Carnevale della Fisica #24

 “Sperimentare significa imparare, conoscere, scoprire. Ed è una cosa di cui non si può fare a meno!” (Leonardo, 10 anni)

Vi do il benvenuto alla ventiquattresima edizione del Carnevale della Fisica!

 

Si tratta di una edizione “sperimentale” per il mio giovane blog, perchè è la prima volta che mi capita di avere l'onore di poter ospitare questo meraviglioso evento sul mio spazio personale.

È anche un po' per questo che il tema scelto (come al solito non vincolante) per il mese di ottobre è stato proprio “Sperimentare”, inteso principalmente come il fare esperimenti in Fisica (e tutto ciò lo si può facilmente intuire osservando l'immagine di apertura).

Qualche breve considerazione iniziale.

Sperimentare è l'azione principale che dà significato alla Scienza. Senza gli esperimenti il progresso scientifico non avrebbe potuto portare a grandi cambiamenti nella nostra vita quotidiana e spesso è grazie agli esperimenti, al provare facendo, alle scoperte a volte casuali che si può arrivare ad innovazioni di enorme importanza.

Nel senso comune quando si “sperimenta” si tenta di fare qualcosa che mai si era provato prima di allora.

“Per me l'esperimento è quando non so una cosa, ma provo a farla” (Lisa, 8 anni)

Ma sperimentare è anche una precisa pratica che dà fondamento al cosiddetto Metodo Scientifico, la modalità grazie alla quale la Scienza procede per raggiungere e ampliare la conoscenza sul mondo.

A capire che cosa sia il Metodo Scientifico ci aiuta il piccolo Filippo che spiega: “Per sperimentare bisogna farsi delle domande e rispondere con delle ipotesi. Poi per sapere se è giusta l'ipotesi si deve fare l'esperimento”. 
Insomma, si parte sempre da una o più domande, domande vere, che ci incuriosiscono e ci fanno pensare al perchè delle cose. A queste domande (se sono domande “vere”, cioè alle quali si ha l'impellenza di dare una risposta) si tenta di dare delle risposte, di solito più di una, plausibili e formulate in base alle proprie conoscenze ed esperienze. Questa è la fase della formulazione delle ipotesi.

Le ipotesi però vanno verificate, cioè dobbiamo controllare se queste sono reali o no. E per questo procediamo facendo un esperimento.

Dall'esperimento si traggono informazioni, osservazioni, dati ed esiti che poi vanno rielaborati e controllati (svolgendo ulteriori esperimenti, cambiando delle variabili, ripetendo le stesse cose in contesti diversi o con oggetti diversi).

Grazie a questo procedere si può arrivare alla conclusione e quindi alla verifica di un'ipotesi che era stata formulata precedentemente (oppure che è scaturita durante l'esperimento).

Ecco uno scienziato...al lavoro! :-)

Io sono un'insegnante di scuola primaria. Quando mi è stato chiesto di ospitare un Carnevale della Fisica ho pensato subito (per deformazione personale, ovviamente) a come poterlo sfruttare per il mio lavoro. 
Proprio per questo ho scelto di approfondire questa tematica, che è fondamentale a scuola: per i bambini della scuola primaria, infatti, sperimentare è una pratica necessaria, perchè proprio a questa età è indispensabile imparare facendo, manipolando, provando e riprovando. 
E' anche e soprattutto per questo motivo che ho scelto di allestire questa edizione in un modo del tutto particolare. Ho scelto di farmi aiutare proprio dai bambini per spiegare che cosa significa "Sperimentare", chiedendo loro di "regalarmi" dei disegni o delle frasi tramite i quali potessero raccontarmi la loro idea riguardo questo argomento ed esprimere liberamente i loro ragionamenti sul tema. 
I disegni e le frasi dei miei piccoli aiutanti, quindi, saranno il filo conduttore di questo Carnevale, all'insegna della sperimentazione! 

“Sperimentare vuol dire dare delle risposte ai nostri perchè” (Matilde, 10 anni)

Entriamo, quindi, nello spirito del Carnevale!


Apriamo la rassegna di articoli con una new entry: si tratta di Enrico Miotto, un fisico con cui ho anche avuto il piacere di collaborare qualche anno fa, che lavora presso il Museo della Scienza e della Tecnologia “Leonardo da Vinci” di Milano. Enrico ha da poco aperto un blog dal titolo Lavori in Corso e partecipa per la prima volta a questo Carnevale con questo articolo: Andare in salita con la ruota che sembra ferma.

Con la preparazione e la vena attenta e creativa da sperimentatore che lo contraddistinguono in tutte le sue proposte, Enrico racconta un'osservazione scaturita da un momento della sua routine quotidiana (andare in bicicletta da casa alla stazione), che gli ha permesso di formulare ipotesi molto argute e di verificarle tramite alcuni esperimenti che nell'articolo vengono ben spiegati e documentati.

Questa è la conferma che gli esperimenti possono anche servire per dare una risposta più precisa ai “perchè” di tutti i giorni e aiutarci a spiegare e comprendere le cose che ci capitano nella nostra normale vita quotidiana.

 
                       “L'esperimento, per me, è un po' come una magia” (Leonardo, 8 anni)

Proseguiamo con Gabriele Giordano, il nostro giovanissimo e affezionatissimo blogger di Era Futura, che ci propone ben due articoli.

Il primo, un po' con la stessa idea di esperimento che ha ben espresso il piccolo Leonardo, è intitolato La Super “Magia”.

Niente superpoteri! Si tratta a tutti gli effetti di Scienza, che viene impiegata anche molto bene da maghi e illusionisti del nostro secolo per creare incredibili e apparentemente inspiegabili illusioni. E Gabriele in questo articolo ce ne mostra esempio in maniera molto chiara: attraverso due video ci porta alla conoscenza delle proprietà dei Superconduttori e grazie alle immagini si può osservare il loro comportamento in situazioni quasi da “spettacolo di magia”, ma anche conoscere le applicazioni pratiche che questi possono avere nella Tecnologia di domani.

In un secondo articolo, invece, Gabriele ci documenta un'esperimento che sta portando avanti da qualche settimana e che, probabilmente, potrebbe avere alcune influenze positive sul nostro approccio con il risveglio quotidiano: Questione d'occhiali

Gabriele, da bravo scienziato, parte da alcune ipotesi ed effettua alcuni esperimenti su sé stesso e su alcuni amici. Per ora si tratta di un esperimento ancora in fase di test, ma si cercano volontari per provare gli interessantissimi effetti (che, nel caso, potrebbero essere solo positivi) e permettere a Gabriele di sviluppare ulteriormente il suo lavoro. È possibile che indossando un paio di occhiali da sole appena ci svegliamo e apriamo gli occhi, il cosiddetto “trauma mattutino da risveglio” possa del tutto o in parte scomparire? Se anche voi la mattina impiegate tempo e fatica per svegliarvi completamente, allora l'esperimento potrebbe fare proprio al caso vostro!

“Facendo gli esperimenti ti diverti di più ed è molto più facile imparare. Ogni cosa della scienza è interessante!” (Alessandro, 10 anni)

Cambiamo un po' genere e passiamo a Popinga che in questa edizione ci propone un articolo tratto da un paper di ArXiv, pubblicato anche su Research Blogging, dal titolo Ritornare a Parmenide. 

Ecco di cosa si tratta. L'astrofisico argentino Gustavo E. Romero sostiene una visione quadridimensionale, non dinamica, dello spazio-tempo, in cui il divenire non è una proprietà intrinseca della realtà. Questa idea presenta molti aspetti in comune con la concezione parmenidea dell’universo. Lo spazio-tempo quadridimensionale, rappresentato matematicamente dalla varietà topologica descritta da Romero, è invariabile, eterno, privo di moto, unico, proprio come l’universo di Parmenide. 

In questo caso si tratta di un contributo più filosofico che sperimentale, ma del resto filosofi si nasce e in questo senso cade proprio a pennello la definizione di Scienza che ha dato anche la piccola Alice:

“Per me la scienza è una clessidra che fa passare il tempo veloce” (Alice, 8 anni)

Passiamo ora ai contributi che arrivano da Chimicare.org e che si inseriscono perfettamente nel contesto dello Sperimentare, in quanto la Chimica è la scienza che sperimenta per eccellenza e anche nell'immaginario dei bambini si possono trovare moltissimi riferimenti a questo concetto. Ad esempio, molti bambini intendono l'esperimento come un "fare pozioni o miscugli tra sostanze" e realizzano diversi disegni in cui un fantomatico scienziato è alle prese con liquidi di vari colori inseriti in alambicchi e tubi trasparenti dalle forme strane.

"Sperimentare è provare cose pazze, per vedere se esplodono" (Matteo, 8 anni)

Spiega, infatti, anche Franco Rosso nel suo articolo: “Quella del chimico organico sintetista, dai suoi strumenti al suo modus operandi, è probabilmente l’immagine che più ha condizionato negli anni la creazione dello stereotipo, in larga parte fuorviante eppure a suo modo simpatico, del chimico e della stessa scienza chimica al di fuori del contesto degli addetti ai lavori: contenitori con liquidi colorati in ebollizione, tubicini a serpentina ovunque e tanti apparecchi in vetro collegati insieme in modo apparentemente confuso, vapori che fuoriescono dalle ampolle ed un potenziale rischio di esplosione sempre dietro l’angolo, sono tutti scenari che, seppur con ovvie esagerazioni e licenze poetiche, possono essere riportati all’attività del chimico sintetista, o per lo meno a quella che era la sua attività fino ad un paio di decenni or sono.”

"L'esperimento è quando metti una sostanza in tubi e cose chimiche e alla fine esce un'altra sostanza" (Gabriele, 7 anni)

Da Chimicare arrivano un articolo di Franco Rosso, dal titolo La Sintesi: il lato creativo della chimica e un articolo di Nadia Di Blasio che si intitola Il chimico stratega e la sfida della sintesi asimmetrica.

In entrambi gli articoli si vogliono mostrare diversi aspetti dell'approccio sperimentale alla Sintesi Organica, spiegati soprattutto per i “non addetti ai lavori”.

“Mescolare tante cose insieme potrebbe diventare una pozione o una medicina che cura delle malattie” (Gioele, 7 anni)

Passiamo ora ai contributi della collega Annarita Ruberto, preparatissima ed estremamente creativa insegnante della scuola secondaria che con il suo blog Scientificando riesce a proporci sempre splendide e accurate esperienze realizzate con i suoi alunni, documentate in maniera egregia.

 

Per questa edizione, inerenti col tema “Sperimentare”, ci propone due articoli.

Il primo è Il mio Ebook gratuito su Temperatura e Calore che riguarda un percorso interamente sperimentale svolto in classe con i suoi alunni, documentato sottoforma di Ebook gratuito e completamente scaricabile e inerente alla tematica: Temperatura, Calore e il problema della struttura particellare della Materia”.
 

Il secondo contributo è più recente e riguarda una tematica da sempre affascinante ed estremamente utile e interessante che coinvolge in primo piano anche la Scienza: Le Bolle Di Sapone...Intelligenti

Anche questo articolo tratta un'attività sperimentale proposta alla scuola secondaria, ma che, soprattutto per la realizzazione pratica, può tranquillamente essere riprodotta anche da un “pubblico” più giovane, per esempio di bambini della scuola primaria. Veramente interessante sia la strutturazione delle fasi dell'esperienza, sia i riferimenti finali a link utili che permettono al lettore di approfondire la conoscenza di questo affascinante argomento.

"Si fanno esperimenti quando si scoprono cose nuove, per capire come utilizzarle a proprio vantaggio o come funzionano" (Salvatore, 9 anni)

Rosa Maria Mistretta, un'altra bravissima collega che propone le sue esperienze e riflessioni sul suo blog La Scuola del Sapere, ci regala un articolo davvero interessante, che riguarda sempre la sperimentazione, ma in un contesto un po' meno quotidiano: lo spazio.

L'articolo si intitola: Sperimentazioni Spaziali: che cosa succede sulla Stazione Spaziale Internazionale? e racconta in breve, anche grazie all'approfondimento con link e video esplicativi, ciò che attualmente si sta sperimentando in quel gigantesco laboratorio spaziale che anche di notte ci capita di scorgere ad occhio nudo, fluttuante attorno al nostro pianeta.

 

"Sperimentare vuol dire costruire una cosa utile che nessuno aveva mai fatto prima (Marcello, 7 anni)

Proseguiamo con un'altra collega che lavora come me alla scuola primaria: Rosalba Cocco, un'insegnante che da tempo cura il blog Crescere Creativamente e che è davvero un'incredibile miniera di idee e spunti interessanti da cui attingere per il proprio lavoro quotidiano in classe (parlo a nome mio e a nome di tutte le colleghe della scuola primaria, a cui consiglio vivamente di seguire i lavori di “maestra Rosy”). 

 

Rosalba ci propone una filastrocca e un'esperienza svolta con i suoi bambini in classe: Scienze: l'atmosfera.

Un filastrocca per conoscere l'atmosfera, la trasparente pellicola che avvolge il nostro pianeta. Una filastrocca per ricordare ciò che è importante ricordare, per parlare ancora un volta, non solo dell'estrema bellezza del nostro pianeta, delle straordinarie invenzioni "naturali" ma anche dei problemi che lo affliggono a causa dei comportamenti umani. Ai bambini un giorno toccherà il testimone delle decisioni da prendere, intanto ora impariamo insieme divertendoci!

“Sperimentare è un modo divertente per imparare cose nuove, scoprire come sono fatti alcuni oggetti. I bambini che sperimentano sono piccoli grandi scienziati” (Marco, 10 anni)

Continuiamo presentando il contributo ancora di un'altra collega, Tania Tanfoglio, un'audace e creativa insegnante che lavora alla scuola secondaria, che ci racconta le magnifiche esperienze che realizza a scuola con i suoi alunni.

Dal suo blog Science For Passion (un nome davvero eloquente e che dà immediatamente un'idea del “personaggio” di cui stiamo parlando!) ci propone l'articolo a tema: Sperimentare...Studiando Fisica! 

Così racconta, in breve, le sue motivazioni alla redazione dell'articolo: “La parola sperimentare mi ha fatto pensare a dei giochi didattici on line. Sul sito del progetto IPRASE (Istituto Provinciale per la Ricerca, l’Aggiornamento e la Sperimentazione Educativa) del Trentino ce ne sono parecchi, adatti sia ai ragazzi del biennio delle superiori sia ai ragazzi delle medie. Naturalmente in questo post parlo di giochi di fisica. Nella parte finale mi sono concessa anche una segnalazione di giochi di matematica per i ragazzi delle medie.”

Uno spunto sicuramente da non perdere per tutti gli insegnanti. E una piccola considerazione: la Fisica si incontra quotidianamente, per cui anche giocare è sperimentare un po' di Fisica!

“L'esperimento è quando gioco per diventare più bravo” (Tommaso, 7 anni)

Gianluigi Filippelli, dal suo blog Dropsea ci suggerisce diversi contributi inerenti al tema di questo Carnevale. Passiamoli in rassegna:

Tevatron sempre al top! Per celebrare degnamente il Tevatron, che ha chiuso le attività a fine settembre, un piccolo post sulla scoperta del top quark, una delle tante prestigiose scoperte fatte nell'acceleratore statunitense.

 
Il Nobel delle supernove: una breve storia della scoperta dell'espansione accelerata dell'universo che quest'anno ha visto l'assegnazione del Nobel ai suoi scopritori, Brian Schmidt, Adam Riess, Saul Perlmutter.

L'influenza del Sole sulla Terra: la radiazione solare è in grado di modificare l'orbita della Terra? A questa domanda, che gli rivolgono gli studenti del suo corso, ha provato a rispondere Salvatore Esposito con un articolo referato sulla didattica della fisica. Con questo post ho provato a raccontare i calcoli e i ragionamenti cercando di raccontare un percorso didattico che potrebbe anche essere proposto agli studenti delle scuole superiori.

Un po' d'ordine, please: i neutrini superluminali tornano a colpire. Partendo da un seminario sui neutrini ospitato dal Dipartimento di Fisica di Milano, ho provato a raccontare il preprint di sir Michael Berry, IgNobel nel 2000, in cui esclude una delle molte soluzioni proposte e uscite nell'immediato su arXiv.

La relatività speciale e la prima legge di Keplero: un altro contributo didattico. Questa volta esamino un articolo del fisico turco Tonguc Rador, che cerca di capire la compatibilità della prima legge di Keplero sulle orbite ellittiche con le trasformazioni di Lorentz.

“Se prendi qualcosa di gassoso (come la Coca Cola) e poi metti insieme delle mentine fa una fontana. Io ci ho provato!” (Alessio, 8 anni)

Proseguiamo con Leonardo Petrillo, giovane studente di Fisica appassionato di musica, che contribuisce al Carnevale della Fisica di questo mese direttamente dal suo blog Scienza e Musica 
 

L'articolo di Leonardo, che si collega perfettamente al tema proposto è: 6 famosi esperimenti della Storia della Fisica.

L'articolo in questione tratta di 6 importanti esperimenti che sono occorsi nella storia della Fisica. La scelta di trattarne esattamente 6 non è casuale, ma ha un motivo "matematico" ben preciso che si può scoprire leggendo il contributo.

Quali sono questi esperimenti? Essi sono:

1) Esperimento di Michelson-Morley;

2) Esperimento di Ørsted;

3) Esperimento di Faraday;

4) Esperimento di Ampère;

5) Esperimento di Young (della doppia fenditura);

6) Esperimento di Davisson-Germer

A fine articolo, come solitamente avviene nel blog Scienza e Musica, Leonardo ha inserito alcuni video musicali, in questo caso riguardanti la bravissima (bravissima è dire poco!) pianista ucraina Valentina Lisitsa in azione su brani di Liszt, Johann Strauss e Rachmaninoff.

“Sperimentare è capire cosa è successo nel passato” (Alice, 8 anni)

Paolo Pascucci, dal blog Questione della Decisione ci invia un sintetico, ma molto interessante contributo legato al tema “Sperimentare”, che intitola Breve storia per immagini degli esperimenti scientifici in fisica. 

Il titolo parla già da sé, come in effetti l'infografica che Paolo ci propone e che in pochi secondi è in grado di fornirci informazioni precise e dettagliate riguardo alla storia degli esperimenti scientifici in abito fisico, dal 240 a.C. al 1845 d.C.

 

“Per me l'esperimento è mescolare liquidi o sostanze diverse, vedere con il microscopio piccole cose, osservare animali come ragni, funghi velenosi ed insetti” (Giulia, 8 anni)

Anche Gravità Zero partecipa al Carnevale, proponendo numerosi contributi.

Claudio Pasqua ci propone:

• Il web spiega perchè 147 imprese controllano il mondo 
• Bloopers: errori scientifici nel cinema di fantascienza 
• Nobel per la Fisica 2011 a 3 astrofisici che studiano come si espande l'Universo

   

Massimo Auci presenta questo articolo: Fasterthan the speed of light: The Economist rilancia  
 

Virginia Greco, Fisica sperimentale al CERN e giornalista, ci propone: Il Tevatron va in pensione 
 

Infine Paolo Ciafaloni, ricercatore INFN, Sezione di Lecce, ci segnala: Neutrini più veloci della Luce: le difficoltà interpretative 
 

“Gli esperimenti servono a scoprire se qualcosa esiste o no” (Jacopo, 9 anni)

Infine, più che un contributo, segnalo un evento che mi suggerisce Elisabetta Durante e che si lega piuttosto bene con il tema proposto dal Carnevale di questo mese.

Il primo Gender Summit europeo accoglie a Bruxelles la mostra di Elisabetta Durante “Donne alla guida della più grande macchina mai costruita dall’Uomo”, una mostra che sperimenta  nuovi metodi di comunicazione della Fisica per parlare della Fisica di oggi e della Società di domani.
 

Alla ricerca europea è dedicato il Summit promosso da European Science Foundation, Stoa, Cost, GenSet, e patrocinato da Consiglio Europeo e V.Presidenza del Parlamento Europeo.

Questo prestigioso contesto (Bruxelles, 8 - 9 novembre 2011) intende affrontare anche il tema  della comunicazione della scienza e della necessità di sperimentare nuove forme, metodi e linguaggi di formazione/ informazione, soprattutto alla luce degli scarsi risultati ottenuti presso il grande pubblico dalle tradizionali attività di 'outreach'. Per questa ragione, il Summit fa da cormice alla mostra "Donne alla guida della più grande macchina mai costruita dall'Uomo", un progetto di comunicazione ideato dalla giornalista scientifica Elisabetta  Durante, e considerato metodologicamente interessante, efficace e innovativo.

La mostra ha infatti 'sperimentato' un linguaggio nuovo per raccontare con efficacia il più complesso progetto  di Fisica di tutti i tempi (LHC-CERN) e in particolare le sue protagoniste femminili, raccogliendo attenzione e consensi nei numerosi contesti italiani ed europei (università, imprese, scuole, laboratori, fiere, musei ecc.) in cui è stata finora allestita, ed in cui ha animato dibattiti, convegni, eventi di open discussion.

Elisabetta Durante spiega infatti: “Il carattere sperimentale della mostra consiste nel fatto che parla di un progetto scientifico difficile nel modo più facile possibile; ma consiste anche e soprattutto nel fatto che essa trasmette nel contempo messaggi non strettamente scientifici e di interesse più generale. Il mio obiettivo è dimostrare che la scienza non è un mondo a sè ma, al contrario, è un mondo attraversato dagli stessi problemi che intervengono nel nostro 'quotidiano'. La sfida della comunicazione scientifica, a mio avviso, consiste oggi nel combinare i temi sostanzialmente ingestibili legati a una ricerca sempre più spinta e gergale, verso contenuti di fondo come la qualità  della ricerca, le ricadute applicative, il rapporto tra scienza e impresa, la meritocrazia, la parità ecc. Tutti aspetti di importanza strategica per costruire percorsi di conoscenza e sviluppo,   dialogo con la società,  incoraggiamento e orientamento dei e delle giovani,  reale promozione di positivi modelli femminili.”

Dopo questa presentazione, non potevo non fare riferimento al contributo di Martina, una mia piccola alunna con cui, a proposito dell'argomento “sperimentare”, ho potuto scambiare queste brevi battute:

“Maestra, ma esistono anche le scienziate?”

“Certo, ce ne sono moltissime, che hanno fatto delle scoperte molto importanti per la Scienza!”

“Ah...allora io voglio fare la scienziata!” 

Prima di arrivare alla conclusione di questo “sperimentatissimo” Carnevale, vorrei citare, da ultimo, il mio personale contributo apparso su questo blog. Si tratta di Esperimenti con la Luce, un breve e molto semplice Ebook in cui raccolgo alcuni esperimenti relativi al tema della Luce, realizzati ed elaborati diversi anni fa, quando ancora ero un'insegnante alle prime armi, ma già con le idee piuttosto chiare riguardo a ciò che avrei fatto in classe! :-) 

Ecco un disegno a me dedicato! Mi piacerebbe davvero molto possedere uno splendido laboratorio come quello disegnato da Elisa! (per quanto riguarda i capelli viola, invece...magari ne riparliamo...)

Concludo questo Carnevale con dei ringraziamenti molto sentiti. Prima di tutto verso tutti i carnevalisti che hanno scelto di partecipare con spunti estremamente originali, interessanti e personali (in buona parte inerenti alla tematica che avevo proposto) e che in questo mese mi hanno supportato e incoraggiato mentre mi accingevo ad ospitare su Friedrich il mio primo Carnevale della Fisica (ero e sono piuttosto emozionata, in effetti!).

Un altro enorme ringraziamento va a tutte le mie colleghe che si sono lasciate influenzare da questa mia “pazza” proposta e hanno collaborato a questo progetto raccogliendo materiale e parlando di sperimentazione nelle loro classi...permettendo non solo ai bambini di riflettere sull'argomento, ma anche scoprendo le magnifiche idee scaturite dalle menti dei loro piccoli alunni.

Infine, il ringraziamento in assoluto più grande va a tutti i bambini che hanno dato il loro contributo e mi hanno aiutato, grazie ai loro profondi pensieri e ai loro splendidi disegni, ad allestire questo Carnevale nella maniera migliore possibile! In particolare ringrazio i bambini delle classi 2^, 3^, 4^ e 5^ della scuola primaria Boschetto di Cremona e i bambini delle classi 3^ A e 3^ B della scuola primaria Manzoni di Cremona. Anzi, mi scuso con loro se non sono riuscita ad inserire tutti i loro splendidi disegni e le loro grandi idee...prometto che ne farò buon uso per le mie prossime pubblicazioni! :-) 

"La Scienza ci aiuta a migliorare, noi stessi e le nostre abitudini." (Salvatore, 9 anni)

Buone sperimentazioni a tutti ed arrivederci al prossimo Carnevale! :-)