Carocci editore - L'energia e il linguaggio della natura

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L'energia e il linguaggio della natura

Rosario Pietropaolo

L'energia e il linguaggio della natura

Dalla filosofia di Talete alla fisica di Einstein

Edizione: 2022

Collana: Biblioteca di testi e studi

ISBN: 9788829012664

  • Pagine: 296
  • Prezzo:37,00 35,15
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In breve

La tradizione didattica separa i diversi insegnamenti scientifici di chimica, fisica, biologia, meccanica e via dicendo, ma in realtà i processi, i fenomeni e le leggi della natura si potrebbero unificare attraverso l’uso e le applicazioni della grandezza “energia”, a prescindere dalla singola disciplina scientifica. Il volume dimostra come ciò sia effettivamente possibile: le due famose espressioni di Rudolf Clausius, secondo cui l’energia dell’universo è costante e l’entropia dell’universo aumenta, permettono infatti di declinare in maniera univoca il concetto di energia applicato alla meccanica, alla termodinamica e alla quantomeccanica. Ne deriva una prospettiva olistica delle scienze della natura che apre ad alcune riflessioni storico-filosofiche e consente al lettore di approfondire la nozione di energia ampliandone i contenuti e il significato. Il libro offre inoltre una panoramica dei più significativi sviluppi tecnologici avvenuti durante la seconda rivoluzione industriale che, attraverso l’applicazione delle leggi fondamentali delle trasformazioni energetiche, hanno profondamente influenzato la società moderna.

Indice

Premessa
Introduzione
1. Lo sviluppo del pensiero filosofico e matematico e la scienza moderna
Il pensiero filosofico dei Greci/Nascita e sviluppo del pensiero matematico/Dalla cultura greca alla cultura moderna attraverso il Medioevo e il Rinascimento/Il pensiero filosofico moderno e la rivoluzione scientifica
2. La meccanica
Keplero, Galilei, Newton: nascita e consolidamento della meccanica (e della scienza moderna)/La matematica e le scienze della natura/Lavoro ed energia/Conservazione dell’energia meccanica nei sistemi conservativi/ Variazione dell’energia meccanica in presenza di forze non conservative/Considerazioni generali sulle leggi di conservazione/Applicazione del principio della conservazione dell’energia a tre casi distinti di processi meccanici
3. La termodinamica: i principi e le applicazioni
La storia/Il primo principio della termodinamica/Il principio della conservazione dell’energia (primo principio della termodinamica) applicato a tre esempi di trasformazioni/Il primo principio della termodinamica e la chimica/Il secondo principio della termodinamica/Interpretazione statistico-molecolare dell’entropia: l’equazione di Boltzmann/Il secondo principio della termodinamica e la chimica/La funzione di stato energia libera e le sue applicazioni in chimica/La variabile tempo nelle reazioni chimiche
4. La meccanica quantistica: la quantizzazione dell’energia, le radiazioni, gli atomi e le molecole
Le radiazioni luminose: da R. Hook e C. Huygens ai quanti di luce/La costituzione della materia: da Leucippo e Democrito alla moderna meccanica ondulatoria/L’atomo di idrogeno e l’equazione di Schrödinger/ Applicazione del criterio del minimo contenuto di energia alla costruzione (Aufbau) degli atomi polielettronici e all’interpretazione del sistema periodico degli elementi/Le molecole/Il carbonio: l’atomo della vita/L’interazione della luce con la materia
5. La scienza e la seconda rivoluzione industriale
Le centrali idroelettriche/La produzione industriale dell’alluminio/Le centrali termoelettriche e l’inquinamento atmosferico/L’aspirina/I concimi chimici/Gli esplosivi/I nuovi materiali
6. Storia, filosofia e scienza della natura
Evoluzione della fisica dal XVII al XIX secolo
La relatività di Einstein/La quantomeccanica tra fisica e filosofia/Einstein versus Heisenberg: due diversi approcci alla conoscenza della fisica a confronto/Verso l’unità della conoscenza della natura/Alcuni esempi sul principio di conservazione dell’energia/Tra fisica e filosofia/Alcuni esempi sull’applicazione del principio dell’incremento dell’entropia nei sistemi isolati/Alcuni approfondimenti filosofici/Scienze della natura e scienze umane: necessità di un colloquio
Appendice. Principali unità di misura, fondamentali e derivate, utilizzate dalla scienza moderna