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Presentazione su Albert Einstein e i ragazzi di via Spanisperna

Luca Stella

Created on November 16, 2023

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Transcript

Albert Einstein

Generalmente considerato il più importante fisico del XX secolo, Albert Einstein, è stato dichiarato come l’autore di uno dei due pilastri della fisica moderna, insieme alla meccanica quantistica.

I primi anni di vita

Einstein nacque a Ulm, nel Württemberg, in Germania, il 14 marzo 1879. La sua famiglia era ebrea, ma non era molto religiosa. Einstein non iniziò a parlare fino all'età di 3 anni. Secondo la sorella minore Maja, "Aveva tali difficoltà con la lingua che quelli intorno a lui temevano che non avrebbe mai imparato". Quando Einstein aveva circa 4 anni, suo padre gli regalò una bussola magnetica. Si sforzò di capire come potesse sembrare che l'ago si muovesse da solo in modo da puntare sempre verso nord. L'ago era in una custodia chiusa, quindi chiaramente niente come il vento poteva spingere l'ago in giro, eppure si muoveva. Quindi in questo modo Einstein si interessò allo studio della scienza e della matematica. La sua bussola gli ha dato idee per esplorare il mondo della scienza. Quando divenne più grande, andò a scuola in Svizzera. Dopo la laurea, trovò lavoro presso l'ufficio brevetti. Mentre lavorava lì, scrisse gli articoli che per primi lo resero famoso come grande scienziato.

La tarda vita

Einstein sposò la ventenne serba Mileva Marić nel gennaio 1903. Nel 1917 Einstein si ammalò gravemente di una malattia che quasi lo uccise, fortunatamente sopravvisse. Sua cugina Elsa Löwenthal lo curò.Dopo che ciò accadde, Einstein divorziò da Mileva il 14 febbraio 1919 e sposò Elsa il 2 giugno 1919. Nella primavera del 1914 tornò in Germania e divenne membro ordinario dell'Accademia prussiana e direttore del nuovo istituto di fisica della Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft. Visse a Berlino e terminò la Teoria della Relatività Generale nel novembre del 1915. Nella Repubblica di Weimar fu politicamente attivo per il socialismo e il sionismo. Nel 1922 ricevette il premio Nobel per la fisica per la sua spiegazione dell'effetto fotoelettrico nel 1905. Tentò poi di formulare una teoria generale del campo che unisse la gravitazione e l'elettromagnetismo, senza successo. Aveva riserve sulla meccanica quantistica inventata da Heisenberg e Schrödinger . Nella primavera del 1933, Einstein ed Elsa erano in viaggio negli Stati Uniti quando il partito nazista salì al potere. Dopo il loro ritorno in Belgio, viste le minacce dei nazisti, Einstein si dimise dal suo incarico all'Accademia prussiana in una lettera da Ostenda. Einstein ed Elsa decisero di non tornare a Berlino e si trasferirono a Princeton, nel New Jersey, negli Stati Uniti, e nel 1940 divenne cittadino statunitense. Ha svolto le sue ricerche sulla gravitazione presso "l’Institute for Advanced Study of Princeton", nel New Jersey, fino alla sua morte, avvenuta il 18 aprile 1955, per scoppio di un aneurisma aortico. Stava ancora scrivendo di fisica quantistica poche ore prima di morire.

La teoria della relatività

La teoria della relatività speciale fu pubblicata da Einstein nel 1905, nell'articolo Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento. Dice che sia le misurazioni della distanza che quelle del tempo cambiano vicino alla velocità della luce. Ciò significa che man mano che ci si avvicina alla velocità della luce (quasi 300.000 chilometri al secondo), le lunghezze sembrano accorciarsi e gli orologi ticchettano più lentamente. Einstein disse che la relatività speciale si basa su due idee. Il primo è che le leggi della fisica sono le stesse per tutti gli osservatori che non si muovono l'uno rispetto all’altro. Si dice che cose che vanno nella stessa direzione alla stessa velocità si trovino in un sistema di riferimento inerziale.

Effetto fotoelettrico

Nel 1905 elaborò la teoria secondo cui la luce era composta da piccole particelle chiamate fotoni ^ . Usando questa teoria riuscì a spiegare l' effetto fotoelettrico . La formula che mette in relazione l'energia e la frequenza di un fotone è E= hf. Ciò significa che la luce a frequenza più elevata ha più energia per fotone. L'effetto fotoelettrico si verifica quando la luce che colpisce una superficie metallica la fa emettere elettroni. La difficoltà per la teoria ondulatoria classica era spiegare perché questo effetto sembra verificarsi solo per la luce ad alta frequenza come quella UV , ma non per quella a frequenza più bassa come quella rossa o infrarossa . Einstein dimostrò che, poiché la luce a frequenza più alta ha fotoni con più energia, ha maggiori possibilità di forzare gli elettroni fuori dal metallo.

Einstein riuscì anche a spiegare altri fenomeni legati ai fotoni, come la fluorescenza e la ionizzazione . Nel 1921 gli fu assegnato il Premio Nobel per questa scoperta.

I Ragazzi di via Panisperna

I Ragazzi di via Panisperna

Emilio Segrè

Franco Rasetti

Bruno Pontecorvo

Enrico Fermi

Ettore Majorana

Edoardo Amaldi

lA STORIA

I Ragazzi di via Panisperna è l'appellativo del gruppo di scienziati italiani quasi tutti molto giovani, con a capo Enrico Fermi, che negli anni trenta del Novecento operò presso il Regio istituto di fisica dell'Università di Roma allora ubicato al numero civico 90 di via Panisperna, producendo studi di importanza storica nell'ambito della fisica nucleare. La principale scoperta del gruppo fu, nel 1934, la proprietà dei neutroni lenti, che portò al premio Nobel per Fermi e diede avvio alla realizzazione del primo reattore nucleare e successivamente della bomba atomica.

Il gruppo nacque grazie all'interessamento del fisico Orso Mario Corbino, già ministro, senatore e direttore dell'Istituto di fisica di via Panisperna, il quale riconobbe le qualità di Enrico Fermi e si adoperò perché fosse istituita per lui nel 1926 la prima cattedra italiana di fisica teorica. A partire dal 1929 Fermi e Corbino si dedicarono alla trasformazione dell'Istituto in un moderno centro di ricerca. Per il settore sperimentale, Fermi poté contare su un gruppo di giovani fisici: Edoardo Amaldi, Franco Rasetti ed Emilio Segrè. Ad essi, nel 1934, si aggiunsero il fisico Bruno Pontecorvo e il chimico Oscar D'Agostino; in campo teorico, si distingueva la figura di un altro fisico, Ettore Majorana.

FINE

Enrico Fermi

Enrico Fermi è stato un fisico italiano naturalizzato statunitense. Noto principalmente per gli studi teorici e sperimentali nell'ambito della meccanica quantistica e della fisica nucleare, tra i suoi maggiori contributi si possono citare la teoria del decadimento beta, la statistica di Fermi-Dirac e i risultati riguardanti le forze nucleari debole e forte.Dopo l'attività di ricerca alla guida del gruppo dei cosiddetti "ragazzi di via Panisperna" a Roma, si trasferì negli Stati Uniti, dove progettò e guidò la costruzione del primo reattore nucleare a fissione, che produsse la prima reazione nucleare a catena controllata, e fu uno dei direttori tecnici del Progetto Manhattan, che portò alla realizzazione della bomba atomica. Fu, inoltre, tra i primi ad interessarsi alle potenzialità della simulazione numerica in ambito scientifico, nonché l'iniziatore di una feconda scuola di fisici, tanto in Italia quanto negli Stati Uniti.

Ricevette nel 1938 il premio Nobel per la fisica per «l'identificazione di nuovi elementi della radioattività e la scoperta delle reazioni nucleari mediante neutroni lenti». In suo onore, venne dato il nome a un elemento della tavola periodica, il fermio, a un sottomultiplo del metro comunemente usato in fisica atomica e nucleare, il fermi, nonché a una delle due classi di particelle della statistica quantistica, i fermioni.

Bruno Pontecorvo

Bruno Pontecorvo è stato un fisico nucleare italiano e sovietico, primo assistente di Enrico Fermi e autore di numerosi studi di fisica delle alte energie, in particolare sui neutrini. Comunista convinto, disertò in Unione Sovietica nel 1950, dove continuò le sue ricerche sul decadimento del muone e sui neutrini. In sua memoria è stato istituito nel 1995 il prestigioso Premio Pontecorvo.

Quarto di otto figli di una ricca famiglia ebrea italiana, Pontecorvo studiò fisica all'Università "La Sapienza" di Roma, sotto Fermi, diventando il più giovane dei suoi ragazzi di Via Panisperna.

Nel 1934 partecipò al famoso esperimento Fermi che dimostrò le proprietà dei neutroni lenti che aprirono la strada alla scoperta della fissione nucleare. Si trasferì a Parigi nel 1936, dove condusse ricerche con Irène e Frédéric Joliot-Curie. Influenzato dal cugino Emilio Sereni, aderì al Partito Comunista Italiano, il cui leader era rifugiato a Parigi, così come le sorelle Giuliana e Laura e il fratello Gillo. Le leggi razziali contro gli ebrei del regime fascista italiano del 1938 spinsero la sua famiglia a lasciare l'Italia per la Gran Bretagna, la Francia e gli Stati Uniti.Quando l'esercito tedesco si avvicinò a Parigi durante la seconda guerra mondiale, Pontecorvo, suo fratello Gillo, il cugino Emilio Sereni e Salvador Luria fuggirono dalla città in bicicletta.

Alla fine si recò a Tulsa, in Oklahoma, dove applicò le sue conoscenze di fisica nucleare alla prospezione di petrolio e minerali. Nel 1943 entrò a far parte del team British Tube Alloys presso il Laboratorio di Montreal in Canada. Questo divenne parte del Progetto Manhattan per sviluppare le prime bombe atomiche.

Edoardo Amaldi

Figlio del matematico Ugo Amaldi e di Luisa Basini, studiò a Padova, al liceo Mamiani di Roma e alla Facoltà di Scienze dell'Università "La Sapienza" di Roma. Fece parte dei Ragazzi di via Panisperna, il gruppo che ottenne risultati fondamentali in fisica nucleare coronati dall'assegnazione del premio Nobel a Fermi nel 1938. In fisica delle particelle diede fondamentali contributi alla determinazione delle caratteristiche dei costituenti della radiazione cosmica e allo studio degli elementi subatomici della materia, promuovendo la realizzazione dei primi acceleratori di particelle in Italia nel secondo dopoguerra. Oltre che nella fisica nucleare e delle particelle, fece avanzati studi sui fenomeni magnetici, elaborando la teoria dei monopoli magnetici e delle onde gravitazionali.

È considerato anche un benefattore e operatore umanitario, Sposò nel 1933 la fisica e scrittrice scientifica Ginestra Giovene, con la quale ebbe quattro figli, il primo, Ugo, anch'egli fisico e accademico.

Franco Rasetti

Rasetti nacque a Pozzuolo Umbro, in provincia di Perugia, il 10 agosto del 1901, figlio di Giovanni Emilio Rasetti e di Adele Galeotti. Trascorse un anno in California, presso il "California Institute of Technology", dedicandosi a esperimenti sullo spettro Raman delle molecole di azoto, che si riveleranno fondamentali per la comprensione di alcune proprietà dei nuclei atomici. Fu tra i primi a studiare sperimentalmente le proprietà dei neutroni, svolgendo un ruolo cruciale nelle ricerche di Fermi sulla radioattività indotta mediante bombardamento di neutroni. Nel 1928 si iscrisse al Partito Nazionale Fascista. Nel 1930 ottenne la cattedra di spettroscopia alla Sapienza di Roma, nel famoso istituto di "via Panisperna", diretto dal senatore Orso Corbino, iniziando così la collaborazione con Enrico Fermi. Nel 1938 gli fu assegnato il premio Mussolini dell'Accademia d'Italia per la classe delle scienze.

Nel 1939, con l'adozione delle leggi razziali fasciste, la mutata situazione politica italiana spinse Rasetti, pur non essendo ebreo, a lasciare l'Italia. Emigrò dunque in Canada, presso l'Università Laval di Québec, compiendo ricerche sui raggi e di spettroscopia nucleare. Profondamente contrario al coinvolgimento degli scienziati nelle ricerche belliche, rifiutò di far parte del Progetto Manhattan sulla bomba atomica. Rimase in Canada fino al 1947. Deceduto nel dicembre 2001, pochi mesi dopo aver compiuto 100 anni, è sepolto nella cappella di famiglia del cimitero di Pozzuolo Umbro dal 23 novembre 2002.

Emilio Segrè

Emilio Gino Segrè è stato un fisico americano di origine italiana e premio Nobel, che scoprì gli elementi tecnezio e astato, e l'antiprotone, un'antiparticella subatomica, per la quale vinse il Premio Nobel per la fisica nel 1959 insieme a Owen Chamberlain.Nato a Tivoli, vicino Roma, Segrè studiò ingegneria all'Università di Roma "La Sapienza" prima di dedicarsi alla fisica nel 1927. Segrè fu nominato assistente professore di fisica all'Università di Roma nel 1932 e vi lavorò fino al 1936, diventando uno dei ricercatori di Via Panisperna. ragazzi. Dal 1936 al 1938 fu direttore del Laboratorio di Fisica dell'Università di Palermo. Utilizzando un'attenta analisi chimica e teorica, Segrè riuscì a dimostrare che parte dele radiazioni di un oggetto anomalo, erano prodotte da un elemento precedentemente sconosciuto, chiamato tecnezio, il primo elemento chimico sintetizzato artificialmente che non si trova in natura.

Nel 1938, il governo fascista di Benito Mussolini approvò leggi antisemite che vietavano agli ebrei gli incarichi universitari. In quanto ebreo, Segrè fu reso un emigrato a tempo indeterminato. Al Berkeley Radiation Lab, Lawrence gli offrì un lavoro come assistente di ricerca. Lì Segrè contribuì a scoprire l'elemento astato e l'isotopo plutonio-239, che fu poi utilizzato per realizzare la bomba nucleare Fat Man sganciata su Nagasaki.

Ettore Majorana

Ettore Majorana; nato il 5 agosto 1906 - probabilmente morto nel o dopo il 1959, era un fisico teorico italiano che lavorò sulle masse dei neutrini. Il 25 marzo 1938 scomparve in circostanze misteriose dopo aver acquistato un biglietto per viaggiare in nave da Palermo a Napoli. A lui prendono il nome l’equazione di Majorana e i fermioni di Majorana. Nel 2006 è stato istituito in sua memoria il Premio Majorana.

Majorana nacque a Catania, in Sicilia. Dotato per la matematica, era giovanissimo quando entrò a Roma nella squadra di Enrico Fermi come uno dei " ragazzi di Via Panisperna ", che presero il nome dall'indirizzo del loro laboratorio. Anche lo zio di Majorana, Quirino Majorana, era un fisico. Iniziò gli studi universitari in ingegneria nel 1923, ma passò alla fisica nel 1928 su sollecitazione di Emilio Segrè. I primi articoli di Majorana trattavano problemi di spettroscopia atomica.