I fenomeni fisici

def 1. Si chiama fenomeno fisico un cambiamento che avviene in natura, sia spontaneo che provocato dall'uomo.

Sono fenomeni fisici , per esempio, il sorgere e il tramontare degli astri, la crescita di una pianta, la caduta di un corpo, l'accensione di un fiammifero.

La natura è fatta di materia (corpi) che occupa spazio cioè che ha un volume e da radiazione (onde elettromagnetiche) .

Per studiare i fenomeni fisici useremo costantemente un non corpo, la nostra mente che è quel meraviglioso congegno che utilizzeremo per comprendere il creato, che ci ha permesso di sviluppare il linguaggio, la logica, la scrittura, l’arte. Ricordiamoci che la mente non è soltanto fatta dai neuroni, cioè le cellule del nostro cervello, ma anche dall’anima cioè dalle emozioni (dolore, gioia, speranza, frustrazioni…)

Osservazione. Soltanto l'uomo ha l'anima? Il verme nematode molto usato in alcuni esperimenti biologici, che ha un sistema nervoso di circa 200 neuroni, è all'estremo inferiore della scala della complessità e non ha pressochè alcun comportamento intelligente; tutto il suo sistema nervoso è costituto da sensori chimici che reagiscono alla variazioni di odore e ha il solo scopo di controllare il movimento dei muscoli. All'estremo superiore della scala della complessità vi è il nostro cervello , con circa 100 miliardi di neuroni. A metà strada tra il verme è l'uomo c'è il sistema nervoso della mosca composto da un milione di neuroni, la maggior parte dei quali sono dedicati alla visione. Una mosca non è definibile intelligente tuttavia il suo sistema nervoso le permette di compiere operazioni complesse come atterrare su una parete.

Quello che vogliamo fare è studiare i fenomeni fisici e per fare ciò poniamo delle domande alla natura e ci aspettiamo delle risposte. Ma attenzione! Non sempre la natura è sincera, a volte imbroglia. Per non farci ingannare la prima cosa da fare è osservarla bene !

Esempi di menzogne che ci racconta la natura. 1) Se osserviamo il Sole in diverse ore della giornata sembra che è la nostra stella che si muove e che la Terra rimane ferma (Copernico 1543). 2) Non ci si deve fidare di ciò che osserviamo negli specchi 3) Non sempre gli oggetti cadono verso il basso se li lascio andare (Einstein 1915) 4) Le "stelle cadenti" non sono stelle che si staccano dal cielo e ci vengono addosso, ma piccoli granelli di polvere e ghiaccio perse dalle comete nel loro moto attorno al Sole (Schiapparelli, 1870). Non è vero che per far evaporare l'acqua bisogna scaldarla.

Cosa vuol dire osservare bene la natura?

Guardo il mio compagno e dico:

“Carlo è alto”. Questa è una osservazione qualitativa o soggettiva cioè approssimativa e superficiale. Ogni studente ne da una valutazione leggermente diversa, e non esiste un criterio valido per stabilire chi ha ragione.

Oppure prendo una rotella metrica, misuro l’altezza del compagno è dico “Carlo è alto 1.8 metri”. Questa è una osservazione quantitativa o oggettiva, cioè precisa perché le ho assegnato un valore riconosciuto da tutti. Quindi le osservazioni quantitative sono accompagnate sempre da misure ottenute per mezzo di strumenti di misura.

Ebbene, fino al 1600 le osservazioni erano essenzialmente qualitative. Dopo Galileo esse sono diventate quasi esclusivamente quantitative. Il ricorso sistematico alle osservazioni di tipo quantitativo, alla matematica e ai computer per l’elaborazione dei dati raccolti è ciò che caratterizza la Scienza Moderna.

Sino a pochi secoli fa si chiamava fisica lo studio di tutti i fenomeni naturali, non è un caso che la parola fisica deriva dal greco phisis che vuol dire natura. Ma a causa del continuo espandersi delle conoscenze tale studio è stato ripartito in diversi campi di ricerca chiamati scienze.

scienze della vita

studio dei fenomeni che riguardano gli esseri viventi.

biologia

botanica

zoologia

fisiologia

scienze fisiche

studio dei fenomeni che riguardano gli oggetti inanimati

astronomia

geologia

meteorologia

oceanografia

Nello schema non compare la fisica e la chimica, una disciplina che ha anch'essa radici antiche (alchimia) poiché esse studiano i fenomeni che sono alla base di tutti gli altri. Per esempio le conoscenze della fisica sul moto dei liquidi sono impiegate dal geologo nello studio dei corsi d'acqua, dal botanico nello studio della circolazione della linfa nelle piante, dal fisiologo nello

studio del flusso del sangue negli animali. Le conoscenze della chimica vengono utilizzate dal biologo per studiare il funzionamento delle cellule, dal geologo per analizzare i processi che hanno portato alla formazione delle rocce e dal fisiologo perché tutti processi che avvengono nel nostro organismo (digestione, respirazione, la visione..) sono dovuti a delle reazioni chimiche.

Negli ultimi decenni anche i fenomeni chimici fondamentali sono spiegati da leggi fisiche. Inoltre, poiché quasi tutti gli oggetti tecnologici che usiamo nella vita quotidiana funzionano in base a principi fisici possiamo dire che la fisica è ritornata ad essere la più importante tra le scienze naturali poiché permette di scoprire le leggi generali che regolano i piccoli e grandi fenomeni dell’Universo.