giovedì 11 novembre 2010

Lezioni 16 e 17; 12-11-2010

Faraday: induzione e induzione unipolare. Maxwell: introduzione dell'etere. Spiegazione asimmetrica dell'induzione.

Lezioni 14 e 15: 11-11-2010

Volta e la filosofia romantica della natura (Moiso). Oersted: lettura della prima memoria. Faraday e l'interpretazione relativistica dell'induzione magnete-conduttore.

venerdì 5 novembre 2010

Lezione12 e 13; 5-11-2010

Il dibattito Volta-Galvani. Il programma di ricerca di Galvani. Gli esperimenti. La reinterpretazione di Volta. Il potenziale di contatto. L'elettrometro condensatore. La pila. Gli eudiometri

giovedì 4 novembre 2010

Lezione 10 e 11: 4-11-2010

L'ambiente familiare e sociopolitico della formazione e della carriera di Volta. L'elettroscopio e l'elettrometro a pagliuzze. Il programma di Volta.

giovedì 28 ottobre 2010

Lezione 9; 28-10-2010

Alle origini del dibattito Volta-Coulomb

Lezione 8; 28-10-2010

La memoria di Coulomb del 1785. Animazioni e simulazione.

Lezione 7; 22-10-2010

Feynman e la legge dell'inverso del quadrato. Sfera cava e analogia gravitazionale, legge di Coulomb è sbagliata ma numericamente equivalente ai primi due termini della formula di Feynman (analoga a quella di Weber), corroborazione precisa della legge di Coulomb con esperienze sulle sfere cave; non è necessario che siano sfere.

Lezione 6; 22-10-2010

Origini della storia dell'elettricità nel 17° e 18° secolo. Attrazioni e repulsioni, conduttori e isolanti, effluvi e fluidi, macchine elettrostatiche, la bottiglia di Leyda, azione a contatto e a distanza.

giovedì 21 ottobre 2010

Lezione 4 e 5: La "rivoluzione" scientifica. 21-10-2010

Vecchie e nuove interpretazioni storiografiche. Definizioni cronologiche. Quadrivio e trivio. Scienze classiche e baconiane. Molti "Galileo". Cosmologie e filosofie della natura a confronto. Quantificazione delle "scienze baconiane"

lunedì 12 luglio 2010

Lezione 3 e 4: Libri di testo avanzati e dibattiti scientifici; 14-10-2010

L'elettromagnetismo classico generalmente si considera "concluso" agli inizi del Novecento. Nei primi sessanta anni di questo secolo vengono pubblicati da grandi scienziati (molti dei quali premi Nobel) libri di testo "avanzati" che differiscono tra loro per aspetti non secondari. Questo interessante confronto mette in discussione il tradizionale libro di testo, il concetto storiografico di "scienza normale", e lega questi testi di grandi scienziati ai dibattiti scientifici del secolo precedente.

Lezione 1 e 2: Introduzione; 6-10-2010

Si presentano alcune fasi fondamentali dello sviluppo dell'elettromagnetismo classico dal Settecento agli inizi del Novecento. Particolare attenzione ai personaggi, alle leggi, agli esperimenti, ai modelli concettuali ed ai principi generali.

Vengono illustrati il programma e la metodologia del corso e della valutazione, i materiali didattici on line, a stampa, e la bibliografia generale.

sabato 10 luglio 2010

Temi delle lezioni

Storia dell’elettromagnetismo classico: lezioni
0) Libri di testo e memorie originali: I libri di testo avanzati del Novecento (Planck, Fermi, Sommerfeld, Pauli, Landau, Feynman) riflettono i dibattiti di fine Ottocento
1) La tabella di Feynman
2) Kuhn: libri di testo, scienza normale e straordinaria
3) Buchdahl, Holton: due schemi a tre componenti
4) Un approccio a quattro componenti
5) Mappe concettuali
6) Rivoluzione scientifica; la fase baconiana: attrazioni, repulsioni, conduttori, isolanti, scariche elettriche e condensatori (Gilbert, Dufay, Nollet, von Kleist, Franklin, Beccaria)
7) Boscovich e la forza unitaria
8) La quantificazione di Volta: gli elettrometri
9) La quantificazione di Coulomb: bilancia di torsione e pendolo elettrico
10) Le rane, le torpedini e la pila: Volta e Galvani, forze elettromotrici e elettrofisiologia
11) Il programma di ricerca di Volta: la fattorizzazione
12) Volta: fonti primarie e secondarie
13) Politica e istituzioni
14) Volta e la filosofia romantica della natura: Ritter, Seebeck, Oersted,
15) Ascesa e caduta del programma laplaciano; Laplace, Poisson, Biot e Savart, Ampère
16) La matematizzazione: la teoria del potenziale di Green; potenziali elettrici e temperature in Kelvin
17) I circuiti: Ohm (1827), Joule (1843), Kelvin, Kirchhoff e l'equazione dei telegrafisti
18) Il ritorno dell’azione a contatto: Faraday e l’induzione (1831)
19) L’azione a distanza: Gauss-Riemann e Fechner-Weber, potenziali che dipendono dalle velocità
20) Pavia: il duplicatore di Belli e l’attività di Cantoni
21) Helmholtz-Clausius: potenziali e forze che dipendono dalle velocità e dalle accelerazioni
22) Mossotti: dielettrico e polarizzazione
23) Maxwell: polarizzazione e corrente di spostamento; etere e rinuncia al principio relatività
24) C.Neumann, L.Lorenz e i potenziali ritardati
25) Il contributo di Felici
26) Helmholtz e la teoria del potenziale (1870-1)
27) Hertz: esperimenti, onde, ritardi e commenti
28) Il teorema di Poynting e la conservazione locale
29) Planck: 1887 e 1928, scelte
30) L’esperienza di Michelson-Morley
31) Il dibattito sui fondamenti di fine Ottocento: la concezione elettromagnetica della naura
32) Un confronto “sperimentale” tra la teoria di Hertz e quella di Lorentz
33) La pressione di radiazione: derivazione elettromagnetica (Maxwell), e termodinamica (Bartoli)
34) JJ. Thomson e l’elettrone
35) Le riflessioni di Poincarè
36) Lorentz: la teoria degli elettroni ed il tentativo di sintesi
37) Einstein 1905: una reinterpretazione
38) L’equivalenza massa-energia
39) Einstein e Laub 1908: l’induzione unipolare
40) Il principio di equivalenza
41) Einstein: la vita
42) La teoria della relatività generale
43) Il decadimento beta ed il neutrino
44) Emergenza e riduzionismo

Programma

Storia dell’Elettromagnetismo Classico (1784-1905)

Fabio Bevilacqua, a.a. 2010-11, primo semestre


Nella tabella 15.1 del secondo volume delle “Feynman’s Lectures on Physics” (1963) vengono evidenziati i risultati più importanti dell’elettromagnetismo classico. Questo corso si propone di dare un inquadramento storico a questi risultati, sottolineando il ruolo innovativo dei grandi scienziati ed i dibattiti che hanno contrapposto i sostenitori dell’azione a contatto a quelli dell’azione a distanza. In particolare verranno esaminati e discussi: la controversia Volta-Coulomb (1784-5) sull’interpretazione dei fenomeni elettrostatici, la controversia Volta-Galvani (1792-1800) sulla cosiddetta “elettricità animale”; il ruolo delle concezioni filosofiche nei risultati di Oersted (1820) e Faraday (1831); le traduzioni di questi risultati nelle teorie contrapposte rispettivamente di Ampère (1826) e Weber (1846); la trasformazione dell’approccio relativistico di Faraday in quello non relativistico di Maxwell (1873); il ruolo del principio di conservazione dell’energia (Helmholtz 1847) nei dibattiti della seconda metà dell’Ottocento; l’affermazione di una conservazione “locale” nelle opere di Poynting (1885) e Planck (1887); il rifiuto dei concetti di “forza” ed “energia potenziale da parte di Hertz (1892 e 1894); la nascita di una “concezione elettromagnetica della natura”; la sintesi di Lorentz (1895) delle concezioni contrapposte ed infine le reinterpretazioni di Einstein nei lavori del 1905. Nell’ultima parte del corso si confronteranno le presentazioni dell’elettromagnetismo classico dei libri di testo di alcuni grandi fisici del Novecento: Fermi (1925), Planck (1932), Sommerfeld (1952), Feynman (1963), Landau (1970), Pauli (1973).

Verranno utilizzati e pubblicati in rete fonti primarie e secondarie e materiali multimediali.

Testi di riferimento:
Olivier Darrigol, Electrodynamics from Ampère to Einstein, Oxford U. P., 2000
Fabio Bevilacqua, The Principle of Conservation of Energy and the History of Classical Electromagnetic Theory, Pavia, 1983
Mauro La Forgia, Elettricità Materia e Campo nella Fisica dell’Ottocento, Torino 1982
Fabio Bevilacqua e Lucio Fregonese (eds), Nuova Voltiana voll. 1-5, Milano 2000-3
Fabio Bevilacqua e Enrico Giannetto (eds), Volta and the History of Electricity, Milano 2003