Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Quanti atomi ci sono ...
Quanti atomi ci sono in questa borraccia ?
La borraccia di SxT, che forse in questo momento hai in mano, contiene 650 ml di acqua la cui molecola è composta da 2 atomi di idrogeno ed 1 atomo di ossigeno (H2O).
Partiamo dal concetto di mole, una delle sette grandezze fisiche fondamentali del Sistema Internazionale e che definisce la “quantità di sostanza”.
1 mole di sostanza contiene 6,022 × 1023 entità fondamentali (costante di Avogadro).
Sappiamo che: il peso dell’idrogeno è 1 gr/mol mentre il peso dell’ossigeno è 16 gr/mol.
Di conseguenza, la molecola H2O pesa 18 gr/mol. Per sapere quante moli di H2O ci sono in 650 ml dobbiamo dividere 650 ml / 18, cioè circa 36
Per finire, il numero di atomi presenti risulta dato da: 3 (atomi nella molecola H2O) x 36 (moli in 650 ml di acqua) x 6.022 x 1023 (numero di Avogadro) = 65 x 1024 In pratica, nella borraccia SxT, ci sono
circa 65 milioni di miliardi di miliardi di atomi!!!
Schema dell'esperimento di Young della doppia fenditura. A sinistra l'interpretazione geometrica semplificata, con linee chiare nei punti in cui le due onde originate dalle fenditure 2 e 3 si sommano in modo costruttivo ("in fase") e con linee scure dove esse sono in controfase. Nella parte bassa è rappresentata l'alternanza di bande chiare e scure che si otterrebbe su una lastra fotografica. A destra appare una visione più realistica delle zone chiare e scure della figura di interferenza. Nella figura in alto a destra, composizione di due onde: caso di interferenza totalmente costruttiva e totalmente distruttiva. In basso a destra, le figure di interferenza ottenute da diffrazione con doppia fenditura utilizzando singoli fotoni: con il passare del tempo la figura d'interferenza a strisce si manifesta in modo sempre più evidente.
Rappresentazione schematica dell’evoluzione dell’universo secondo il modello standard cosmologico. Nel lembo superiore è rappresentata la distribuzione di materia oscura ottenuta da simulazioni al computer. I primi minuti dell’universo sono raffigurati in fig. a in 
DI MASSA IN MASSA. Dalla massa dei neutrini, le particelle più leggere a noi note, alla massa dell’intero universo conosciuto: 85 ordini di grandezza che includono tutto ciò che conosciamo.
A uno sguardo superficiale la scienza appare progredire a salti: lunghi periodi di calma intervallati da improvvise scoperte o invenzioni. Un’analisi più attenta rivela un flusso continuo di idee, intuizioni, studi, misure che sono la pietra angolare della conoscenza scientifica stessa e l’ambiente favorevole in cui il colpo di genio può manifestarsi. Per la fisica il 1964 sembrava proprio uno di quei periodi di calma piatta. In realtà la prospettiva offerta dai 50 anni di distanza rende evidente che il 1964 è stato l’anno in cui da fermenti sedimentati nei decenni precedenti sono germogliate fondamentali scoperte scientifiche, che avrebbero manifestato tutta la loro rilevanza solo successivamente, anche a distanza di decenni.
Le leggi fondamentali della fisica sono leggi di evoluzione, che permettono di determinare lo stato di un sistema in ogni istante, una volta che sia noto il suo stato iniziale. Queste leggi sono soggette ai principi di simmetria, direttamente legati a loro volta alle leggi di conservazione: le simmetrie spazio-temporali corrispondono alla conservazione dell’energia, della quantità di moto e del momento angolare, mentre le simmetrie di gauge corrispondono alla conservazione delle varie “cariche” delle particelle, come ad esempio la carica elettrica. Le leggi di stato, infine, sono relazioni tra grandezze diverse che devono sempre valere per qualunque stato di sistema.