Page 283 - La Fisica nella Storia

Nel frattempo, David Hilbert (1862 – 1943), un grande matematico

tedesco, cercava un assistente, che lo aiutasse nello studio della teoria
dei quanti, ma la collaborazione finì nel giro di un anno, perché Hilbert
era ormai molto anziano e poco socievole.

Tornò ai suoi studi e analizzando gli spettri delle frequenze, capì,

grazie all’aiuto di Plank, che nel mondo quantistico lo spettro si crea
con transizioni tra diversi stati di energia, che corrispondono alle

frequenze dei fotoni emessi.

Nello spettro si trovano, infatti, alcune frequenze doppie (o multiple), dovute proprio alla
simmetria dell’atomo o del nucleo. Riuscì a scoprire queste simmetrie inserendo gli atomi in dei
campi magnetici, che riuscivano a separare fra loro le linee dello spettro.

Poia, grazie alla teoria delle rappresentazioni dei gruppi, fu in grado di calcolare le frequenze e
il modo col quale si separano.

Nel 1941, trasferitosi negli Stati Uniti, durante la guerra, insieme con von Neumann e quasi tutti
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i migliori fisici e matematici dell’epoca, lavorò al “Progetto Manhattan “ per la costruzione
della bomba atomica.

Approfondimento: utilizzo dell’antimateria in medicina.

La fisica moderna ci ha fornito gli strumenti per sfruttare l’antimateria, attraverso
l’annichilazione materia-antimateria, l’interazione degli adroni (famiglia dei protoni e dei
neutroni) con la materia, le proprietà magnetiche dei nuclei atomici e i fasci di particelle per

creare strumenti in grado di studiare e curare il corpo umano, permettendoci di vivere più a
lungo e aumentando la qualità della vita stessa.

Vediamo velocemente quali strumenti medici sfruttano queste proprietà per migliorare e
studiare la qualità della nostra vita:

• La Radiografia: consente di avere immagini dell’interno del nostro corpo senza doverlo
aprire. Il funzionamento della radiografia si basa sull’interazione tra un fascio di fotoni di
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energia più alta di quella della luce visibile, i raggi X , provenienti dalla macchina (sorgente)
e diretti ad un rivelatore, e il nostro corpo. Quando questo fascio penetra il corpo, viene
assorbito in maniera diversa dalle nostre parti anatomiche incontrate, in base alla loro

densità, per poi raggiungere il sistema di misurazione, dove i rivelatori riprodurranno
l’immagine dell’interno dell’organismo in “negativo”.

151 Il progetto Manhattan fu un programma di ricerca e sviluppo in ambito militare che portò alla realizzazione delle prime bombe
atomiche durante la seconda guerra mondiale. Molti scienziati nucleari, tra cui Enrico Fermi, per sfuggire alle leggi antirazziali, si
rifugiarono negli Stati Uniti.
152 I raggi X fanno parte della categoria delle radiazioni ionizzanti e non danno alcuna sensazione quando attraversano il corpo.
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