre scienziati condivisero il Premio Nobel per la fisica nel 1903. Dopo la morte del marito nel 1906, Curie continuò le sue ricerche e, nel 1911, vinse un secondo Premio Nobel, questa volta nel campo della chimica, per aver scoperto e studiato il polonio e il radio. Fu la prima donna a ricevere questo riconoscimento e, ad oggi, resta l’unica donna ad averne ricevuti due nonché l’unica persona ad averli ricevuti in due discipline scientifiche diverse.
Nato a Ulma, Germania il 14/03/1879 e morto a Princeton (New Jersey), Stati Uniti d’America il 18/04/1955 fu fisico e filosofo tedesco naturalizzato svizzero, in seguito cittadino statunitense. Nel 1905, il cosiddetto annus mirabilis, pubblicò quattro articoli che avrebbero fortemente rivoluzionato le basi stesse della fisica newtoniana e cambiato il modo di considerare spazio, tempo e materia, rendendolo il padre della fisica moderna: dimostrò la validità della teoria dei quanti tramite l’effetto fotoelettrico dei metalli, fornì una valutazione quantitativa del moto browniano, espose la teoria della relatività ristretta e stabilì la relazione tra l’energia e la massa in un sistema fisico (E = mc2). A questi studi seguì, dieci anni più tardi, la formulazione della teoria sulla relatività generale e ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1921. Considerato il più grande scienziato del XX secolo, il nome “Einstein” è diventato sinonimo di genio.
Nato a Copenaghen, Danimarca il 07/10/1885 ed ivi morto il 18/11/ 1962. Fisico e matematico concentrò i suoi studi sulla struttura atomica e propose un modello in cui la massa si concentra in una porzione molto piccola (il nucleo) attorno cui gli elettroni ruotano secondo orbite ben definite che corrispondono a diversi stadi di energia. Introdusse inoltre l’idea che un elettrone potesse cadere da un’orbita di alta energia a una con energia più bassa, emettendo un fotone di energia discreta: per questa teoria, che rappresenta la base della teoria dei quanti, ricevette nel 1922 il Premio Nobel per la fisica. Anche suo figlio, Aage Niels Bohr, è stato un importante fisico, insignito della medesima onorificenza cinquantadue anni dopo il padre.
n. Vienna, Austria - 25 aprile 1900 m. Zurigo, Svizzera - 15 dicembre 1958 Fisico teorico austriaco. Il suo lavoro fu fondamentale per lo sviluppo della moderna meccanica quantistica. Nel 1945, dopo essere stato nominato da Albert Einstein, ricevette il Premio Nobel per la fisica per aver formulato il principio di esclusione, secondo cui due fermioni identici non possono occupare simultaneamente lo stesso stato quantico: questo principio è oggi uno dei cardini della fisica. Altri suoi importantissimi contributi riguardano la teoria non-relativistica sullo spin: introdusse le matrici che portano il suo nome per eseguire operazioni sugli spin e dimostrò il teorema spin-statistica individuando la relazione tra lo spin di una particella e la sua natura bosonica o fermionica.
Nato a Roma, Italia il 29/09/1901 e morto a Chicago (Illinois), Stati Uniti d’America il 28/11/1954. E' stato, fra gli scienziati italiani, il più importante del XX secolo, Supervisionò lo sviluppo del primo reattore a fissione (il Chicago Pile-1) che produsse la prima reazione nucleare controllata nel 1942. Durante la Seconda guerra mondiale il suo lavoro fu inglobato nel Progetto Manhattan, del quale divenne uno dei direttori tecnici, ed è per questo annoverato fra i padri della bomba atomica. L’elevata esposizione alle radiazioni gli fece contrarre un cancro allo stomaco che lo portò a una morte prematura, ma nella sua pur breve carriera fornì importanti contributi sia teorici che sperimentali alla teoria quantistica, alla meccanica statistica e alla fisica nucleare e delle particelle. Fu insignito del Premio Nobel per la fisica nel 1938 e a lui sono dedicati il fermio e i fermioni.
Nato a Königshütte, Germania il 10/07/1902 e morto a Colonia, Germania il 20/06/1958 fu allievo del connazionale Otto Paul Hermann Diels, nel 1928 formulò insieme al maestro la reazione di Diels-Alder, una reazione di ciclo-addizione di enorme importanza nell’industria petrolchimica e nella produzione sintetica di composti organici caratterizzata da un ridotto dispendio energetico: questa scoperta li condusse all’assegnazione del Premio Nobel per la chimica nel 1950. Professore di chimica sperimentale e tecnologia chimica all’Universit’ di Colonia dal 1940, Alder rifiutò diversi inviti ad altre prestigiose università tedesche e lì continuò per tutta la vita le sue ricerche sulla chimica organica, pubblicando oltre centocinquanta testi sull’argomento.
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