Grandi cambiamenti tesina

Grandi cambiamenti: ma da quando?

Il picco della tecnologia tra il XIX e il XX secolo.

Curva della funzione “Previsione andamento tecnologia”.

Recenti studi prevedono una collisione imminente con i limiti della tecnologia.

Michele Guglielmo V B

Il picco delle scienze e delle tecnologie tra il XIX e il XX secolo

Matematica: studio di una funzione a 1 variabile. Curva della funzione “Previsione andamento tecnologia” dal Medioevo a oggi.

Fisica: lo spettro elettromagnetico — radar: invenzione del 1935.

Geografia astronomica: la Luna, 1969: Neil Armstrong, primo uomo sulla Luna.

Inglese: The Moon.

Storia: armi e tecnologia bellica della Seconda guerra mondiale.

Biologia: le biotecnologie. Nel 1857 Mendel scopre le leggi dell’ereditarietà; nel 1919 nasce il termine “biotecnologia”; nel 1953 Watson e Crick descrivono la struttura a doppia elica del DNA.

Arte: l’architettura moderna nel XIX secolo.

Filosofia: Freud (1856–1939) e la psicoanalisi.

Italiano: futurismo, Marinetti e il manifesto tecnico della letteratura futurista

Latino: Tacito, De origine et situ Germanorum.

Chimica: il linguaggio chimico nella storia della chimica. 2

Michele Guglielmo V B

A quale epoca appartiene ciascuno dei tre personaggi storici raffigurati?

Quanto tempo intercorre tra le tre epoche? Il primo personaggio, l’imperatore Ottaviano Augusto, è vissuto a cavallo tra la fine del I secolo a.C. e l’inizio del I secolo d.C.; il secondo, l’imperatore francese Napoleone Bonaparte, è vissuto tra la fine del 1700 d.C. e l’inizio del 1800. Fra i due intercorrono circa 1800 anni!

Nonostante questo, tra la vita che conduceva Ottaviano Augusto e quella che svolgeva Napoleone non c’era, in fondo, grande differenza: entrambi viaggiavano a cavallo, o in carrozza, le navi andavano a vela, ci si riscaldava con il fuoco, l’illuminazione era affidata a fiaccole o candele, i pagamenti erano effettuati con materiale prezioso (monete d’oro...), i messaggi erano affidati a corrieri.

Le novità più importanti, nell’arco di questo periodo, erano state la polvere da sparo e la stampa. Quindi, se Ottaviano fosse ritornato in vita all’inizio del XIX secolo, non si sarebbe sentito troppo spaesato.

Proviamo a immaginare invece che cosa accadrebbe se i primi due personaggi si ritrovassero a dover sopravvivere nella nuova Germania con regime dittatoriale instaurato da Adolf Hitler! Non riuscirebbero assolutamente ad orientarsi! E questo anche se sono trascorsi solamente poco più di 100 anni!

In meno di due secoli – diciamo a partire dal 1825, anno in cui entrò in funzione la prima locomotiva a vapore – ma, in particolare, negli ultimi 50 anni del ‘900, tutto è cambiato in modo così radicale, che possiamo parlare di un mondo diverso. 2

Michele Guglielmo V B

A sinistra un carro romano

Gli antichi Romani viaggiavano a piedi, a cavallo o su carri; la rete stradale era comunque molto sviluppata e si ramificava lungo tutto il territorio dell’impero.

A destra, un’animata strada di Londra

Nella prima metà dell’Ottocento. Intorno a quella data ci si continuava a spostare, prevalentemente, con cavalli e carrozze. 2

Michele Guglielmo V B

A sinistra, pubblicità della FIAT

(1935 circa). La produzione dell’azienda torinese si indirizzava, oltre che al settore dell’auto, anche a quelli delle navi, dei treni e degli aerei.

In basso, un avveniristico treno monorotaia. 2

Michele Guglielmo V B

Le grandi invenzioni e scoperte del diciannovesimo e ventesimo secolo

Le grandi invenzioni e scoperte del diciannovesimo e ventesimo secolo continuano ad essere la colonna vertebrale dell’attuale civiltà:

• La teoria dell’atomo (1803);
• La locomotiva (1825);
• Il frigorifero (1834);
• Il telefono (1876);
• La corrente elettrica e le lampadine a incandescenza (1879);
• L’automobile e i motori a combustione (1886);
• Gli aerei ad elica (1890);
• Il cinematografo (1894);
• La stufa elettrica (1896);
• La televisione (1926);
• La penicillina (1928);
• Il radar (1931);
• Il motore a turbina (1939);
• Il transistor (1947);
• Il microprocessore (1971), eccetera.

In tutti questi apparecchi, è stata migliorata solo la tecnologia ad essi associata. Vengono perfezionati ma non c’è un salto qualitativo dell’invenzione umana come è avvenuto nei due secoli precedenti.

I tecno-ottimisti hanno previsto colonie sulla Luna e viaggi su Marte nel ventunesimo secolo, mentre come novità abbiamo solo reti sociali e giochi 3D al computer. Una banalizzazione dell’avanzamento computazionale, visto che con computer meno potenti l’uomo ha conquistato lo spazio. 2

Michele Guglielmo V B

Matematica: studio di una funzione ad una variabile

Per facilitare lo studio di una funzione ad una variabile è conveniente svolgere attentamente i seguenti passaggi rispettando rigorosamente l’ordine di esecuzione:

• Tipo della funzione;
• Dominio della funzione;
• Segno della funzione;
• Comportamento agli estremi del dominio;
• Intersezione con gli assi;
• Ricerca degli asintoti;
• Ricerca eventuali intersezioni tra funzione ed asintoto orizzontale o obliquo;
• Ricerca degli intervalli di crescenza, decrescenza e delle ascisse ed ordinate dei punti di massimo o minimo;
• Ricerca degli intervalli di concavità, convessità e ascisse ed ordinate dei punti di flesso;
• Ricerca eventuali simmetrie;
• Rappresentazione grafica della funzione seguendo attentamente nell’ordine i risultati ottenuti. 2

Michele Guglielmo V B

Una funzione gaussiana è una funzione della seguente forma:

con costanti reali: a > 0, b e c. Il nome di queste funzioni ricorda il grande matematico tedesco Carl Friedrich Gauss. 2

Michele Guglielmo V B

Fisica: lo spettro elettromagnetico e il radar

Radar è l’acronimo dell’espressione inglese “RAdio Detection and Ranging”, che tradotto significa “Rilevazione e localizzazione a distanza attraverso l’uso delle onde radio”.

Il radar viene utilizzato per determinare distanza, forma, dimensioni, nonché velocità, il tutto attraverso lo sfruttamento della propagazione delle onde radio.

Le regole che determinano il giusto funzionamento del radar sono le leggi della riflessione elettromagnetica, dichiarate per la prima volta nel 1864 da Maxwell e, successivamente, confermate da Hertz.

Il primo in Italia che vide lucidamente le possibilità offerte dalle onde corte fu Guglielmo Marconi, che suggerì nel 1922 di utilizzare le onde corte per il radiorilevamento di oggetti.

Nel 1933 eseguì alcuni esperimenti a Roma alla presenza delle più alte cariche militari italiane, ma i fondi e l’attenzione verso questo progetto non furono tali da poter costruire un vero e proprio prototipo. 2

Michele Guglielmo V B

Così, negli stessi anni, esperimenti analoghi vengono inoltrati alle autorità militari inglesi, a seguito dei quali si può affermare che il primo prototipo di “RADAR” fu costruito nel 1935 da sir Robert Watson-Watt.

Il successo dello strumento determinò il suo totale utilizzo nel sistema di difesa britannica.

I cambiamenti, successivi al periodo bellico, estesero l’utilizzo del radar; nei primi anni cinquanta fu ammesso, infatti, l’uso del radar in ambito civile (navigazione, meteorologia, topografia).

Importante sapere che nel 1946 con la tecnica del RADAR viene misurata per la prima volta la distanza tra la Terra e la Luna.

Spettro elettromagnetico (abbreviato spettro EM), in fisica, indica l’insieme di tutte le possibili frequenze delle radiazioni elettromagnetiche.

Le radiazioni elettromagnetiche sono onde elettromagnetiche caratterizzate da una lunghezza d’onda e da una frequenza. Poiché la lunghezza d’onda e la frequenza di una radiazione sono inversamente proporzionali, tanto minore sarà la lunghezza d’onda, tanto maggiore sarà la frequenza e quindi l’energia del fotone.

Pur essendo lo spettro continuo, è possibile una suddivisione puramente convenzionale ed indicativa in vari intervalli o bande di frequenza, dettata a partire dallo spettro ottico. Il range possibile in frequenza o equivalentemente in lunghezza d’onda va da zero a infinito, mantenendo la relazione di proporzionalità inversa tra le due grandezze.

Tabella della suddivisione in bande dello spettro elettromagnetico 2

Michele Guglielmo V B

Geografia astronomica: la Luna

La Luna è l’unico satellite naturale della Terra. Il suo nome proprio viene talvolta utilizzato, per estensione e con l’iniziale minuscola (una luna), come sinonimo di “satellite naturale” anche per i satelliti di altri pianeti.

Il suo simbolo astronomico è una rappresentazione stilizzata della sua fase crescente.

La faccia della Luna rivolta in direzione opposta alla Terra è nota anche con il nome di faccia lontana. A volte viene chiamata faccia oscura, il cui significato è qui inteso come sconosciuto e nascosto, si riferisce anche al black out delle comunicazioni radio, che avviene quando una sonda spaziale si muove dietro la faccia lontana.

Questa interruzione delle comunicazioni è causata dalla massa della Luna che blocca i segnali radio. La maggior parte della faccia lontana non può essere vista dalla Terra, perché la rivoluzione della Luna attorno alla Terra e la rotazione attorno al suo asse hanno lo stesso periodo, cioè la Luna è in rotazione sincrona con la Terra.

Una piccola porzione può essere vista grazie alla librazione, che rende irregolare il moto di rotazione della Luna. Nel complesso dalla Terra è visibile circa il 59% della superficie lunare.

La faccia visibile della Luna è coperta da circa 300 000 crateri (contando quelli con un diametro di almeno 1 km).

Nuove analisi dei dati raccolti da 4 sismometri (Apollo Passive Seismic Experiment) lasciati sulla superficie lunare dagli astronauti delle missioni Apollo tra il 1969 e il 1972 hanno permesso di comprendere meglio la struttura dell’interno del nostro satellite.

Studi recenti suggerivano che la Luna possedesse un nucleo relativamente piccolo, ricco di ferro e di raggio compreso tra 250 e 430 km, dal 15 al 25% del suo raggio medio (1.737 km).

I risultati delle nuove analisi mostrano che il confine tra il nucleo e il mantello si trova a 330 km dal centro del nostro satellite, il 19% del raggio contro circa il 50% del nucleo dei pianeti di tipo terrestre.