L'elettromagnetismo - tesina

L'elettromagnetismo è la branca della fisica che studia i fenomeni di natura elettrica e magnetica, tra cui i campi magnetici prodotti dalle correnti elettriche, e le correnti elettriche prodotte dai campi magnetici variabili, il cui comportamento classico è descritto dalle equazioni di Maxwell, e quantisticamente dall'elettrodinamica quantistica.

Cenni storici

Il primo fisico a scoprire una prima decisiva correlazione tra elettricità e magnetismo fu Hans Christian Ørsted, un fisico danese che ,nel 1820, eseguendo un esperimento (peraltro già effettuato diciotto anni prima da Gian Domenico Romagnosi) noto oggi come esperimento di Ørsted, intuì che un filo percorso da corrente elettrica generava attorno a sé un campo magnetico.

-In seguito fu il chimico britannico Michael Faraday a condurre una simile esperienza (ribattezzata esperimento di Faraday) con la quale dimostrò che un conduttore percorso da corrente immerso in un campo magnetico subisce una forza che egli prontamente misurò, controbilanciandola con dei pesetti.

-Spetta tuttavia a André-Marie Ampère la formulazione in chiave matematica della forza esercitata da un campo magnetico sulla corrente elettrica, tramite l'attenta osservazione di un esperimento, detto esperimento di Ampère: tra due fili di lunghezza

l

e distanza

d

, percorsi rispettivamente da una corrente di intensità

i 1

i 2

, si esercita una forza pari a:

dove

k

è una costante esattamente pari a

(dove è la costante di permeabilità magnetica).

Grazie a questo esperimento si è potuti pervenire alla definizione dell'unità di misura Ampère senza ricorrere alla nozione di Coulomb.

-Infine Maxwell, tentando di unificare in modo organico i due fenomeni, formulò le omonime equazioni che,insieme alla relazione che esprime la forza del campo elettrico e magnetico su una carica , descrivono in pieno tutti i fenomeni elettromagnetici classici (stazionari e non stazionari).

Cariche elettriche e magnetiche

Tra la forza elettrica e magnetica esiste una forte analogia, infatti entrambe sono sia attrattive che repulsive e diminuiscono con il quadrato della distanza. Tuttavia, una grande differenza è che mentre esistono cariche elettriche positive o negative isolate, sia a livello microscopico che a livello macroscopico, non esistono monopoli magnetici separati (Nord o Sud) ma dipoli (Nord-Sud).

Il nostro pianeta può essere considerato come un grosso magnete. Il campo magnetico della Terra ha una forma simile a quello di una calamita rettilinea. Le sue linee di campo vanno dal Polo Sud magnetico al Polo Nord magnetico, che si trovano rispettivamente vicini al Polo Sud geografico e al Polo Nord geografico. Se immaginiamo la Terra come una grossa calamita, il punto che chiamiamo polo nord magnetico, a cui si rivolgono i poli nord degli aghi magnetici, è in realtà un polo sud (dal punto di vista magnetico).

-Il primo scienziato che studiò il campo magnetico terrestre fu W.Gilbert (1544-1603), medico della regina Elisabetta I, che nella sua opera De magnete definì in termini scientifici il vettore che esprime il campo magnetico, in base a una direzione, un'inclinazione e un verso. Egli, nel "De Magnete", asserì che "l'intera Terra è un grande magnete" il cui campo agisce sull'ago della bussola orientandolo in direzione Nord - Sud.-C.F. Gauss, nel 1839, aveva dimostrato che il campo magnetico terrestre è di origine interna. Esso si comporta come se fosse dipolare: come,cioè, se al centro della Terra vi fosse una calamita lineare (un dipolo). La realtà però è molto più complessa:

Le rocce stesse non hanno una magnetizzazione abbastanza forte da spiegare il campo magnetico osservato;

Inoltre si sa che le rocce perdono la loro magnetizzazione alle alte temperature (l'interno della Terra è estremamente caldo;

Infine, a differenza di un magnete fisso, il campo magnetico terrestre subisce delle variazioni e sia la direzione sia l'intensità cambiano nello spazio e nel tempo("variazione secolare").

Dopo la scoperta di Oersted del 1820 (vedi pag. 4) , che intuì la stretta relazione tra corrente elettrica e campo magnetico,si pensò che il campo magnetico terrestre fosse associato ad un intenso circuito di corrente posto all'interno della Terra (precisamente sotto l'Equatore). Non si conoscono in dettaglio i modi con cui tale corrente sarebbe generata: probabilmente l'origine è connessa a moti ondulatori relativamente rapidi entro un nucleo che dovrebbe essere costituito essenzialmente di ferro e nichel fusi.

Questo ci porta ad ipotizzare che il campo magnetico terrestre sia continuamente prodotto e mantenuto da un generatore elettrico dinamico (una sorta di dinamo),che risiede nel nucleo metallico della Terra. Come funzioni però questa "dinamo" è tuttora oggetto di discussione.

Secondo l'ipotesi più accreditata il campo elettrico terrestre (e di conseguenza quello magnetico) è prodotto dallo sfregamento degli strati interni della Terra che si ripercuote su quelli più superficiali: in questo modo l'energia meccanica si converte in elettromagnetismo, dando luogo a un fenomeno simile a quello dei generatori d'auto, dove l'energia meccanica viene trasformata in elettricità.

Non solo la Terra possiede un campo magnetico ma anche gli altri pianeti del Sistema Solare possiedono campi magnetici:

Vi sono pianeti con un campo magnetico di intensità molto inferiore di quello della Terra: Mercurio (l'unico che possiede un campo magnetico dipolare, di intensità pari a circa 1/6 di quella terrestre) e Venere (campo magnetico con un'intensità di 1/100 di quello terrestre).

Pianeti con un campo magnetico di intensità circa uguale a quello della Terra: come per esempio Saturno.

Pianeti con un campo magnetico di intensità di molto superiore a quello della Terra: Giove(campo magnetico molto intenso, stimato maggiore di circa 14 volte quello terrestre in prossimità della superficie), Urano(intensità maggiore di 50 volte quello terrestre) e Nettuno(25 volte superiore al campo magnetico terrestre).

Vi sono infine pianeti in cui il loro campo magnetico è solamente locale (come per esempio Marte).

Per quanto riguarda Plutone non disponiamo ancora di un sufficiente numero di attendibili misure magnetiche per quanto riguarda l'induzione del campo.

In figura: Urano, il pianeta del Sistema Solare con il più forte campo magnetico

Campo elettromagnetico

Il campo elettromagnetico (electromagnetic field o EMF) è una quantità vettoriale definita in tutti i punti dello spazio e in ogni istante di tempo. Esso è composto in generale da due campi vettoriali, il campo elettrico il campo magnetico. Questo significa che i vettori (

) che caratterizzano il campo elettromagnetico hanno ciascuno un valore definito in ciascun punto del tempo e dello spazio. Se solo

, il campo elettrico, ha un valore diverso da zero e costante nel tempo, il campo è definito campo elettrostatico.

I campi elettromagnetici sono presenti ovunque nel nostro ambiente di vita, ma sono invisibili all'occhio umano. Dei campi elettrici sono prodotti dall'accumulo locale di cariche elettriche nell'atmosfera, in occasione di temporali. Il campo magnetico terrestre fa sì che l'ago di una bussola si orienti lungo la direzione nord-sud ed è utilizzato da uccelli e pesci per la navigazione.

Il comportamento dei campi elettromagnetici può essere descritto con le equazioni di Maxwell

Sottolineiamo subito il fatto che la forza magnetica è prodotta dalle cariche elettriche in moto,
per cui il magnetismo non è una forza separata dall'elettricità. Forza elettrica e magnetica sono due aspetti apparentemente diversi di una unica forza, la forza elettromagnetica.

Teoria dell'elettromagnetismo

La teoria dell'elettromagnetismo permette di dare un'interpretazione generale del magnetismo riconducendolo sempre al moto di cariche elettriche. Ci possono essere due casi: quando una carica è fissa rispetto ad un osservatore situato nel campo circostante, egli percepisce solo la presenza di un campo elettrico; quando invece la carica si muove, l'osservatore percepisce anche la presenza di un campo magnetico. Questi si interpretano con il fatto che il magnetismo è una conseguenza del moto relativo di una carica rispetto all'osservatore, e ciò è una conseguenza di una teoria ancora più generale che è la relatività. La teoria dell'elettromagnetismo costituisce a tutt'oggi forse il migliore esempio di teoria scientifica, per la sua grande precisione, generalità e capacità di previsione.

Induzione elettromagnetica

L'induzione elettromagnetica è un fenomeno fisico che consiste nella comparsa di una corrente elettrica all'interno di un circuito conduttore immerso in un campo magnetico, ogni volta che si verifica una variazione del flusso del campo attraverso il circuito stesso.

La legge di Faraday-Neumann-Lenz o legge dell'induzione elettromagnetica è una legge fisica che quantifica l'induzione elettromagnetica, ovvero l'effetto di produzione di corrente elettrica in un circuito posto in un campo magnetico variabile oppure un circuito in movimento in un campo magnetico costante.

Questa legge indica così che, alla variazione del flusso del campo magnetico concatenato con il circuito (∆Φ) nel tempo (∆t) è associato alla formazione di una forza elettromotrice indotta (V_i ) che provoca passaggio di corrente all'interno del circuito.

Il flusso del campo magnetico rappresenta il numero di linee di forza che attraversano una data superficie nell'unità di tempo; dipende da una parte dall'intensità, dalla direzione e dal verso del campo magnetico, dall'altra dall'estensione della superficie e dalla sua orientazione nello spazio. Aumentando o riducendo l'intensità del campo, spostando i magneti che lo producono, o variando l'orientazione nello spazio del circuito conduttore, si producono variazioni del flusso attraverso la superficie racchiusa dal circuito che "inducono" la nascita di una corrente elettrica, detta per questo corrente indotta.

Questo fenomeno è alla base del funzionamento di alternatore e trasformatore( preziosissimi elementi costitutivi di una centrale elettrica) e della dinamo.

Nella sua forma più semplice, l'alternatore è costituito da una spira che è fatta ruotare in un campo magnetico uniforme. Mentre la spira ruota, varia il flusso del campo magnetico concatenato con il circuito,generando una forza elettromotrice indotta e , di conseguenza , una corrente indotta alternata.

Il trasformatore è un dispositivo che trasforma una tensione oscillante in un'altra tensione oscillante. Esso è costituito da un nucleo di ferro intorno al quale sono avvolte due bobine che fanno parte di due circuiti indipendenti: il circuito primario e secondario. Quando sul primario viene applicata una tensione elettrica alternata sinusoidale, per effetto dell'induzione magnetica, si crea nel nucleo un flusso magnetico con andamento sinusoidale. Per la legge di Faraday-Neumann-Lenz, questo flusso variabile induce nel secondario una tensione sinusoidale.

La dinamo nella sua forma più semplice consiste di una spira conduttrice (rotore) immersa in un campo magnetico (generato ad esempio da una coppia di magneti permanenti, i quali formano lo statore) e messa in rotazione da un albero. Per la legge di Faraday per l'induzione un conduttore che si muove in un campo magnetico (purché non parallelamente ad esso) vede nascere una forza elettromotrice indotta (fem); chiudendo quindi la spira su un carico elettrico (ad esempio una lampadina, o un accumulatore) si può misurare una corrente scorrere nella spira stessa e nel carico (la lampadina si accende).

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell was born in Edinburgh, Scotland, in 1831. He was the only child of John Clerk, an Edinburgh lawyer. Shortly after James' birth, John Clerk and his family moved to a country estate at Glenlair, near Edinburgh, which he inherited from his Maxwell ancestors. At that time, John Clerk adopted the additional surname Maxwell. The family lived a comfortable, middle-class life.

James' early education was given by his mother, a dedicated Christian, and included studying the Bible.

His mother taught him to see God's scientific genius and compassionate hand in the beauties of nature. This conviction that there was complete harmony between scientific investigation and God's teachings in the Bible had a great influence on James' life and work. Sadly, his mother died when he was still only 8. His father then engaged a tutor for his son.

In 1841, James began formal schooling at the Edinburgh Academy. Poor health frequently kept him absent, but his academic progress was excellent. His first scientific paper-a mathematical analysis involving the ellipse-was published when he was only 15.

Prize for research

In 1847, James entered the University of Edinburgh and soon published two more scientific papers. In 1850, he enrolled at Cambridge University, graduating four years later with first class honours in mathematics. He was also awarded a prestigious prize for original research in mathematically analyzing the stability of the rings around Saturn. Maxwell concluded that Saturn's rings could not be completely solid or fluid. Instead they must consist of small but separate solid particles -a conclusion that was corroborated more than 100 years later by the first Voyager space probe to reach Saturn.

After graduating, Maxwell joined the staff at Cambridge University, lecturing on optics and hydrostatics as well as doing research in these areas.

In 1856, he left Cambridge to return to Scotland to be near his father whose health was failing. His father died before James began his new appointment as Professor of Physics at Marischal College in Aberdeen. Two years later, Maxwell married Katherine Mary Dewar, whose father was the principal of Marischal College. James and Katherine Maxwell's marriage was happy, but childless.

In 1860, Maxwell became Professor of Physics and Astronomy at King's College in London. Here he supervised the measurement and standardization of electrical units for the British Association for the Advancement of Science in 1863.

In 1865, he left London and moved to the estate in Scotland which he had inherited from his father. Here he devoted himself to his research and writing on electricity and magnetism. In the year of Maxwell's birth (1831), famous English physicist Michael Faraday had invented the electric generator, which used a moving magnet to produce electricity. He also demonstrated that an electric current produced magnetism. Faraday was convinced that these electromagnetic forces extended into the space around the conductor, but he was not able to complete his work in this area. However, Faraday's idea of a force field in the surrounding space gave rise to the wider generalization known as field theory.

Ranked with Newton

Maxwell's major aim in his research on electricity and magnetism was to produce the mathematical framework underlying Faraday's experimental results and his ideas on field theory. The four mathematical equations Maxwell produced are ranked with Sir Isaac Newton's laws of motion and Albert Einstein's theory of relativity as the most fundamental contributions to physics.

When Maxwell calculated the speed of electromagnetic waves, he found that their speed was virtually the same as the speed of light. He concluded that light was another type of electromagnetic wave. Maxwell proposed that electromagnetic waves with other wavelengths should exist as well. When German physicist Heinrich Hertz produced the first man-made radio waves in 1887 (eight years after Maxwell's death), Maxwell's electromagnetic theory was fully confirmed. (Radio waves have longer wavelengths than visible light.)

The later discovery of X-rays was further confirmation of Maxwell's predictions. (X-rays are a form of electromagnetic radiation with ultra-short wavelengths.) Twentieth century communication technology stems largely from Maxwell's work. Radio, television, radar and satellite communication all have their origins in his electromagnetic theory.

Refusal of Evolutionary Thinking

Maxwell strongly opposed Darwin's theory of evolution, which was becoming popular at that time. He believed that the speculations involved in evolutionary thinking contradicted scientific evidence. In a paper he presented to the British Association for the Advancement of Science in 1873, he said:

'No theory of evolution can be formed to account for the similarity of molecules, for evolution necessarily implies continuous change.. The exact equality of each molecule to all others of the same kind gives it . the essential character of a manufactured article, and precludes the idea of its being eternal and self-existent.'

Maxwell was able to refute evolutionary thinking in another important way. He mathematically disproved the nebular hypothesis proposed in 1796 by French atheist, Laplace. Laplace suggested that the solar system began as a cloud of gas which contracted over millions of years to produce planets and so on. Laplace claimed there was thus no need for a Creator. This philosophy was eagerly embraced by the opponents of Christianity.

Belief in Genesis and Gospel

In this prayer, Maxwell affirmed his belief in the teachings found in the Book of Genesis-God is the Creator, who made man in His own image, and gave man control over and responsibility for the animals. The second part of the prayer contains the Gospel message-that Jesus Christ was sent by God to save us from our sins.

Maxwell had an extensive knowledge of the Bible, and was an elder of the church which he helped establish near his home at Glenlair. His Christian commitment was also very practical. He gave generously of both his time and money. He frequently visited the sick and those confined to their homes, and he read to them and prayed with them. He was also modest and displayed absolute integrity.

Maxwell died of abdominal cancer at Cambridge on November 5, 1879, aged 48. He was greatly respected by those he had known and with whom he had worked. One of his close colleagues wrote: 'We his contemporaries at college, have seen in him high powers of mind and great capacity and original views, conjoined with deep humility before his God, reverent submission to His will, and hearty belief in the love and atonement of that Divine Saviour Who was his portion and comforter in trouble and sickness.'

Dopo molti anni di ricerche e sperimentazioni del campo elettrico e del campo magnetico,fu un fisico britannico di nome James Clerk Maxwell (vedi pagine precedenti) che riuscì a formulare, nel 1864, una teoria capace di interpretare moltissime esperienze applicative dell'elettromagnetismo:egli con poche leggi e principi riuscì a descrivere le relazioni che intercorrono tra il campo elettrico e quello magnetico.

Egli unificò i lavori sull'elettricità e sul magnetismo di Michael Faraday, André-Marie Ampère in una serie di quattro equazioni differenziali (originariamente 20 equazioni ridotte poi a quattro). Queste equazioni ,note come equazioni di Maxwell, furono presentate alla Royal Society nel 1864, e insieme descrivono il campo elettrico e quello magnetico , e le loro interazioni con la materia. Esse sono il punto più alto raggiunto dalla fisica classica

Queste equazioni prevedono l'esistenza di onde elettromagnetiche, ossia di oscillazioni del campo elettromagnetico. Maxwell poteva, grazie ai dati disponibili all'epoca misurare sperimentalmente la velocità di queste onde. Giungendo al risultato che esse viaggiavano a circa 310.740.000 m/s. Maxwell nel 1865 scriveva:

Questa velocità è così vicina a quella della luce che ho ragione di supporre che la luce stessa sia un'onda elettromagnetica

Maxwell era nel giusto e la scoperta delle altre onde elettromagnetiche fu uno dei trionfi assoluti della fisica classica-teorica.

Il flusso del vettore campo elettrico (E) attraverso una superficie chiusa è uguale alla

carica elettrica racchiusa dalla superficie divisa per la costante dielettrica del mezzo.

Osservando queste quattro equazioni, scorgiamo diverse asimmetrie tra i campi E e B, ma la fondamentale è una: nella legge di Ampère (quarta equazione) vi è un termine in più, proporzionale alla rapidità con cui varia il flusso del campo elettrico:

Partendo da considerazioni di simmetria, Maxwell aggiunse questo termine mancante, che gli consentì di risolvere alcune ambiguità teoriche emerse nell'ambito delle 4 equazioni. Non si tratta di una pura aggiunta formale , ma di una vera e propria scoperta, perché il termine in più consente di prevedere l'esistenza delle onde elettromagnetiche. E' proprio questo riscontro sperimentale , cioè l'effettiva esistenza di una fenomeno contenuto implicitamente nelle equazioni, che provò la correttezza del lavoro teorico di Maxwell.

Ripercorriamo brevemente il cammino di Maxwell, partendo da un'ambiguità contenuta nelle equazioni.

Mentre le armature si stanno caricando , nei fili circola una corrente di intensità sempre più piccola che genera nello spazio un campo magnetico. Le linee di questo campo circondano i fili ma non dovrebbero esistere intorno al condensatore. Lì infatti non ci sono fili dove possa circolare una corrente elettrica e quindi il campo magnetico dovrebbe essere nullo.

Per la legge di Ampère la circuitazione del campo magnetico è uguale a µ₀i lungo le circonferenze S₁ e S_2
,e dovrebbe essere nulla lungo S₃. E lungo S₄ che valore ha? L'equazione di Ampère è a questo proposito ambigua, perché non si sa se considerare i concatenata o meno con la circonferenza S₄. Stando all' equazione di Ampère la circuitazione deve divenire improvvisamente uguale a zero all'interno del condensatore (ma non è così).

Aggiungendo però ,come fece Maxwell, alla legge di Ampère un termine proporzionale alla rapidità con cui varia il campo elettrico, e precisamente:

Come si vedrà ,infatti, S₃ avrà la circuitazione del campo magnetico uguale a S₁ e S₂ e, per continuità, essa deve avere lo stesso valore lungo la circonferenza S_4.Egli introdusse quindi un nuovo termine: la corrente di spostamento

La terza e la quarta equazione di Maxwell (rispettivamente: la legge di Faraday ed il teorema di Ampère) possono essere scritte ed analizzate sotto forma di Derivate Parziali.

Prendiamo una funzione reale f (x,t) , continua in un insieme A R² . Tale funzione in ogni punto (x,t) del proprio dominio può avere due derivate parziali:

questo teorema sostiene che c'è una classe di funzioni in due variabili (x,t) con derivate seconde continue per cui:

Cioè si può invertire l'ordine di derivazione (II) senza che la derivata cambi (ovvero che le derivate seconde miste sono uguali).

L'equazione differenziale di un' onda è quella equazione soddisfatta da una funzione matematica che descrive un'onda. Ovvero:

che essendo uguale alla velocità della luce ci svela che la luce stessa è un'onda elettromagnetica.

Ci dicono che esiste una perturbazione del campo elettromagnetico che si propaga con velocità

Questa previsione veniva realizzata nel 1873 da Maxwell con la pubblicazione del suo trattato sull'elettricità e magnetismo.

La verifica sperimentale fu realizzata dal fisico tedesco Rudolf Hertz 14 anni dopo, nel 1887, costruendo la prima antenna trasmittente e la prima antenna ricevente.

Tutto questo fu un esempio esemplare del metodo scientifico, il quale può essere:

Deduttivo: dalla generalità delle leggi alla previsione di un fenomeno ancora sconosciuto (come possono essere le onde elettromagnetiche)

I campi elettromagnetici sono prodotti dall'oscillazione delle cariche elettriche. L'oscillazione di una carica determina la variazione del flusso del campo elettrico. A causa di questa variazione verrà generato un campo magnetico (quarta equazione di Maxwell) il quale a sua volta determinerà la variazione del campo elettrico (terza equazione di Maxwell) e così via. Una volta che il campo elettromagnetico è stato prodotto dall'oscillazione di una carica, esso avrà un'esistenza autonoma. Essendo questa una caratteristica delle onde si parlerà di onde elettromagnetiche.

Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali: il campo elettrico e il campo magnetico, infatti, ortogonali tra loro, sono sempre perpendicolari alla direzione di propagazione (vedi figure pag. 8 e 19).

Queste equazioni, pur essendo di grandissima importanza, portarono con sé però due grossi limiti:

Secondo Maxwell l'emissione continua di energia dovrebbe portare gli elettroni ad avvicinarsi sempre più al nucleo,descrivendo una traiettoria a spirale, fino a giungere su di esso in un intervallo di tempo dell'ordine di 10^-7 s. Questa ipotesi è in palese contrasto con i dati osservativi secondo cui gli atomi, in primo luogo, sono del tutto stabili e non "collassano" in 10^-7 s e, in secondo luogo, quando non sono disturbati non emettono onde elettromagnetiche.

Secondo Maxwell, durante il movimento a spirale, le onde elettromagnetiche emesse dovrebbero avere uno spettro continuo, cioè dovrebbero contenere tutte le frequenze comprese tra un valore minimo ed un valore massimo. Questa ipotesi non è compatibile in quanto gli spettri osservati non sono continui, ma a righe.

Il più grande limite dell'Elettromagnetismo di Maxwell è da considerarsi quindi la FISICA MODERNA o MECCANICA QUANTISTICA, sviluppatasi nei primi decenni del XX secolo con la scoperta dei quanti del campo elettromagnetico (scoperti da Plank nel 1918) .

Lo spettro elettromagnetico

L'insieme delle radiazioni costituisce lo spettro elettromagnetico. Le radiazioni sono onde elettromagnetiche caratterizzate da una lunghezza d'onda e da una frequenza. Poiché la lunghezza d'onda e la frequenza di una radiazione sono inversamente proporzionali, tanto minore sarà la lunghezza d'onda, tanto maggiore sarà la frequenza e quindi l'energia.
Con la vista riusciamo a percepire lunghezze d'onda comprese tra i 380 e i 760 nanometri (nm) a cui diamo il nome di luce visibile.
Lunghezze d'onda minori corrispondono ai raggi ultravioletti, ai raggi X ed ai raggi gamma che hanno tutti quindi frequenza superiore alla luce visibile e perciò maggiore energia.
Le radiazioni infrarosse, le onde radio e le microonde hanno invece lunghezze d'onda maggiori della luce e trasportano energia inferiore.

Come l'orecchio ha dei limiti nella percezione del suono, l'occhio umano ha dei limiti nella visione della luce. In entrambi i casi, vi sono limiti superiori e inferiori. L'occhio non può vedere la radiazione elettromagnetica oltre la zona violetta dello spettro e al di sotto della zona rossa. Lo spettro elettromagnetico si compone delle zone al di sopra e al di sotto di questi limiti, incluso il campo visibile.

Quali sono le principali sorgenti di campi elettromagnetici a frequenze basse, intermedie ed alte?

I campi elettromagnetici variabili nel tempo prodotti dagli apparecchi elettrici sono un esempio di campi a frequenza estremamente bassa (ELF, extremely low frequency). I campi ELF hanno generalmente frequenze fino a 300 Hz. Altre tecnologie producono campi a frequenza intermedia (IF, intermediate frequency), con frequenze tra 300 Hz e 10 MHz e campi a radiofrequenza (RF) con frequenze da 10 MHz a 300 GHz. I sistemi che ci forniscono elettricità, e tutti gli apparecchi che la usano, costituiscono le principali sorgenti di campi ELF; gli schermi dei computer, i dispositivi anti-taccheggio e i sistemi i sicurezza sono le principali sorgenti di campi IF; radio, televisione, radar, antenne per la telefonia cellulare e forni a microonde sono le principali sorgenti di campi RF. Questi campi inducono nel corpo umano delle correnti elettriche che, se di intensità sufficiente, possono produrre vari effetti come riscaldamento e scosse elettriche, secondo la loro ampiezza e la loro frequenza. Comunque, per produrre effetti di questo genere i campi esterni al corpo devono essere molto intensi, notevolmente al di sopra di quelli presenti nei normali ambienti.

L'esposizione a campi elettromagnetici non è un fenomeno nuovo. Tuttavia, durante il XX secolo, l'esposizione ambientale a campi elettromagnetici di origine umana è costantemente aumentata in quanto la crescita della domanda di elettricità, il continuo avanzamento delle tecnologie ed i cambiamenti nei comportamenti sociali hanno creato sorgenti artificiali in misura sempre maggiore. Ognuno è esposto, sia in casa sia sul posto di lavoro, a una complessa miscela di deboli campi elettrici e magnetici dovuti alla generazione ed al trasporto di elettricità agli elettrodomestici, agli apparati industriali, alle telecomunicazioni e all'emittenza radiotelevisiva.

Nel corpo umano esistono, anche in assenza di campi elettrici esterni, piccolissime correnti dovute a reazioni chimiche che sono parte delle normali funzioni fisiologiche. Per esempio, i nervi si scambiano segnali attraverso la trasmissione di impulsi elettrici. La maggior parte delle reazioni biochimiche, dalla digestione all'attività cerebrale, sono accompagnate da una ridistribuzione di particelle cariche. Anche il cuore è elettricamente attivo: il dottore può registrarne l'attività con l'aiuto di un elettrocardiogramma.

I campi elettrici a bassa frequenza agiscono sul corpo umano, esattamente come agiscono su qualunque altro mezzo composto di particelle cariche. Quando i campi elettrici agiscono su materiali conduttori, influenzano la distribuzione delle cariche elettriche sulla loro superficie e provocano un flusso di corrente attraverso il corpo, verso la terra. I campi magnetici a bassa frequenza provocano la circolazione di correnti all'interno del corpo. L'intensità di queste correnti dipende dall'intensità del campo magnetico esterno. Se sufficientemente elevate, queste correnti possono provocare la stimolazione di nervi e muscoli o influenzare altri processi biologici. Sia i campi elettrici sia quelli magnetici inducono differenze di potenziale e correnti nel corpo ma, anche nel caso in cui si sia immediatamente al di sotto di una linea ad alta tensione, le correnti indotte sono piccolissime in confronto alle soglie necessarie per provocare scosse ed altri effetti elettrici.

Il riscaldamento è il principale effetto biologico dei campi elettromagnetici a radiofrequenza; nei forni a microonde questa circostanza è sfruttata per riscaldare i cibi. I livelli dei campi a radiofrequenza ai quali la gente è normalmente esposta sono di gran lunga inferiori a quelli richiesti per produrre un riscaldamento significativo. Gli effetti di riscaldamento delle radioonde costituiscono la base su cui si fondano le attuali linee guida. Gli scienziati stanno indagando anche la possibilità che, al di sotto dei livelli di soglia necessari per provocare il riscaldamento corporeo, si manifestino altri effetti legati ad esposizioni a lungo termine. A tutt'oggi, non è stata fornita conferma di alcun effetto nocivo dovuto ad esposizioni a lungo termine a bassi livelli di campi elettromagnetici, a radiofrequenza o a frequenza industriale; comunque, gli scienziati continuano attivamente le ricerche in questo settore.

Antenne, ponti radio,linee di trasmissione di energia elettrica, sono le principali fonti di campi elettromagnetici

Gli effetti della radiazione elettromagnetica sugli esseri viventi dipendono, come detto prima, principalmente da due fattori: la frequenza della radiazione (rilevabile tramite lo spettro elettromagnetico) e le modalità di esposizione (intensità della radiazione, durata dell'esposizione, parti del corpo esposte). Per quanto riguarda la frequenza della radiazione si usa distinguere tra radiazioni ionizzanti e radiazioni non ionizzanti.

-Radiazioni ionizzanti

Per radiazioni ionizzanti si intendono le radiazioni elettromagnetiche di frequenza sufficientemente alta da essere in grado di ionizzare gli atomi della sostanza esposta. Tali radiazioni sono quindi capaci di modificare la struttura chimica delle sostanze su cui incidono e possono produrre effetti biologici a lungo termine sui viventi interagendo con il DNA delle cellule. Da sempre l'uomo è soggetto all'azione di radiazioni ionizzanti naturali dovute sia alla radiazione terrestre (radiazione prodotta da nuclidi primordiali o da nuclidi cosmogenici) sia a quella extraterrestre (la radiazione cosmica).La caratteristica di una radiazione di poter ionizzare un atomo, o di penetrare più o meno in profondità all'interno della materia, dipende oltre che dalla sua energia anche dal tipo di radiazione e dal materiale con il quale avviene l'interazione. Le radiazioni ionizzanti si dividono in due categorie principali: quelle che producono ioni in modo diretto (le particelle cariche α , β⁻ e β⁺) e quelle che producono ioni in modo indiretto (neutroni, raggi γ e raggi X )

Convenzionalmente si considerano ionizzanti le radiazioni con frequenza maggiore di 3 x 10¹⁵ Hz. Le radiazioni ionizzanti possono essere prodotte con vari meccanismi. i più comuni sono : decadimento radioattivo, fissione nucleare, fusione nucleare, emissione da corpi estremamente caldi (radiazione di corpo nero).

Nei casi in cui la radiazione ionizzante incida su tessuti biologici, può causare danni di tipo sanitario. La radiazione alfa presenta una basso potere di penetrazione, quindi viene facilmente fermata dallo strato superficiale della pelle costituita da cellule morte e perciò non è pericolosa per l'uomo nei casi di irradiazione esterna. Diventa invece pericolosa nelle situazioni in cui la sorgente radioattiva viene inalata o ingerita (irradiazione interna) perché in questo caso può ledere direttamente tessuti radiosensibili (tipico caso è quello del radon in cui appunto l'isotopo radioattivo viene inspirato e quindi può decadere all'interno del corpo umano emettendo radiazione alfa). La radiazione gamma (fotoni) invece, avendo un potere di penetrazione molto elevato, può risultare pericolosa per gli esseri viventi anche in situazioni di irradiazione esterna. I danni che una radiazione ionizzante può provocare i tessuti biologici sono di vario tipo e vengono suddivisi in:

danni genetici :tramite le cosiddette mutazioni genetiche ossia i cambiamenti nella sequenza del DNA che provocano la creazione di nuovi alleli.

-Radiazioni non ionizzanti

Si designano come non ionizzanti quelle radiazioni di frequenza non sufficiente a provocare gli effetti su esposti. Un esempio di radiazioni non ionizzanti sono le onde radio. Si ritiene comunemente che le radiazioni non ionizzanti possano avere effetti sui viventi solo per i loro effetti termici, non possedendo quindi il potenziale mutageno e cancerogeno delle radiazioni ionizzanti

Alcuni effetti biologici possono essere innocui, come ad esempio l'aumento della circolazione sanguigna conseguente ad un leggero aumento del riscaldamento da parte del sole. Alcuni effetti possono essere vantaggiosi, come la sensazione di calore da parte dei raggi diretti del sole in una giornata fredda, o possono addirittura portare ad effetti positivi per la salute, come nel caso del sole che aiuta la produzione di vitamina D.

Tuttavia, gli stessi effetti biologici possono condurre ad effetti nocivi per la salute, come il dolore per le ustioni solari o addirittura il cancro della pelle, se l'esposizione è prolungata nel tempo.

Per riuscire a capire come mai le radiazioni elettromagnetiche con frequenza molto alta sono dannose, bisogna rifarci al concetto di fotone coniato da Gilbert Newton Lewis nel per definire quelli che da Albert Einstein, per primo, erano stati definiti quanti di luce. Per fotone si intende un quanto di campo elettromagnetico( un "pacchetto energetico") avente energia :

Dove h è la costante di Plank (h=6,626×10^-34Js) e f è la frequenza della radiazione elettromagnetica (f = c/λ).

A frequenze molto alte anche l'energia del fotone è molto alta, ma la lunghezza d'onda (λ) è molto bassa. Un fotone ad alta frequenza (e quindi ad alta energia) viene assorbito e fatto penetrare maggiormente dalle cellule rispetto ad un fotone a bassa frequenza(con bassa energia). I fotoni ad alta energia sono perciò una radiazione che può penetrare la materia in profondità, e che interagisce con essa mediante processi quantistici quali, per esempio,l'effetto fotoelettrico (studiato da Einstein nel 1905).

-I raggi gamma (γ) sono dei fotoni altamente penetranti, aventi energia e frequenza elevatissima. La natura energetica dei raggi gamma li ha resi utili per la sterilizzazione delle apparecchiature mediche, perché uccidono facilmente i batteri. Questa loro capacità battericida li rende utili anche nella sterilizzazione delle confezioni alimentari. Nonostante possano produrre il cancro, i raggi gamma sono usati per curare alcune forme cancerogene (sono utilizzati per distruggere le cellule tumorali tramite la radioterapia).

Con il termine elettrosmog si designa il presunto inquinamento elettromagnetico da radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti, quali quelle prodotte da emittenti radiofoniche, cavi elettrici percorsi da correnti alternate di forte intensità (come gli elettrodotti della rete di distribuzione), reti per telefonia cellulare, e dagli stessi telefoni cellulari. L'opinione pubblica ha recentemente concentrato la sua attenzione su questo tema a causa delle campagne di sensibilizzazione promosse da comitati di cittadini, associazioni e partiti di ispirazione ambientalista, che hanno espresso preoccupazione per la salute dei cittadini. L'esistenza di un rischio rilevante per la salute è però a tutt'oggi controversa, al punto che da alcuni l'intera questione viene considerata il frutto di un allarmismo ingiustificato.

Resta il fatto però che ,grazie all'elettromagnetismo, noi siamo in grado di utilizzare :TV, telefoni cellulari, radio..ecc

Egli è conosciuto per aver sviluppato un sistema di telegrafia senza fili che ottenne una notevole diffusione: su di esso si basano TV, radio, telefoni cellulari, telecomandi e molto altro.

"L'Italia piange il suo grande figlio, la scienza veste le gramaglie per la perdita di uno dei suoi più illustri e rappresentativi cultori, la civiltà scrive il suo nome tra quelli che costituiscono il più alto e il più nobile patrimonio del mondo" Sono parole nobilissime che vanno molto al di là della considerazione, tutta strumentale, che Marconi ebbe dal Fascismo perchè non espresse mai il minimo dissenso

Marconi aveva vinto il premio Nobel per le scienze fisiche nel 1909, quando cioè il Fascismo non era neppure in embrione. Marconi aderì al Fascismo allo stesso modo in cui avrebbe aderito a qualunque altro Regime perchè egli viveva in un mondo tutto suo, un mondo tecnico e scientifico a cui si era dedicato fin dalla fanciullezza. Il suo unico scopo era la realizzazione delle sue invenzioni e per farlo non si poneva problemi politici.
Quando nel 1895 fece il primo esperimento di telegrafia senza filo Marconi scrisse al Ministero delle Poste e Telegrafi al fine di ottenere il brevetto e l'intervento dello Stato in modo che la scoperta fosse controllata e sviluppata ai fini degli interessi della Nazione. Ma fu snobbato e dovette poi recarsi in Inghilterra per dimostrare l'enorme portata della sua invenzione. Questa delusione non indusse lo scienziato a restare fuori dai confini dell'Italia. I suoi biografi sostengono che Marconi aveva un profondo amor di Patria perciò l'episodio venne sempre minimizzato. Nel periodo del fascismo, Marconi era già famoso e stimato in tutto il mondo, fu invece Mussolini, che in queste cose aveva fiuto, a non negargli mai mezzi materiali ed economici affinché lo scienziato potesse portare a termine i suoi esperimenti tant'è vero che proprio la sera prima della sua scomparsa si sarebbe dovuto firmare l'atto di cessione allo Stato italiano della famosa nave Elettra in cambio di assistenza e della garanzia che Marconi avrebbe potuto continuare il suo lavoro insieme ai diciotto uomini fra equipaggio e collaboratori, per tutta la vita.In altre parole, se Marconi ebbe dal Fascismo onori e gloria, altrettanto ne ebbe il Regime che con lo scienziato sventolava la bandiera del genio italiano.

L'organizzazione dei "Fasci di combattimento" - il termine "fascio" veniva usato nel linguaggio politico di quegli anni come sinonimo di "unione"- nacque nel marzo del 1919 come uno dei tanti movimenti di ex- combattenti.

Il suo fondatore, Benito Mussolini (foto a fianco), era un personaggio un pò strano: dopo una rapida e brillante carriera nel Partito socialista, ne era stato espulso per aver assunto posizioni interventiste e nazionaliste.

Il programma del nuovo movimento era stato pubblicato nel giugno del 1919 e, pur attingendo ampiamente ai temi tradizionali del nazionalismo , conteneva anche indicazioni vicine alle tradizionali rivendicazioni del movimento operaio (giornata lavorativa di otto ore, sequestro dei profitti di guerra, controllo dello stato sui settori dell'industria ritenuti strategici).

L'incidenza del movimento fascista fu molto limitata fino alla fine del 1920. A partire da questa data , però, il fascismo assunse una fisionomia più esplicita e aggressiva, caratterizzandosi come movimento antisocialista e ricorrendo all'intimidazione e alla violenza come strumento di "persuasione politica".

I sostenitori del Fascismo furono soprattutto :ex- combattenti, esponenti della piccola borghesia, studenti, grandi proprietari terrieri( i cosiddetti "agrari") e i "fiancheggiatori"(ovvero coloro che favorirono indirettamente l'affermazione del fascismo per non opporsi ai suoi eccessi).

Una delle cause che portò all'affermazione del Fascismo in Italia fu la profonda divisione presente all'interno del partito socialista: da una parte vi fu lo schieramento del Partito Comunista- massimalista(fondato da Bordiga, Gramsci e Togliatti), dall'altra un partito socialista più moderato (fondato da Turati, Treves e Matteotti).

Con questa debolezza politica italiana, le "squadre" fasciste, giunsero a raccogliere 300.000 aderenti, cosicché , sempre più rafforzate nella loro ideologia, il 28 ottobre marciarono su Roma conquistando il potere.

Il re Vittorio Emanuele III , fu così quasi costretto a dare l'incarico a Mussolini di formare un nuovo governo, in quanto , se non avesse firmato, sarebbe scoppiata una guerra civile all'interno del Paese.

La caratteristica essenziale del regime fascista era la sovrapposizione di due strutture e di due gerarchie parallele: quella dello Stato, che aveva conservato l'impalcatura esterna del vecchio stato monarchico, e quella del partito con le sue numerose ramificazioni. Il punto di congiunzione fra le due strutture era rappresentato dal Gran consiglio del fascismo, organo di partito investito anche di importantissime funzioni costituzionali (di cui Marconi faceva parte) . Al di sopra di tutti si esercitava incontrastato il potere di Mussolini, che riuniva in sé la qualifica di capo del governo e quella di duce del fascismo. Contrariamente a quanto sarebbe accaduto in altri regimi totalitari, nel fascismo italiano l'apparato dello stato ebbe fin dall'inizio, per esplicita scelta di Mussolini, una netta preponderanza sulla macchina del partito. Per trasmettere la sua volontà dal centro alla periferia, per esempio, Mussolini si servì del tradizionale strumento dei prefetti assai più che degli organi locali del Pnf. A controllare l'ordine pubblico e a reprimere il dissenso con la forza provvedeva la polizia di Stato, mentre la Milizia era confinata a una funzione poco più che decorativa di corpo 'ausiliario', senza nessun paragone con quello che sarebbe stato il ruolo svolto in Germania prima dalle SA e poi dalle SS. Sotto viene raffigurato Il fascio littorio, simbolo del fascismo.

-In seguito alla crisi del 1924-25 il regime fascista - fino ad allora al governo in maniera statutaria - subì una svolta autoritaria che porterà all'abolizione delle libertà democratiche e alla realizzazione di una dittatura con aspirazioni totalitarie. Il potere relativamente ampio del regime mussoliniano, ottenuto tramite la repressione poliziesca dell'opposizione politico-partitica e il contemporaneo ottenimento di un vasto consenso interno, consentirà al fascismo di imprimere radicali modificazioni al paese, alla sua società, alla sua cultura e alla sua struttura economica.

-Nel corso dei due decenni di governo, il fascismo cercherà anche di imporre la propria visione antropologica al popolo italiano attraverso politiche educative, culturali e attraverso una legislazione razzista ed antisemita.

-In politica estera, il regime promuoverà prima una blanda revisione dei trattati di pace del 1919 per assicurare contemporaneamente una maggiore forza all'Italia e la stabilità in Europa, ma in seguito al sorgere del nazismo in Germania a metà degli anni trenta, il regime si vedrà costretto ad una spirale di scelte tali che nel suo ultimo quinquennio il fascismo finì col legarsi sempre più al regime nazista, con il quale finirà coinvolto nella Seconda guerra mondiale.

-L'esperienza bellica sarà disastrosa per il regime e per il Paese. L'invasione alleata delle regioni meridionali portò prima ad un colpo di stato militare, che in una sola giornata spazzò letteralmente via il regime - ormai completamente privato di consenso popolare - e quindi ad una divisione della penisola in due tronconi, occupati rispettivamente da Asse al nord ed Alleati al sud.

-Questa divisione consentì una temporanea rinascita del fascismo nelle regioni settentrionali, dove esso organizzò uno Stato di fatto (Repubblica Sociale Italiana, RSI) riconosciuto solo dai paesi dell'Asse.

-Negli ultimi venti mesi di esistenza il fascismo fu coinvolto nella guerra civile con le formazioni partigiane che fiancheggiavano l'avanzata alleata.

-Alla fine di aprile 1945 con il crollo del fronte e l'insurrezione popolare proclamata per il giorno 25 dal Comitato di Liberazione Nazionale, la RSI fu spazzata via. I suoi elementi dirigenti - compreso Mussolini - catturati dai partigiani, furono eliminati sommariamente fra 28 e 29 aprile 1945. Con la morte di Mussolini l'esperienza fascista può essere considerata conclusa.

Tra i sostenitori del Fascismo non troviamo solo "gente comune" ma anche fisici, scienziati e letterati di grande importanza: tra questi ultimi ritroviamo anche Luigi Pirandello

Nasce il 28 giugno 1867 nei pressi di Girgenti (Agrigento); il padre Stefano, ex-garibaldino, amministra e dirige alcune miniere di zolfo; la madre Caterina Ricci-Gramitto, viene da famiglia di tradizioni antiborboniche. Giovanissimo, comincia già a scrivere tragedie e poesie.

Alla base della visione del mondo pirandelliana vi è una concezione vitalistica, che è affine a quella di varie filosofie contemporanee (in particolare quella di Henry Bergson, teorico dello "slancio vitale", e quella di Georg Rimmel):la realtà tutta è "vita", "perpetuo movimento vitale",inteso come eterno divenire, incessante trasformazione da uno stato all'altro, "flusso continuo, incandescente, indistinto", come lo scorrere di un magma vulcanico. Tutto ciò che si stacca da questo flusso,e assume "forma" distinta e individuale, si rapprende, si irrigidisce, comincia, secondo Pirandello, a "morire".

Pirandello si occupò di questioni teoriche fin da giovane. Si avvicinò alle teorie dello psicologo Alfred Binet. Pubblicò nel il saggio L'umorismo .L' opera è l'espressione di un'unica maturazione artistica ed esistenziale che ha coinvolto lo scrittore siciliano all'inizio del '900 e che vede come centrale proprio la poetica dell'umorismo.

L'umorismo

Nel saggio 'L'umorismo' Pirandello distingue il comico dall'umorismo. Il primo, definito come 'avvertimento del contrario', nasce dal contrasto tra l'apparenza e la realtà. Nel saggio citato Pirandello ce ne fornisce un esempio:
«Vedo una vecchia signora, coi capelli ritinti, tutti unti non si sa di qual orribile manteca, e poi tutta goffamente imbellettata e parata d'abiti giovanili. Mi metto a ridere. 'Avverto' che quella vecchia signora è il contrario di ciò che una rispettabile signora dovrebbe essere. Posso così, a prima giunta e superficialmente, arrestarmi a questa espressione comica. Il comico è appunto un 'avvertimento del contrario».

L'umorismo invece nasce da una meno superficiale considerazione della situazione:
«Ma se ora interviene in me la riflessione, e mi suggerisce che quella vecchia signora non prova forse piacere a pararsi così come un pappagallo, ma che forse ne soffre e lo fa soltanto perché pietosamente, s'inganna che, parata così, nascondendo le rughe e le canizie, riesca a trattenere a sé l'amore del marito molto più giovane di lei, ecco che io non posso più riderne come prima, perché appunto la riflessione, lavorando in me, mi ha fatto andar oltre a quel primo avvertimento, o piuttosto, più addentro: da quel primo avvertimento del contrario mi ha fatto passare a questo sentimento del contrario. Ed è tutta qui la differenza tra il comico e l'umoristico».

Mentre quindi il comico genera quasi immediatamente la risata perché mostra subito la situazione evidentemente contraria a quella che dovrebbe normalmente essere, l'umorismo nasce da una più ponderata riflessione che genera una sorta di compassione da cui si origina un sorriso di comprensione. Nell'umorismo c'è il senso di un comune sentimento della fragilità umana da cui nasce un compatimento per le debolezze altrui che sono anche le proprie. L'umorismo è meno spietato del comico che giudica in maniera immediata.

-La disgregazione dell'io

L'analisi dell'identità condotta da Pirandello lo portò a formulare la teoria della disgregazione dell'io. Quando si arriva alla perdita dell'identità si entra nella follia, tema centrale in molte opere, come l'Enrico IV*, nel quale Pirandello inserisce addirittura una ricetta per la pazzia: dire sempre la verità, la nuda e cruda e tagliente verità, non considerando i riguardi e le maniere delle ipocrisie e delle convenzioni sociali. Questo comportamento porterà presto all'isolamento da parte della società e, agli occhi degli altri, alla pazzia.

-Il contrasto tra la vita e la forma

Pirandello svolge una ricerca inesausta sull'identità della persona nei suoi aspetti più profondi, dai quali dipendono sia la concezione che ogni persona ha di sé, sia le relazioni che intrattiene con gli altri. Egli mette in evidenza il contrasto esistente tra la fluidità inarrestabile della vita, che è diversa di momento in momento e che presenta contemporaneamente aspetti molteplici ed anche contraddittori, e l'esigenza di cristallizzare quel flusso continuo in immagini certe, stabili, alle quali ancorare la conoscenza che si ha, o meglio si crede di avere, di sé e degli altri.

-Il relativismo psicologico

Dal contrasto tra la vita e la forma nasce il relativismo psicologico che si esprime in due sensi: orizzontale, ovvero nel rapporto interpersonale, e verticale, ovvero nel rapporto che una persona ha con se stessa. Gli uomini nascono liberi ma il Caso interviene nella loro vita precludendo ogni loro scelta: l'uomo nasce in una società precostituita dove ad ognuno viene assegnata una parte secondo la quale deve comportarsi. Ciascuno è obbligato a seguire il ruolo e le regole che la società impone, anche se l'io vorrebbe manifestarsi in modo diverso: solo per l'intervento del caso può accadere di liberarsi di una forma per assumerne un'altra, dalla quale non sarà più possibile liberarsi per tornare indietro, come accade al protagonista de "Il fu Mattia Pascal"*

L'uomo dunque non può capire né gli altri né tanto meno se stesso, poiché ognuno vive portando - consapevolmente o, più spesso, inconsapevolmente - una maschera dietro la quale si agita una moltitudine di personalità diverse e inconoscibili.

Queste riflessioni trovano la più esplicita manifestazione narrativa nel romanzo Uno, nessuno e centomila*:

Uno: perché ogni persona crede di essere un individuo unico con caratteristiche particolari;

Centomila perché l'uomo ha, dietro la maschera, tante personalità quante sono le persone che ci giudicano;

Nessuno perché, paradossalmente, se l'uomo ha 100.000 personalità invero non ne possiede nessuna, nel continuo cambiare non è capace di fermarsi nel suo vero 'io'.

Reazione passiva

L'uomo accetta la maschera, che lui stesso ha messo o con cui gli altri tendono a identificarlo. Ha provato sommessamente a mostrarsi per quello che lui crede di essere ma, incapace di ribellarsi o deluso dopo l'esperienza di vedersi attribuita una nuova maschera, si rassegna. Vive nell'infelicità, con la coscienza della frattura tra la vita che vorrebbe vivere e quella che gli altri gli fanno vivere per come essi lo vedono. Accetta alla fine passivamente il ruolo da recitare. Questa è la reazione tipica delle persone più deboli come si può vedere nel romanzo Il fu Mattia Pascal.

Reazione ironico - umoristica

Il soggetto non si rassegna alla sua maschera però accetta il suo ruolo con un atteggiamento ironico, aggressivo o umoristico. Ne costituiscono un esempio varie opere di Pirandello come "La patente". Il personaggio principale di quest'ultima opera, Rosario Chiàrchiaro, è un uomo cupo, vestito sempre in nero che si è fatto involontariamente la nomea di iettatore e per questo è sfuggito da tutti ed è rimasto senza lavoro. Il presunto iettatore non accetta l'identità che gli altri gli hanno attribuito ma comunque se ne serve. Va dal giudice e, poiché tutti sono convinti che sia un menagramo, pretende la patente di iettatore autorizzato. In questo modo avrà un nuovo lavoro: chi vuole evitare le disgrazie che promanano da lui dovrà pagare per allontanarlo. La maschera rimane ma almeno il povero protagonista potrà ricavarne un misero vantaggio.

Reazione drammatica

L'uomo vuole togliersi la maschera che gli è stata imposta e reagisce con disperazione. Non riesce a strapparsela ed allora se è così che lo vuole il mondo, egli allora sarà quello che gli altri credono di vedere in lui e non si fermerà nel mantenere questo suo atteggiamento sino alle ultime e drammatiche conseguenze. Si chiuderà in una solitudine disperata che lo porta al dramma, alla pazzia o al suicidio come accade ad esempio per i personaggi dei drammi "Enrico IV", dei "Sei personaggi in cerca d'autore"* e al protagonista di "Uno, nessuno e centomila".

Scriverà moltissime opere teatrali, alcune della quali rielaborazioni delle sue stesse novelle, che vengono divise in base alla fase di maturazione dell'autore:

Pirandello è uno dei più grandi scrittori di novelle. Per tutta la sua vita proverà a completare 'novelle per un anno', così chiamate perché il suo intento era quello di scrivere 365 novelle, una per ogni giorno dell'anno. Arriverà a 241 nel , solo postume ne usciranno ancora 15.

I protagonisti di queste novelle sono sempre alla presa con il male di vivere, con il caso e con la morte. Non troviamo mai rappresentanti dell'alta borghesia, ma sarte, balie, professori, piccoli proprietari di negozi che hanno una vita sconvolta dalla sorte e da drammi familiari.

I personaggi parlano e ragionano nel presentarsi per come essi sentono di essere , ma alla fine saranno sempre preda del caso, che li farà apparire diversi e cambiati.

Pirandello visse in un periodo ricco di trasformazioni( primi anni del 1900).il periodo in cui vi fu: lo studio dell'energia nucleare, l'introduzione teoria relativistica di Einstein, la pubblicazione del libro "L'interpretazione dei sogni" di Freud..ma soprattutto... lo sviluppo della teoria dell'Elettromagnetismo.

L'Elettromagnetismo è una teoria di grandissima importanza all'interno della nostra società in quanto coinvolge numerosissimi settori tecnologici ed industriali del nostro tempo.

In informatica, il termine wireless (dall'inglese senza fili) indica i sistemi di comunicazione tra dispositivi elettronici, che non fanno uso di cavi. Generalmente il wireless utilizza onde radio a bassa potenza, tuttavia la definizione si estende anche ai dispositivi, meno diffusi, che sfruttano la radiazione infrarossa o il laser.

Le reti wireless sono e ci si aspetta che saranno sempre più una importante forma di connessione per molte attività, soprattutto per le imprese. Il mercato per i dispositivi wireless è stimato in crescita. Il giro d'affari, di 300 milioni di dollari nel 1998, è passato ad 1,6 miliardi nel 2005. Le reti wireless vengono installate soprattutto negli aeroporti, nelle università, nei parchi pubblici delle grandi città.

Le onde radio vengono utilizzate dalle reti tipo Wi-Fi cioè reti che devono coprire ambienti eterogenei dove le diverse postazioni da collegare non sono necessariamente visibili, infatti possono essere separate da muri o da intercapedini.

Le reti basate su infrarossi vengono utilizzate per collegare dispositivi visibili direttamente, sono lente e spesso utilizzano dispositivi dedicati infatti sono in disuso sostituite quasi totalmente dai dispositivi Bluetooth

Le reti basate su Laser vengono utilizzate normalmente per collegare sottoreti costruite utilizzando altre tecnologie. Il Laser viene utilizzato per la sua elevata velocità di trasmissione. Un tipico esempio è il collegamento delle reti di due edifici vicini. Il laser ha il problema di essere sensibile alle condizioni esterne e alle vibrazioni infatti anche queste tipologie di dispositivi sono considerati in disuso e quasi sempre sostituiti da collegamenti via onde radio

Il problema principale delle reti senza filo è la sicurezza. I segnali radio possono essere intercettati senza difficoltà.

Lo sfruttamento dei primi giacimenti era legato all'individuazione di manifestazioni petrolifere naturali e nella corretta interpretazione del geologo sull'andamento delle strutture. Ancora oggi si basa principalmente sempre sul lavoro del geologo che deve esaminare la zona e effettuare gli opportuni rilevamenti, ma fortunatamente, con il progresso tecnologico, adesso si sono affiancate al lavoro teorico del geologo strumentazioni che forniscono ottimi indizi e informazioni per una corretta valutazione finale della zona.
Uno dei sistemi di analisi sfruttati è il rilevamento magnetometrico che sfrutta il magnetismo terrestre, e viene generalmente eseguito su regioni piuttosto ampie di territorio

Accanto a questa misurazione viene effettuata anche quella gravimetrica che misura le variazioni dell'accelerazione di gravità, ossia le differenze di massa delle rocce nel sottosuolo (il gravimetro è una bilancia a molla estremamente sensibile alla quale è collegata una massa costante, quindi le variazioni di peso misurate sono causate da variazioni nella massa di terra sottostante

Fra le tecnologie che potrebbero essere usate nel futuro per produrre energia elettrica c'è la conversione magneto-idro-dinamica (MHD-MagnetoHydroDynamic).

Un conduttore percorso da corrente (flusso di cariche q a velocità v) ed immerso in un campo magnetico B, viene sottoposto ad una forza perpendicolare alla direzione del campo magnetico e della corrente

In un convertitore MHD il conduttore elettrico è sostituito da una corrente di plasma ad altissima velocità, cioè gas portato a temperatura così alta da essere per la maggior parte ionizzato (ioni positivi ed elettroni).

Se tale corrente fluida viene sottoposta ad un fortissimo campo magnetico, con direzione perpendicolare a quella del moto, si genera su ioni ed elettroni, una forza che tende a deviarli in direzione perpendicolare a quella del flusso di corrente al plasma e del campo magnetico.

Se si dispongono, ai lati opposti della corrente di plasma, due elettrodi, gli elettroni saranno raccolti all'anodo mentre gli ioni giungeranno al catodo. Tra i due elettrodi si creerà così una differenza di potenziale, utilizzata per far circolare un corrente elettrica continua in un circuito esterno utilizzatore.

Gli esperimenti attuali sono orientati alla produzione di energia a ciclo aperto in cui il gas caldo uscente dal convertitore MHD riscaldi un combustibile fossile in un impianto di tipo convenzionale. In queste condizioni ed usando superconduttori per generare elevati campi magnetici, si possono raggiungere efficienze dell'ordine dal 50 al 60%, riducendo fortemente le emissioni di inquinanti.

Un'altra soluzione prevede la realizzazione di un ciclo chiuso con un reattore nucleare per fornire calore.

Poiché il gas utilizzato non è disperso nell'atmosfera, esso può essere scelto più costoso ma dotato di caratteristiche fisiche più avanzate (miglior ionizzazione e più alte proprietà di conduzione elettrica).

Nonostante siano già in funzione impianti sperimentali MHD, i problemi tecnologici per poter utilmente commercializzare questa opzione sono notevoli (scambiatori di calore a temperature intorno ai 1500°C, canali resistenti al flusso di plasma e grandi magneti a superconduttori).

La radioterapia è una terapia consistente nell'utilizzo di radiazioni ionizzanti per scopi medici.

Questa terapia in particolare viene utilizzata nel trattamento di tumori o il controllo di cellule maligne, che potrebbero svilupparsi in tumori; è talvolta erroneamente confusa con la radiologia (che consiste invece nell'utilizzo di radiazioni nella diagnosi medica).

L'irradiazione totale del corpo consiste in una particolare tecnica radioterapica utilizzata per preparare il paziente a ricevere un trapianto di midollo osseo. Alcune applicazioni della radioterapia sono legate al trattamento di situazioni non maligne, quali ad esempio l'ipertiroidismo.

La difficoltà dell'utilizzo di questa tecnica consiste nei pericoli indotti dalle stesse radiazioni ionizzanti e la probabilità che le stesse inducano l'insorgenza di tumori

La radioterapia si basa sul principio d'indirizzare la radiazione ionizzante sulle cellule cancerogene per danneggiarne il DNA. Le cellule sane dispongono di meccanismi atti a riparare i danni che possono avvenire sul loro DNA, ma nelle cellule cancerogene questi meccanismi sono molto meno efficienti. La principale limitazione dell'uso di questa tecnica consiste nel fatto che le cellule di tumori solidi risultano essere in debito di ossigeno (questo stato viene chiamato di ipossia) e questo le rende tanto più resistenti alle radiazioni quanto minore è la presenza di ossigeno, perché l'ossigeno 'fissa' i danni del DNA impedendo alla cellula di ripararli

-Libro: "Fisica ,idee ed esperimenti,dal pendolo ai quark" (Ugo Amaldi), Zanichelli

-Libro: "Le sfide della storia 3-Tomo A: dagli inizi del Novecento alla seconda guerra mondiale" Carlo Signorelli Editore

-Libro: "Tempi ed immagini della Letteratura-Naturalismo, Simbolismo e primo Novecento" Edizioni Scolastiche Bruno Mondatori (coordinamento di Ezio Raimondi)

- Libro: "Complementi di analisi matematica e numerica" (nuova edizione) di Paola Foresti e Pietro Pepe

S.L. Glashow, The Charm of Physics, American Institute of Physics, New York N.Y., 1991.

-Encyclopaedia Britannica

- Materiale didattico prodotto dall'insegnante di informatica e sistemi automatici.

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