13 Marzo 2025
16:00 - 17:30
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Giovanni Battista Benedetti (1530-1590) tra matematica e musica

Danilo Capecchi - Università di Roma La Sapienza

Sebbene la tesi secondo cui la storia della musica e la storia della scienza siano inseparabili sia ormai esplicitamente accettata da tutti gli storici, solo pochi hanno tratto la conclusione appropriata: per studiare la storia della musica, è necessario utilizzare anche gli strumenti della storia della scienza.
Questo è particolarmente vero per la comprensione del pensiero dei teorici della musica alle soglie della rivoluzione scientifica, come nel caso di Giovanni Battista Benedetti (1530-1590), oggetto del seminario. Egli fu tra i primi matematici professionisti a mostrare interesse per la musica speculativa, più di un millennio dopo il matematico greco Claudio Tolomeo (II secolo). Benedetti riporta le sue considerazioni sulla teoria della musica in due lettere indirizzate al famoso musicista fiammingo Cipriano de Rore (1515?-1565), pubblicate nell'opera del 1585 Diversarum speculationum mathematicarum physicarum liber. Egli avanza su due fronti di indagine distinti. Da un punto di vista matematico, si occupa dell'organizzazione delle scale musicali; da un punto di vista fisico, della natura del suono e delle consonanze.
Forse il suo contributo più importante nella storia della musica è stato consolidare l'idea che il suono sia dovuto a vibrazioni periodiche dell'aria e che le consonanze siano legate a semplici rapporti di frequenze piuttosto che a lunghezze astratte delle corde, che potrebbero al massimo spiegare i toni degli strumenti a corda ma non di altri strumenti. Ciò ha permesso di dare una spiegazione meccanicistica delle consonanze e di eliminare l'aura mistica associata ai concetti numerologici pitagorici e platonici.
Importante sia per la musica sia per la meccanica è la prima dimostrazione teorica di Benedetti secondo cui la frequenza di vibrazione di una corda è inversamente proporzionale alla sua lunghezza.

13 Febbraio 2025
16:00 - 17:30
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Tesori Modenesi ritrovati, sapere, storie e arte raccontati dalla collezione della strumentazione scientifica storica 1750-1920

Rossella Brunetti e Sandra Morelli - Università di Modena e Reggio Emilia

Come molte altre Università italiane, l’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia possiede una collezione di strumentazione scientifica storica che comprende molti pregevoli esemplari, testimoni della ricerca scientifica e della didattica condotte a Modena a partire dalla metà del 1700. Una larga parte di questo patrimonio è stata per molti anni custodita in deposito e ha subito molti trasferimenti, patendo anche perdite e danneggiamenti.
Allo scopo di contribuire alla salvaguardia di questa collezione si è costituito presso il Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia un gruppo di lavoro che include docenti, tecnici universitari e restauratori.
Il seminario racconterà nella prima parte le varie fasi di questo lavoro in relazione agli obiettivi che ci siamo prefissi. Nella seconda parte
verranno presentati alcuni esempi della strumentazione recuperata. Essi, assieme ad altri, saranno inclusi in una mostra che si terrà a Modena tra ottobre e dicembre 2025 nell'ambito delle celebrazioni per l'850-esimo anniversario della nostra Università.

16 Gennaio 2025
15:00 - 16:30
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Corpuscoli ignei e atomi luminosi: l'ipotesi atomistico-corpuscolare sulla natura del calore e della luce nel Saggiatore di Galileo Galilei

Stefano Salvia - Università di Pisa

L'ipotesi atomistico-corpuscolare sulla struttura della materia e sulla natura del calore e della luce che emerge in particolare dalle pagine del Saggiatore di Galileo deve molto alla filosofia naturale del medico istriano Santorio Santorio, amico e allo stesso tempo rivale dello scienziato pisano. Secondo la teoria in questione tutti i corpi materiali sarebbero aggregati di composti a loro volta riducibili a combinazioni dei quattro elementi tradizionali, e i corpuscoli “elementari” ad essi associati sarebbero ulteriormente risolvibili nei veri e propri atomi, unità fondamentali e tra loro identiche di materia prima senza altre determinazioni se di tipo quantitativo. Tutte le proprietà degli elementi sarebbero dovute alle differenti configurazioni con cui gli atomi di base si combinano per dar luogo ai corpuscoli elementari. Analogamente per le proprietà di secondo livello dei composti e per quelle derivate dei loro aggregati. Per quanto si tratti di una ricostruzione su basi puramente indiziarie, la teoria “ibrida” atomistico-corpuscolare della materia appena descritta, che identifica il calore con gli effetti meccanici prodotti dal fluire dei corpuscoli di fuoco attraverso i vuoti interstiziali dei corpi e la luce con gli stessi atomi fondamentali non confinati nei corpuscoli elementari ma liberi di muoversi nello spazio vuoto, porta in definitiva la firma di Giordano Bruno. Si tratta infatti di un modello unico nel suo genere, una variante peculiare dell'atomismo/corpuscolarismo moderno, riconducibile ai poemi francofortesi pubblicati da Bruno nel 1591 (De minimo, De monade, De immenso). Il matematico e filosofo naturale tedesco Joachim Jung, allievo di Santorio a Padova, riproporrà esattamente questo modello con alcune variazioni, nel solco di quanto elaborato dal maestro. Galileo tratta nel Saggiatore di tutto questo in forma puramente congetturale e senza alcun riferimento a Santorio, la sua fonte diretta. I due si erano conosciuti a Venezia, frequentando il circolo intellettuale del di Andrea Morosini, di cui facevano parte anche Paolo Sarpi e Giovan Francesco Sagredo, e che aveva accolto per un breve periodo lo stesso Bruno. Non possiamo affermare con certezza che il modello bruniano sia stato oggetto di discussione durante le riunioni nella villa di Morosini, ma tutti gli elementi a nostra disposizione sembrano convergere verso l'ipotesi che il ridotto del patrizio veneziano abbia svolto un ruolo chiave nella sua ricezione proprio tra alcuni dei più importanti membri del cenacolo.

12 Dicembre 2024
16:00 - 17:30
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Raoul Gatto e Bruno Touschek: La nascita dei primi collisori fra elettroni e positroni e l'eredità scientifica di due grandi maestri

Giulia Pancheri - INFN, Laboratori Nazionali di Frascati

I collisori di particelle sono oggi uno degli strumenti fondamentali per la ricerca nel campo delle particelle elementari. Immaginati  fin dagli anni ’40, i collisori  diventarono oggetto di interesse  negli anni ’50, quando la fisica degli acceleratori di particelle cominciò ad affiancarsi a quella dei raggi cosmici. Il primo collisore ad essere costruito e messo in funzione fu AdA, un Anello di Accumulazione  di Materia e Anti-materia, la cui costruzione fu proposta e rapidamente approvata, dai Laboratori Nazionali di Frascati nel Marzo 1960. Cruciale nel successo di AdA é stata la collaborazione fra due grandi fisici, Raoul Gatto e Bruno Touschek, una storia relativamente poco nota, nella quale si uniscono due storie di vita e formazione scientifica molto diverse ma complementari, fra l’Europa e gli Stati Uniti. Nel Colloquio, si racconterà  della loro collaborazione e della loro amicizia, degli allievi che seguirono i loro insegnamenti e l’impatto che entrambi Gatto e Touschek ebbero nella nascita della fisica fra elettroni e positroni, impatto che ha avuto un grande ruolo nella conferma sperimentale del Modello Standard delle particelle elementari, partendo dalla scoperta del charm quark cinquant’anni fa, celebrata in tutto il mondo nel Novembre scorso, a Stanford, a Brookhaven, a  Frascati.
Questa storia, che nasce prima della Guerra e culmina a metà degli anni ’70,  sarà  raccontata  da   Giulia Pancheri, collaboratrice di Bruno Touschek presso i Laboratori Nazionali dell’INFN di Frascati, commentando una recente pubblicazione scritta in collazione con la storica della fisica Luisa Bonolis e Franco Buccella, collaboratore di Gatto e suo laureando con tesi sulla fisica di AdA nel 1963.

22 Novembre 2024
16:30 - 17:30
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La tesi di Laurea di Ettore Majorana, un documento dimenticato di una mente geniale

Antonio Bianconi - Rome International Center Material Science, Superstripes, RICMASS; Istituto di Cristallografia del CNR, Roma

La tesi di laurea di Ettore Majorana discussa il 6 luglio 1929 all’Istituto Fisico della Reale Università di Roma è stata recentemente pubblicata dalla Gattomerlino Edizioni con una introduzione di Luisa Bonolis, Alessanda Vittorini Orgeas e AB in occasione dei cento anni dalla nascita della nuova meccanica quantistica nel 1924. La tesi di laurea di Ettore Majorana era stata dimenticata. La fotocopia era stata trovata nell’archivio di Edoardo Amaldi, e recentemente Luisa Bonolis ha trovato il dattiloscritto originale dell’autore nell’archivio di Giovanni Gentile Jr. Nella tesi Ettore Majorana discute il decadimento radioattivo come uno “stato quantistico quasi stazionario” di un sistema di molte particelle confinato in un pozzo quantico con barriera finita. Nel terzo capitolo propone la “risonanza di forma” tra canali di scattering aperti e chiusi in quel fenomeno che Majorana chiama la reintegrazione della particella emessa nel nucleo. Si discuterà la rilevanza dei meccanismi quantistici introdotti da Ettore Majorana dell’interazione attrattiva di scambio in condensati quantistici, nei gas ultrafreddi, nelle risonanze di Fano-Feshbach in superconduttori non convenzionali con diversi condensati e nei materiali quantistici nanostrutturati oggetto della ricerca dei nostri giorni.

31 Maggio 2024
16:00 - 17:00
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Keplero sulla Luna

Anna Maria Lombardi

La luce della Luna accompagna Keplero in tutto il suo percorso scientifico ed umano: dalla più tenera età, agli studi universitari, alla piena maturità. Essa è centrale nella Rivoluzione scientifica di cui l’astronomo tedesco è un protagonista. Questo perché il nostro satellite, in quanto simile alla Terra, rappresenta in quegli anni uno degli argomenti contro l’aristotelismo. E sempre la Luna, con il suo moto, è un punto cruciale per i sostenitori di Copernico. La incontriamo spesso negli scritti di Keplero, tra le sue note autobiografiche come tra le pagine delle sue opere, dall’Ottica all’Astronomia Nova, dalla Discussione col nuncio Sidereo al Sogno o Astronomia lunare, con la sua Appendice geografica o, se preferite, selenografica. In particolare con il Sogno, un racconto fantastico che utilizza lo stratagemma di un viaggio sulla Luna per riflettere sui fenomeni celesti osservati da prospettive differenti, l’astronomo tedesco dà vita a uno strumento didattico davvero geniale. Scritto con lo scopo di convincere i propri lettori ad abbracciare le novità copernicane, ci presenta i temi della ricerca scientifica di quegli anni e ci invita ad osservare i fenomeni naturali sotto la guida non solo dei nostri sensi, ma soprattutto della ragione. La Luna, nelle pagine di Keplero, diviene una palestra per la nuova astronomia e la nuova fisica.

3 Maggio 2024
16:00 - 17:00
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La Expanding Earth – cenni storici, indizi, prove, connessioni

Giancarlo Scalera - INGV, Roma

Dopo una breve rassegna storica di personaggi e concetti, sono presentate le argomentazioni moderne più rilevanti a favore della concezione della Terra in espansione. Il vantaggio dell’idea del pianeta in espansione è una spiegazione comune di diversi problemi in sospeso provenienti dalla paleontologia, dal paleomagnetismo, dalla geologia e dalla climatologia. Molti di questi problemi dovrebbero essere considerati come una sorta di effetti di distorsione che diventano sempre più grandi man mano che torniamo indietro nel tempo, che sorgono se proviamo a ricostruire la situazione dei vecchi tempi geologici adottando il raggio della Terra moderna.
Oggi la Expanding Earth, se considerata un fenomeno universale come espansione dei corpi celesti, riesce a darci indicazioni anche su possibili soluzioni dei problemi che affliggono la teoria dei campi e l’elettromagnetismo. Anche qui una rassegna storica ci mostra sia come una antica concezione del campo come “Torrente Centrale” (Giovanni Bernoulli: flusso di etere verso il centro dei corpi. Primo abbozzo di teoria idrodinamica del campo di gravità) sia stata erroneamente svalutata, sia come l’impetuoso affermarsi delle rivoluzioni industriali e delle loro necessità, abbiano prodotto l’affermarsi di equazioni incomplete come quelle di Maxwell e concetti e teorie lontani dal vero. La Expanding Earth sembra necessitare del Torrente Centrale con il quale svela alcuni punti erronei nella teoria elettromagnetica classica, e dà ulteriori indicazioni per un ritorno alla covarianza galileiana.
Si espongono infine alcune piccole o grandi difficoltà che discendono dalla espansione terrestre.

22 Marzo 2024
16:00 - 17:00
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Reinhold Fürth e le relazioni di indeterminazione nella meccanica statistica classica

Paolo Muratore-Ginanneschi - University of Helsinki. Department of Mathematics and Statistics

 Il principio di indeterminazione è spesso identificato come un tratto caratteristico della meccanica quantistica. Nel suo celebre lavoro Werner Heisenberg scrive che le relazioni di indeterminazione sono “la vera ragione della comparsa di relazioni statistiche nella meccanica quantistica”. Tuttavia già nel 1933 Reinhold Fürth scopre che relazioni di incertezza esistono anche in meccanica statistica classica e senza alcun riferimento a fenomeni ondulatori. Nel linguaggio contemporaneo della teoria dei processi stocastici, relazioni di incertezza di Fürth sono genericamente soddisfatte da quantità statisticamente conservate (martingale) e dalle velocità di corrente ad esse associate. La scoperta di Fürth nella seconda metà del XX secolo ha inspirato la formulazione della meccanica stocastica da parte di Imre Fényes e Edward Nelson. L’oggetto principale del lavoro di Fuerth è tuttavia il problema dei limiti di precisione del processo di misura classico. Nel seminario mi propongo di ricostruire almeno alcuni aspetti del contesto storico del lavoro di Fürth ed il suo significato per la termodinamica stocastica contemporanea. Questo in aggiunta a cenni storico-biografici sulla nobile figura di scienziato ed intellettuale di Fürth. Il seminario si basa su lavori in collaborazione con Luca Peliti.

20 Febbraio 2024
16:00 - 17:00
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Informazione e indeterminazione nella fisica di Eduardo Caianiello

Enrico Giannetto - Università di Bergamo

Eduardo Caianiello era partito da una sofisticata analisi della teoria della relatività generale: questa realizzava per la prima volta una geometria fisica, in cui lo spazio non è presupposto agli eventi di moto, ma è costituito a livello cosmico dalla propagazione fisica del campo gravitazionale e dal moto dei corpi materiali. L’indeterminazione del moto rispetto ai sistemi di riferimento non-inerziali si esprime nel fatto che il moto debba essere considerato curvo e così lo spazio: questa indeterminazione comporta una mancanza d’informazione, un’entropia. C’è poi l’indeterminazione delle proprietà fisiche dei corpi dovuta al fatto che non è possibile presupporre alcuna informazione a distanza e che l’informazione si trasmette localmente tramite segnali fisici, che non possono superare la velocità della luce, per determinare il trasporto parallelo dei vettori. Questo implica che la curvatura dello spazio-tempo corrisponda ad una mancanza d’informazione a distanza e permette di descrivere crono-geometricamente i processi di scambio d’informazione, cioè di dare una rappresentazione crono-geometrica di spazio-tempo curvo della teoria dell’informazione fisica: l’intervallo (la distanza) spazio-temporale misura quindi l’indeterminazione spazio-temporale del moto. Il principio quantistico d’indeterminazione è poi considerato come un principio di entropia correlata, di mancanza d’informazione correlata delle grandezze coniugate. Ne segue allora che si può dare una rappresentazione di “crono-geometria dinamica delle fasi” dell’indeterminazione quantistica e dell’informazione limitata dei processi, in uno spazio curvo delle fasi a 8 dimensioni.

16 Gennaio 2024
16:00 - 17:00
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Free-Energy Calculations in Soft and Hard Matter: From Early Challenges to the Advent of Umbrella Sampling

Daniele Macuglia - Department of History of Science, Technology and Medicine, Peking University

The elucidation of transformations across various states of matter depends critically on the accuracy of free-energy calculations. Tracing the evolution from the simulation techniques of the 1960s, through the emergence of free-energy calculations via molecular simulation, to the introduction of umbrella sampling in 1977, this talk examines the initial challenges and limitations encountered in early computational efforts, highlighting the innovative methodological developments spurred by those difficulties. Through a wide-ranging retrospective, I will shed light on the significant breakthroughs that have expanded the capabilities, increased the precision, and enhanced the reliability of molecular simulations in the study of condensed matter systems.