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Accademia Francese Delle Scienze

Accademia francese delle scienze

L'Accademia francese delle scienze (Académie des sciences in francese) una delle società scientifiche più famose del mondo. L'Accademia delle Scienze è una suddivisione dell'Institut de France (istituto di Francia). Oltre all'Accademia delle Scienze vi sono altre tre accademie:
- Académie des inscriptions et belles-lettres (Letteratura, 1663)
- Académie des beaux-arts (Accademia delle Belle Arti), 1803)
- Académie des sciences morales et politiques (1832). L'Accademia francese delle scienze ha dato impulsi molto importanti alla scienza dal XVII al XIX secolo:
- nella Fisica, Matematica e Astronomia,
- Geografia, Geodesia e Biologia
- Scienze dell'Atmosfera, Climatologia ecc. ad esempio la definizione del metro e del sistema di tempo, la misurazione della figura della terra (spedizione scientifica Peru e Lapponia (1735-1741) e ricerca biologica nel Sudamerica, strumenti di misura, magnetismo terrestre ecc.

Voci correlate


- Accademia, Università, ricerca, scienza
- Accademia delle Scienze di Lione, Accademia Nazionale dei Lincei
- Pierre Bouguer, La Condamine, Leonhard Euler, Joseph-Louis Lagrange, Pierre Simon Laplace Categoria:Francia ja:科学アカデミー

Lingua francese

Il francese è una lingua appartenente al gruppo delle lingue romanze della famiglia delle lingue indoeuropee. È una delle lingue romanze piú diffuse, superata solo dallo spagnolo e dal portoghese. Il francese è l'undicesima lingua nel mondo, parlata da circa 77 milioni di persone (dette francofone) come madre lingua e da circa 128 milioni di persone come seconda lingua (1999). È la lingua ufficiale o di lavoro in svariati stati (Svizzera, Belgio, Québec), comunità e amministrazioni (come l'Unione Europea, il Comitato Internazionale Olimpico, le Nazioni Unite).

Alfabeto

Il francese si scrive con le 26 lettere dell'alfabeto latino:
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z alle quali si aggiungono la vocale œ (una o seguita da una e) e alcuni segni diacritici (per lo piú accenti) come: à â ç è é ê ë î ï ô ù û ü. La pronuncia non è facile, con almeno 32 fonemi di cui certi non hanno corrispondenti in italiano.

Dialetti

alfabeto latino I dialetti propri del francese sono quasi spariti (fra i piú famosi, il picard, il gallo (parlato in Bretagna) o il vallone in Belgio). Però, in diverse regioni francesi, sono rimaste altre lingue romanze e non: il Corso, una lingua italica in Corsica, il bretone una lingua celtica, i dialetti tedeschi parlati in Alsazia o la Lingua basca. La piú estesa (ma in via di sparizione) è la Linguadoca (in francese Langue d'oc), nel meridione, parlata anche da Dante che sarebbe stato all'origine del termine stesso.

Storia

In genere si ritiene che il primo testo scritto in protofrancese (o romana lingua o ancora Lingua romanza) fu il Giuramento di Strasburgo dell'842. La prima menzione dell'esistenza d'una lingua romanza non risale che all'813, in occasione del synode de Tours. Bisogna però aspettare gli anni 880-881 per il primo testo letterario, la Séquence de sainte Eulalie, anche se la lingua di questo testo si può considerare piú simile al picard che al francese stesso. Occorre comunque riconoscere che la distinzione tra lingua e dialetto è un'attività sterile: non si può dunque decidere obiettivamente. È nel 1539 che l'ordonnance de Villers-Cotterêts impose il francese come lingua del diritto e dell'amministrazione.

Voci correlate


- Letteratura francese
- Letteratura francofona
- Fonologia del francese

Collegamenti esterni


- [http://www.academie-francaise.fr/ Académie Française]
- [http://atilf.atilf.fr/ Le Trésor de la Langue Française informatisé] Francese Francese als:Französische Sprache ja:フランス語 ko:프랑스어 simple:French language th:ภาษาฝรั่งเศส zh-min-nan:Hoat-gí

Letteratura

Per letteratura si intende un complesso di scritti, sia in prosa sia in versi, che appartengono ad una determinata lingua o a un determinato periodo storico-culturale, che hanno valore artistico o che, appartenenti ad un ambito genericamente culturale, possono raggiungere anche valori estetici. Molto spesso con la parola letteratura si definisce un complesso di opere che trattano una materia o un particolare argomento. Si può pertanto parlare di letteratura scientifica, letteratura religiosa, letteratura militante, letteratura musicale, letteratura erotica, ecc. Ma con il termine letteratura si può intendere anche una particolare attività intellettuale volta alla creazione di opere scritte, sempre frutto dell'ingegno umano, oppure a quella disciplina rivolta allo studio delle opere letterarie di un determinato popolo o di una determinata età. Si avrà così - all'interno di una letteratura antica oppure moderna o contemporanea, una letteratura latina, una letteratura italiana, una letteratura britannica, una letteratura nordamericana, una letteratura francese, una letteratura spagnola e così via. Le varie nazioni possono avere diverse letterature, come corporazioni letterarie, scuole filosofiche o periodi storici. Viene generalmente considerata come letteratura di una nazione, per esempio, la collezione di testi che sono stati creati in quella nazione. La Bibbia, l'Iliade e l'Odissea e la Costituzione Americana coincidono con questa definizione di tipi di letteratura. Più in generale, una letteratura è equiparata a una collezione di storie, poemi e racconti che parlano di particolari argomenti. In questo caso, le storie, poemi o racconti possono avere o non avere dei riscontri nazionalistici. Ogni paese ha sviluppato la sua letteratura anche se in tempi differenti e con caratteristiche nazionalistiche che, peraltro molto spesso, sono state assorbite da altre letterature. Il carattere distintivo che ci permette di parlare di una letteratura (latina, italiana, americana, inglese, spagnola e via dicendo) è la lingua.

Voci correlate


- Storia della letteratura
- Critica letteraria
- Generi di letteratura
- Wikisource ja:文学 ko:문학 simple:Literature

XVII secolo

I millennio | II millennio | III millennio

XIV secolo | XV secolo | XVI secolo | XVII secolo | XVIII secolo | XIX secolo | XX secolo

Anni 1600 | Anni 1610 | Anni 1620 | Anni 1630 | Anni 1640
Anni 1650 | Anni 1660 | Anni 1670 | Anni 1680 | Anni 1690
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Avvenimenti

Asia


- Arrivo dei missionnari cattolici in Asia.

Europa

Personaggi significativi


- René Descartes (Cartesio) (La Sibyllière, Indre-et-Loire, 1596 - Stoccolma, 1650), filosofo francese.
- Galileo Galilei (Pisa, 1564 - Arcetri, 1642), fisico ed astronomo italiano, fondatore della fisica moderna.
- Marcello Malpighi (Crevalcore, 1628 - Roma, 1694) medico, inventore dell'istologia
- Molière (Parigi, 1622 - id., 1673) (Jean-Baptiste Poquelin dit Molière), autore drammatico e commediografo francese.
- Isaac Newton (Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 - Londra, 1727), matematico, fisico ed astronomo inglese, autore del Philosophiæ naturalis principia mathematica, che espone la teoria della gravitazione universale.
- Blaise Pascal (Clermont-Ferrand, 1623 - Parigi, 1662), filosofo, matematico e fisico francese.
- Il Cardinale di Richelieu (Parigi, 1585 - id., 1642) (Armand Jean du Plessis, detto Richelieu), uomo di stato francese.
- Jan Vermeer, pittore olandese (Delft, 1632-1675)

Invenzioni, scoperte, innovazioni


- 1609 : Invenzione del telescopio da parte di Galileo Galilei.
- 1642 : invenzione del calcolatore meccanico da parte di Blaise Pascal.
- 1647 : Invenzione del barometro da parte di Evangelista Torricelli. Categoria:XVII secolo ja:17世紀 ko:17세기 th:คริสต์ศตวรรษที่ 17

XIX secolo

I millennio | II millennio | III millennio

XVI secolo | XVII secolo | XVIII secolo | XIX secolo | XX secolo | XXI secolo | XXII secolo
Anni 1800 | Anni 1810 | Anni 1820 | Anni 1830 | Anni 1840
Anni 1850 | Anni 1860 | Anni 1870 | Anni 1880 | Anni 1890
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Avvenimenti


- Secolo della colonizzazione europea in Asia e in Africa.
- In Europa, dopo le guerre imperiali e la ristrutturazione delle frontiere delle nazioni europee, secolo della seconda rivoluzione industriale.
- Risorgimento d'Italia
- Restaurazione Meiji in Giappone.
- Great famine in Irlanda.

Personaggi significativi


- Napoleone Bonaparte (Ajaccio, 1769 - Sant'Elena, 1821), imperatore di Francia.
- Charles Darwin (1809 - 1882), naturalista inglese, autore dell' Origine delle specie, introduce il concetto di selezione naturale.
- Victor Hugo (Besançon, 1802 - Parigi, 1885), scrittore francese.
- Claude Monet, pittore francese.
- Otto von Bismarck, politico tedesco
- Giuseppe Garibaldi, rivoluzionario e militare italiano
- Klemens von Metternich, statista austriaco
- Franz Liszt, compositore ungherese

Invenzioni, scoperte, innovazioni


- La locomotiva a vapore, costruita nel 1821 da Stephenson
- La lampadina e il fonografo, entrambe invenzioni di Edison
- Il grammofono
- Il cinema, inventato dai fratelli Lumiere
- La dinamite inventata da Alfred Nobel
- Il motore elettrico
- Il motore a scoppio Categoria:XIX secolo als:19. Jahrhundert ja:19世紀 ko:19세기 simple:19th century th:คริสต์ศตวรรษที่ 19 zh-min-nan:19 sè-kí

Fisica

Fisica (dal latino physicu(m), dal greco physiké (sottointeso téchné) arte della natura, e da physis natura). È la scienza della natura nel senso più ampio. Originariamente una semplice branca della filosofia, grazie alla codifica del metodo scientifico di Galileo Galilei, negli ultimi trecento anni si è talmente evoluta e sviluppata ed ha conseguito risultati di tale importanza da avere messo in ombra la filosofia stessa, con cui però mantiene un legame profondo. I fisici studiano in generale il comportamento e le interazioni della materia attraverso lo spazio e il tempo, che sono considerati anch'essi fenomeni fisici: questa indagine viene condotta seguendo il metodo scientifico, vera pietra angolare di tutte le scienze fisiche, che garantisce l'oggettività dei risultati ottenuti. Il metodo scientifico è anche noto come metodo sperimentale, perché si basa sul concetto di esperimento e l'osservazione dei fenomeni. L'osservazione produce come conseguenza diretta le cosiddette leggi empiriche. Tramite un processo chiamato ciclo conoscitivo si giunge alla conoscenza ottimale di un modello fisico che può rappresentare il fenomeno. Cardine della fisica sono i due concetti di misura e di grandezza fisica: la fisica prende in considerazione solo ciò che è in qualche modo misurabile secondo criteri concordati (le unità e i metodi di misura), e il risultato di tale misura viene associato a ciò che è stato misurato, creando una grandezza fisica composta da un numero, che è il risultato della misura secondo l'unità di misura scelta, e da una dimensione che è l'unità di misura stessa. Per questo motivo, le teorie della fisica sono quindi generalmente espresse come relazioni matematiche fra grandezze fisiche. Le teorie ampiamente confermate vengono usualmente chiamate leggi o leggi della fisica, ma come tutte le leggi scientifiche sono sempre provvisorie, nel senso che sono considerate vere solo finché non vengono confutate, cioè se viene osservato il verificarsi di un fenomeno che esse predicono non possa mai accadere, o se le loro predizioni sui fenomeni si dimostrano errate. O più semplicemente, una nuova teoria permette di predire gli stessi fenomeni, ma con una accuratezza superiore. La fisica è strettamente connessa con tutte le altre scienze naturali, particolarmente con la chimica, la scienza delle molecole con cui si è sviluppata di pari passo nel corso degli ultimi due secoli. La chimica prende molti concetti dalla fisica, soprattutto nei campi di termodinamica, elettromagnetismo, e meccanica quantistica. Tuttavia i fenomeni chimici sono talmente complessi e variegati da costituire una branca del sapere a sé stante.

Modello fisico

Ogni osservazione di un fenomeno costituisce un caso a sé stante, una particolare istanza del fenomeno osservato. Ripetere le osservazioni vuol dire moltiplicare le istanze e raccogliere altri fatti, cioè altre misure. Le diverse istanze saranno certamente diverse l’una dall’altra nei dettagli, anche se nelle loro linee generali ci dicono che il fenomeno, a parità di condizioni, tende a ripetersi sempre allo stesso modo. Se vogliamo fare un discorso di carattere generale, occorre sfrondare le varie istanze dalle loro particolarità e trattenere solo quello che è rilevante e comune ad ognuna di esse, fino a giungere al cosiddetto modello fisico. Questo, va sottolineato, è una versione approssimata del sistema effettivamente osservato, e il suo impiego indiscriminato presenta dei rischi, ma ha il vantaggio della generalità e quindi dell’applicabilità a tutti i sistemi di quel tipo. La costruzione del modello fisico è certamente la fase meno formalizzata del processo che porta alla formulazione di leggi quantitative e di teorie. Il modello fisico ha la funzione fondamentale di ridurre il sistema reale, e la sua evoluzione, ad un livello astratto ma traducibile in forma matematica, utilizzando definizioni delle grandezze in gioco e relazioni matematiche già note fra di queste. Tale traduzione può anche avvenire automaticamente, come dimostrano i molti programmi usati per la simulazione al calcolatore dei fenomeni più disparati. Il modello matematico, che ovviamente si colloca ad un livello di astrazione ancora superiore a quello del modello fisico, al massimo livello di astrazione nel processo conoscitivo, è costituito normalmente da equazioni differenziali che, quando non siano risolvibili in maniera esatta, devono essere semplificate opportunamente o risolte, più o meno approssimativamente, con metodi numerici, al calcolatore. Si ottengono in questo modo delle relazioni analitiche o grafiche fra le grandezze in gioco che costituiscono la descrizione dell’osservazione iniziale. Tali relazioni, oltre a descrivere l’osservazione, possono condurre a nuove previsioni. In ogni caso esse sono il prodotto di un processo che comprende diverse approssimazioni # nella costruzione del modello fisico # nelle relazioni utilizzate per costruire il modello matematico # nella soluzione del modello matematico La soluzione del modello matematico va quindi controllata, per vedere con quale approssimazione riesce a rendere conto dei risultati dell’osservazione iniziale e se le eventuali previsioni si verificano effettivamente e con quale precisione. Questo può venire detto solo dall’esperienza e quindi la verifica della descrizione chiude un ciclo, chiamato ciclo conoscitivo.

Sistemi di unità di misura

Attualmente, il sistema di unità di misura universalmente accettato dai fisici di tutto il mondo è il sistema internazionale (SI); altri sistemi usati in passato sono stati il sistema CGS, il sistema MKS e quello anglosassone.

Campi fondamentali


- Meccanica classica
- Termodinamica
- Ottica
- Acustica
- Meccanica statistica
- Elettromagnetismo
- Fisica della Materia
- Fisica Medica
- Fisica Teorica
- Relatività ristretta
- Relatività generale
- Meccanica quantistica
- Teoria quantistica dei campi
- Teoria quantistica relativistica
- Fisica Nucleare e Subnucleare
- Astrofisica
- Biofisica
- Geofisica

Persone


- Fisici celebri in ordine alfabetico
- Fisici celebri in ordine cronologico
- Premio Nobel per la fisica

Tabelle


- Costanti fondamentali
- Unità di misura SI
- Lista delle particelle Fisica als:Physik ja:物理学 ko:물리학 ms:Fizik simple:Physics th:ฟิสิกส์ zh-min-nan:Bu̍t-lí-ha̍k

Matematica

Nota: L'organizzazione e l'evoluzione del complesso degli articoli della presente enciclopedia concernenti la matematica vengono discusse nell'ambito del Progetto Matematica e al Bar della Matematica. Per orientarsi tra questi articoli, oltre al presente articolo, al Portale:Matematica (diprossima realizzazione) e alle pagine della :Categoria:Matematica organizzate nelle aree indicate nel primo riquadro e reperibili anche mediante un Indice KWIC, possono servire gli elenchi, i glossari e le panoramiche segnalati nella voce Indici per la matematica, gli Elenchi di testi matematici e le pagine dedicate alle sezioni dello schema di classificazione MSC 2000 raggiungibili direttamente attraverso i links nel secondo riquadro. La parola matematica deriva dal greco μάθημα (máthema), traducibile con i termini "scienza", "conoscenza" o "apprendimento"; μαθηματικός (mathematikós) significa "desideroso di apprendere". Con questo termine generalmente si designa la disciplina che studia problemi concernenti quantità, estensioni e figure spaziali, movimenti di corpi, e tutte le strutture che permettono di trattare questi aspetti in modo generale.

Evoluzione e finalità della matematica

La matematica ha una lunga tradizione presso tutti i popoli; è stata la prima disciplina a dotarsi di metodi di elevato rigore e portata, e quindi a raggiungere lo status di scienza; ha progressivamente ampliato gli argomenti della sua indagine e progressivamente ha esteso i settori ai quali può fornire aiuti computazionali e di modellizzazione. È significativo che in talune lingue e in talune situazioni al termine singolare si preferisce il plurale matematiche. Nel corso della sua lunga storia e nei diversi ambienti culturali si sono avuti periodi di grandi progressi e periodi di stagnazione degli studi. Questo in parte è dovuto all'importanza dei singoli personaggi capaci di dare apporti profondamente innovativi e illuminanti e di stimolare all'indagine matematica grazie alle loro doti didattiche. Si sono avuti anche periodi di arretramento delle conoscenze e dei metodi: questi però si sono riscontrati solo in relazione a eventi distruttivi o a periodi di decadenza complessiva della vita intellettuale e civile. Nella storia della matematica degli ultimi 500 anni, in relazione al miglioramento dei mezzi di comunicazione è comunque prevalsa la crescita progressiva del patrimonio di risultati e di metodi. Questo è dovuto alla natura stessa delle attività matematiche. Esse sono costantemente tese alla esposizione precisa dei problemi e delle soluzioni e questo impone di comunicare avendo come fine ultimo la possibilità di chiarire tutti i dettagli delle costruzioni logiche e dei risultati (alcuni chiarimenti richiedono un impegno non trascurabile, talora molti decenni). Questo ha corrisposto alla definizione di un linguaggio per molti aspetti esemplare come strumento per la trasmissione e la sistemazione delle conoscenze. Sono quindi rari i casi di errori o di smagliature che non siano stati riconosciuti e corretti, o almeno segnalati ad alta voce come necessari di correzione, in tempi brevi.

Matematica teorica e applicata

Le attività matematiche sono naturalmente interessate alle possibili generalizzazioni e astrazioni, in relazione alle economie di pensiero e ai miglioramenti degli strumenti (in particolare degli strumenti di calcolo) che esse sono portate a realizzare. Le generalizzazioni e le astrazioni quindi spesso conducono a visioni più approfondite dei problemi e stabiliscono rilevanti sinergie tra progetti di indagine inizialmente rivolti ad obiettivi non collegati. Nel corso dello sviluppo della matematica si possono rilevare periodi ed ambienti nei quali prevalgono alternativamente atteggiamenti generali e valori riconducibili a due differenti generi di motivazioni e di approcci: le motivazioni applicative, con la loro spinta a individuare procedimenti efficaci, e le esigenze di sistemazione concettuale con la loro sollecitazione verso generalizzazioni, astrazioni e panoramiche strutturali. Si tratta di due generi di atteggiamenti tra i quali si costituisce una certa polarizzazione; questa talora può diventare contrapposizione, anche astiosa, ma in molte circostanze i due atteggiamenti stabiliscono rapporti di reciproco arricchimento e sviluppano sinergie. Nel lungo sviluppo della matematica si sono avuti periodi di prevalenza di uno o dell'altro dei due atteggiamenti e dei rispettivi sistemi di valori. Del resto la stessa nascita della matematica può ragionevolmente ricondursi a due ordini di interessi: da un lato le esigenze applicative che fanno ricercare valutazioni praticabili; dall'altro la ricerca di verità tutt'altro che evidenti, forse tenute nascoste, che risponde ad esigenze immateriali, la cui natura può essere filosofica, religiosa o estetica. Negli ultimi 30 o 40 anni tra i due atteggiamenti si riscontra un certo equilibrio non privo di tensioni riemergenti, ma con molteplici episodi di mutuo supporto. A questo stato di cose contribuisce non poco la crescita del mondo del computer, rispetto al quale il mondo della matematica presenta sia canali di collegamento (che è ormai assurdo cercare di interrompere) che differenze, ad esempio differenze dovute a diverse velocità di mutazione e a diversi stili comunicativi, che proiettano le due discipline agli antipodi.

Argomenti principali della matematica

Cerchiamo ora di segnalare a grandi linee i temi oggetto della indagine matematica, illustrando una sorta di itinerario guidato per un progressivo accostamento delle problematiche, delle argomentazioni e delle sistemazioni teoriche.

Aritmetica

I primi problemi che inducono ad accostarsi alla matematica sono quelli che si possono affrontare con l'aritmetica elementare: si tratta di calcoli eseguibili con le quattro operazioni che possono riguardare contabilità finanziarie, valutazioni di grandezze geometriche o meccaniche, calcoli relativi agli oggetti ed alle tecniche che si incontrano nella vita quotidiana. I più semplici di questi calcoli possono effettuarsi servendosi solo di numeri interi naturali, ma presto i problemi di calcolo richiedono di saper trattare i numeri interi relativi e i numeri razionali.

Algebra

I problemi computazionali più semplici sono risolti mediante formule che forniscono risultati conseguenti. Ad esempio: l'area di un rettangolo con lati lunghi 3 e 5 è il loro prodotto 3 \times 5 = 15 . Complicando gli enunciati diventa necessario servirsi di equazioni. Ad esempio: per il Teorema di Pitagora, se un triangolo rettangolo ha i lati più corti (cateti) di lunghezza 3 e 4 , quello più lungo (ipotenusa) ha come lunghezza il numero positivo x che risolve l'equazione x^2 - 3^2 - 4^2 = 0 . Le equazioni più semplici sono le equazioni lineari, sia perché rappresentano le questioni geometriche più semplici, sia perché sono risolvibili con procedimenti standard. Nelle formule e nelle equazioni conviene far entrare parametri i cui valori si lasciano indeterminati: in tal modo si viene a disporre di strumenti di portata più generale, che permettono di conseguire evidenti economie di pensiero. Ad esempio: in un triangolo rettangolo con cateti di lunghezza a e b , la lunghezza dell'ipotenusa è il numero positivo x tale che x^2 -a^2 - b^2 = 0 . Per meglio valutare le formule e per risolvere molti tipi di equazioni si rende necessario sviluppare un calcolo letterale che permetta di rimaneggiarle. Le regole di questo calcolo letterale costituiscono la cosiddetta algebra elementare.

Geometria

Lo studio della geometria piana e spaziale riguarda inizialmente i seguenti oggetti primitivi: il punto, la retta, il piano. Combinando questi elementi nel piano o nello spazio si ottengono quindi altri oggetti quali segmenti, angoli, poligoni e poliedri. Punto, retta, piano e spazio hanno dimensione rispettivamente 0,1,2 e 3. Tramite il calcolo vettoriale si definiscono e studiano spazi a dimensione più alta (anche infinita!). Gli analoghi "curvi" di questi spazi "piatti" sono le curve e le superfici, di dimensione rispettivamente 1 e 2. Uno spazio curvo in dimensione arbitraria si chiama varietà. Dentro a questo spazio si possono spesso definire punti e rette (dette geodetiche), ma la geometria che ne consegue può non soddisfare gli assiomi di Euclide: una tale geometria è generalmente detta non euclidea. Un esempio è dato dalla superficie terrestre, che contiene triangoli aventi tutti e tre gli angoli retti!

Analisi

Lo studio dell'analisi riguarda principalmente il calcolo infinitesimale, introduce la fondamentale nozione di limite, e quindi di derivata e integrale. Con questi strumenti vengono analizzati i comportamenti delle funzioni, che spesso non hanno una descrizione esplicita ma sono soluzioni di una equazione differenziale, derivante ad esempio da un problema fisico.

Settori della matematica

Quantità

Numero -- Numeri naturali -- Pi Greco -- Numeri interi -- Numeri razionali -- Numeri reali -- Numeri complessi -- Numeri ipercomplessi -- Quaternioni -- Ottonioni -- Sedenioni -- Numeri iperreali -- Numeri surreali -- Numeri ordinali -- Numeri cardinali -- Numeri p-adici -- Successioni di interi -- Costanti matematiche -- Nome dei numeri -- Infinito

Strumenti

Strumenti informatici

Fra gli strumenti informatici negli ultimi anni si sono resi disponibili vari generi di pacchetti software volti ad automatizzare l'esecuzione di calcoli numerici, le elaborazioni simboliche, la costruzione di grafici e di ambienti di visualizzazione e, di conseguenza, volti a facilitare lo studio della matematica e lo sviluppo delle applicazioni che possano essere effettivamente incisive. Particolare importanza ed efficacia vanno assumendo quelli che vengono chiamati sistemi di algebra computazionale o addirittura con il termine inglese Computer algebra systems, abbreviato con CAS. Segnaliamo alcuni programmi open source o comunque gratuitamente disponibili per lo studio della matematica:
- Maed, software educativo per la risoluzione di semplici problemi [http://sf.net/projects/maed/ Home Page])
- Octave, linguaggio di alto livello ([http://www.octave.org Home Page])

Strutture

Algebra astratta -- Teoria dei numeri -- Geometria algebrica -- Teoria dei gruppi -- Monoidi -- Analisi -- Topologia -- Algebra lineare -- Teoria dei grafi -- Algebra universale -- Teoria delle categorie

Spazi

Topologia -- Geometria -- Trigonometria -- Geometria algebrica -- Geometria differenziale -- Topologia differenziale -- Topologia algebrica -- Algebra lineare -- Geometria frattale -- Teoria della misura -- Analisi funzionale

Matematica discreta

Calcolo combinatorio -- -- Combinatorica -- Teoria della computazione -- -- Crittografia -- Teoria dei grafi -- Teoria dei giochi -- Teoria dei codici -- Disegni combinatorici

Matematica applicata

Meccanica -- Analisi numerica -- Ottimizzazione -- Probabilità -- Statistica -- Matematica finanziaria

Teoremi e congetture famose

Ultimo teorema di Fermat -- Ipotesi di Riemann -- Ipotesi del continuo -- Complessità P e NP -- Congettura di Goldbach -- Congettura dei numeri primi gemelli -- Teoremi di incompletezza di Gödel -- Congettura di Poincaré -- Argomento diagonale di Cantor -- Teorema di Pitagora -- Teorema del limite centrale -- Teorema fondamentale del calcolo integrale -- Teorema fondamentale dell'algebra -- Teorema fondamentale dell'aritmetica -- Teorema dei quattro colori -- Lemma di Zorn -- Identità di Eulero -- Congettura di Scholz -- Teorema del punto fisso di Brouwer -- Congettura di Collatz -- Teorema di Dandelin -- Teorema di Lagrange

Fondazioni e metodi

Filosofia della matematica -- Intuizionismo matematico -- Costruttivismo matematico -- Fondamenti della matematica -- Logica matematica -- Teoria dei modelli -- Teoria assiomatica degli insiemi -- Teoria delle categorie -- Theorem-proving -- Matematica inversa -- Tabella dei simboli matematici -- Logica

Matematica e storia


- Panoramica storica
- Panoramica storica delle notazioni matematiche
- Testi di storia della matematica
- Cronologia della matematica
- Storia dell'insegnamento della matematica

Persone, premi e competizioni


- Astronomi celebri
- Statistici celebri
- Medaglia Fields -- Premio Nevanlinna -- Premio Abel
- Premio Bartolozzi -- Premio Caccioppoli -- Premio Tricerri -- Premio Vinti -- Premio Fichera
- Premio Clay -- Premio Schock -- Premio Steele
- Premio Balzan
- Olimpiadi della matematica

Comunità della matematica


- Organismi associativi dei matematici
- Matematica su Internet
- Siti e pagine per la matematica

Documentazione della matematica


- Classificazione delle ricerche matematiche, MSC
- Elenchi di testi matematici
- Testi di filosofia della matematica
- Testi di storia della matematica
- Testi di riferimento generale per la matematica
- Bibliografia per la matematica
- Matematica e filatelia

Matematica, arte e intrattenimento


- Matematica e cinema
- Matematica e teatro
- Matematica e musica
- Matematica e letteratura
- Matematica, pittura, scultura e architettura
- Giochi matematici
- Matematica ricreativa
- Etnomatematica

Aforismi e opinioni sulla matematica


- La matematica è l’alfabeto nel quale Dio ha scritto l’universo. (Galileo Galilei, 1564-1642)
- La matematica è più di una forma d’arte. (Takakazu Seki, 1642-1708)
- La matematica è la Vita degli Dei. (Novalis, 1772-1801)
- La matematica è un linguaggio. (Josiah Gibbs, 1839-1903)
- La matematica può essere definita come la scienza in cui non sappiamo mai di che cosa stiamo parlando, né se ciò che diciamo è vero. (Bertrand Russell, 1872-1970)
- I matematici sono dei sarti impazziti: confezionano “tutti gli abiti possibili” sperando di fare anche qualcosa adatto ad essere effettivamente indossato. (Attribuito a David van Dantzig, 1900-1959)
- Il linguaggio della matematica si rivela irragionevolmente efficace nelle scienze naturali […] un dono meraviglioso che non comprendiamo né meritiamo. (Eugene Wigner, 1902-1995)
- La matematica è linguaggio […] più logica. (Richard Feynman, 1918-1988)
- All’inizio e alla fine abbiamo il mistero. Potremmo dire che abbiamo il disegno di Dio. A questo mistero la matematica si avvicina, senza penetrarlo. (Ennio De Giorgi, 1928-1996)
- La matematica è quella parte della scienza che potresti continuare a costruire anche se domattina, svegliandoti, scopri che l’universo non c’è più. (Citato da Dave Rusin)
- Partial and Inconclusive Proofs are Welcome! ([http://www.math.rutgers.edu/~zeilberg/Opinion39.html Doron Zeilberger]) ja:数学 ko:수학 ms:Matematik simple:Mathematics th:คณิตศาสตร์ zh-min-nan:Sò·-ha̍k

Geografia

La geografia (dal latino geographia, a sua volta dal greco antico, γη/γεια (Terra) e γραφειν (Scrivere), letteralmente, scrittura della terra) è la scienza che studia, interpreta, descrive e rappresenta la Terra nei suoi aspetti fisici e negli organismi spaziali della sua superficie. La geografia è molto più che la cartografia, cioè lo studio delle mappe, e non è nemmeno lo studio di promontori e baie, non investiga solo su cosa e dove è sulla Terra, ma anche perché è lì e non da qualche altra parte, riferendosi alla sua 'locazione nello spazio'. Studia questo che la causa sia naturale o umana, e studia le conseguenze che questi fatti determinano.

Storia

Articolo specializzato: "Storia della Geografia" I primi uomini ad elaborare un concetto di geografia sono stati i Greci, che ne hanno coniato il nome. Tuttavia la loro scienza si limitava a descrizioni molto sommarie e rudimentali del mondo, perciò si dovettero attenderere i Romani, che esplorarono nuove terre, per l'aggiunta di nuove tecniche; Il primo geografo romano di cui abbiamo notizie fu Pomponio Mela che scrisse breve trattato Chorogràphia;poi Strabone (vissuto in età incerta, ma compresa fra il I secolo AC ed il I secolo d.C.), compose un'imponente "Storia" (pervenutaci solo in pochi frammenti) ed una non meno importante e completa "Geografia", che invece ci è giunta in buone condizioni. Il Medioevo, come con altre scienze, dovette prima difendere (nelle biblioteche monastiche) quanto avevano prodotto gli antichi dalle distruzioni operate dai barbari, poi ricominciare a produrre opere nuove: opere, che hanno per noi oggi l'aspetto di cataloghi, o carte molto approssimate e addirittura spesso inventate. Spiccano, però, i portolani, o carte nautiche, soprattutto quelli di produzione italiana, per la loro precisione ed accuratezza. Anche i geografi Arabi crearono opere di estrema qualità, come per esempio il "Libro del Re Ruggiero", di Idrisi (del XII secolo), e altri autori ancora come Ibn Battuta e Ibn Khaldun. Con le grandi esplorazioni terrestri dirette in Asia ( Il Milione di Marco Polo, nel XIII secolo, ne è un esempio affascinante) e quelle marittime, o ancora verso l'Asia o verso le Americhe, l'uomo "riscoprì" la passione per la geografia, e il bisogno di uno studio più accurato. Sono infatti del XVI secolo i primi atlanti, e del XVII secolo i tentativi di Varenio di sistemare la scienza geografica. Nel Settecento si cominciò a intendere come scopo principale della geografia la raccolta di dati sulle caratteristiche fisiche, sociali, economiche, storiche di ogni paese. Nell'Ottocento nacque la cosiddetta geografia moderna, per merito (soprattutto) dei tedeschi Alexander von Humboldt (che ne fondò l'indirizzo naturalistico) e Ritter (che ne fondò l'indirizzo antropico-storico): con il passare del tempo questi due indirizzi si fusero poi in uno solo. Presto divenne una disciplina universitaria, a cominciare da Parigi e Berlino. Negli ultimi due secoli, la quantità di conoscenze e il numero di strumenti disponibili sono aumentati molto. Ci sono forti legami tra la geografia e le scienze di geologia e botanica, come anche economia, sociologia e demografia. Nel XX secolo, in occidente, la disciplina geografica venne esaminata in quattro diverse fasi: determinismo geografico, geografia regionale, rivoluzione quantitativa e geografia critica.

Metodi

I rapporti spaziali sono la base di questa scienza sinottica, che usa le mappe come strumento chiave. La Cartografia classica si è unita alla più moderna analisi geografica, basata sul Sistema Informativo Geografico (GIS). I geografi usano quattro approcci correlati:
- Sistematico: raggruppa il sapere geografico in categorie che possono essere esplorate globalmente.
- Regionale: esamina relazioni sistematiche tra le categorie per una specifica regione o locazione nel pianeta.
- Descrittivo: specifica semplicemente le locazioni di caratteristiche e popolazioni.
- Analitico: Si chiede perché ci sono determinate caratteristiche e popolazioni in una certa area.

Branche della geografia

Geografia fisica

Questa branca considera la geografia come una Scienza della Terra, che fa uso della biologia per comprendere il disegno della flora e della fauna globali, e matematica e fisica per capire il movimento della Terra in relazione agli altri corpi del sistema solare. Si suddivide in:
- Morfologia Terrestre
- Idrografia
- Glaciologia
- Biogeografia
- Climatologia
- Pedologia
- Paleogeografia
- Geomorfologia
- Studi delle coste
- Geodesia
- Geografia ambientale
- Oceanografia Vedi anche: Atmosfera, Arcipelago, Climatologia, Continente, Deserto, Fiume, Geostatistica, Isola, Lago, Mare, Oceano, Paleontologia, Piattaforma, Suolo.

Geografia Umana

Questa branca include gli aspetti economici, politici e culturali della geografia, centrata sulle scienze sociali, e sugli aspetti non fisici in cui il mondo è ordinato. Esamina come gli umani si adattano al territorio e alle altre persone, e il modo in cui interagiscono con il mondo. La geografia umana si suddivide in:
- Geografia Economica
- Geografia Politica
- Geografia Sociale
- Geografia Urbana
- Geografia Culturale
- Geografia Strategica
- Geografia dello Sviluppo
- Gegrafia Storica
- Scienza Regionale
- Geografia Militare Vedi anche: Nazioni del Mondo, Nazione, Paese, Stato, Unione Personale, Provincia, Contea, Città, Municipalità.

Strumenti

La cartografia è la scienza applicata volta alla realizzazione delle mappe, il principale strumento di visualizzazione ed analisi di dati geografici. Con lo sviluppo delle tecnologie informatiche i Sistemi Informativi Geografici (GIS), hanno ampliato le possibilità di accesso, gestione ed elaborazione di dati geografici.

Termini utilizzati in geografia fisica


- Oceano - Mare - Lago - Fiume - Torrente - Ghiacciaio - Nevaio - Cascata - Iceberg - Pack
- Catena montuosa - Montagna - Vulcano - Collina - Valle - Pianura - Altopiano - Bassopiano
- Continente - Isola - Penisola - Arcipelago - Baia - Golfo - Laguna - Fiordo
- Giungla - Foresta - Bosco - Savana - Steppa - Tundra - Deserto - Palude

I continenti

Africa - Americhe - Antartide - Asia - Europa - Oceania

Voci correlate

Paesi del mondo, Elenco di nazioni per area, Elenco di nazioni per popolazione, Elenco di nazioni per densità di popolazione, Elenco di nazioni per continente, Nazioni più popolose per il 2025, Elenco di nazioni per data di costituzione. categoria:Geografia als:Geografie ja:地理学 ko:지리학 ms:Geografi simple:Geography th:ภูมิศาสตร์

Geodesia

La Geodesia è una disciplina appartenente alle scienze della Terra che si occupa della misura e della rappresentazione della Terra, del suo campo gravitazionale e dei fenomeni geodinamici (spostamento dei poli, maree terrestri e movimenti della crosta). I suoi ambiti d'interesse possono essere suddivisi in due gruppi: # Studio delle dimensioni e della forma della Terra nella sua globalità e dei suoi aspetti di carattere gravitazionale; # Studio e misura di parti della superficie della terra (topografia).

Voci correlate


- Geofisica, Geografia, Geodinamica, Trigonometria
- Eratostene, La Condamine, Gauss
- Strumento di misura, teodolite, altimetro, satellite, GPS, Cartografia
- Datum: EGM96, WGS84 ja:測地学

Biologia

La biologia (dal greco Βιολογία, composto da βίος, bìos = "vita" e λόγος, lògos = nel senso di "studio") è lo studio scientifico della vita e degli organismi viventi. Riguarda lo studio delle caratteristiche fisiche, comportamentali e di sviluppo degli organismi viventi (sia di oggi che nel passato), la loro origine e le interazioni che esistono fra essi e i loro ambienti. Comprendente uno spettro molto esteso di discipline accademiche, attualmente viste come discipline indipendenti, il termine biologia è stato proposto a fine 1700 da Jean-Baptiste de Lamarck.

Visione generale della Biologia

I biologi studiano la vita a molteplici livelli di scala:
- su scala molecolare, con biologia molecolare, biochimica e genetica molecolare (studio di molecole organiche, la loro struttura, le loro proprietà e interazioni)
- su scala cellulare, con citologia, biologia cellulare,
- su scala multi-cellulare con fisiologia, anatomia e istologia
- su scala dello sviluppo di un singolo organismo con ontogenia o biologia dello sviluppo
- su scala di popolazione di organismi, tramite genetica delle popolazioni e le interazioni fra di essi con etologia (comportamento e adattabilità)
- su scala multi-specie (lignaggio, discendenza), con la sistematica (paragone e classificazione di organismi viventi ed estinti)
- su scala ancora maggiore si trova l'ecologia -che studia gli ecosistemi (interazioni tra organismi viventi e il loro ambiente abiotico)- e lo studio dell'evoluzione
- recente espansione di scala è rappresentata dalla Xenobiologia (o Esobiologia), disciplina ancora largamente speculativa che considera le possibilità di vita extraterrestre

Principali settori o specializzazioni della Biologia

(ordine alfabetico)
  - Aerobiologia
  - Anatomia
  - Biochimica
  - Bioenergetica
  - Biofisica
  - Biogeografia
  - Biologia cellulare
  - Biologia delle acque dolci
  - Biologia dello Sviluppo
  - Biologia marina
  - Biologia molecolare
  - Biologia strutturale
  - Bioinformatica
  - Bionica
  - Biotecnologie
  - Botanica
  - Chorologia
  - Citologia
  - Cladistica
  - Cronobiologia
  - Ecologia (Ecologia teorico, Simbiologia, Autoecologia, Sinecologia)
  - Entomologia
  - Epidemiologia
  - Etologia
  - Evoluzione (Biologia evolutiva, Biologia evolutiva dello sviluppo ("Evo-devo"))
  - Farmacologia
  - Filogenia (Filogenetica, Filogeografia)
  - Fisiologia
  - Fycologia (Algologia)
  - Genetica (Genetica delle popolazioni, Genetica quantitativa, Genomica, Proteomica)
  - Immunologia
  - Istologia
  - Limnologia
  - Micologia/Lichenologia
  - Microbiologia (Batteriologia, Virologia, studio dei prioni)
  - Morfologia
  - Neuroscienze (Neuroanatomia, Neurofisiologia, Neuroscienze sistemiche, Psicologia biologica, Psichiatria, Psicofarmacologia, Scienze comportamentali, Neuroetologia, Psicofisica, Neuroscienze computazionali, Cognitive science)
  - Paleontologia (Paleobotanica, Paleozoologia)
  - Patologia
  - Proteomica
  - Tassonomia
  - Tossicologia (lo studio di veleni e inquinamento)
  - Zoologia

Discipline biologiche che studiano la Vita a livelli crescenti di organizzazione


- Biologia molecolare
- Citologia
- Istologia
- Anatomia
- Biologia dei sistemi
- Sistematica

Categorizzazione per organismi studiati


- Algologia
- Antropologia
- Batteriologia
- Botanica
- Entomologia
- Erpetologia
- Ittiologia
- Mammologia
- Micologia
- Microbiologia
- Ornitologia
- Primatologia
- Virologia
- Zoologia

Categorizzazione per processi vitali


- Embriologia
- Fisiologia
- Genetica
- Immunologia
- Neuroscienza

Discipline in parte derivate o afferenti alla Biologia


- Bioetica
- Biofisica
- Biotecnologia
- Biologia forense
- Ecologia
- Paleontologia

Concetti trasversali a molte discipline biologiche


- Biologia teoretica
- Evoluzione

Voci correlate


- Biologia e chimica organica (cronologia)
- Jean-Baptiste de Lamarck
- Pierre de Monet
- Charles Darwin
- Rosalind Franklin, James Watson e Francis Crick, DNA, 1953
- Ernst Mayr Categoria:Biologia als:Biologie ja:生物学 ko:생물학 ms:Biologi simple:Biology th:ชีววิทยา



Climatologia

La climatologia è la scienza che si occupa dello studio della Terra principalmente dal punto di vista meccanico (movimenti di masse atmosferiche e oceaniche) e termodinamico (scambio di calore tra elementi del sistema climatico). Dal punto di vista climatico la Terra può essere suddivisa in 5 componenti:
- Atmosfera (è la componente gassosa del sistema climatico, è anche quella più rapidamente variabile nel tempo)
- Idrosfera (oceani, mari, fiumi e laghi)
- Criosfera (comprende ghiacciai, nevai e ghiacci oceanici)
- Biosfera (flora, fauna, attività umane)
- Litosfera (struttura orografica della Terra, ha una variazione nel tempo estremamente lenta) Bisogna poi considerare la sorgente esterna di energia costituita dal Sole.

Il riscaldamento dell'atmosfera e le sue conseguenze

Nel 2004 il Consiglio Artico ha reso noto che la temperatura invernale dell'Artico è aumentata di 7 gradi negli ultimi 50 anni del XX secolo, più di quanto si supponeva in precedenza. Altri dati disponibili sono il ritiro del ghiacciaio islandese Vatnajokull, di circa un metro l'anno nei dieci anni 1991-2001, e la diminuzione della superficie ghiacciata dell'Antartide, quantificabile in un 20% dal 1950 al 2003. LInternational Panel on Climate Change (IPCC), un comitato di esperti formato dall'ONU, prevede che le temperature aumenteranno di 1,4 - 5,8 gradi entro il 2100 rispetto al 1990. L'incertezza della previsione dipende dall'approssimazione dei modelli climatici odierni, ma è assodato che il riscaldamento nella regione artica è due volte più rapido che nel pianeta in genere. La conseguenza, oltre allo scioglimento dei ghiacci, è nello scioglimento del permafrost. L'orso polare, il tricheco e diverse foche sono a rischio e con loro la vita degli Inuit e dei samojedi. Un eventuale scioglimento dei ghiacci artici non provocherà un innalzamento del livello del mare, perché essi galleggiano, ma lo scioglimento dei ghiacci della Groenlandia, delle tundre e dell'Antartide sì. Con lo scioglimento dei ghiacci, che riflettevano nell'atmosfera una parte dei raggi solari, l'energia solare assorbita dalla Terra aumenterà e si verificherà un conseguente maggior riscaldamento, con innalzamento ulteriore del livello degli oceani. Secondo un rapporto al Pentagono del 2000 entro il 2020 alcune importanti città europee rischiano di essere sommerse dall'innalzamento del livello del mare. Certo sarà più facile la navigazione artica e subartica e sarà più facile l'estrazione di petrolio e metalli attorno all'Artico, nonché la coltivazione delle terre oggi gelide.

Voci correlate


- Paleoclimatologia Categoria:Geografia Categoria:Scienze_della_terra

Metro

Il metro (simbolo: m) è l'unita base SI della lunghezza. In origine, venne definito come 1/40.000.000 dell'equatore terrestre, ma dal 1983 venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299.792.458 di secondo.

Multipli e sottomultipli

Utilizzando i prefissi SI si ottengono i seguenti multipli e sottomultipli: : yottametro = Ym = 1024 m : zettametro = Zm = 1021 m : exametro = Em = 1018 m : petametro = Pm = 1015 m : terametro = Tm = 1012 m : gigametro = Gm = 109 m : megametro = Mm = 106 m : chilometro = kilometro = km = 103 m = 1000 m : ettometro = hm = 102 m = 100 m : decametro = dam = 101 m = 10 m : metro = m : decimetro = dm = 10−1 m = 0,1 m = 1/10 m : centimetro = cm = 10−2 m = 0,01 m = 1/100 m : millimetro = mm = −3 m = 0,001 m = 1/1000 m : micrometro = micron = μm = 10−6 m : nanometro = nm = 10−9 m : picometro = pm = 10−12 m : femtometro = fm = 10−15 m : attometro = am = 10−18 m : zeptometro = zm = 10−21 m : yoctometro = ym = 10−24 m

Storia

La definizione originale del metro risale al 1791, stabilita dall'Accademia francese delle scienze come 1/10.000.000 della distanza tra polo nord ed equatore, lungo la superficie terrestre, calcolata sul meridiano di Parigi. Ma il processo fu avviato gia l'anno precedente dal governo francese nel tentativo di costruire un sistema di unità di misura. Il 7 aprile 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale. L'incertezza nella misurazione della distanza portò l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure, BIPM, a ridefinire il metro nel 1889 come la distanza tra due linee incise su una barra campione di platino-iridio conservata a Sèvres. Nel 1960, con la disponibilità dei laser, l'undicesima Conferenza generale su pesi e sulle misure cambiò la definizione del metro in: la lunghezza di 1.650.763,73 lunghezze d'onda, nel vuoto, della linea di emissione rosso-arancio nello spettro del kripton-86. Nel 1983 la Conferenza generale su pesi e sulle misure definì il metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un 1/299.792.458 di secondo (ovvero, la velocità della luce nel vuoto venne definita essere 299.792.458 metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più facile da mantenere e più consistente della misurazione basata sulla circonferenza della Terra o sulla lunghezza di una specifica barra di metallo. In questo modo, se la barra andasse distrutta o persa, il metro standard potrebbe essere ricreato facilmente in ogni laboratorio. L'altro vantaggio è che può (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due linee.

Bibliografia


- Ken Alder, La misura di tutte le cose, Rizzoli 2002 (storia della misurazione dell'arco di meridiano tra Dunkerque e Barcellona di Jean-Baptiste Joseph Delambre e Pierre Méchain)

Voci correlate


- Conversione delle unità di misura
- Ordini di grandezza (lunghezza)
- SI Categoria:Unità di misura SI di base Categoria:Unità di lunghezza ja:メートル ko:미터 ms:Meter simple:Metre th:เมตร

Terra

La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole, il più grande dei pianeti terrestri del Sistema Solare, e l'unico corpo planetario del Sistema Solare adatto a sostenere la vita, almeno tra quelli conosciuti alla scienza moderna (anche se vi sono ipotesi e in alcuni casi qualcosa di più che la vita, probabilmente in forma microscopica, sia stata presente o possa esserlo ancora su alcuni corpi del sistema solare come Marte, Venere e alcune lune dei pianeti gassosi. Per saperne di più: [http://www.esa.int/export/esaCP/ESA4Z68708D_Italy_0.html]). La Terra ha un solo satellite naturale, la Luna, e la sua formazione è datata 4 miliardi e mezzo di anni fa. Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce. La linea orizzontale rappresenta l'equatore, mentre quella verticale un meridiano (Unicode: 20px).

Caratteristiche fisiche

Geosfera

L'interno della Terra, detto anche Geosfera, è costituito da rocce di diversa composizione e fase (solida, principalmente, ma talvolta anche liquida). Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un onda quando questa si trasmette ad un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevate superfici in profondità in cui si verifica una brusca accelerazione e deviazione delle onde, e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno. L'interno della Terra, come quello degli altri pianeti terrestri, è diviso chimicamente in una crosta formata da rocce da basiche ad acide, un mantello ultrabasico e un nucleo terrestre composto principalmente da ferro. Il pianeta è abbastanza grande da avere un nucleo differenziato in un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido, che produce un debole campo magnetico a causa della convezione del suo materiale elettricamente conduttivo. Dal punto di vista delle proprietà meccaniche, la crosta e la porzione superiore del mantello formano la litosfera, rigida; una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera, mentre il mantello inferiore, di nuovo rigido, si chiama mesosfera. Materiale proveniente dall'astenosfera si riversa continuamente in superficie attraverso vulcani e dorsali oceaniche non conservando però la composizione originale perché soggetto a cristallizzazione frazionata. cristallizzazione frazionata Lo schema seguente riassume le profondità e la caratteristica principale per la definizione dei vari gusci che compongono la Terra:
- 0-30/35 km -- Crosta (proprietà chimiche)
  - 0-60 km -- Litosfera (proprietà fisiche)
  - 60-700 km -- Astenosfera o Mantello superiore (proprietà fisiche)
- 30/35-2900 km -- Mantello (proprietà chimiche e fisiche)
  - 700-2900 km -- Mesosfera (proprietà fisiche)
- 2900-5100 km -- Nucleo esterno (proprietà chimiche e fisiche)
- 5100-~6375 km -- Nucleo interno (proprietà chimiche e fisiche) Nucleo interno

Proprietà chimico-fisiche della geosfera

Nel suo insieme, la composizione della Terra ordinata secondo la massa dei costituenti è:
- 34.6% ferro
- 29.5% ossigeno
- 15.2% silicio
- 12.7% magnesio
- 2.4% nichel
- 1.9% zolfo
- 0.05% titanio La temperatura all'interno della Terra aumenta progressivamente fino a raggiungere i 5270°K al suo centro. Il calore interno è stato generato in parte durante la formazione del pianeta e da allora ulteriore calore è stato continuamente generato dal decadimento radioattivo di isotopi dell'uranio, del torio e del potassio. Le rocce sono cattive conduttrici di calore, pertanto il calore trasmesso dall'interno all'esterno del pianeta è solo un ventimillesimo del calore che il pianeta riceve dal Sole. La densità media della Terra è di 5,515 g/cm3, rendendolo il pianeta più denso del Sistema Solare. Poiché la densità delle rocce della crosta terrestre varia da 2,6 a 3,5 g/cm3, il materiale del nucleo deve essere molto più denso: circa 5,7 g/cm3, vedi nucleo terrestre per approfondimenti.

Biosfera

La Terra è l'unico pianeta conosciuto ospitante la vita. Le forme di vita del pianeta compongono la biosfera. Le teorie correnti pongono la sua nascita a qualche centinaio di milioni di anni dopo la formazione del pianeta, tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa. La biosfera è divisa in vari biomi, abitati da una popolazione di flora e fauna all'incirca simile. Sulla terra, i biomi sono separati principalmente secondo la latitudine. I biomi a nord del circolo polare artico e a sud del circolo polare antartico sono relativamente vuoti di vita animale e vegetale, mentre quelli più popolati si trovano vicino all'equatore.

Atmosfera

La Terra ha un'atmosfera relativamente spessa, composta per il 78% di azoto, per il 21% di ossigeno e per l'1% di argon, più tracce di altri gas tra cui il biossido di carbonio e l'acqua. L'atmosfera separa la superficie terrestre dall'ambiente inospitale dello spazio e blocca buona parte delle radiazioni solari e non. I suoi vari strati, la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera sono diversi attorno al globo e variano anche assieme alle stagioni.

Idrosfera

La Terra è l'unico pianeta del Sistema Solare la cui superficie ospita acqua liquida. L'acqua copre il 71% della superficie terrestre (di cui il 97% è acqua salata e 3% acqua dolce [http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Water/]), e la divide in cinque oceani e sette continenti. La presenza di acqua liquida sulla superficie terreste è una combinazione delle giuste caratteristiche orbitali, del vulcanismo, della gravità, dell'effetto serra, del campo magnetico e dell'atmosfera ricca di ossigeno. Ci sono varie ipotesi che Europa, un satellite di Giove, ospiti dell'acqua liquida sotto lo strato di ghiacci che ricopre interamente la superficie (Per saperne di più si può leggere questo articolo in inglese tratto da un sito della NASA: [http://science.nasa.gov/newhome/headlines/ast02feb99%5F1.htm]). La Terra è in effetti oltre il bordo esterno delle orbite che permetterebbero ad un pianeta di essere abbastanza caldo per formare acqua liquida. Senza una qualche forma di effetto serra, l'acqua della Terra congelerebbe. I reperti paleontologici indicano che ad un certo punto, dopo che i batteri blu-verdi (Archea) colonizzarono gli oceani, l'effetto serra smise di funzionare, e la Terra si congelò completamente per un periodo compreso tra 10 e 100 milioni di anni (vedi Terra congelata). Sugli altri pianeti, come Venere, l'acqua gassosa è dissociata dagli ultravioletti solari, e l'idrogeno è ionizzato e soffiato via dal vento solare. L'effetto è lento, ma inesorabile. Si pensa che questa sia la causa della mancanza d'acqua di Venere. Privato dell'idrogeno, l'ossigeno reagisce con la superficie e viene inglobato in minerali solidi. Sulla Terra, uno scudo di ozono assorbe la maggior parte degli ultravioletti energetici nell'alta atmosfera, riducendo questo effetto. La magnetosfera inoltre impedisce al vento solare di interagire con l'ionosfera sottostante. Infine il vulcanismo, aiutato dagli effetti di marea della Luna, emette continuamente vapore d'acqua dall'interno. La tettonica a placche della Terra ricicla il carbonio e l'acqua mediante la subduzione di zone ricche di sedimenti, convertendoli in magma ed emessi dai vulcani come biossido di carbonio gassoso e vapore. Le correnti oceaniche, inoltre, sono ritenute causa di una particolare oscillazione dell'asse di rotazione terrestre, detta oscillazione di Chandler.

Età della Terra

Modelli chimici basati sull'attuale abbondanza di isotopi radioattivi con lunghissimi tempi di decadimento e l'analisi composizionale di materiale non differenziato proveniente da meteoriti e dalla Luna datano la formazione della Terra a 4,5 miliardi di anni fa. La difficoltà principale nella determinazione dell'età della Terra è legata al fatto che nessuna roccia attualmente affiorante sul pianeta presenta questa età; ciò è dovuto alla natura fluida o plastica della totalità della crosta terreste durante il primo miliardo di anni circa. Inoltre processi di differenziazione magmatica separavano in questa prima fase i vari elementi concentrandone solo alcuni all'interno della crosta terrestre. Questo frazionamento rende difficile stabilire con esattezza il contenuto iniziale di alcuni geocronometri e pertanto non è possibile calcolare con esattezza le abbondanze iniziali. Le rocce più antiche rinvenibili sul pianeta sono rocce continentali, si ritrovano nei cratoni e hanno un'età pari a 4,1 miliardi di anni. La maggior parte della crosta oceanica è più giovane, perché continuamente riciclata dai meccanismi legati alla tettonica delle placche: la rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.

La Terra nel Sistema Solare

giurassiche La Terra ruota una volta al giorno attorno all'asse che unisce il Polo Nord al Polo Sud. Ruota attorno al Sole, completando una rivoluzione all'anno. Ha un satellite naturale, la Luna, che le gira attorno in circa 28 giorni. Viste dal Polo Nord terrestre, tutte questi movimenti si svolgono in senso antiorario. I piani dei movimenti non sono precisamente allineati: l'asse della Terra è inclinato di 23,5 gradi rispetto alla perpendicolare del piano Terra-Sole (causando le stagioni), e il piano Terra-Luna è inclinato di cinque gradi, cosa che impedisce il verificarsi di due eclissi ogni mese, e le rende invece un evento raro. In varie epoche venne ritenuto che la Terra fosse piatta, delimitata dalle acque dell'oceano, e fosse al centro dell'universo.
Si riteneva che la Terra fosse piatta perché non si conosceva la natura centrale della forza di gravità che permette di avere il cielo sempre come alto e il centro della Terra come basso e quindi superare l'apparente paradosso che si dovesse camminare con la testa rivolta verso il "basso" dall'altra parte della Terra. Le prime testimonianze della sfericità terrestre ci arrivano da Pitagora (VI-V secolo a.C.) e da Parmenide (V secolo a.C.); poi Aristotele (384 AC-322 AC) portò le prime dimostrazioni ed infine Eratostene (274 AC-196 AC) fece le prime misurazioni. Gli studiosi del Basso Medio Evo, poi, come Giovanni di Sacrobosco, Ruggero Bacone, Tommaso d'Aquino, Brunetto Latini, Dante Alighieri, Giovanni Buridano ed altri sostengono la sfericità della terra con argomenti, per lo più di questo genere: 1. L'ombra proiettata dalla terra sulla luna, durante un'eclisse parziale, è un arco di cerchio; 2. La parte che per prima scompare di una nave all'orizzonte è la chiglia.
Si ritenne molto più a lungo che la Terra fosse al centro dell'universo perché si ha l'impressione che siano tutti gli altri corpi celesti a girare intorno ad essa; inoltre osservando il cielo di notte si ha l'impressione che sia una volta incurvata sulla Terra, illusione dovuta all'immensità dello spazio. La precisione necessaria nelle misurazioni astronomiche per poter confutare con certezza la teoria geocentrica fu raggiunta solo alla fine del Medioevo.

Influenza della Luna

La Luna è un satellite relativamente grande, simile ad un pianeta terrestre, con un diametro pari ad un quarto di quello terrestre e una massa pari ad 1/81. L'attrazione gravitazionale della Luna causa la maggior parte delle maree terrestri. La stessa azione porta ad un lento rallentamento della rotazione della Terra su se stessa, dell'ordine di un'ora ogni parecchie centinaia di milioni di anni. La Terra ha avuto lo stesso effetto sulla Luna, ma il processo è stato molto più veloce a causa della piccola massa della Luna, e quest'ultima ha adesso un giorno perfettamente uguale al periodo di rotazione attorno alla Terra. maree maree La Luna potrebbe essere stata fondamentale per la