Dove si perde lo sguardo, tesina

Lì dove si perde lo sguardo

Autore: Ranieri Domenico

Classe: VC

Anno scolastico: 2012/2013

Prefazione

La nascita della civiltà è caratterizzata dalla meravigliosa peculiarità dell’uomo di riuscire a tramandare i risultati delle proprie esperienze e creare così una cultura.

Tale differenza con le altre specie viventi sul pianeta blu, legata al gene FOXP2 per la codifica del linguaggio, ha attribuito ad “homo sapiens” la capacità di accumulare, nel corso dei secoli, una quantità notevole di conoscenza che, connessa alle sue abilità manuali ed intellettuali, gli ha permesso di conquistare il pianeta.

Tuttavia, quanto più importante diveniva tale bagaglio, tanto più attanagliante gli appariva l’idea dell’infinità di concetti, elementi naturali e leggi a lui ignoti.

Il percorso intrapreso propone l’analisi di alcuni fenomeni naturali la cui scoperta e dimostrazione segna indelebilmente il corso degli eventi dal Ventesimo secolo in poi.

In particolar modo, la scelta ricade su quest’ultimo periodo storico poiché, come è noto, nei primi anni del Novecento, l’uomo “occidentale” soleva ritenersi detentore di un sapere totale e non più lacunoso, finché alcune evidenze sperimentali dimostrarono l’inefficacia dei modelli fisici tradizionali e la limitatezza degli strumenti di osservazione nel micro e macrocosmo.

Inoltre, è necessario riferirsi ai due conflitti mondiali quali eventi distruttori della fiducia nella ragione: in particolare, la scelta ricade sull’effetto mistificatorio della realtà perpetuato mediante la propaganda, arma tra le più potenti dei regimi totalitari.

Più specificatamente, il percorso intrapreso si sofferma sul fascismo in Italia.

Sfatato il mito dell’uomo perfetto e onnisciente, restava dunque da indagare, oltre che su quanto esistesse davvero al di fuori della sua persona, perfino su ciò che vi fosse di oscuro nello stesso individuo.

E se alcuni pensatori di fine Ottocento, tra cui l’autore de “Il mondo come volontà e rappresentazione”, credevano nell’esistenza di forze esterne all’uomo e nel contempo totalizzanti, il Secolo Atomico vide la nascita della psicoanalisi, alla base di nuovi metodi d’indagine della complessità dell’essere umano.

Inoltre si propone l’opinione di chi, come lo scrittore polacco Joseph Conrad, vedeva nell’essere umano un innegabile “cuore di tenebra”, legato ad ambizioni, follia ed istinti ancestrali.

A rafforzare tale idea pessimistica interviene la produzione artistica di Egon Schiele, tra i più vivaci esponenti dell’espressionismo austriaco.

In antitesi, autori come l’italiano Giovanni Pascoli, in fuga da una realtà disumanizzante, ricorsero all’esistenza di un’innata bontà, di un “fanciullino” che abita il cuore di ogni uomo.

A supportare il pensiero filantropico del poeta, come in un viaggio attraverso le epoche più lontane, compare la personalità di Sant’Agostino, tra i più brillanti sostenitori dell’uomo quale “sale della terra” e traccia divina nel mondo.

Personalmente, ritengo che sia di profondo interesse per l’uomo conoscere i tratti più oscuri del tutto e scoprire così il senso della propria esistenza nel raggiungimento di obiettivi comuni.

Ritenendo l’uomo un animale complesso, mi auguro di poter studiare in futuro le leggi alla base della vita, applicando concretamente le mie conoscenze per il bene di ogni vivente.

I

Così, partendo da entità più semplici, ad esempio gli animali, cercherò di conoscere i meccanismi primi della loro esistenza, essendo essi legati, a mio avviso, gli uni agli altri, come parte di un unico organismo.

Sarà così possibile, inoltre, comprendere la maggior parte dei comportamenti umani, essendo l’uomo, a mio avviso, un’ulteriore parte del “tutto” testé citato il quale, in un’ottica prettamente cristiana, assume l’appellativo di “creato”, che ne sottolinea il legame con l’ “Amor che move il sole e l’altre stelle”.

II

Pag.

1 Pag. Equazione di

4

L’oscurità nel radiazione del corpo

Cielo nero o curva di

Planck Pag.

9 La quantizzazione

Della carica

Pag. La propaganda come

12 mistificazione:

Come portare un

Popolo al silenzio

Lì dove si perde Pag.

16 I filosofi dello smascheramento

Lo sguardo L’essenza dell’uomo

Punti di contatto e divergenza tra la filosofia di Schopenhauer e il pensiero di Freud

Pag.

21 La vita è tortura:

Egon Schiele

Pag.

23 Heart of Darkness

Pag.

25

Pag. Un’innata

28 L’uomo è illuminato da semplicità:

Dio: Il fanciullino

Agostino III

L’oscurità nel cielo

A circa 6070 anni luce dal pianeta Terra, il sistema binario Cygnus X-1 emette una elevata quantità di raggi X, rilevati mediante le più tecnologiche strumentazioni in nostro possesso, come l’Osservatorio Spaziale Chandra.

Tale sistema è costituito da una supergigante azzurra di massa tra le 20 e le 30 masse solari e un corpo nero, verso il quale è convogliata una grande quantità del materiale superficiale della stessa stella.

Il corpo in questione è un buco nero di massa pari a 14.8 masse solari.

Come muore una stella?

Dopo la fase di accrescimento di un globulo di Bok, qualora esso arrivi ad avere massa ≥ 1/10 della massa solare, avvengono al nocciolo della nuova protostella le prime reazioni termonucleari, per le quali è necessaria una temperatura minima di 10 ∙ 10 K e una pressione tale da mantenere la materia allo stato plasmale.

Consumato circa l’1% dell’idrogeno al suo interno, la stella, già nella fascia principale del diagramma H-R, inizia la fase di collasso e spegnimento, per una massa inferiore a 0.5 masse solari, o diventa una gigante rossa, dando inizio alla fusione dei nuclei di elio.

Per una massa inferiore a 2 masse solari, il nocciolo della stella, terminata la fusione dell’elio, non è sottoposto alla pressione tale da innescare nuove reazioni di fusione nucleare: la stella è destinata così al collasso, entrando nella fase di nana bianca.

Se vengono innescate nuove reazioni nucleari, queste possono avvenire fino alla produzione del ferro, elemento oltre il quale la reazione di fusione nucleare diventa endoergonica.

A questo punto, se la stella ha una massa superiore a 1.44 masse solari, limite di Chandrasekhar, e inferiore a 3 masse solari, limite di Tolman-Oppenheimer-Volkoff, si trasforma in una stella a neutroni.

Caratterizzata da materia allo stato degenere, al nucleo, produce una rilevante quantità di onde radio che, deviate in direzione della congiungente i poli magnetici della stella, incontrano di volta in volta la Terra, secondo il modello del “faro rotante”.

Tuttavia, se la massa di una stella supera il limite di Oppenheimer-Volkoff, questa collassa in un buco nero.

I buchi neri

I buchi neri sono corpi celesti in grado di assorbire qualsiasi particella dotata di massa che oltrepassi l’orizzonte degli eventi, caratterizzato, per lo meno nel modello ideale, dal raggio di Schwarzschild R = mG/c.

Poiché la velocità di fuga di una particella è qui maggiore di c, velocità della luce, esso assorbe ogni tipo di radiazione, potendo dunque essere assimilato al modello fisico di corpo nero.

Il corpo nero

Un corpo nero è un oggetto che, avendo emissività pari a 1, assorbe ogni radiazione incidente la sua superficie e, per determinati valori di temperatura, emette ogni λ, radiazione assorbita, ad una specifica lunghezza d’onda secondo l’equazione di emissività di Planck.

π

E = (per lo studio della funzione, si rimanda a pag. 4)

(λ) λ λ

Considerazioni

Pur se caratterizzati da valori di massa poco differenti da quelli delle più grandi stelle osservabili, i buchi neri arrivano a densità di ordini di grandezza superiori a 10 kg/dm.

Poiché la caratteristica prioritaria della materia è il vuoto, è lecito ipotizzare ulteriori stati di aggregazione per le particelle contenute in tali corpi.

Infatti, per condizioni drastiche di pressione, i protoni possono fondersi agli elettroni a dare neutroni, implicando così la creazione di materia allo stato neutronico, ad esempio nelle pulsar.

Poiché i neutroni sono costituiti da 3 quark, dei quali, per la precisione, due “down”, con carica pari a -1/3q, e uno “up”, carica pari a +2/3q, è possibile che questi si avvicinino tanto da vincere le forze di repulsione elettrostatica tra loro e, magari, fondersi in particelle ad un eventuale stato “quarkiano”.

Inoltre, i buchi neri sono un eccezionale esempio dei cosiddetti “MACHOs”, Massive Compact Halo Object, caratterizzanti la materia oscura fredda, a bassa velocità, come pianeti non illuminati, nane brune ecc.

Da questo punto di vista, essi costituiscono una soluzione al “problema del difetto di massa”.

Le leggi della fisica classica determinano la quantità di materia in grado di determinare precisi moti relativi tra corpi: nel nostro universo, tuttavia, i moti degli oggetti più ingenti, ad esempio le galassie, non possono essere spiegati dalla materia rilevata, poiché di gran lunga insufficiente.

La materia oscura si propone così quale soluzione necessaria: se non siamo in grado di percepirla ma c’è, possiamo giustificare i moti astrali di cui siamo insignificanti spettatori.

Tuttavia è probabile che le leggi in nostro possesso siano inesatte, o per lo meno, valide in campi ristretti.

Dagli anni ’80 del Novecento, la teoria MOND propone la validità del secondo principio della dinamica a patto che F = ma, con accelerazione limite.

Poiché i moti relativi tra corpi celesti sono relativamente lenti, le accelerazioni rilevate potrebbero non soddisfare tale requisito: in questo caso, la forza dipenderebbe dal quadrato dell’accelerazione.

Sarebbe possibile così, in conclusione, spiegare la dinamica di oggetti ingenti, come le galassie, senza introdurre il concetto di materia oscura.

3

Equazione di radiazione del corpo nero o curva di Planck

2 ℎ 1

=

( ) λ − 1

Valori costanti: Variabili:

2 ℎ = k λ = x

= z E = y

; >0 1

= x − 1

Premessa: essendo x una lunghezza d’onda, è necessario studiare la funzione solo per ogni > 0

Dominio:

≠ 0

− 1 ≠ 0 → ≠ 1 → ≠ 0 ∀ ∈

Positività: >0

( − 1)

>0 : >0 >0

( − 1) > 0 : − 1> 0 → → >0 >0

>1

∀ ∈ 4

Calcolo dei limiti

lim = lim = = lim = lim =

→ → → →

4 1 3 1 2

5 20 20 60 60

= lim = lim = lim = lim = lim =

→ → → → →

1

1

120 120

= lim = lim =0

→ → 1 5

0

lim = lim = = lim =0

0

→ → →

− 1 − 1

Monotonia

= − 1

( ) ( )

−5 − 1 − −

= − 1

>0

( ) ( )

−5 − 1 + >0

5 5

− + + >0

5

−5 + > −

5 − <5 5

= 5 − =5

( ) ( )

x ≠ 0

Dominio

Positività:

5 − >0 : > 5

>0 : >0

<0 > Considero solo i valori positivi di x

Monotonia

= − 5 − + =

( )

= – 5 − +1

>0

( )

−5 + +1>0

− 4 >0 : < 4

>0 : >0

0 z/4

6

(5 4)

= = − =

,

Per

y=5 4

5

Ingrandimento

Il punto rappresenta l’ascissa del punto di intersezione tra la curva e la curva

= 5 −

( ) 5

=5

( ) =5

= 5 −

5 − − 5=0

5 − − 5 = 0

Calcolo, tramite il metodo di bisezione, un’approssimazione del valore di x0

< <

Premessa: è già noto dal grafico precedente che

− = → :2 = → + =

1) 5 − 2 − 5 = − − ≅ 9.4

− = → :2 = → + =

2) 7

5 − − 5 = − − ≅ 5.75

− = → ∶ 2= → + =

3) 5 − − 5 ≅ 2.9

= → + =

4) 5 − − 5 ≅ 1.1

= → + ≅ 0.202

5) 5 ∙ 0.202 ∙ − − 5 ∙ 0.202 ≅ 0.38

. .

. . = 0.001 → 0.2 + 0.001 = 0.201

6) 5 ∙ 0.201 ∙ − − 5 ∙ 0.201 ≅ 0.29

. .

≅ 0.2005 = ( ) 0 < < 0.2005

Nella funzione di partenza è crescente per e decrescente

> 0.2005

per 8

Conclusioni

1) Al variare della temperatura T del corpo nero, varia la posizione di M punto di massimo relativo.

La relazione che lega le due grandezze è nota come “Legge di Wien”:

λ = ≅ 2.9 ∙ 10

, con .

2) Secondo Planck, ad una data lunghezza d’onda il corpo nero emette una quantità di “pacchetti” di energia diversi da quelli emessi da un corpo nero a lunghezza d’onda diversa.

In realtà un corpo nero li emette tutti, ma in percentuali assai differenti: tali “pacchetti” emessi in diverse quantità a seconda del livello termico del corpo in questione vengono denominati “quanti”. 9

La quantizzazione della carica

Agli inizi del Secolo Atomico, dopo l’esperimento di J.J. Thomson per la determinazione del rapporto carica-massa delle particelle subatomiche, il fisico americano Robert Millikan, nel 1909, determinò il valore della carica elementare e, in più, verificò una peculiarità: la carica elettrica è quantizzata, cioè assume valori di multipli o sottomultipli interi di una data quantità q.

Strumentazione

• ≅ 0.80 /
• Particelle elettrizzate di olio ( );
• Cronometro;
• Condensatore a facce piane parallele in una camera illuminata;
• Miscroscopio graduato;
• Nebulizzatore

Schema dell’impianto

Esperienza

Presa una gocciolina d’olio, si assuma questa di forma perfettamente sferica.

In caduta libera in aria, la goccia è sottoposta a tre forze: la forza peso, la forza d’attrito viscoso e la spinta di Archimede.