STORIA DELLA FISICA ED EPISTEMOLOGIA

Il corso si propone di fornire allo studente gli elementi di base per valutare il percorso storico ed epistemologico della disciplina Fisica e i metodi utilizzati nell’indagine scientifica con particolare riferimento agli sviluppi del ‘900.

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding).

Padronanza del metodo scientifico, e comprensione della natura e dei procedimenti della ricerca in Fisica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacità di identificare gli elementi essenziali di un’opera scientifica distinguendo tra empirismo e razionalismo. Capacità di critica negli approcci storicamente determinati anche in riferimento del cambiamento concettuale dalla fisica classica (newtoniana) alla meccanica relativista e Quantistica.

Autonomia di giudizio (making judgements)

Capacità di argomentare sulle interpretazioni di alcuni fenomeni fisici fondamentali nella fisica moderna (esperimento di Michelson e Morley, quantizzazione, ecc..)

Abilità comunicative (communication skills).

Capacità di comunicare in lingua italiana e in lingua inglese nei settori avanzati della storia della Fisica.

Capacità di apprendimento (learning skills).

Capacità di acquisire adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze e di accedere alla letteratura specializzata nel campo della storia della fisica

L’insegnamento verrà svolto mediante lezioni frontali, anche con l'ausilio di slides e strumenti audio-visivi. Potrà aggiungersi la lettura critica di alcuni brani scientifici scelti inerenti il programma svolto.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Alcune lezioni di taglio più strettamente epistemologico saranno tenute sotto forma di seminario su invito dal Prof. Francesco Brancato, docente di Antropologia ed Epistemologia presso lo Studio Teologico S.Paolo di Catania.

La frequenza al corso è di norma obbligatoria (consultare il Regolamento Didattico del Corso di Studi)

1. Nozione di fisica dei Presocratici

2. Democrito di Abdera e l'atomismo 

3. Da Archimede a Leonardo: tracce di scienza pre-galileiana 

4. Galileo: la nascita della scienza moderna 

5. Il processo a Galileo: una querelle storica tra filosofia, teologia e scienza 

6. Newton: alchimia, gravitazione universale, meccanicismo e determinismo

7. Blaise Pascal, Pavel Florenskij, Georges Lemaitre oltre il riduzionismo per una ricerca interdisciplinare e multidisciplinare 

8. Maxwell: il concetto di campo 

9. Boltzmann: dalla termodinamica alla meccanica statistica

10. Poincarè: dal problema dei tre corpi alla nascita della teoria del caos 

11. Einstein: crisi della meccanica classica e relatività 

12. Planck, Bohr, Heisenberg: nascita e sviluppi della meccanica quantistica 

13. Fermi: da via Panisperna al progetto Manhattan 

14. Majorana: la strana storia di un genio incompreso 

15. Etica del lavoro scientifico: il caso della fisica. 

16. Il Vuoto: un enigma tra fisica e metafisica

17. Bohm: interpretazioni realiste della meccanica quantistica

18. Popper, Kuhn, Feyerabend: l’epistemologia delle scienze naturali tra questioni generali e recenti teorie della conoscenza; la comprensione delle strutture e dei criteri generali della scientificità 

19. Dal caos alla complessità: frattali, sincronizzazione, criticità auto-organizzata, reti complesse e meccanica statistica generalizzata 

20. Intelligenza Artificiale: sfide per l’etica e prospettive antropologiche 

21. L’Enigma “Riccioli d’Oro”: perché viviamo in un universo favorevole alla vita 

Testi generali:

E.Bellone, "Storia della Fisica", Utet, 1990

L.Russo, "La rivoluzione dimenticata. Il pensiero scientifico greco e la scienza moderna", Universale Economica Feltrinelli 2013

R.Maiocchi, "Storia della scienza in Occidente", La Nuova Italia, 2000

J.L.Heilbron, "Alle origini della fisica moderna", Il Mulino, 1984 

P.Rossi, "La nascita della scienza moderna in Europa", Laterza, 1997

G.Gismondi, "Critica ed etica nella ricerca scientifica", Marietti, Torino 1978 

J.Jacobelli, "Scienza ed etica. Quali limiti?", Laterza Bari 1990

J.Ladyman, "Filosofia della scienza. Un'introduzione", Carocci editore, 2014  

Approfondimenti:

T.S.Kuhn, "La rivoluzione copernicana", Einaudi, 2000

A.Pais, "Sottile è il Signore...", Bollati Boringhieri, 1986

W.Heinsenberg, "Fisica e filosofia", Mondadori, 1998

M.Planck, "La conoscenza del mondo fisico", Bollati Boringhieri, 1988.

C.Tarsitani, "Il dilemma onda-corpuscolo da Maxwell a Planck ed Einstein", Loescher, 1983

D.Bohm, B.J.Hiley, "The undivided: an ontological interpretation of quantum theory", London Routledge, 1993

J.Gleick, "Caos. La nascita di una nuova scienza", Rizzoli, 2018 

D.Schwartz, "Enrico Fermi. L'ultimo uomo che sapeva tutto", Ed.Solferino 2020 

E.Recami, "Il caso Majorana: lettere, testimonianze, documenti", Di Renzo, 1987 

A.Pluchino, "La firma della complessità. Una passeggiata al margine del caos", Malcor D'Edizione, 2015

M.Consoli, A.Pluchino, "Il vuoto. Un enigma tra fisica e metafisica", Aracne Ed., 2015

La verifica dell’apprendimento è affidata ad un esame finale orale e, di norma, alla redazione di una tesina di approfondimento su uno dei temi trattati. Attraverso domande relative a punti qualificanti delle varie parti del programma si tende ad accertare il livello di conoscenza complessiva acquisita dal candidato, la sua capacità di affrontare criticamente gli argomenti studiati e di mettere in correlazione le varie parti del programma. Gli studenti potranno iniziare l’esame con l’esposizione di un argomento a loro scelta, tipicamente quello discusso nella tesina, poi si procederà con ulteriori domande sul resto del programma. Si punta alla valutazione delle capacità di comprensione delle relazioni storiche e alla padronanza delle idee introdotte.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Le domande di seguito riportate non costituiscono un elenco esaustivo ma rappresentano solo alcuni esempi:

Le origini del determinismo classico: scuola Italica e scuola ionica nel periodo presocratico

Le ipotesi di Galileo

Paradossi del secondo principio della termodinamica

Crisi della meccanica classica e origine della relatività

Necessità della quantizzazione

Differenza tra caos e complessità

Necessità del riduzionismo in fisica

Ruolo dei paradigmi scientifici