Dallo studio alla ricerca nella fisica, con un focus sulle estensioni dimensionali Maurizio Zani PCTO, Liceo Vittorio Veneto, Milano 28/04/2022 Liceo Vittorio Veneto Ricerca studio https://www.mauriziozani.it/wp/?p=3096 passione curiosità Realizzazione Progetto Team Jade Belt Bridge (Beijing, China) L'apprendimento come progetto Realizzazione Apprendimento (ovunque) 1. Learning is an experience, not a download • Involve the students in the learning approach; they must be engaged in the experience 2. Learning happens everywhere & everytime • Open your fantasy, evaluating what may be the best way to reach the learning goals 3. Learning takes care of materials & methods • Choice the appropriate combination, in order to make learning achievements more effective The 3 rules of learning http://www.st2.fisi.polimi.it/?page_id=159 credits voce femminile: Lucia Ganzer L'apprendimento come progetto https://www.mauriziozani.it/wp/?p=3096 ...fa... ...insegna... ...studia... Come si ... (per me) la fisica osservazione modello verifica teoria ipotesi esperimento opinioni Come si fa: metodo sperimentale https://www.mauriziozani.it/wp/?p=7114 1. La fisica non è la matematica • Prima la comprensione del fenomeno, poi la sua descrizione analitica 2. Gli argomenti trattati si studiano sui libri • Quindi non solo sui propri appunti, né tantomeno su quelli dei compagni 3. Non c’è scritto da nessuna parte che la fisica sia noiosa, lasciatevi stupire • Enjoy! A studiarla e a insegnarla… http://www.mauriziozani.it/wp/?p=3635 Come si studia: le 3 regole per la fisica 1. La fisica non è la matematica • Prima la presentazione del fenomeno, poi la sua formalizzazione analitica 2. Il docente non è un libro di testo • Serve trasmettere anche la passione, non solo le nozioni 3. Insegna argomenti che non chiederai all’esame • La curiosità è tutto, talvolta si deve essere imprevedibili… http://www.mauriziozani.it/wp/?p=4884 Come si insegna: le 3 regole per la fisica “Queste son di quelle difficoltà che derivano dal discorrer che noi facciamo col nostro intelletto finito intorno a gl’infiniti, dandogli quelli attributi che noi diamo alle cose finite e terminate; il che penso che sia inconveniente…” Galileo Galilei https://www.treccani.it/vocabolario/grande Esponente Prefisso Nome 10-3 m milli 10-6 μ micro 10-9 n nano 10-12 p pico 10-15 f femto 10-18 a atto 10-21 z zepto 10-24 y yocto Esponente Prefisso Nome 103 k kilo 106 M mega 109 G giga 1012 T tera 1015 P peta 1018 E exa 1021 Z zetta 1024 Y yotta Multipli Sottomultipli milione miliardo bilione milion billion trillion 20 ÷ 20 000 Hz 300 ÷ 700 nm 0.1 mm ÷ 100 mm 0.1 s 1 °C Sensibilità Intervallo Edward Kasner, James Newman (1938) googol 10100 googolplex 10googol 1 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 n° di Graham ??? https://astrogear.blog/2019/07/17/grandi-numeri-il-googol Larry Page, Sergey Brin (1996) 1 googol = 10100 = 1 0000000000 0000000000 ... 0000000000 0000000000 100 zeri massa del neutrino: massa del Sole: massa della Via Lattea: massa dell'universo osservabile: universo fatto di granelli di senape: • diametro del granello: 1/2 mm • raggio dell'universo: 4ꞏ1010 anni luce 8.91ꞏ10-38 kg 1.99ꞏ1030 kg 6.82ꞏ1011 MS = 1.36ꞏ1042 kg 3.00ꞏ1053 kg 1090 1 googolplex = 10googol = 1 0000000000 0000000000 ... 0000000000 0000000000 google zeri addizione: incremento iterato 2+3 = 2+(1+1+1) = 5 moltiplicazione: addizione iterata 2x3 = 2+2+2 = 6 3 volte 3 volte elevamento a potenza: moltiplicazione iterata 23 = 2^3 = 2↑3 = 2x2x2 = 8 3 volte tetrazione: elevamento a potenza iterato 2↑↑3 = 2↑2↑2 = 2↑4 = 2^4 = 16 3 volte 2↑↑↑3 = 2↑↑2↑↑2 = 2↑↑4 = 65 536 3 volte freccia di Knuth n° di Graham? Micro1 Å 1 nm 10 nm 100 nm 10 m 100 m 10 mm = 1 cm 10-2 m 10-3 m 10-4 m 10-5 m 10-6 m 10-7 m 10-8 m 10-9 m 10-10 m Nano1 mm 1 m Macroviti ~ 10 mm anello di atomi ~ 14 nm transistor ~ 50 nm MEMS ~ 10 m Cose artificiali globuli rossi 10 m capello umano ~ 100 m formica ~ 5 mm atomi ~ 0.1 nm DNA ~ 2 nm Cose naturali P(M) = M -1.6 10-5 10-4 10-3 10-2 M- M+ P(M) (arb. units)M/Mtot https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1616994 metodo induttivometodo magneto-ottico https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.6b01117 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304399117304904 https://www.esrf.fr 350 m ID13 distance ≈ 100 m beam size = 100 nm E ≈ 15 keV (X-ray)  ≈ 0.1 nm T = 90 K https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957- 4484/23/15/155702 r = 23.1ꞏ109 km (= 155.7 UA = 21.4 light hour) p = 2πr = ... π = 3.1415926535 89 π = 3.14 Δp = 462ꞏ106 km Δp = 46 m 12 decimali https://voyager.jpl.nasa.gov Missione spaziale Voyager 1 (1977) William Shatner James Kirk 08/09/1966 13/10/2021 "Là dove nessun uomo è mai giunto prima" "Everybody in the world needs to do this. Everybody in the world needs to see ... it was unbelievable. I mean, the little things, the weightlessness, and to see the blue color whip by and now you’re staring into blackness. That’s the thing. This covering of blue is this sheet, this blanket, this comforter of blue around that we have around us. We think ‘oh, that’s blue sky’ and suddenly you shoot through it all of a sudden, like you whip a sheet off you when you’re asleep, and you’re looking into blackness, into black ugliness. And you look down, there’s the blue down there, and the black up there, and there is Mother Earth and comfort and there is... is there death? " https://www.youtube.com/watch?v=OTfQVMH5SuI "If the universe had a diameter of 80 million light years, using 35 decimal places for pi the perimeter would be wrong of about 10 nm" Isaac Asimov