Tesina sulla Scienza

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

Sommario

1Introduzione........................................................................................................................ 5

1.1Percorso:....................................................................................................................... 6

2Leopardi.............................................................................................................................. 8

2.1Perchè l’uomo ricerca?................................................................................................. 8

2.2“Io nel pensier mi fingo”............................................................................................... 8

3Galileo e la definizione di un metodo scientifico.................................................................9

3.1Con quale mentalità si scontrava Galileo...................................................................10

3.2L’essenza del metodo Galileiano................................................................................ 11

4Casi esemplari (IERI):........................................................................................................ 12

4.1Newton e la mela,....................................................................................................... 12

4.1.1Quale mentalità superò Newton?.........................................................................12

4.2Il bagno di Archimede,................................................................................................ 13

4.2.1EÙREKA : Cerco quindi trovo................................................................................ 13

4.3Ernest Duchesne, la coltivazione di Pasteur, la penicillina di Fleming........................14

4.3.1Ernest Duchesne.................................................................................................. 14

2 Dall’immaginazione alla scienza- Lara Devoti -5a Anno scolastico 2012/ 2013

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

4.3.2Pasteur................................................................................................................. 14

4.3.3La scoperta di Flaming......................................................................................... 15

5Casi esemplari (OGGI):..................................................................................................... 16

5.1La teoria del Big bang e le conseguenze....................................................................16

5.1.1Immaginiamo l’inizio e la fine dell’universo.........................................................18

5.2Einstein la relatività,................................................................................................... 19

5.2.1Quale fu il salto di mentalità di Albert Einstein.....................................................20

5.2.2IL PROBLEMA DEL SISTEMA DI RIFERIMENTO.......................................................20

5.2.3La relatività speciale............................................................................................ 22

5.2.4La relatività e la misura del tempo.......................................................................22

5.2.5Le trasformazioni di Lorentz................................................................................. 22

5.2.6La contrazione delle lunghezze e la dilatazione dei tempi...................................25

5.3Meccanica quantistica: la teoria dei quanti................................................................26

5.3.1Il problema dell’interpretazione della meccanica quantistica...............................26

6Filosofia: Popper, scienza come genialità creativa............................................................28

6.1Notizie biografiche...................................................................................................... 28

6.2Riflessione sul pensiero scientifico............................................................................. 28

6.3Il metodo scientifico 2.0 post Galileiano.....................................................................29

6.4Post Popper................................................................................................................. 29

7Dedalo e Icaro: A volare con le ali di cera ci si prende gusto............................................31

8Conclusione...................................................................................................................... 32

9Bibliografia....................................................................................................................... 33

10Sitografia........................................................................................................................ 33

11Appendici........................................................................................................................ 34

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

4 Dall’immaginazione alla scienza- Lara Devoti -5a Anno scolastico 2012/ 2013

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

1 Introduzione

Lascio introdurre a Giacomo Leopardi attraverso i suoi “Pensieri”, “LXVIII” (1) ciò che più mi

interessa comunicare con questa tesina.

Il non potere essere soddisfatto da alcuna cosa terrena,

né, per dir così, dalla terra intera;

considerare l'ampiezza inestimabile dello spazio,

il numero e la mole maravigliosa dei mondi,

e trovare che tutto è poco e piccino alla capacità dell'animo

proprio;

immaginarsi il numero dei mondi infinito,

e l'universo infinito,

e sentire che l'animo e il desiderio nostro sarebbe

ancora più grande che sì fatto universo;

e sempre accusare le cose d'insufficienza e di nullità,

e patire mancamento e voto, e però noia,

pare a me il maggior segno di grandezza e di nobiltà,

che si vegga della natura umana.

La mia tesina si pone l’obbiettivo fondamentale di mostrarvi come questi anni di liceo

abbiano cambiato e ampliato il mio interesse per la scienza.

“Immaginazione creativa” e “Scienza” non sono cose distinte e senza alcuna relazione,

malgrado il fatto che abbiano metodi, risultati e finalità diverse.

Questa concezione trova la sua realizzazione nella figura dell’uomo, nello scienziato. La

scienza è frutto della mente dell’uomo e deriva dalla sua immaginazione. L’“uomo”

scienziato ha delle intuizioni che hanno la capacità di scomporre la realtà al fine di

appropriarsi della conoscenza. Chi si occupa di scienza vuole possedere il segreto della

realtà infinita, desidera decodificarla e renderla accessibile e comprensibile attraverso la

matematica. L’uomo si è anche creato un approccio scientifico per decodificarla la realtà:

il metodo scientifico di Galileo.

La mia intenzione era quella di fare un percorso nel quale illustro alcuni dei grandi obiettivi

che l’uomo ha raggiunto e di come la genialità umana abbia trasformato, con

l’immaginazione, semplici intuizioni in scoperte.

Ho scelto una serie di esempi famosi che riescano a dare l’idea di cosa voglia dire

utilizzare l’immaginazione come metodo scientifico.

5 Dall’immaginazione alla scienza- Lara Devoti -5a Anno scolastico 2012/ 2013

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

1.1 Percorso:

Ho scelto di introdurre la mia tesina con una citazione dallo Zibaldone di Leopardi perchè

questo autore è stato in grado di descrivere anzitutto lo slancio dell’uomo verso la

conoscenza del mondo, ma anche il desiderio di appropriarsi un pezzo di questa

conoscenza infinita.

Riporto la filosofia di Popper che alla fine del XX secolo elabora una moderna concezione

del metodo della ricerca scientifica.

I casi di Newton, Archimede e quello di Fleming dimostrano di come sia la genialità dello

scienziato che coglie gli indizi dalla natura ed è in grado di fare scoperte scientifiche.

Oggi però la scienza si stacca sempre di più da indizi visibili, empirici, le nuove teorie sul

mondo devono ancora essere provate ma le ipotesi sono sempre più frutto della creatività

umana e sempre meno dalla realtà.

L’uomo immagina l’universo prima della sua creazione e anche miliardi di miliardi di anni

dopo con la teoria dell’espansione dell’universo e le sue conseguenze.

Inoltre oggi l’immaginazione creativa è ancora più importante per lo scienziato moderno.

In particolare per il modello quantistico e la teoria della relatività di Einstein.

Max Plank fonda la fisica quantistica che è possiamo definire la scienza del “non si vede,

ma deve proprio essere andata così”, non si basa, quindi, sulla piatta misurazione.

Einstein, parlando dell’elaborazione di una teoria scientifica dice:“L’immaginazione è

tutto”. L’utilizzo dell’immaginazione è ciò che accomuna lo scienziato all’artista. Anche

nella teoria della relatività di Einstein con il suo robusto apparato di formule matematiche,

è possibile rintracciare l’immaginazione creativa dello scienziato. Egli ha dovuto smontare

ogni certezza dell’uomo riguardo la fisica classica e sopratutto la concezione di spazio e di

tempo. Anche solo affermare scientificamente che il tempo è relativo è una grande

rivoluzione.

Gerald Holton (professore di fisica e di ricerca nella storia della scienza all’università di

Harvard) in “L'intelligenza scientifica” considera che le scoperte scientifiche nascano da

tre tipologie di fattori:

- Gli elementi empirici: osservazioni ed esperimenti;

- I contenuti analitici: la formulazione matematica;

- L’immaginazione (visiva, metaforica e tematica)

Io credo invece che non siano le osservazioni e gli esperimenti o la semplice formulazione

matematica a creare una legge, infatti intendo sottolineare che solo lo la mente geniale

dello scienziato è in grado di trasformare le osservazioni in scoperte: perchè solo Newton,

osservando una mela cadere ha dedotto le leggi della meccanica, chiedendosi come mai

la Luna non cadesse sulla Terra. Solo una grande immaginazione può permetterci di

appropriarci delle leggi che regolano il mondo. Si ricorda a quel punto la famosa frase di

Louis Pasteur:"Il caso aiuta, ma soltanto le menti preparate".

6 Dall’immaginazione alla scienza- Lara Devoti -5a Anno scolastico 2012/ 2013

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Dall'immaginazione alla scienza - Lara Devoti 5 A Anno scolastico 2012/ 2013

« Quando Galilei fece rotolare delle sfere su di un piano inclinato con un peso scelto da lui

stesso, e Torricelli fece sopportare all’aria un peso che egli stesso sapeva già uguale a

quello di una colonna d’acqua conosciuta [...] fu una rivelazione luminosa per tutti gli

investigatori della natura. Essi compresero che la ragione vede solo ciò che lei stessa

produce secondo il proprio disegno, e che [...] essa deve costringere la natura a

rispondere alle sue domande; e non lasciarsi guidare da lei, per dir così, colle redini;

perché altrimenti le nostre osservazioni, fatte a caso e senza un disegno prestabilito, non

metterebbero capo a una legge necessaria. »

(Immanuel Kant, Prefazione alla Critica della ragion pura [1787])

Tra le scienze più affascinanti degli ultimi cinquant’anni, sotto l’aspetto immaginativo-

creativo è la fisica quantistica.

Piergiorgio Paterlini la descrive così:

“Nella fisica o meccanica quantistica serve più l’immaginazione che la piatta misurazione,

che spesso non si riesce a fare. La fisica quantistica è più vicina alla fanta-scienza che

alla scienza come siamo abituati a conoscerla e a concepirla in modo semplicistico. La

fisica quantistica è la scienza del: “deve proprio essere (andata) così, anche se non riesco

a vederlo”, perché altrimenti non si spiegherebbe nulla di come funziona l’universo (anzi:

gli universi).

Quindi: immaginazione, significati, più e prima che occhi e semplice osservazione della

mela che cade dall’albero e va in giù invece che in su. La fisica quantistica, che si può