Descrizione

Che cos’è la luce? Questa domanda, che già si ponevano gli antichi filosofi greci, ha attraversato pressoché immutata la storia fino ai nostri giorni, trovando una risposta definitiva solo in tempi relativamente recenti. La scoperta della sua reale natura ha portato alla comprensione dei numerosi fenomeni luminosi di cui siamo quotidianamente spettatori e, al contempo, allo sviluppo di altrettanto numerose applicazioni in campo tecnologico. Tutto questo è descritto in termini semplici ma rigorosi in “Fiat lux”. Il testo – rivolto soprattutto a studenti e insegnanti ma anche a coloro che provano interesse per la divulgazione scientifica – è suddiviso in quattro sezioni che trattano i diversi aspetti della radiazione luminosa. La prima parte del testo è dedicata alla descrizione della luce come fenomeno fisico. Si procede attraverso un approccio storico che, partendo dall’infuocato dibattito sulla sua vera natura (onda o particella?) prosegue con il racconto dei vari tentativi fatti per determinarne la velocità e le vicende legate alla scoperta della sua origine atomica. Nella seconda parte del libro si analizzano i comportamenti della luce nell’interazione con la materia. Cosa succede quando incontra sul suo percorso corpi opachi o trasparenti, oppure del materiale particolato o i più recenti (e meno noti) metamateriali? Si scoprirà così, ad esempio, come si forma l’arcobaleno, l’origine del colore del cielo e come realizzare il mantello di Harry Potter (quello che rende invisibili). La terza sezione riguarda il fenomeno della visione. In questa parte del libro vengono trattati l’apparato visivo, la percezione dei colori e la vista degli animali (scoprirete come vedono gli insetti, i pesci, gli uccelli e i nostri amici a quattro zampe). L’ultima sezione. infine, è dedicata alla luce coerente dei laser. In quest’ultimo segmento si parlerà dei principi fisici che sono alla base del funzionamento di un laser, della teoria delle speckle (le macchioline che inevitabilmente si formano con la luce laser) e dell’olografia.


Recensione

Che cos’è la luce? Una domanda che ha attraversato la storia delle ricerche scientifiche sugli affascinanti fenomeni luminosi e delle rilevanti applicazioni tecnologiche fino a oggi. Il vocabolario Treccani definisce la luce «ente fisico al quale è dovuta l’eccitazione nell’occhio delle sensazioni visive, cioè la possibilità, da parte dell’occhio, di vedere gli oggetti». Il viaggio alla scoperta della luce proposto da Sergio Musazzi affronta in modo esauriente tutti gli aspetti presenti in questa definizione. Ecco allora che il primo capitolo chiarisce cos’è la luce: si parte dall’acceso dibattito sulla natura della luce che ha impegnato gli uomini di scienza fin dal Seicento per giungere alla sua duplice natura, ondulatoria e corpuscolare. La luce però manifesta la sua presenza solo in quanto interagisce con la materia; il secondo capitolo è dedicato ai diversi e articolati aspetti di questa interazione. In coerenza con la definizione data dal vocabolario Treccani, il processo della visione, a cui è dedicato il terzo capitolo, gioca un ruolo centrale nel percorso proposto dall’autore. In questo percorso non potevano mancare le sorgenti della luce la cui presentazione è distribuita lungo il testo. Si inizia dal Sole, sorgente per antonomasia, cui è dedicata un’ampia parte dell’introduzione, per toccare poi i processi fisici di emissione di luce da parte dei gas e dei solidi. Infine, l’ultimo, ampio, capitolo è dedicato alla luce coerente; vengono descritte le sue caratteristiche, spiegati i principi di funzionamento delle sorgenti laser e presentati alcuni esempi di queste sorgenti di luce. Il testo presenta in modo semplice, ma rigoroso, il mondo affascinante della luce; è ricco di informazioni e di spiegazioni che toccano anche aspetti di frontiera (i meta-materiali) e argomenti usualmente presenti solo su testi specialistici (i punti quantici, il laser a elettroni liberi, le speckle). Nella lettura si apprezza il fatto che nessuna affermazione è fatta senza una adeguata spiegazione e giustificazione; a volte, inevitabilmente, questa apprezzabile attenzione implica passaggi non facilmente comprensibili per chi non abbia già una certa familiarità con la Fisica. Si segnala anche l’attenzione alla dimensione storica che caratterizza il testo fin dall’introduzione, in cui è presente una breve storia della comparsa della luce dopo l’evento iniziale del big bang. Poi nel primo capitolo vengono presentati i passaggi che, attraverso i secoli, hanno condotto gli uomini di scienza a chiarire la natura della luce e, nell’ultimo capitolo, la strada irta di difficoltà che ha portato allo sviluppo delle sorgenti laser. Una segnalazione particolare merita il capitolo Vedere la luce, che tocca argomenti che è difficile incontrare in testi di divulgazione e vederli trattati con analoga precisione e ricchezza di informazioni. Il capitolo offre una descrizione dettagliata e di agevole lettura dell’occhio e del processo della visione, a cui segue un’accurata presentazione della fisica del colore nei suoi vari aspetti: la percezione dei colori, l’origine dei colori, i colori nella pittura. La descrizione del processo della visione di alcuni animali, il cavallo, il gatto, il cane, gli uccelli, i pesci e i ragni, che conclude il capitolo, è particolarmente curiosa e interessante. Fiat lux risponde a diverse esigenze e copre diversi interessi. Il docente di Fisica di scuola secondaria ha a disposizione una ricca fonte di informazioni, anche su argomenti che è difficile trovare sui testi in circolazione, quali il colore e la visione, solo per citare i principali; questi due argomenti, in particolare la visione nell’uomo e negli animali, possono essere di interesse anche per docenti di Scienze. Lo studente di scuola superiore dispone di un testo di approfondimento e di integrazione di argomenti usualmente presenti sui testi scolastici. Infine, il lettore curioso e interessato alla Fisica trova qui spiegazioni rigorose ed esaurienti che lo aiutano a capire i fenomeni ottici e luminosi che incontra o di cui sente parlare. C’è un solo, piccolo, appunto da fare all’autore; si sente la mancanza sia di un indice analitico, che aiuti il lettore a muoversi in un testo ricco di informazioni, sia di una bibliografia essenziale e ragionata che gli permetta di districarsi in una letteratura molto ampia e variegata in cui è difficile discriminare con giudizio.


Recensione di Mario Guzzi
(prof. ordinario di Fisica - Università di Milano Bicocca)