martedì 8 dicembre 2009

Brillamenti, Protuberanze , Universo stazionario

Quali sono le differenze tra protuberanze e brillamenti solari ?


I brillamenti o flares sono eruzioni improvvise di forte luminosità che si accendono in pochi minuti su piccole regioni della superficie visibile del Sole , spegnendosi nell’arco di un’ora circa. Oltre a liberare luce e altra radiazione , i brillamenti producono flussi di particelle come protoni ed elettroni che in parte raggiungono la Terra : qui interagiscono nell’alta atmosfera dando origine alle aurore

Le protuberanze sono zone della cromosfera che si estende oltre il bordo del Sole come un ponte o un getto di materia brillante. Possono essere spruzzi di materia associati ai brillamenti oppure derivare dall’addensamento di materia coronale sopra la cromosfera. Possono raggiungere altezze pari al raggio solare.

Teoria dell’Universo stazionario e i suoi limiti
La teoria dello stato fu sviluppata nel 1948 da Fred Hoyle, Hermann Bondi, Thomas Gold ed altri come alternativa alle teorie che assumono un Big Bang.
La sua base filosofica è il cosiddetto Principio cosmologico perfetto, che afferma che il nostro punto di osservazione dell'Universo non sarebbe per nulla particolare, non solo dal punto di vista della posizione, ma anche da quello temporale: non solo l'uomo, la Terra, il Sole o la Via Lattea non sono al centro dell'Universo (né in alcun'altra posizione privilegiata), ma su scala cosmologica anche l'epoca in cui viviamo non sarebbe significativamente differente da ogni altra. L'universo su grande scala sarebbe quindi eterno ed immutabile.
Questo principio può essere conciliato con la cosiddetta Legge di Hubble (l'osservazione del moto di recessione delle galassie, le quali si allontanano da noi ad una velocità proporzionale alla loro distanza) solo assumendo che si abbia una continua creazione di materia, in modo da mantenere costante la densità media. Siccome il tasso a cui la materia dovrebbe essere creata è molto basso (1 atomo di Idrogeno per m³ ogni miliardo di anni) la mancata osservazione di questo fenomeno non costituisce un vero problema per la teoria, anche se alcuni suoi seguaci (ad es. Halton Arp) hanno ipotizzato che i nuclei galattici attivi sarebbero i luoghi dove la materia sarebbe creata.
La prova che ha portato ormai all'abbandono della teoria dello stato stazionario venne dalla scoperta della Radiazione cosmica di fondo nel 1964. Questa radiazione era stata predetta teoricamente come una naturale conseguenza di un Big Bang. Per quanto non fosse in contraddizione con lo stato stazionario (anzi, alcuni seguaci di Hoyle avevano persino predetto la sua esistenza), quest'ultima osservazione convinse quasi tutti ad abbandonare questa teoria. Fra le eccezioni ci furono lo stesso Hoyle, Arp, Narlikar e Geoffrey Burbidge, ed alcuni di loro continuano a lavorare a varianti della teoria dello stato stazionario.
Fatte queste poche eccezioni, la controversia sullo stato stazionario ha oggi un interesse prevalentente storico: occasionalmente i modelli "stazionari" segnano qualche punto a loro favore (ad esempio la cosiddetta cosmologia dello stato quasi-stazionario spiega con naturalezza la recente e inattesa scoperta che l'espansione dell'universo starebbe accelerando), ma questi non sembrano essere paragonabili ai successi delle teorie "standard" del Big Bang.
Per questo motivo il Big Bang viene ormai considerato un fatto acquisito da quasi tutti gli astronomi, ed il dibattito in campo cosmologico riguarda quale delle sue numerosissime varianti sia la più corretta. In particolare, alcune di queste teorie (ad es. molti modelli inflazionari) vanno oltre il Big Bang stesso e cercano di spiegare (perlomeno dal punto di vista matematico) quello che molti considerano il principale punto debole della teoria, ovvero la sua incapacità di spiegare che cosa abbia "causato" il Big Bang stesso, e di conseguenza la formazione del nostro universo.
È degno di nota, ed abbastanza paradossale, che molti dei modelli inflazionari più accreditati prevedano che la fase inflazionaria sia eterna e generi infiniti "universi" (intesi come regioni di dimensioni molto più ampie di quello che comunemente chiamiamo "universo") di caratteristiche distinte. Fra questi modelli ve ne sono diversi che possono portare ad una situazione stazionaria, e in questi modelli il Principio cosmologico perfetto potrebbe essere valido, per quanto su scale enormemente più ampie di quelle esaminate da Hoyle e dai suoi seguaci.

Brillamenti, Protuberanze , Universo stazionario

Quali sono le differenze tra protuberanze e brillamenti solari ?


I brillamenti o flares sono eruzioni improvvise di forte luminosità che si accendono in pochi minuti su piccole regioni della superficie visibile del Sole , spegnendosi nell’arco di un’ora circa. Oltre a liberare luce e altra radiazione , i brillamenti producono flussi di particelle come protoni ed elettroni che in parte raggiungono la Terra : qui interagiscono nell’alta atmosfera dando origine alle aurore

Le protuberanze sono zone della cromosfera che si estende oltre il bordo del Sole come un ponte o un getto di materia brillante. Possono essere spruzzi di materia associati ai brillamenti oppure derivare dall’addensamento di materia coronale sopra la cromosfera. Possono raggiungere altezze pari al raggio solare.

Teoria dell’Universo stazionario e i suoi limiti
La teoria dello stato fu sviluppata nel 1948 da Fred Hoyle, Hermann Bondi, Thomas Gold ed altri come alternativa alle teorie che assumono un Big Bang.
La sua base filosofica è il cosiddetto Principio cosmologico perfetto, che afferma che il nostro punto di osservazione dell'Universo non sarebbe per nulla particolare, non solo dal punto di vista della posizione, ma anche da quello temporale: non solo l'uomo, la Terra, il Sole o la Via Lattea non sono al centro dell'Universo (né in alcun'altra posizione privilegiata), ma su scala cosmologica anche l'epoca in cui viviamo non sarebbe significativamente differente da ogni altra. L'universo su grande scala sarebbe quindi eterno ed immutabile.
Questo principio può essere conciliato con la cosiddetta Legge di Hubble (l'osservazione del moto di recessione delle galassie, le quali si allontanano da noi ad una velocità proporzionale alla loro distanza) solo assumendo che si abbia una continua creazione di materia, in modo da mantenere costante la densità media. Siccome il tasso a cui la materia dovrebbe essere creata è molto basso (1 atomo di Idrogeno per m³ ogni miliardo di anni) la mancata osservazione di questo fenomeno non costituisce un vero problema per la teoria, anche se alcuni suoi seguaci (ad es. Halton Arp) hanno ipotizzato che i nuclei galattici attivi sarebbero i luoghi dove la materia sarebbe creata.
La prova che ha portato ormai all'abbandono della teoria dello stato stazionario venne dalla scoperta della Radiazione cosmica di fondo nel 1964. Questa radiazione era stata predetta teoricamente come una naturale conseguenza di un Big Bang. Per quanto non fosse in contraddizione con lo stato stazionario (anzi, alcuni seguaci di Hoyle avevano persino predetto la sua esistenza), quest'ultima osservazione convinse quasi tutti ad abbandonare questa teoria. Fra le eccezioni ci furono lo stesso Hoyle, Arp, Narlikar e Geoffrey Burbidge, ed alcuni di loro continuano a lavorare a varianti della teoria dello stato stazionario.
Fatte queste poche eccezioni, la controversia sullo stato stazionario ha oggi un interesse prevalentente storico: occasionalmente i modelli "stazionari" segnano qualche punto a loro favore (ad esempio la cosiddetta cosmologia dello stato quasi-stazionario spiega con naturalezza la recente e inattesa scoperta che l'espansione dell'universo starebbe accelerando), ma questi non sembrano essere paragonabili ai successi delle teorie "standard" del Big Bang.
Per questo motivo il Big Bang viene ormai considerato un fatto acquisito da quasi tutti gli astronomi, ed il dibattito in campo cosmologico riguarda quale delle sue numerosissime varianti sia la più corretta. In particolare, alcune di queste teorie (ad es. molti modelli inflazionari) vanno oltre il Big Bang stesso e cercano di spiegare (perlomeno dal punto di vista matematico) quello che molti considerano il principale punto debole della teoria, ovvero la sua incapacità di spiegare che cosa abbia "causato" il Big Bang stesso, e di conseguenza la formazione del nostro universo.
È degno di nota, ed abbastanza paradossale, che molti dei modelli inflazionari più accreditati prevedano che la fase inflazionaria sia eterna e generi infiniti "universi" (intesi come regioni di dimensioni molto più ampie di quello che comunemente chiamiamo "universo") di caratteristiche distinte. Fra questi modelli ve ne sono diversi che possono portare ad una situazione stazionaria, e in questi modelli il Principio cosmologico perfetto potrebbe essere valido, per quanto su scale enormemente più ampie di quelle esaminate da Hoyle e dai suoi seguaci.

venerdì 4 dicembre 2009

materia oscura - Rubbia

Materia ed energia oscura
intervento tenuto da Carlo Rubbia il 26/11/2009


Due sono le domande che dobbiamo porci: quant’è la massa dell’universo e cosa lo costituisce. Usando una metafora, abbiamo una valigia: quanto pesa e cosa contiene?

Vediamo la prima questione.
Studiando la frequenza della radiazione emessa da un corpo “x” sono in grado di conoscerne la massa.
Usando un’altra metafora: se ascolto il suono di una campana e di un campanellino, capisco perfettamente, senza bisogno di guardare, quale dei due oggetti sia il più grande.
Ora, l’universo ha una sua “voce”? Emette una radiazione? Certo, è la radiazione cosmica di fondo (osservabile grazie al WMAP).
Da ciò otteniamo la sua massa, 1053 kg.
Com’è distribuita tale massa all’interno dell’universo? Qual’è la sua densita’ (indicata con w)?
Tre sono le possibilita’:
I. w=0 In tal caso l’universo andrà espandendosi all’infinito fino alla fine dei tempi.
II. w>1 In tal caso l’universo collasserà per effetto della gravità andando a formare un nuovo “uovo cosmico” (Big Crunch).
III. w=1 In tal caso l’universo troverà un suo equilibrio.
Dati sperimentali danno per valida la terza opzione.

Da cosa è dunque costituito questo “1”?
Da:
I. Materia ordinaria (quella formatasi per nucleosintesi tre minuti dopo il big bang, classificata nella tavola periodica degli elementi). Questa materia costituisce il 4,4% di 1 .
II. Altro a noi sconosciuto.

Quindi: di tutta la materia costituente il nostro universo sappiamo qualcosa solo del 4,4% (!). E’ evidente l’importanza di conoscere il restante 95,6%.

Apriamo una parentesi. La meccanica newtoniana spiega perfettamente le dinamiche relative ai pianeti: grazie alle leggi di Keplero, per esempio, sappiamo quando Marte e Venere si andranno ad allineare.
Applicando tali norme ad un ente piu’ grande (una galassia), i “conti non tornano”.
Due sono le soluzioni a tale problema:
I. Rifiutiamo la validità di secoli di scoperte scientifiche e “cestiniamo” Newton, Keplero e Einstein.
II. Ammettiamo di non aver considerato “qualcosa” che possa far “quadrare i conti”.

Scegliamo evidentemente la seconda ipotesi.
Questo qualcosa potrebbe essere il 95,6% di 1 non ancora studiato.

Come lo analizziamo? Grazie al “gravital lensing”.
La materia attrae per gravità anche la luce. Dove c’e’ molta luce deve esserci anche molta materia.
Se osserviamo un corpo di grandezza “5”, che attrae “25” di luce, ci chiediamo che fine abbia fatto il “20” mancante al corpo. Tale venti, in realtà è presente, solo non siamo in grado di osservarlo. È materia oscura.
Quanta materia oscura è presente nell’universo? Il 22,6% di 1.
Tale dato è ricavabile dall’osservazione dello scontro di due galassie (in una condizione cosí estrema la materia ordinaria e quella oscura prendono direzioni diverse avendo differenti proprieta’ cinematiche).

Quindi: (4,4% di 1)+(22,6% di 1)= 27% di 1.
E il restante 73%? E’ energia oscura, della quale non sappiamo nulla.

Consideriamo le equazioni della relativita’ generale di Einstein. Buona parte spiegano il funzionamento del 27% dell’universo, un piccolo pezzo (λc-2) il restante 73%.

Lo stesso Einstein rifiuto’ tale “λc-2”.
Questi quattro simboli esprimono un’affermazione rivoluzionaria secondo cui, presa la nostra valigia, svuotatala completamente di tutta la materia contenuta, rimane comunque presente un’ immensa quantita’ di energia ≠0. Il vuoto più vuoto quindi... non è vuoto (!).
Può la natura funzionare in modo cosí bizzarro?
Einstein non ebbe il coraggio di crederlo, eppure, a quanto pare, è così.


GVS

martedì 1 dicembre 2009

DOMANDE COMPITI BIOLOGIA

Sezione B N1
1. Un globulo rosso è immerso in una soluzione ipertonica e ricca di glucosio. Descrivere i fenomeni che avvengono attraverso la membrana eritrocitaria descrivendone i meccanismi.
2. Produzione di ATP all’interno della cellula: come avviene, dove avviene e a cosa serve
3. Differenze tra le funzioni del Dna e dell’Rna
4. La fotosintesi clorofilliana: di cosa si tratta, dove avviene , quando avviene
5. Differenze tra le proteine sintetizzate nei ribosomi liberi e quelle sintetizzate nei ribosomi attaccati al reticolo endoplasmatico
6. Le proteine di membrana: dove vengono sintetizzate, il loro percorso all’interno della cellula, a cosa servono
7. Spiegare il significato di “ seguire il gradiente di concentrazione e il gradiente elettrico”. Indicare una situazione in cui un trasporto avviene contro gradiente di concentrazione
8. Struttura e funzioni dei microtubuli
9. Organizzazione del Dna nel nucleo in profase mitotica
10. Scrivere i gameti degli individui con i seguenti genotipi: GG; Gg; effettuare poi l’incrocio tra i due genotipi scrivendo tutti i prodotti genotipici e fenotipici della F1








Sezione B N2
1. Funzioni del Dna e funzioni delle proteine
2. Struttura e funzione dei centrioli
3. Cosa sono i cromosomi omologhi? In quale occasione si separano?
4. In quali fasi della meiosi i cromosomi sono formati da due cromatidi attaccati per il centromero? Quando invece avviene (sempre nella meiosi) la separazione dei cromatidi fratelli? Quando si è duplicato il Dna?
5. Struttura e funzione del fuso mitotico
6. Meccanismo di duplicazione batterica
7. Spiega il significato di “basi azotate complementari”. Quali sono le basi dell’Rna?
8. Significato di “sintesi delle proteine” e perché è determinante in un organismo vivente
9. Natura chimica di un gene e sua funzione all’interno della cellula. Quanti geni per l’emoglobina sono presenti in ciascuna cellula?
10. A quali genotipi possono corrispondere i fenotipi “pisello giallo”? Incrociare i genotipi trovati e scrivere tutti i prodotti genotipici e fenotipici della F1



Sezione A N1

1. Spiegare il meccanismo con il quale una molecola di metano passerebbe attraverso la membrana cellulare
2. Differenza tra diffusione semplice e facilitata. Fai un esempio per entrambi i meccanismi
3. Quando respiriamo riempiamo gli alveoli di ossigeno: perché e come passa questo gas all’interno del sangue?
4. Vescicole all’interno della cellula eucariote: da cosa sono costituite e a cosa servono
5. Origine endosimbiotica dei cloroplasti e dei mitocondri
6. La fase S del ciclo cellulare: descrivere cosa accade a livello della molecola di Dna
7. Confronto tra la telofase della mitosi e la telofase della meiosi II
8. Significato di autotrofia
9. Cosa avviene all’interno delle cellule quando cominciano a differenziarsi durante lo sviluppo embrionale?
10. Cosa avviene ad un globulo rosso immerso in una soluzione isotonica? Spiegare












Sezione A N2

1. Che ruolo ha il gradiente elettrico nel passaggio delle sostanze attraverso la membrana cellulare?
2. Da cosa dipendono le somiglianze dei figli con i genitori? E le diversità?
3. I filamenti che costituiscono il citoscheletro. Con quale processo vengono prodotti? Cosa significa che sono strutture dinamiche?
4. Proteine e acidi nucleici sono chimicamente dei polimeri, spiega il significato di questo termine. Come è fatto un monomero di Dna? (l’unità base?)
5. Produzione e percorso all’interno della cellula di una proteina che viene secreta all’esterno
6. A cosa serve la pompa sodio-potassio? Perché ha bisogno di ATP? Dove la cellula produce ATP?
7. Cosa sono le tetradi? Cosa sono i chiasmi? In quale fase della meiosi si ha la migrazione dei cromosomi omologhi?
8. Cosa dovrebbe accadere durante due meiosi perché si generino due gameti identici?
9. Quali sono le sostanze e le strutture che servono per la sintesi proteica?
10. Quante molecole di Dna ci sono nella fase G1 di una cellula umana? Qual è il ruolo del Dna in questa fase cellulare?

venerdì 27 novembre 2009

Esrcizi reazioni

Per esercitarti:
Bilanciamenti e tipi di reazione: http://www.chemtutor.com/react.htm#poly
http://www.files.chem.vt.edu/RVGS/ACT/notes/Types_of_Equations.html
http://www.usoe.k12.ut.us/CURR/science/sciber00/8th/matter/sciber/chemtype.htm
Molto molto utile: http://misterguch.brinkster.net/equationworksheets.html

Bilanciamento: http://chemistry.about.com/library/formulabalance.pdf

giovedì 19 novembre 2009

Il Modello Standard

http://www.infn.it/multimedia/particle/paitaliano/strong.html

sabato 14 novembre 2009

ACQUA COSTOSA

La scoperta Dalla luna l’acqua più cara della storia

«Aver trovato acqua sulla Luna ha la stessa rilevanza scientifica del primo passo che l'uomo percorse sul suolo lunare 40 anni fa», pare abbiano detto quelli della Nasa. E credo abbiano ragione: pressoché nulla fu la rilevanza scientifica di quel passo e altrettanto vale per l'acqua. Ne avrebbero trovati 100 litri, al modico costo di decine di milioni di dollari. E non ci sono andati col bisturi: hanno dovuto far esplodere un razzo ed aprire un cratere. Un putiferio che non può non lasciare un sottile sentimento di sconforto su chiunque riponga qualche fiducia sulle prospettive della ricerca spaziale.
Criticare standosene seduti a una scrivania può essere facile; però, benedetto Iddio, è anche vero che il principale responsabile della missione - tale Colaprete - ha così magnificato i risultati ottenuti: «quell'acqua può essere bevuta», ha dichiarato. E, come se non bastasse, ha anche tenuto a precisare: «purché la si possa purificare». Chi dovrebbe berla e perché è una domanda che, a tutta evidenza, non lo ha neanche sfiorato. In ogni caso, ha concluso: «più ricerca è necessaria per determinarne il sapore». Insomma, a sentir Colaprete, è necessario tornare sulla Luna, se vogliamo assaggiare quell'acqua. Contare il denaro seminato sarà un po' volgare, ma se gli Usa vogliono tornare sulla Luna entro 10 anni dovranno dare alla Nasa 3 miliardi di dollari l'anno solo per questo progetto: mai bicchiere d'acqua sarà stato più costoso. Obama, dopo aver dichiarato di voler cancellare le missioni d'astronauti, ha però aggiunto che sulla Luna ci vuole tornare. Mah...
Un rapporto dello scorso mese - della commissione cosiddetta Augustine, dal nome del suo presidente - ha bocciato l'opportunità di continuare missioni spaziali con astronauti. Scrivono le cose col solito stile, un po' criptico, dei rapporti prodotti dalle commissioni di «esperti», ma il succo quello è: quelle missioni sono costose e inutili. Inutili sono i lanci di astronauti: ricordiamocelo, ruotano attorno alla Terra a una distanza inferiore a quella che separa Napoli da Milano. Inutile è la Stazione spaziale: ricordiamocelo, non ha prodotto alcun risultato scientifico e la principale missione di chi ci va è sopravvivere. E inutile sarebbe il ritorno dell'uomo sulla Luna. Quanto a un eventuale viaggio di andata su Marte, esso non sarebbe impossibile: ma lo sarebbe il ritorno, necessariamente non prima di 2 anni. Convinciamocene: la vera sfida spaziale - scriviamo da anni - è esplorare luoghi ove l'uomo mai potrà mettere piede. E la commissione Augustine, ancorché criptica, concorda.

III Classico A - Risposte Al Compito di Astronomia

La teoria del big bang, termine coniato ironicamente da Fred Hoyle, fu elaborata per la prima volta da Le Maitre negli anni Venti del XX secolo. Egli sosteneva che l'Universo fosse in espansione, e che di conseguenza un tempo esso doveva essere stato infinitamente piccolo. Chiamò questo stato della materia precedente il big bang atomo primordiale, pensandolo come densissimo e caldissimo. La teoria di Le Maitre fu ripresa da Alan Guth nell'elaborazione del modello dell'inflazione cosmica, secondo cui nell'atomo primordiale non erano valide le leggi della fisica conosciuta e le 4 forze della natura (gravità, elettromagnetismo, nucleare forte e debole) erano unite. A un certo punto la gravità si separò dalle altre tre e ciò provocò un'espansione più veloce della luce che ebbe come conseguenza un progressivo raffreddamento della materia e la produzione di altra energia che alimentasse l'espansione. Circa 3 minuti dopo l'esplosione iniziale, la temperatura era tale da consentire la nucleosintesi dell'idrogeno, e dunque la formazione dei primi atomi.

Cern LHC - La Particella Di Dio

Prima Parte



Seconda Parte



Terza Parte



Quarta Parte



Quinta Parte



Sesta Parte

venerdì 13 novembre 2009

III Classico A - STORIA DELL'UNIVERSO

Prima Parte



Seconda Parte



Terza Parte



Quarta Parte



Quinta Parte



Sesta Parte



Settima Parte



Ottava Parte



Nona Parte



Decima Parte

ACQUA SULLLA LUNA!

Spazio: trovata l'acqua sulla Luna
Nasa: "Individuata quantità ingente"
C'è acqua sulla Luna. Lo ha annunciato la Nasa, dopo aver lanciato un missile-proiettile Centaur contro un cratere lunare. "Sulla superficie è stata individuata una significativa quantità di ghiaccio", hanno spiegato gli scienziati dell'Agenzia spaziale Usa. La scoperta è stata annunciata dopo l'analisi spettrografica della nuvola di detriti provocata dall'impatto del missile lanciato dalla sonda Lcross.


In un comunicato, la Nasa ha dunque rivelato che i dati preliminari della missione avviata lo scorso mese mostrano la presenza "di acqua nascosta in un cratere lunare". Una scoperta che, secondo l'agenzia spaziale americana "apre un nuovo capitolo nella storia della nostra conoscenza della Luna".

L'esperimento è stato condotto un mese fa quando un razzo è atterrato nel cratere Cabeus, nei pressi del polo sud della Luna, seguito da una navicella equipaggiata con delle telecamere per registrare ogni attimo dell'impatto.

giovedì 12 novembre 2009

Luminosità e Magnitudine

Nell'antichità la luminosità delle stelle non potendo essere misurata con precisione veniva semplicemente classificata in sei classi di grandezza, secondo un sistema ideato da Ipparco per il suo catalogo stellare.
Le stelle più luminose erano classificate come stelle di prima grandezza, seguivano quelle di seconda grandezza ecc.ecc. fino alla sesta grandezza che è quella delle stelle appena percepibili a occhio nudo.Nell'Ottocento al sistema di classificazione degli antichi si è sostituito un sistema di misurazione fotometrico della luminosità apparente. Per mantenere un minimo di compatibilità con l'antico concetto di grandezza, si è definita anche una magnitudine apparente delle stelle m con la seguente formula logaritmica (i logaritmi qui sono sempre decimali) basata sul fatto che una differenza di 5 grandezze tra due stelle equivale a un rapporto di luminosità di 100 (102).

m = m0 - 2.5 log (I/I0)

dove m0 e I0 sono la magnitudine e la luminosità di una stella di riferimento; per convenzione si è scelta come magnitudine 0 quella di VegaLa luminosità apparente di una stella dipende da due fattori, la luminosità assoluta della stella e la distanza da cui viene osservata.
Occorre quindi definire anche una magnitudine assoluta M delle stelle; per convenzione questa è definita come la magnitudine alla quale la stella apparirebbe se osservata alla distanza di 10 parsec; ovviamente questo richiede che si conosca con sufficiente precisione la distanza della stella.
Il rapporto tra M e m è dato dalla formula:

M = m + 5 - 5*Log d

dove d è la distanza in parsec. Viceversa per passare dalla magnitudine assoluta a quella relativa, basta invertire la formula:

m = M - 5 + 5*Log d



O ANCHE PIù SEMPLICEMENTE

La magnitudine apparente (m) di una stella, pianeta o di un altro oggetto celeste è una misura della sua luminosità apparente, ovvero quella rilevabile dal punto d'osservazione. È importante notare che un oggetto estremamente luminoso può apparire molto debole, se si trova ad una grande distanza. Per superare questo problema dato dalle diverse distanze a cui si trovano gli oggetti celesti, si può introdurre il concetto di magnitudine assoluta. La magnitudine assoluta (M, detta anche luminosità assoluta) è la magnitudine apparente (m) che un oggetto avrebbe se si trovasse ad una distanza di 10 parsec (32,616 anni luce), o 3×1014 chilometri. Più semplicemente, è una misura della luminosità intrinseca di un oggetto, senza tener conto delle condizioni in cui si trova l'osservatore.

mercoledì 11 novembre 2009

FORMULE CHIMICHE

DA SAPERE

1.Composti Binari

Ossigeno Non Ossigeno
=Ossidi(Ossigeno+Metallo) =Ionici(Metallo+Non-metallo)
->”Ossido di…” -> +”-uro”



-Valenza Ferro e Rame -Primi tre elementi del 6°gruppo
-Primi tre elementi del 1°,2°,3° gruppo -Zolfo(valenza 2)


2.Idracidi
(Tabella 3.8 pagina 99)
HCN=Acido cianidrico


3.Idrossidi
Metallo+OH(valenza 1)

Radicale idrossile


4.Ossiacidi
H+Non-metallo+Ossigeno
(Tabella 3.10 pagina 101
Tranne:Acido borico,acido cromico,acido bicromico)

5.Sali
(Ioni->Tabella 3.12 pagina 102.
Tranne:Permanganato,cromato,dicromato)

sabato 7 novembre 2009

ALICE E L'LHC

ALICE


ALICE, acronimo di A Large Ion Collider Experiment at CERN LHC è un progetto portato avanti da una collaborazione di un migliaio di ricercatori appartenenti a 86 istituti di 29 paesi che ha come fine la costruzione di un rivelatore di ioni pesanti che consenta di esaminare gli effetti delle interazioni fra nuclei pesanti alle energie ottenibili con il Large Hadron Collider (LHC) che diventerà operativo nel 2008 presso il CERN di Ginevra.
Lo scopo scientifico è quello di studiare la fisica della materia sottoposta alle interazioni forti che si riscontrano alle densità di energia estreme alle quali ci si aspetta la formazione di una nuova fase di materia chiamata plasma quark-gluone.
L'evidenza sperimentale di quasta fase e le sue proprietà costituiscono questioni centrali per la cromodinamica quantistica (QCD) ai fini della comprensione del confinamento e della restaurazione della simmetria chirale. Per questo motivo il progetto ALICE si propone di portare avanti uno studio ad ampio raggio degli adroni, degli elettroni, dei muoni e dei fotoni prodotti nella collisione dei nuclei pesanti. ALICE studierà anche collisioni protone-protone per confrontarli con le collisioni piombo-piombo nelle condizioni fisiche alle quali questo progetto è competitivo con altri esperimenti che saranno condotti con LHC.
Collegamenti esterni [modifica]


Che esito ha avuto l’esperimento?


Un anno fa a Ginevra veniva inaugurato il Large Hadron Collider, il più potente acceleratore di particelle del mondo. Ma invece di andare con lui a caccia dei segreti dell'universo, i fisici nucleari del CERN hanno passato il loro tempo a ripararlo.
Sonnecchia sottoterra, a cavallo tra Svizzera e Francia, la più grande macchina mai costruita dall'uomo, quella che dovrebbe imitare il big bang per permettere agli scienziati di studiare i primi vagiti dell'universo.
Al momento della sua inaugurazione, nel settembre del 2008, si attendeva impazienti che l'LHC contribuisse a spiegare l'origine di ogni cosa. Le speranze, però si sono allontanate allo stesso modo delle particelle: velocemente. Poco più di una settimana dopo l'accelerazione del primo fascio di adroni, l'LHC si è fermato, piantando in asso migliaia di scienziati che contavano sul suo contributo.
«È ovvio che ci sia molta delusione», afferma la fisica del CERN Edda Gschwendtner. «Tutti erano ansiosi di raccogliere nuovi dati».
L'acceleratore dovrebbe essere riacceso nel corso dei prossimi due mesi, non senza qualche precauzione. Per il momento non verranno superati i 3,5 teraelettronvolt (TeV), la metà della potenza massima dell'LHC.
«Non diventerà una cattedrale nel deserto», assicura a swissinfo.ch il portavoce del Cern, James Gillies.
Non farsi cadere le braccia
«Si guarda avanti, a novembre», afferma Gillies. Lo scorso anno ci si attendeva moltissimo dall'acceleratore. «Era qualcosa di enorme che tutti stavano aspettando».
Ora c'è stato un ridimensionamento delle attese, ma Edda Gschwendtner ricorda che in fondo l'LHC è due cose allo stesso tempo, prototipo e prodotto finale, e che resta «una vera e propria conquista. Non c'è mai stato un acceleratore del genere, prima».
Al CERN – dove i ricercatori vivono e lavorano in un ambiente che ricorda un campus universitario – tutti sono convinti che a tempo debito l'acceleratore funzionerà alla potenza prevista.
«Sono sicuro che alla fine tutto andrà per il verso giusto», dice ad esempio Werner Riegler. «Certo è difficile prevedere se sarà in novembre. Basta pensare a quanti sono i componenti che devono funzionare insieme – e ogni singolo deve funzionare – per capire che serve del tempo a mettere a punto le cose».
Riegler è il coordinatore tecnico del gruppo che si occupa del rivelatore ALICE, un gigante fatto di milioni di sensori e posto in fondo ad un buco rivestito di cemento.
Destinato a raccogliere i dati risultanti dallo scontro di particelle, ALICE è uno dei quattro rivelatori collegati all'LHC. Ha un diametro e una lunghezza di 20 metri. Insomma, è tanto grande quanto complicato.
Grandi numeri
«Al progetto collaborano tra le 1000 e le 2000 persone», spiega Riegler. Strumenti e tecnologie sono stati messi a punto espressamente per l'LHC. «Non c'è nulla che si possa trovare sul mercato».
Con una potenza di 7 TeV, l'acceleratore del CERN strappa il primato al quarantenne Tevatron, che, situato alle porte di Chicago, opera ad una potenza di 1 TeV.
Per trasmettere energia alle migliaia di magneti situati nell'anello dell'LHC è necessario raffreddare i cavi con elio liquido e portarli a temperature vicine allo zero assoluto. A temperature normali non potrebbero reggere la corrente.
«Ogni nuova macchina non spinge più in là soltanto le frontiere del sapere, ma anche le frontiere della tecnologia», ricorda Gillies.
Isolare un anello di 27 chilometri e mantenerlo a temperature più fredde di quelle dello spazio profondo non è impresa da poco. Pochi giorni dopo il lancio del primo fascio di particelle, una fuga di elio ha costretto il CERN a disinstallare 53 magneti.
Ognuno di questi è lungo più di dieci metri e ha un suo posto preciso all'interno dell'acceleratore. È stato necessario smontarli e riportarli in superficie al fine di pulirli.
Avanti tutta
Dopo un'iniziale delusione è necessario riprendersi, «cercando di capire come intervenire e questo è esattamente quello che ha fatto chi lavora qui», racconta Gillies.
Un obiettivo, l'acceleratore di particelle ginevrino l'ha già raggiunto: ha contribuito a portare tra la gente comune l'interesse per la fisica nucleare. Il CERN ha fatto la sua apparizione in un libro dello scrittore statunitense Dan Brown e le spiegazioni di Gillies sono state pubblicate in giornali e riviste di tutto il mondo.
Lo scorso anno, l'ufficio stampa del CERN ha accolto all'incirca 800 giornalisti, più del doppio del solito. E ha dovuto confrontarsi con i timori di chi aveva paura che l'LHC potesse creare un buco nero capace d'inghiottire il pianeta. Per bloccare gli esperimenti sono state intraprese senza successo delle azioni legali alle Hawaii e a Strasburgo.
Gillies, fisico prestato alla comunicazione che si esprime in modo affabile e chiaro, accetta le sfide di buon grado. In fondo – fa notare – il primo acceleratore del CERN, il protosincrotrone, è stato costruito cinquant'anni fa ed è ancora in funzione.
Nel frattempo, i fisici hanno placato la loro sete di conoscenza studiando i raggi cosmici e ora sono occupati con i preparativi per il secondo varo dell'LHC. «In questo momento», conclude Riegler, «la pressione è davvero sulle spalle di chi sta costruendo questo acceleratore».
Justin Häne, al confine tra Svizzera e Francia, swissinfo.ch
(traduzione e adattamento dall'inglese, Doris Lucini)

lunedì 26 ottobre 2009

Risposte geografia 3

COMPITO N 2- SEZ A

1. Cosa sono le costellazioni? Descrivine lo stato apparente e quello reale.

Gli antichi , osservando il cielo vedevano le stele come incastonate in una sfera che girava attorno alla terra.
Dunque ponevano tutte le stelle alla stessa distanza e per identificarle le riunirono in costellazioni: disegni mitici che si formavano a partire dalle stelle.
In realtà le stelle di una stessa costrellazione non sono alla stessa distsanza e la loro luminosità o magnitudine, come la calcolavano gli antichi greci, è soltanto apparente perchè dipende anche da questo fattore.

2. Il colore delle stelle: come si può analizzare e che informazioni fornisce.

Il primo ad usare gli spettometri fu Hubble, mentre Padre Angelo Secchi li utilizzò per ricavarne importanti informazioni. Dalla tendenza ad un colore ( il rosso o il blu ) di uno spetto si deducono varie informazioni sulla stella: prima fra tutte la temperatura ( la stella è più calda se tende al blu, viceversa se tende al rosso) il movimento di allontanamento o di avvicinamento e la composizione chimica a seconda dei colori assenti sullo spettro.

3. Una prova del moto della Terra.

Una prova del moto della terra è l’angolo parallasse, che Tico Brahe nel ‘500 aveva pensato ma non era riuscito a trovare: guardando da due punti di osservazione diversi la medesima stella, la sua posizione varia, creando un angolo tanto maggiore quanto minore è la distanza tra l’osservatore e la stella e maggiore la distanza tra i due punti osservazione.
Tale angolo, oggi, è riscontrabile solo per le stelle più vicine e gli angoli di parallasse che conosciamo sono stati scoperti dalla spedizione Ipparcos, osservando le stelle a sei mesi di distanza.

4. La radiazione stellare

Le alte temperature generano le fusioni termonucleare , che generano energia e luce. La luce è un onda che viene analizzata sia dai fotometri fotoelettriche che dagli spettometri.
Vi sono altre radiazioni come gli ultravioletti e gli infrarossi, che vengono emesse dalle stelle. La radiazione stellare si perpetua nell’universo e si pensa sia l’eco del Big Bang e studiandola si capisce la presenza di corpi celesti e di dati elementi assenti o presenti in confronto con lo spettro continuo della luce.

5. Reazioni termonucleari delle stelle

Le reazioni termonucleari nelle stelle avvengono solo se si raggiunge la temperatura di 15 milioni di gradi K.
Le collisioni a causa della temperatura sono sempre più violente e quindi si generano tali reazioni, secondo cui 4 protoni di idrogeno si trasformano in un nucleo di elio, però perdendo lo 0,7% della massa che si trasforma in energia, secondo la legge della relatività di Einstein: E= mc2, con e= energia, m= massa e c=velocità della luce nel vuoto.
Nelle giganti rosse, se la massa è sufficiente e la temperatura aumenta sempre più, l’elio si trasforma in carbonio, e così via per gli elementi più pesanti fino al ferro.
Per gli altri elementi sono necessarie le supernovae.

6. Forze che governano l'universo nel suo insieme

L’universo è regolato da due forze:
1) la forza di espansione, retaggio del Big Bang, per cui il cosmo continua ad espandersi.
2) La forza di gravità, dimostrata da Isaac Newton G = m1 m2/d2 secondo cui la forza di gravità è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza.
Tutti i corpi sono dunque attratti da altri corpi, più sono grandi più esercitano una forza grande.
Queste due forze tengono in equilibrio l’universo.

7. Tipi di galassie

Ci sono cinque tipi di galassie:
− a spirale.
− ellittiche.
− a spirale sbarrata, in cui da un perno centrale si dipartono vari bracci.
− globulari, sferici ammassi di miliardi di stelle disposte con concentrazione maggiore al centro e minore all’esterno.
− Irregolari: senza una forma definita.

8. Le coordinate celesti

Dai quattro punti cardinali, generati dai punti di intersezione fra l’orizzonte celeste, l’equatore celeste ( est e ovest ) e il meridiano celeste ( nord e sud ) è possibile stabilire le coordinate celesti:
− la declinazione celeste: la distanza angolare dell’astro dall’equatore.
− L’ascensione retta: distanza angolare dell’astro dal meridiano fondamentale passante per il punto γ della costellazione dell’ariete.

9. Significato del diagramma H-R


Il diagramma H-R ( di Hertzsprung e Russel ) serve a spiegare l’evoluzione di una stella: da protostelle, le stelle si spostano nella sequenza principale, dove risiedono per 10 miliardi di anni, poi la loro evoluzione le porta ad essere giganti o super giganti rosse a seconda della massa, per divenire infine nane bianche.
Ha in ascissa la temperatura, che cresce verso l’origine, e in ordinata la luminosità: grazie a ciò si dividono in classi :O G B A F G K M.

10. Stelle variabili

Vi sono stelle che non mantengono costante la loro luminosità, ma sono variabili pulsanti: a distanza di pochi giorni la loro luminosità diventa più intensa o meno intensa. Ne sono un tipo le Cefeidi.


1) I corpi celesti possono muoversi nello spazio in diversi modi, a seconda delle forze che li governano e della loro classificazione. Essi hanno generalmente un moto di rotazione su loro stessi e di rivoluzione intorno a un altro corpo che esercita una forza di gravità, come nel caso del nostro Sistema Solare. Inoltre, le galassie hanno anche un diverso movimento: si è calcolato che si allontanino progressivamente da noi per la forza di recessione, avvalorando la tesi di un Universo in espansione.
2) Lo Zenit è il punto in cui la verticale tracciata sopra la testa dell'osservatore incontra la sfera celeste. Il suo opposto è il Nadir. Per l'osservatore al Polo Nord, la stella vicina allo Zenit è la Stella Polare; per quello al Polo Sud, è la Croce del Sud.
3) Le classi spettrali servono a classificare le stelle in base a come ci appaiono dal loro spettro stellare; dalla classe spettrale è possibile dedurre la magnitudine assoluta di una stella. Stelle appartenenti alla stessa classe spettrale hanno infatti una luminosità intrinseca molto simile.
4) Le stelle della massa del Sole, o leggermente superiore a essa, raggiungeranno come quelle più piccole la condizione di nana bianca, ma con un passaggio intermedio. Infatti, con la trasformazione dell'elio in carbonio e la successiva espansione della stella (stadio di gigante rossa), essa tenderà a espellere i suoi strati più superficiali, che cominceranno a gravitarle intorno. Questo ammasso di gas prende il nome di nebulosa stellare e, dopo il suo esaurimento, si avrà finalmente il collasso della stella e il suo passaggio a nana bianca. Teoricamente, una volta terminata la sua energia, anche la nana bianca dovrebbe spegnersi e diventare nana nera, ma i tempi sono così lunghi che questo fenomeno non si è ancora mai verificato o, quantomeno, non è mai stato osservato.
5) Il Sole è composto prevalentemente da idrogeno ed elio che però non si trovano allo stato molecolare, ma gli elettroni di entrambi viaggiano liberi in un mare di nuclei. Data la velocità a cui si muovono a causa dell'elevatissima temperatura, quando le particelle si scontrano l'idrogeno diventa elio: questo fenomeno si chiama fusione termonucleare. Il Sole è inoltre composto da altri elementi chimici che sono il retaggio della fase iniziale della sua vita: la nebulose da cui nascono le stelle sono infatti ricche di elementi chimici prodotti dall'esplosione di altre stelle.
6) Le radiogalassie vengono così definite perchè sono state rilevate onde radio provenienti da esse. La rilevazione di queste onde ha permesso di stabilirne la distanza e la grandezza. Le onde radio hannoi inoltre rilevato oggetti non ancora identificati, assimilabili a radiogalassie, che si trovano ai confini dell'Universo: i quasar.
7) Per stabilire la distanza di alcune stelle vengono prese come punto di riferimento le Cefeidi, stelle denominate pulsanti variabili. La loro luminosità subisce trasformazioni a intervalli regolari, in un periodo prevedibile. Studiando quindi la loro magnitudine si può risalire alla loro distanza.
8) Alcune stelle sono dette doppie perchè si trovano in coppia (ma talvolta anche in terzetti o in gruppi più numerosi). Esse si influenzano reciprocamente dal punto di vista gravitazionale e ruotano l'una attorno all'altra. Ciò causa una variazione nella loro luminosità che ci consente di stabilirne la distanza.
9) Le nebulose sono ammassi di materia che occupano gli spazi interstellari. Esse sono dette oscure quando non emettono alcuna luce nè la ricevono da altri corpi celesti; a riflessione quando invece essa, giungendo dalle stelle più vicine, riesce a penetrarle.
10) Le stelle grandi decine di volte il Sole, una volta raggiunto lo stadio di Supernova, iniziano il loro collasso, che dovrebbe portarle a diventare stelle a neutroni. Tuttavia, essendo la loro massa troppo grande, nessuna forza riesce a contrastare questo processo, che culmina nell'implosione e nella formazione di un corpo la cui forza di gravità è talmente potente da attirare a sè e risucchiare ogni cosaincontri: il cosiddetto buco nero. Esso è chiamato così perchè neanche la luce riesce a uscirne; una delle ipotesi sulla fine dell'Universo è che esso venga risucchiato da un enorme buco nero.

mercoledì 21 ottobre 2009

Risposte Geografia

1. In cosa consiste il movimento apparente della volta celeste? Come lo spieghi e come è stato spiegato nel passato?
Il movimento della volta celeste consiste nell’apparente moto di tutte le stelle del cielo, le quali muovendosi mantengono la stessa distanza le une dalle altre, eccezion fatta per i pianeti. Tale moto apparente è causato dal moto di rotazione della Terra sul suo asse, ma in passato si riteneva che fosse la Terra ad essere ferma mentre le stelle “fisse” gli si muovevano intorno poiché poste in una grande sfera “cristallina” che delimitava la fine dell’universo allora conosciuto; i pianeti invece erano posti ciascuno su una sfera propria, allo stesso modo il Sole, anch’esso ritenuto ruotante intorno alla Terra.

2. Caratteristiche astronomiche della stella polare.
La stella polare fa parte della costellazione dell’Orsa Minore, è visibile solo nell’emisfero boreale in cui segna il Nord. Essa, poiché si trova vicina al punto in cui l’asse terrestre interseca l’apparente volta celeste sembra essere sempre fissa nella sua posizione; ma anch’essa si muove, infatti non coincide esattamente con tale punto di intersezione.

3. Moto dei pianeti anche in confronto a quello delle stelle.
Gli otto pianeti ufficialmente riconosciuti facenti parte del nostro sistema solare (Plutone è stato “degradato” a planetoide; oltre gli otto pianeti sono presenti altri piccolo corpi delle dimensioni di Plutone orbitanti a grandissime distanze) descrivono un0orbita ellittica intorno ad un centro gravitazionale che si trova all’interno del Sole ma non coincide col suo esatto centro, questo moto è chiamato rivoluzione. Nella volta celeste essi si differenziano dalle “stelle fisse” poiché sembrano muoversi di un moto totalmente indipendente da quello del resto della volta, fu questo fatto che indusse gli astronomi antichi ad ipotizzare che ciascuno piante avesse una propria orbita o sfera (poiché si credeva che le orbite fossero perfettamente circolari) celeste indipendente da quella delle stelle fisse.

4. Posizione di Einstein circa le origini dell’Universo. Cos’è la costante cosmologica?
Einstein, sebbene apportò un notevole contributo nello studio del nostro Universo, non riuscì per sua scelta ad abbracciare la nuova teoria sull’origine dell’Universo, il Big Bang. Infatti lui riteneva che l’Universo non fosse nato da una prima grande esplosione, ma che fosse stato sempre com’è ora e così sarà sempre. Inoltre per spiegare l’immobilità del “suo” Universo ipotizzò l’esistenza di una costante cosmologica che spiegasse la stabilità del cosmo, nonostante già al suo tempo alcuni giovani astronomi avessero trovato le prove della dinamicità ed espansione dell’Universo.

5. La velocità della luce e l’anno luce.
La luce è un’onda elettromagnetica che si muove alla velocità di 300 000km al secondo. Da questo dato è stata realizzata un’unità di misura basata sulla distanza che essa può percorrere nel vuoto in un anno terrestre, l’anno luce, che equivale a circa 9463 miliardi di chilometri.

7.Caratteristiche della stelle giganti rosse. Dove sono posizionate nel diagramma H-R.
Le giganti rosse rappresentano la fase terminale della vita di una stella. La stella giunge a questa fase solo dopo aver esaurito nel proprio nucleo l’idrogeno, che ormai e stato trasformato in elio; il nuovo nucleo di elio innesca nuove reazioni termonucleari che aumentano la temperatura della stella facendola crescere di dimensioni, lo strato più esterno dell’atmosfera della stella si raffredda ad assume il colore rosso che ne da il nome. Nel diagramma H-R esse sono poste fuori dalla sequenza principale, in particolare nella sezione in alto a destra, dove sono poste le stella grandi e fredde.

8. Spiega l’equazione di Einstein E=mc².
L’equazione di Einstein E=mc² spiega la perdita dello 0,7% di massa che si verifica nella creazione di un nucleo di elio partendo da quattro nuclei di idrogeno; infatti la massa del nucleo di elio e inferiore allo 0,7% della somma dei quattro nuclei di idrogeno, questa massa non scompare, ma si trasforma in energia, nell’equazione E è l’energia, m la massa iniziale e c² la velocità della luce nel vuoto elevata al quadrato.

9. I quasar.
I quasar (quasi stellar radio source) sono enigmatici corpi celesti localizzati all’estremo limite dell’universo visibile; essi sono fonti di onde radio ed in magnitudine sono più luminosi delle galassie più lontane. L’oggetto più lontano visibile nel nostro universo è proprio un quasar a 10 miliardi di anno luce. Si ipotizza che siano galassie in formazione, ma la loro luminosità è tale da non poter consentire di verificare se si tratta di ammassi di stelle o di singoli corpi celesti molto luminosi.

10. L’espansione dell’universo.
Il nostro universo è nato dal Big Bang, e l’energia sprigionata in quell’esplosione ancora oggi, dopo quasi 15 miliardi di anni, continua ad essere presente ed osservabile nell’allontanamento degli ammassi galattici gli uni dagli altri. Quest’oscura forza, che determina l’espansione dell’Universo, non è in diminuzione ma in costante crescita, sebbene si contrapponga alla gravità che a livello locale la supera, ciò vuol dire che una galassia non sarà allontanata da una vicina, ma che entrambe si allontaneranno da un altro gruppo di galassie più lontane.
1. Legge di gravitazione universale: formula e spiegazione:

F = G(m1m2)/d2

la forza di gravità è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

2. il moto di recessione galattico:

gli studiosi hanno ipotizzato una ipotetica fine dell’universo durante la quale tutte le galassie andrebbero in collisione a causa della forza di gravità andando a formare ciò che c’era probabilmente prima del big bang, ovvero un nocciolo carico di energia. Noi sappiamo che la forza di gravità è contrastata sal movimento di espansione, si è teorizzato che una volta finito questo elemento contrastante prevarrebbe la gravità che porterebbe le galassie a collassare tra di loro.


3. Definizione di declinazione celeste. Come definisci l’equatore celeste?

La declinazione celste è la distanza angolare tra l’equatore celeste e l’astro considerato.
L’equatore celste è l’espansione del piano dell’equatore terrestre che incontra la sfera celeste ed è perpendicolare all’asse del mondo.

4. Il parsec
il parsec è la distanza da cui il semiasse maggiore dell’orbita che la terra fa intorno al sole è vista perpendicolarmente sotto l’angolo di un secondo.

5. Classi di magnitudine stellare:

le classi di magnitudine sono 6; le stelle più luminose hanno magnitudine 0, le meno luminose hanno magnitudine 6. Ci sono alcuni casi di stelle troppo luminose per classificarle nella classe 0, per questo motivo si ricorre ai numeri negativi. Es: Sole= -26,8

7. Caratteristiche degli spettri stellari:

Lo spettro stellare è l’insieme dei colori risultati dal passaggio della luce stellare attraverso un prisma. Lo spettro è formato da un fondo di colore continuo che va dal rosso al violetto, con la presenza di righe nere. Grazie allo spettro si possono ricavare il movimento, la temperatura superficiale e la composizione di una stella. Se le righe nere si spostano verso il blu il corpo celeste si sta avvicinando, se al contrario si spostano verso il rosso si sta allontanando. La temperatura di una certa stella si capisce dal colore che assume il suo spettro: tendente al violetto, la stella è calda, tendente al rosso, la stella è fredda. La temperatura si classifica nelle classi spettrali(o, quella più calda, b, a, f, g, k, m, quella più fredda), il sole è classe spettrale g, 6000 K. Secondo la quantità e l’intensità delle righe si conosce la composizione delle stelle.

8. Caratteristiche delle stelle della sequenza principale del diagramma H-R:

Le stelle poste sulla sequenza principale del diagramma H-R sono tutte nella loro fase di stabilità, ovvero forza gravitazionale ed espansione dei gas si compensano. La maggior parte delle stelle che conosciamo sono sulla sequenza principale perché la fase di stabilità in una stella è quella più lunga.

9. Le pulsar:

Vengono chiamate pulsar quelle stelle a neutroni, venutesi a formare dopo lo scoppio di una supernova, che emettono onde radio che la terra riceve ad intermittenza a causa dello spostamento dell’asse del mondo, ma che in realtà sono continue.

10. La Via Lattea:

La Via Lattea, o anche chiamata Galassia, è una galassia di forma ellittica, formata da un nucleo centrale, ovvero un grande addensamento di stelle lungo circa 5000 a. l., intorno al quale sono presenti lunghi bracci a spirale che ruotano intorno al centro gravitazionale della galassia. La Via Lattea è lunga 100000 a. l. e spessa circa 1000. Il nostro sistema solare è posto all’estremità di uno dei bracci. Al di fuori della Via Lattea, al di sopra e al di sotto, è presente un alone galattico formato da ammassi stellari. La nostra galassia ruota attorno ad un baricentro comune insieme ad altre 30 galassie circa che formano il Gruppo Locale.

martedì 20 ottobre 2009

NUOVI ESPERIMENTI PER LE ASSISTENTI

UNITA’ 3: MOLECOLE E COMPOSTI
Lo zucchero e il sale
I composti hanno composizione costante
La formula chimica http://www.youtube.com/watch?v=DYzgQ2NyIKs&feature=PlayList&p=9BFC4EFD32FCD2AE&playnext=1&playnext_from=PL&index=45
Il concetto di valenza
Elementi, composti molecolari, composti ionici- Ioni poliatomici (su blog)
Formule dei composti ionici, nomenclatura dei composti binari
Imparare la Tavola Periodica: http://www.youtube.com/watch?v=ssaUusY6hWM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=X87ok9UXKVM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=hylhK1EjWJM
http://www.youtube.com/watch?v=48uRRZUumWg&feature=related
Nomenclatura dei composti ternari: gli idrossidi , gli ossiacidi, i sali
Esercizi on line:
http://www.chimicamente.it/nomenclatura.htm http://www.iperserv.com/formazione/didattica/nomenclatura.htm
Tutor: http://www.chemware.co.nz/chemftut.htm
Gioco esercizi: http://www.funtrivia.com/trivia-quiz/SciTech/Inorganic-Nomenclature-115018.html
Sito di giochi: http://funbasedlearning.com/
Conoscenza composti delle formule:
Acido solforico e permanganato di potassio : http://www.youtube.com/watch?v=jmggZcqTUuQ
La termite: http://it.wikipedia.org/wiki/Termite_(miscela_incendiaria)
http://www.youtube.com/watch?v=k11C9nnao2c&feature=related
Acido perclorico e rame http://www.youtube.com/watch?v=AGzIassPy3s
Acido solforico e zucchero: http://www.youtube.com/watch?v=uaB70TgLfqs&feature=related
http://madscientist.altervista.org/chimica/esperimenti/carbzuc/carbzuc.htm
Il gel dei puffi: http://www.scribd.com/doc/8753765/gel-dei-puffi
http://www.youtube.com/watch?v=odhhIZ1J-U0
Schiuma: http://www.youtube.com/watch?v=J10lv4kTZdU&feature=related
http://it.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090806100355AAnufLF
Aceto e bicarbonato: http://www.youtube.com/watch?v=UxSd_3-rhTs&feature=related
http://www.liceodavincitv.it/attivi/les/mostra/mostra1/c1.htm
Limone e bicarbonato: http://www.youtube.com/watch?v=zsufSR7_iK8&feature=related
“Ghiaccio” caldo: http://www.youtube.com/watch?v=07Nwctk9mZQ&NR=1&feature=fvwp
Liquido solido: http://www.youtube.com/watch?v=B90pBPLILmg
http://www.videoitaliano.org/2008/11/riempire-una-piscina-di-acqua-e-amido.html
come farlo: http://forum.nexusedizioni.it/index.php?action=printpage;topic=2223.0
Caricare un ipod con la cipolla? http://www.youtube.com/watch?v=I4focY-bnS4&NR=1

32 nuovi pianeti

L'ANNUNCIO A PORTO, DURANTE LA CONFERENZA «VERSO ALTRE TERRE»
Scoperti in un solo colpo
32 nuovi pianeti extrasolari
Sono tutti delle superterre e nessuno è abitabile.La scoperta è frutto del progetto HARPS

Un vero colpo da record, con tante interessantissime implicazioni. A Porto, in Portogallo, durante la conferenza «Verso altre terre» i protagonisti del progetto HARPS (High Accuracy Radial Velocità Planet Search) hanno annunciato di aver scoperto addirittura 32 nuovi pianeti extrasolari, cioè orbitanti attorno ad altre stelle della nostra galassia Via Lattea: sono tutti delle superterre e nessuno è abitabile. Il progetto era partito cinque anni fa sotto la guida di Michel Mayor dell’Osservatorio di Ginevra ed ha coinvolto una ventina di astronomi europei.

IL SEGRETO DEL SUCCESSO - La chiave del loro successo è stato uno strumento particolare installato sul telescopio di 3,6 metri dell’ESO (European Southern Observatory) operante a La Silla, in Cile. Si tratta di uno spettroscopio ad alta risoluzione estremamente preciso con il quale gli scienziati hanno misurato i piccoli movimenti (avanti e indietro) indotti sulla stella dalla rotazione dei pianeti che gli girano intorno, arrivando persino a cogliere variazioni di velocità di 3,5 chilometri orari. Con HARPS gli studiosi hanno rilevato la presenza di 75 pianeti nell’arco di cinque anni in 30 sistemi planetari diversi, sui circa 400 pianeti extrasolari finora scoperti in totale da tutti i cacciatori impegnati su questa appassionante frontiera. Gli identikit planetari si sono mostrati estremamente diversi: da corpi poco più grandi della Terra a giganti più consistenti con masse diverse volte quella di Giove. «Queste osservazioni hanno certificato agli astronomi la diversità della popolazione planetaria esistente intorno agli astri lontani, aiutandoci a spiegare meglio la formazione dei sistemi solari che prima si basava soltanto sul nostro» nota Nuno Santos, del gruppo di ricerca. Il team ha anche preannunciato nuove sorprese per le prossime settimane. Non resta che aspettare.

lunedì 19 ottobre 2009

ioni poliatomici

Con lo zolfo
SO3= Ione solfito
HSO3- Ione bisolfito
SO4= Ione solfato
HSO4- Ione bisolfato
Con il cloro
ClO- Ione ipoclorito
ClO2- Ione clorito
ClO3- Ione clorato
ClO4- Ione perclorato
Con il carbonio
CO3= Ione carbonato
HCO3- Ione bicarbonato
Con il fosforo
PO43- Ione fosfato
Con lo iodio
IO3- Ione iodato
IO4- Ione periodato
Con il manganese
MnO4- Ione permanganato

RISPOSTE PRIMO COMPITO DI CHIMICA GENERALE

DOMANDE PRIMO COMPITO DI CHIMICA


1) Tre errori dell’alchimia. Perché erano errori?
I tre errori dell’ alchimia erano:
a) non separare la fisica, che si basa su dati scientifici dalla metafisica
b) non usano rapporti quantitativi
c) con l’intento di trovare nuovi elementi, creavono reazioni tra diversi elementi senza andare ad agire sul nucleo atomico, che è quello che differenzia un elemento da un altro. Così facendo creavano nuovi elementi, ma non quelli desiderati. Quello che cercavano era, forse, la nostra centrale atomica.
- Erano errori, perché le loro reazioni chimiche mancavano di precisione e di metodo scientifico.


2) Errore della teoria del flogisto.
La teoria del flogisto fu smentita da Lavoisier. Fu il primo a pesare i pesi dei reagenti e dei prodotti. Proprio per quest’ultimo motivo si accorse che il metallo, dopo la combustione, si appesantiva e si accorse che, durante una combustione veniva sprigionata un’ “aria combinata”, motivo per cui i metalli si appesantivano. Ciò rese possibile smentire la teoria del flogisto, perché una volta effettuata la combustione, un metallo non poteva che alleggerirsi una volta sprigionato il flogisto.


3) Significato della periodicità della Tavola Periodica degli Elementi.
Il primo a formulare una legge sulla periodicità fu Mendeleev, il quale sostenne che quando si osservano gli elementi della tavola periodica ordinati rispetto alla massa in ordine crescente, si assiste a un ripetersi periodico delle stesse proprietà di certi insiemi. Ciò significa che all’interno di ogni gruppo di elementi della tavola periodica si avranno le stesse proprietà per ogni elemento situato all’interno di un determinato gruppo (es. il litio avrà le stesse proprietà del sodio-gruppo IA-).


4) Campi di interesse della chimica organica.
La chimica organica si interessa principalmente del carbonio e del modo in cui esso può facilmente legare con gli altri elementi. Il carbonio crea, a volte, polimeri lunghissimi. La chimica organica è anche l’ambito all’interno del quale i chimici possono progettare al computer molecole di sintesi organica, per poi realizzarle in laboratorio. Queste molecole di sintesi organica hanno un’ affinità con quelle di origine vitale. Si parla di affinità e non identità, perché le molecole di sintesi organica vengono realizzate in laboratorio.

5) Come posso identificare un elemento chimico?
Un elemento chimico si identifica grazie al numero atomico, cioè per il numero di protoni presenti all’interno del suo nucleo. Importante è anche il simbolo chimico, che è valido in tutto il mondo e serve a rappresentare gli elementi. Il simbolo chimico è composto da una o due lettere. La prima è sempre maiuscola, la seconda, se c’è, è sempre minuscola. Un altro modo per identificare un elemento e le sostanze tra loro apparentemente identiche è sfruttare il loro punto di fusione e di ebollizione. Ad esempio, il metanolo, identico come aspetto all’ etanolo, bolle a 65° mentre l’etanolo a 78°.

6) Metodo per separare i componenti di densità diverse di una miscela.
I metodi per separare i componenti di densità diverse possono essere la decantazione e la centrifugazione. Il primo caso, sfrutta la forza di gravità che permette al componente più pesante di depositarsi sul fondo del contenitore all’interno del quale è contenuto. Il contenitore è dotato di un rubinetto, che permette la fuoriuscita del liquido più denso che verrà raccolto all’interno di un contenitore, posizionato sotto il rubinetto. Il secondo, invece, è generalmente usato per i miscugli eterogenei e per separare i globuli rossi dal plasma. Posti i componenti all’interno di un contenitore, posto a sua volta all’interno di una centrifuga, questa girerà ad altissima velocità per ottenere tale risultato.


7) Dove si colloca nella storia della scienza la teoria del flogisto? Perché era errata?
La teoria del flogisto si colloca nel XVIII secolo; era errata perché i metalli non perdevano flogisto nella combustione, ma acquistavano ossigeno. Altro errore fu non pesare i metalli prima e dopo la combustione (guardare domanda due).


8) Cosa pensavano della costituzione del mondo gli antichi Greci?
Gli antichi Greci sostenevano che il mondo fosse costituito da quattro elementi, ossia acqua, aria, terra e fuoco. Aristotele ipotizzò anche la presenza nell’aria dell’etere, che fu poi smentita da Eistein, ma ci perviene come residuo linguistico. I quattro elementi per Aristotele costituivano una massa definita sublunare.

9) Caratteristiche di una buona teoria scientifica moderna.
Una buona teoria scientifica deve provenire prima di tutto da un osservazione. Dopo ciò si formulerà un’ipotesi che deve essere falsificabile e deve essere fatta una previsione. Successivamente si farà un esperimento , che potrà confermare o negare l’ipotesi. In tal caso quest’ultima verrà riscritta. Qui si possono scoprire leggi scientifiche, come quella di conservazione della massa di Lavoisier e un’ipotesi di ampia portata può diventare una teoria scientifica, come la teoria atomica.

10) Una teoria scientifica può essere smentita da esperimenti?
Una teoria scientifica, nel caso sbagliata, può essere smentita da esperimenti e poi riformulata.

1. Caratteristiche dello stato solido della materia.

Allo stato solido, le particelle della materia sono molto vicine, anche se in continuo movimento, e questo conferisce a un solido il suo volume definito. I solidi non sono, dunque, comprimibili e si distinguono in cristallini, quando le particelle hanno una distribuzione fissa e ordinita nello spazio (es. sale da cucina) e amorfi quando la posizione delle particelle, pur essendo fissa, non è ordinata (es. oggetti di vetro).

2. Caratteristiche delle soluzioni.

Le soluzioni, o misculi omogenei, sono costituite da due o più tipi di atomi o molecole, combinati in rapporti che possono variare da caso a caso. La loro composizione è identica in tutti i suoi punti ed è generalmente costituita da un solvente (elemento liquido) in cui è sciolto un soluto (elemento solido). Ne è un esempio l'acqua marina.

3. Principio di funzionamento della distillazione.

La distillazione è una tecnica di separazione dei miscugli omogenei, che sfrutta le differenti temperature di ebollizione delle componenti. Si travasa il miscuglio in un recipiente bollente e il liquido che per primo passa allo stato aeriforme viene convogliato in un refrigeratore, dove torna allo stato liquido per essere poi travasato in un recipiente di raccolta.

4. Definizione di temperatura e calore. Differenze tra le due grandezze.

La temperatura è l'energia cinetica media di un corpo, mentre il calore è l'energia in transito che passa sempre da un corpo più caldo a uno più freddo. Dal momento che la temperatura è indipendente dalla dimensione del corpo, tale grandezza è detta intensiva. Al contrario, l'energia in transito da un corpo a un altro varia al variare delle sue dimensioni: viene perciò detta grandezza estensiva.

5. La radioattività: cosa è e chi ha contribuito alla sua scoperta.

Nel 1896, Henri Becquerel osservò che un atomo particolarmente pesante e instabile, l'uranio (metallo attinide con numero atomico 92), emanava dal nucleo dei raggi capaci di impressionare una lastra fotografica. Due anni dopo, i coniugi Marie e Pierre Curie scoprirono altri due elementi altrettanto attivi: il polonio (semi-metallo con numero atomico 84), così chiamato come omaggio al paese natio di Marie Slodowska, e il radio (metallo alcalino-terroso con numero atomico 88), che era circa un milione di volte più attivo dell'uranio. Le particelle radioattive si distinguono in α (2 protoni e 2 neutroni), β (elettroni) e γ (raggi particolarmente penetranti).

6. Trasformazioni chimiche o fisiche: i passaggi di stato.

I passaggi di stato sono trasformazioni fisiche perché non cambia la composizione della materia, ma l'energia cinetica media e i legami intermolecolari.

7. Cosa misura la temperatura? Che effetti ha sullo stato della materia?

La temperatura misura l'energia cinetica media di un corpo. L'aumento di temperatura provoca un allentamento dei legami tra particelle e ogni corpo a una determinata temperatura passa dallo stato solido a quello liquido (fusione) a quello aeriforme (ebollizione). Viceversa, quando la temperatura scende, i legami tra particelle si rafforzano e avviene l'opposto.

8. La chimica analitica. Definizioni e un esempio.

La chimica analitica ha lo scopo di identificare le componenti di materiali e sostanze. Si articola su due livelli: quello qualitativo, volto a determinare la presenza o assenza di un dato composto, e quello quantitativo, per stabilire in che misura è presente tale composto. Gli esempi più tradizionali di analisi chimica sono il saggio alla fiamma e la spettrografia. Infatti, alcuni elementi a contatto con una fiamma assumono un colore che li caratterizza; allo stesso modo, con un prisma si può ottenere lo spettro dei colori di un atomo che consente di identificarlo.

9. Significato delle periodicità della Tavola Periodica degli Elementi.

La Tavola Periodica degli Elementi ha questo nome perché in essa sono classificati gli elementi (in ordine crescente di numero atomico) in gruppi che presentano periodicamente, cioè a intervalli regolari, le stesse proprietà. Tale scoperta si deve a Dmitri Mendeleev (1869).

10. Campi di interesse della chimica organica.

La chimica organica studia i composti del carbonio (C - gas del IV gruppo con numero atomico 6), che è chimicamente molto attivo e forma composti con un gran numero di elementi. Nell'ambito di questa disciplina, riveste una grande importanza la sintesi organica di elementi ottenuti in laboratorio con le caratteristiche desiderate.

mercoledì 14 ottobre 2009

Domande chimica B

1. A)Scrivere tre molecole ORGANICHE polari appartenenti a tre famiglie idrocarburiche diverse. Spiegare il motivo della loro polarità. B) Scrivere la formula di struttura del metilciclopentano e discutere le sue proprietà fisiche
2. A) Discutere la struttura della molecola di benzene descrivendo il tipo di ibridizzazione dei carboni B) Scrivere un prodotto di reazione del benzene specificando il tipo di reazione avvenuta
3. A) Scrivere la formula e il nome di un alcool solubile e uno insolubile in acqua. B)Perché c’è questa differenza di solubilità?
4. Scrivere la formula e i nomi di un chetone e di un’aldeide entrambi con 6 atomi di carbonio B) Descrivere il tipo di legame che contraggono tra di loro (non solo il nome ma spiegare il legame)
5. A)Scrivere un alchene asimmetrico e una sua reazione di addizione B) Scrivere l’equazione chimica della reazione di combustione del metano

lunedì 12 ottobre 2009

domande compito di chimica organica

) Concetto di gruppo funzionale.
B) Gruppo funzionale alcolico e proprietà che conferisce alle molecole

2. A) In cosa consiste il legame dipolo-dipolo ?
B) Scrivere due formule ( e nomi) di sostanze organiche che lo hanno

3. A) Condizioni necessarie per rendere polare una molecola
B) Scrivere due molecole apolari cicliche e due polari ramificate

4. A) Che tipo di reazioni dà il benzene? Perché?
B) Come sono ibridati i carboni del benzene? Che forma ha la molecola nel suo insieme?

5. A) Ordinare le seguenti molecole secondo il punto di fusione crescente : metano; 2-butene; etanolo; 3-esanolo; acqua. Perché hai scelto questo ordine?
B) Scrivere la formula delle molecole del punto A 1. A) In cosa consiste un legame ad idrogeno (definizione)?
B) Perché è il più forte dei legami intermolecolari? Scrivere la formula e il nome di due molecole che lo hanno

2. A) Scrivere la formula di due alcani ciclici
B) Che differenze ci sono nelle proprietà fisiche tra gli alcani lineari e quelli ciclici? Spiegare a fondo le differenze

3. A)Scrivere la formula del 2-metil-3-esene. Descrivere l’ibridazione dei carboni 3 e4.
B) Che differenze ci sono nelle proprietà chimiche tra alcani e alcheni? Perché ci sono queste differenze?

4. A) Scrivere la reazione di combustione del metano
B) Che forma ha la molecola di metano? Come mai è una molecola apolare?

5. A) Perché l’acqua è solubile in alcool? Spiega il detto “il simile scioglie il simile”
B) Scrivi la formula dell’acetilene e scrivi il prodotto di una sua reazione

giovedì 8 ottobre 2009

Per i Terzi

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lunedì 21 settembre 2009

IL PIACERE DELLA LETTURA

Autore : OLIVER SACKS
Titolo: Zio Tungsteno
Editore: gli Adelphi

MARIE CURIE: grande scienziata e grande donna

Persone
Marie Curie (1867-1934)

a cura di Giorgio Nebbia



Quando si sente parlare in Italia, della ricerca scientifica, si ascoltano spesso le lamentele per la scarsità di "risorse" (il nuovo eufemistico termine per indicare i soldi) per cui gli studiosi possono, troppo poco, andare qua e là per il mondo, da un congresso all’altro, da un soggiorno all’estero all’altro.

Io sono un sopravvissuto di un mondo, l’università dopo la Liberazione, in cui davvero si doveva viaggiare in terza classe da una città all’altra per andare a leggere quella rara collezione di riviste arrivata fortunosamente dall’America e in cui spesso ci si doveva pagare il viaggio con i magri stipendi. Non rimpiango quei tempi e forse l’austerità non è una virtù, anche se qualche volta proprio l’austerità ha stimolato il progresso scientifico. Mi viene in mente leggendo un bel libro di Susan Quinn, "Marie Curie, una vita", 550 pagine, pubblicato nel 1998 dall’editore Bollati Boringhieri di Torino; un’uscita non solo opportuna, ma che cadeva, tempestivamente, nel centenario della scoperta e della descrizione del radio.

Immaginate un capannone col tetto dalla copertura sconnessa che lascia passare la pioggia, e immaginate un mucchio di terra scura per terra, e immaginate un bancone e una giovane donna, laureata in fisica e in matematica, che, al caldo e al freddo, passa le sue giornate a trattare quella terra scura a venti chili per volta, con acidi, e a filtrare e a ridisciogliere i residui con altri acidi ancora. E immaginate suo marito, un giovane professore di fisica che, accanto a lei, controlla ogni frazione di materiale separato con un apparecchio (di sua invenzione) che misura la presenza dei "raggi" che provocano una scarica elettrica fra due elettrodi. Raggi simili a quelli emessi dall’uranio e dal torio.

Siamo a Parigi, un secolo fa. La giovane fisica, di origine polacca (si chiamava Marie Sklodowska, sposata Curie ed era nata nel 1867), aveva osservato che un minerale di uranio, la pechblenda, emanava i misteriosi "raggi dell’uranio" in quantità molto maggiore di quanto potesse essere giustificato dal suo contenuto di uranio: era come se nel minerale fosse presente un altro elemento molto più attivo dell’uranio stesso.

Maria e il marito Pierre Curie, dopo un gran numero di separazioni, nel giugno del 1898 poterono riferire di aver identificato un nuovo elemento chimico molto attivo, con proprietà chimiche simili a quelle del bismuto. "Suggeriamo", scrissero nella loro pubblicazione, "che il nuovo elemento sia chiamato ‘polonio’ dal nome del paese di origine di uno di noi".

Dopo altri sei mesi di lavoro poterono descrivere l’esistenza di un altro elemento ancora, che emanava i raggi dell’uranio con una intensità un milione di volte superiore a quella dell’uranio, con comportamento chimico simile a quello del bario, e chiamarono la nuova sostanza "radio" e il fenomeno "radioattività". La scoperta fu resa nota con una relazione presentata il 26 dicembre 1898, all’Accademia delle Scienze di Parigi. Si badi alle date: l’Accademia si riunì il giorno dopo Natale !

Per accertare la natura delle nuove sostanze i Curie riuscirono a farsi regalare, e in parte comprarono di tasca propria, alcune tonnellate di scorie residue delle miniere di pechblenda di Joachimsthal in Boemia (oggi Jachymov, nella Repubblica Ceca). Finalmente nel 1903 Marie Curie riuscì ad isolare cento milligrammi di cloruro di radio puro, e tale ricerca fu l’argomento della sua tesi di laurea in chimica.

Ben presto fu scoperto che il radio era prezioso per la cura dei tumori; una troppo lunga esposizione, però, provocava ferite e tumori. "Il raggio che uccide e risana" - era il titolo di un romanzo popolare del tempo - destò un’enorme impressione nell’opinione pubblica, in tutto il mondo.

I Curie si rifiutarono di brevettare il procedimento di preparazione del radio che fu ben presto fabbricato su scala commerciale. Il governo austriaco, di cui allora Joachimsthal faceva parte, vietò le esportazioni della pechblenda che si trovava nel suo territorio e si mise a estrarre il radio sul posto; quasi contemporaneamente il radio fu prodotto in Francia, negli Stati Uniti, in Svezia. Ma, al di là delle applicazioni pratiche, le scoperte dei coniugi Curie aprirono le porte alla comprensione della natura dell’atomo e del suo nucleo, alla radioattività artificiale, alla fissione e alla fusione nucleare, insomma al mondo moderno.

Altrettanto romanzesca quanto la storia del radio è la vita entusiasmante e drammatica di Marie Curie. In pochi anni diventò nota in Francia e in tutto il mondo ma, nonostante la celebrità, i Curie non solo non diventarono ricchi, ma dovettero fare i conti con ristrettezze economiche alleviate solo in parte dall’assegnazione, nel 1903, del premio Nobel per la fisica. Nello stesso anno 1903 Pierre Curie fu proposto per la Legion d’Onore, la massima onoreficenza francese, ma replicò che gli occorrevano non medaglie, ma piuttosto un laboratorio in cui continuare le sue ricerche, migliore di quello, esposto al vento e alla pioggia, in cui stava lavorando con sua moglie.

Pierre Curie morì a Parigi, investito da un carro a cavalli, nel 1906 e Marie rimase vedova a 38 anni con due bambine, Irene (che avrebbe ottenuto il premio Nobel per la fisica nel 1935 col marito Frederic Joliot per la scoperta della radioattività artificiale) e Eva, a cui si deve una bella biografia della madre, pubblicata nel 1937 e tradotta allora anche in italiano.

Nonostante l’impegno familiare e l’insegnamento, Marie Curie continuò le ricerche sulla separazione, purificazione e le proprietà del radio, che le valsero nel 1911 un secondo premio Nobel, questa volta per la chimica. Il successo, quale mai una donna, e una straniera per di più, aveva raggiunto, destò, come spesso capita, gelosie e invidie e la Curie fu al centro di una campagna denigratoria: dapprima fu accusata di essere ebrea, proprio negli anni in cui la Francia era travolta da una ondata di antisemitismo, culminata nel caso Dreyfus, poi di essere l’amante del collega Langevin, un fisico anche lui. Queste accuse le preclusero l’elezione, che sarebbe stata ben meritata, all’Accademia di Francia.

Eppure Marie Curie rimase fedele al suo impegno di studiosa, di madre e al suo altruismo: durante la prima guerra mondiale (1914-1919) organizzò delle unità mobili dotate di apparecchi per raggi X che permettevano, nelle vicinanze del fronte, di identificare rapidamente e con sicurezza le ferite dei soldati. Marie stessa, con la figlia Irene diciottenne, guidava uno dei laboratori mobili.

Nel 1918, alla fine della guerra, Marie Curie potè finalmente entrare nel nuovo Istituto del radio di Parigi, tanto desiderato e che porta ancora oggi il suo nome, dove aveva a disposizione laboratori adeguati, anche se l’Istituto era dotato soltanto di una piccolissima quantità, un solo grammo, del radio necessario per le sue ricerche, quando la produzione mondiale del prezioso e costoso elemento, da lei scoperto, ammontava ormai a vari chilogrammi.

Una giornalista americana organizzò allora, nel 1926, un viaggio che portò Marie Curie, già malata, in numerose città e università americane dove tenne faticosamente varie conferenze e fu accolta entusiasticamente come "la donna del radio". Come premio per tanta fatica riuscì a raccogliere i fondi per acquistare due grammi di radio per il suo Istituto.

Nel libro della Quinn il lavoro scientifico dei coniugi Curie e di Marie resta quasi in secondo piano, rispetto alla storia umana di questa straordinaria donna che ha rivoluzionato il mondo lavorando in condizioni difficili, con pochi soldi, fra l’ostilità dei colleghi, mossa solo da una straordinaria fede nella necessità di far progredire la conoscenza, dovendo far fronte anche ai doveri familiari. Nell’ottobre 1898, nel diario della Curie, si trovano osservazioni sui primi gridolini della figlia Irene; sono poi indicati due pagamenti, uno per un taglio di stoffa per le camicie del marito e uno per una fornitura, dalla Boemia, di pechblenda, il minerale da cui, nelle settimane successive i Curie avrebbero tratto la conferma dell’esistenza del nuovo elemento, il radio.

Capite ? tutto quello che noi siamo oggi, nel bene e nel male, tutta la comprensione della natura e della vita, lo dobbiamo ad una donna che tirava fuori dal proprio borsellino i soldi per pagare i materiali per i suoi esperimenti scientifici.

Tutto il libro racconta una grande storia umana, fatta di gloria –-- Marie Curie ebbe due premi Nobel --- ma anche di invidie, stupidità e gelosie; la Curie aveva una salute cagionevole, ma nelle pagine del libro della Quinn la troviamo anche che sorride guardando le figlie e la natura in cui passava le brevi vacanze. La troviamo che guida di persona, con al fianco la figlia Irene, sul fronte francese, le unità mobili dotate di apparecchi per raggi X, quei "Petit Curie" che salvarono numerose vite umane.

Marie Curie, che aveva descritto gli effetti curativi che il radio aveva sul cancro, pagò di persona gli effetti dannosi delle sostanze radioattive con cui era stata, senza alcuna precauzione, tanto a lungo in contatto. Marie Curie morì, infatti, nel 1934 di anemia perniciosa, conseguente la prolungata esposizione alla radioattività. Per iniziativa del presidente francese Mitterrand, nel 1995 le sue ceneri, insieme a quelle del marito Pierre, furono portate nel Pantheon, il tempio della gloria della Francia. Credo che ogni fisico, ogni chimico, ogni studioso, ogni donna, direi, dovrebbero essere orgogliosi di avere qualcosa in comune con una persona come Marie Curie. Vorrei che la sua passione e la sua storia umana, più che la speranza di cattedre, stipendi, onori e interviste televisive, spingessero un numero crescente di giovani studiosi ad esplorare il mondo della natura con lo stesso disinteresse, premessa essenziale per le scoperte capaci di alleviare il dolore dell’umanità.

Joseph Priestley e Antoine Lavoisier: insieme scoprirono l'ossigeno

Scoperta e distillazione dell’ossigeno

Nell’estate del 1774, in Inghilterra, Joseph Priestley scoprì che riscaldando il residuo calcinato di mercurio (l’ossido mercurico rosso) si liberava un’« aria» che, stranamente, sembrava perfino più forte o pura dell’aria comune:
«Una candela bruciava in quest’aria con fiamma sorprendentemente forte; e un pezzetto di legno portato al calor rosso crepitava e bruciava con rapidità prodigiosa, mostrando un aspetto simile, per certi versi, a quello del ferro incandescente al calor bianco, ed emettendo scintille in tutte le direzioni ».
Affascinato, aveva indagato ulteriormente il fenemeno, scoprendo che in questa atmosfera i topi sopravvivevano quattro o cinque volte più a lungo. A questo punto, sicuro che la sua nuova «aria» fosse di natura benigna, aveva provato a respirarla lui stesso:
«La sensazione che avvertivo nei polmoni non era percettibilmente diversa da quella causata dall’aria comune; ma credo che per qualche tempo, in seguito, il mio respiro fosse particolarmente facile e leggero. Chissà che in futuro quest’aria pura non possa diventare un lusso alla moda? Finora, solo due topi, e io stesso, abbiamo avuto il privilegio di respirarla ».
Nell’ottobre del 1774, Priestley si recò a Parigi per parlare dell’ « aria deflogisticata » con Lavoisier. E Lavoisier vide in essa ciò che lo stesso Priestley non aveva colto: la chiave per arrivare a capire la vera natura di quanto accadeva durante la combustione e la calcinazione,’ una cosa che fino a quel momento lo aveva sconcertato senza che riuscisse a venirne a capo. Lavoisier ripeté gli esperimenti di Priestley, li ampliò, li quantificò e li perfezionò. La combustione, ormai era chiaro, non comportava affatto la perdita di una sostanza (il flogisto), ma implicava piuttosto la combinazione del materiale combustibile con una parte dell’aria atmosferica, un gas per il quale egli coniò il termine ossigeno.

La dimostrazione di Lavoisier, e cioè che la combustione era un processo chimico - un’ossidazione, diremmo oggi, aveva molte altre implicazioni, e per lui rappresentò solo un frammento nel panorama, ben più ampio, di quella rivoluzione della chimica che aveva previsto. Arrostendo i metalli in storte chiuse, e dimostrando che non aveva luogo alcun evanescente incremento ponderale derivante da « particelle di fuoco », né alcuna diminuzione conseguente a perdita di flogisto, Lavoisier aveva dimostrato che in tali processi non c’era né creazione né distruzione di materia. Per di più questo principio di conservazione valeva non solo per la massa totale dei prodotti e dei reagenti, ma per ciascuno dei singoli elementi coinvolti.
La conservazione della massa implicava la costanza dei processi di composizione e decomposizione. Ciò indusse Lavoisier a definire « elemento » un materiale non ulteriormente scomponibile con i mezzi esistenti; poté così compilare (insieme a Guyton de Morveau e ad altri) un primo elenco di autentici elementi: trentatré sostanze semplici distinte e non scomponibili, che andavano a rimpiazzare i Quattro Elementi degli antichi. In tal modo fu in grado, per usare le sue parole, di tracciare un « bilancio », ovvero di tenere una precisa contabilità per ciascun elemento coinvolto in una reazione.
Sacks O., “Zio Tungsteno“, Adelphi, pag. 133

FRIEDRICH WOHLER: la forza vitale non esiste

FRIEDRICH WOHLER
.
.
Non credeva alla "Forza Vitale"
divenne così il fondatore
della chimica organica



Il 31 luglio del 1800 nasceva nel villaggio di Escherscheim in Germania Friedrich Wohler, figlio di un maniscalco, alle dipendenze del principe ereditario dell'Assia Cassel.

Vide la luce non in famiglia ma nella casa-canonica dello zio, parroco del paese, presso il quale il padre aveva dovuto rifugiarsi per sfugggire alle ire principe, dopo un singolare litigio. Irascibile, volgare, violento, il principe pochi giorni prima in una accesa discussione con il suo maniscalco, perse il controllo e preso dall'ira alzò le mani sull'uomo. La scena era avvenuta nelle scuderie mentre l'uomo accudiva i cavalli; con la frusta in mano per l'affronto subito perse anche lui il controllo, menò tante scudisciate addosso al principe da farlo sanguinare. Si era vendicato ma -ovviamente subito dopo- dovette abbandonare la casa e il posto e fuggire il più lontano possibile. Con la moglie quasi in procinto di partorire si rifugiò nella protettiva canonica dov'era suo fratello curato.

Se Friedrich vide quindi la luce lontano dalla sua casa, in cambio il padre gli trasfuse l'orgoglio, e lo zio curato in quell'ambiente gli insegnò le buone letture, l'amore per lo studio della natura, e in particolare dei minerali, essendo un collezionista amante e raccoglitore di questi.
Il ragazzo si dimostrò subito curioso, intelligente, studioso; appena grandicello lo zio viste le promettenti qualità del nipote, lo fece accogliere da un suo amico che possedeva una ricca biblioteca scientifica e in casa perfino un piccolo laboratorio di chimica.
Questa scelta dello zio fu determinante per il ragazzo; Friedrich già sentiva una certa passione per la chimica, e non gli parve vero di entrare dentro il quel piccolo laboratorio e poter maneggiare quegli apparecchi.
Erano in quel periodo gli anni in cui si stavano scoprendo le leggi della chimica, che Lavosier aveva ordinato in una scienza esatta.
Con l'amico dello zio e con la passione irrefrenabile che ormai aveva addosso, cominciò a familiarizzarsi con i piccoli esperimenti, che via via diventavano sempre più complessi e spesso anche pericolosi, ma dove il ragazzo non indugiava nel farli. Infatti si lanciò in esperimenti rischiosi; si bruciò una mano col fosforo e fu coinvolto nello scoppio di un pallone pieno di cloro; ma fece anche un'esperienza che in seguito lo avrebbe reso celebre. Non disdegnò perfino di compiere esperimenti su se stesso senza badare ai pericoli cui andava incontro.

Giunto alla matura età di studente, si iscrisse all'Università di Marburgo. Si sentiva portato per la facoltà di chimica, ma era nello stesso tempo affascinato dalla medicina, in particolare non alla fisiologia ma attratto da quei fenomeni chimici che hanno sede nel corpo umano. Scelse insomma medicina.
Oltre allo studio, all'Università, nella sua cameretta di studente, si era allestito un laboratorio di chimica. E qui non si mise a fare solo il dilettante, ma riuscì perfino a sintetizzare un nuovo composto.
Con molto entusiasmo lo portò al suo professore, di cui aveva grande rispetto e molta stima. Ma questi invece di interessarsi ai suoi esperimenti e incoraggiarlo lo rimproverò di perdere tempo con quelle "cose" di chimica invece di dedicarsi di più alla medicina.

Wohler ci rimase così male, che poco dopo cambiò ateneo e si trasferì all'Università di Heidelberg, dove, nel 1823, conseguì non solo la laurea, ma all'opposto del precedente professore, Gmelin che insegnava in quell'università, notando la grande passione per la chimica di questo suo intelligente allievo, lo persuase di dedicarsi a questo studio e, appena preso la laurea, gli procurò perfino l'occasione di recarsi a Stoccolma, presso il grande scienziato Joris Jacob Berzelius (1779-1848 - Il chimico svedese che aveva sviluppato la teoria atomica).
Qui nell'attrezzato laboratorio di Berzelius a Stoccolma, Wohler ebbe la possibilità di lanciarsi nella più grande avventura scientifica che visse la chimica all'inizio dell'Ottocento: la sintesi di una sostanza organica. Infatti, gli alchimisti, con le loro manipolazioni, avevano sintetizzato dei nuovi composti, ma tutti appartenevano al mondo inorganico. Così anche l'opera dei chimici della fine del Settecento e del principio dell'Ottocento era servita ad isolare molti elementi, e a costruire per sintesi moltissime sostanze: ma erano tutte sostanze inorganiche. Nessuno credeva possibile sintetizzare sostanze organiche: queste, si pensava, erano prodotte da una forza misteriosa, una "forza vitale", presente solo nel corpo degli esseri viventi, capace di operare soltanto entro di essi. Inutile sperare di poterla riprodurre fuori degli esseri viventi, nelle provette o negli alambicchi dei laboratori.
Ma questo lo pensavano gli altri, mentre l'ostinato Wohler era di parere molto diverso. Già da bambino nel piccolo laboratorio dell'accogliente amico dello zio, aveva provato a sintetizzare molte sostanze, fin da giovane studente era riuscito con successo a produrne alcune che contenevano moltissimi atomi e che erano certamente altrettanto complesse come le più semplici sostanze organiche; perché pensare dunque che queste fossero soggette a leggi più complesse di quelle della chimica già nota, anzi a leggi inconoscibili e imperscrutabili?
Wohler era sempre più convinto che gli animali potevano sintetizzare sostanze complesse con il "laboratorio" del proprio organismo, e che quindi anche in un laboratorio artificiale partendo da una sostanza inorganica si poteva formare una sostanza organica, senza l'intervento di alcuna "forza vitale". La sua convinzione e determinazione era che, anche se occorrevano molte esperienze e del tempo, non era certo impossibile arrivare al risultato.

Wohler ebbe la possibilità di conoscere un chimico tedesco, di tre anni più giovane di lui, che lavorava a Parigi ma era spesso in contatto con Berzelius, del quale apprezzava le critiche e i consigli : Justus von Liebig. Anche costui aveva, come Wohler, la passione per le sintesi. Mentre questi era ancora a Stoccolma, Liebig a Parigi riuscì a sintetizzare una sostanza di composizione assolutamente identica ad una già sintetizzata da Wohler, ma con proprietà chimiche e fisiche differenti.
Come poteva essere avvenuto che due sintesi chimiche avessero prodotto, a partire dagli stessi elementi, due composti totalmente diversi?
I due erano alle prime armi, e quindi la risposta la poteva dare solo Berzelius. Il padre della teoria atomica risolse quindi l'enigma. Scoprì che le due sostanze, erano sì composte dagli stessi atomi, ma questi non si erano disposti nella identica maniera nella molecola. I due giovani chimici avevano dunque sintetizzato due «isomeri». Fu questa una prima grande scoperta cui contribuì Wohler.

LA SINTESI DELL'UREA
Nel 1825 Wohler lasciò il laboratorio di Berzelius per recarsi ad insegnare alla Scuola Municipale di Commercio di Berlino. Aveva la possibilità di continuare i suoi studi di chimica e i suoi lavori sulle sintesi. La sua meta era ora quella di trovare la strada per sintetizzare anche una, una sola delle moltissime sostanze del mondo organico.
Ci si era accorti che certe sostanze, per esempio i grassi, sono uguali sia nel mondo animale che in quello vegetale. Dovevano esistere due modi differenti di arrivare, entro a vegetali e ad animali, allo stesso prodotto. Non era poi dunque tanto differente il modo di operare della misteriosa « forza vitale» nei due mondi organici. Wohler provò quindi a riprodurre la stessa forza anche in laboratorio.
E un giorno riuscì a ottenere, a partire dall'ammoniaca, un grammo soltanto, di cristalli lunghi e bianchi di una sostanza identica a quella, che un chimico francese, Rouelle, aveva isolato dall'urina da quasi cinquant'anni e che un altro francese aveva battezzato « urea ». Egli stesso la conosceva perché in medicina se ne era occupato nei suoi studi di fisiologia. Ma questa era la prima volta che dell'urea era stata prodotta al difuori di un organismo vivente, per mezzo di apparecchi scientifici e partendo da una sostanza del mondo inorganico come l'ammoniaca.

Era dunque una grande conquista, che suscitò subito un grande entusiasmo in tutto il mondo scientifico: era stata data infatti la dimostrazione dell'inesistenza della « forza vitale ».
Quindi gli esseri viventi, quando sintetizzano le sostanze organiche, si comportano come apparecchi di laboratorio, tutt'al più sono piu complessi. I ricercatori trassero coraggio da questa conquista della chimica. Di lì a pochi anni altre significative sintesi organiche si aggiunsero alla conquista di Wohler: Berthelot riuscì a sintetizzare l'acido formico, un allievo di Wohler l'acido acetico, Bayer trovò la composizione dell'indaco che fu presto possibile produrre industrialmente. La nuova chimica si avviava ad uscire dai laboratori e a divenire industria. Nel frattempo aveva ricevuto un impulso fortissimo anche come scienza: il vecchio maestro di Wohler ad Heidelberg, Gmelin, si era messo a scrivere un libro di chimica nel quale veniva ordinando sistematicamente tutte le scoperte dei ricercatori. Ma queste si susseguivano con tale rapidità che Gmelin non riusciva a seguirle. Si narra che esortasse i chimici a frenare il ritmo delle loro scoperte per dargli almeno il tempo di porre fine all'opera e pubblicarla!

GLI ANNI DELLA MATURITÀ
Alla sintesi dell'urea Wohler giunse quando aveva solo 28 anni. La sua abilità in laboratorio era tale che poté arrivare giovanissimo alla più importante conquista della sua vita. Ma aveva innanzi a sé molti anni di attività e non tardò a perfezionare le sue scoperte.
Nello stesso anno nel quale era giunto alla sintesi dell'urea si sposò, ma solo due anni dopo perse la moglie. Ne rimase affranto, sembrava che il dolore dovesse pesare per sempre sulla sua mente impedendole di esplicarne le doti migliori. Gli fu di grande conforto l'amicizia di Liebig, insieme al quale conduceva le sue ricerche.
Il secondo lavoro importante sulla chimica organica di Wohler fu quello sull'acido urico, studio condotto appunto insieme a Liebig. In questo lavoro i due chimici osarono profetizzare che si sarebbe arrivati a sintetizzare in laboratorio qualsiasi sostanza fosse prodotta dagli esseri viventi. Profezia che in gran parte si è avverata nel giro di poco più di un secolo.

Nel 1831 Wohler si trasferì a Cassel dove si dedicò, oltre all'insegnamento della chimica, e alle ricerche, sempre con Liebig. Nel 1836 si rese vacante la cattedra di chimica della facoltà di medicina dell'Università di Gottinga: il concorso fu vinto da Wohler che vi si trasferì e vi eresse un nuovo grande laboratorio. Alla stessa cattedra aveva concorso anche Liebig che venne escluso a causa dei maggiori meriti di Wohler: ma l'amicizia e la stima tra i due chimici non ne risentì.
A Gottinga Wohler si era risposato, lì ebbe quattro figlie, e a Gottinga si fermò fino alla morte che sopravvenne all'età di 82 anni, nel 1882.
Insegnò fino a tarda età e continuò le sue ricerche. Negli ultimi anni della sua vita si dedicò (come aveva fatto Berzelius) alla ricerca di elementi nuovi. Fu il primo ad isolare l'alluminio, e più tardi ottenne anche il berillio e l'ittrio. (Ricordiamo che Berzelius aveva scoperto il selenio, il silicio, il tantalio, il torio e il vanadio).

Negli ultimi suoi anni Wohler poté assistere al trionfo della scienza cui aveva aperto la strada. Le opere di Wohler sono raccolte nelle memorie pubblicate su riviste scientifiche per i suoi lavori di ricerca. 276 portano la sua firma; altre 46 portano, oltre alla sua, anche quella di altri collaboratori (tra cui Liebig).
Alcuni volumi compendiano invece la sua attività didattica:
1831 «Fondamenti di chimica inorganica»
1840 «Fondamenti di chimica organica»
1853 « Esercizi pratici di analisi chimica» ripubblicato nel:
1861 come « Analisi minerale per mezzo di esempi».
Oltre a queste opere si dedicò anche a tradurre dallo svedese in tedesco alcune delle opere più importanti del suo maestro Berzelius.

Bibliografia
Scienza, i 21 Volumi della Fabbri Editori, 1966

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