1. Introduzione alla fisica

La fisica si occupa dello studio della natura, di tutti i fenomeni naturali che possono essere descritti tramite un processo di misura di grandezze fisiche; l’indagine si basa sul metodo scientifico con lo scopo di formulare alcuni princìpi sui quali costruire un modello o una teoria fisica, tramite un processo deduttivo che fa uso degli strumenti della logica e della matematica.

Contenuti.

Grandezze fisiche

Dopo aver dato la definizione di una grandezza fisica, viene presentato il sistema internazionale di unità di misura (SI) attualmente in uso, distinguendo tra le unità di misura fondamentali e quelle derivate. Nelle sezioni successive viene fatta una prima discussione discorsiva di alcune grandezze fisiche.

Processo di misura

Viene definita l’attività di misurazione di una grandezza fisica. Viene fornito un modello generale di uno strumento di misura, e vengono definite accuratezza e precisione in termini di valore medio e deviazione standard di una serie di misurazioni. Vengono poi presentate alcune caratteristiche degli strumenti di misura (fondo scala, risoluzione, linearità, sensibilità; ordine dello strumento: funzione di trasferimento, banda passante, guadagno,…); infine viene discussa l’intrusività dello strumento di misura nel sistema.

Metodo scientifico

Viene discusso il metodo scientifico. Viene introdotto il principio di falsificabilità di Popper, e viene illustrato il metodo di Fisher per il test di validità delle ipotesi.

Sensi

Dopo aver introdotto le grandezze fisiche, gli strumenti di misura, e la necessità del metodo scientifico per la costruzione della conoscenza su esperienze e misure riproducibili, vengono discussi alcuni sensi dell’essere umano, trattando i nostri recettori e i nostri organi che portano all’elaborazione dell’informazione da parte del cervello come un sistema di misura. Con questa discussione dovrebbe risultare chiaro come mai «i nostri sensi ci possono ingannare», o meglio perché i nostri sensi sono strumenti di misura limitati.

Stato corrente

Infine viene discusso lo stato corrente del sapere, almeno la parte ben consolidata e che ha già avuto applicazioni diffuse, che risulterà molto utile per affrontare e comprendere la costruzione di alcune teorie e modelli, prima di affrontarli nella loro parte più quantitativa/matematica. Vengono poi discussi i limiti di applicazione di alcune teorie fisiche: in alcuni casi i limiti sono dovuti alla caduta della validità del modello con previsioni sbagliate, in altri casi opposti si manifestano limiti pratici di modelli dettagliati che forniscono le stesse previsioni di modelli più semplici a un costo \(O((10^{23})^n)\) volte superiore.

Uncomment! And fill the secion

Uncomment