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05102017: Le 17 equazioni che hanno cambiato la storia dell’umanità (2)

11) Equazioni di Maxwell :
Questo insieme di quattro equazioni differenziali descrive il comportamento e la relazione tra elettricità (E) e magnetismo (H).

Le equazioni di Maxwell riguardano l’elettromagnetismo classico, in quanto le leggi di Movimento e di Newton per la gravitazione universale sono alla meccanica classica – sono la base della nostra spiegazione su come funziona l’elettromagnetismo su scala quotidiana.
Come vedremo, tuttavia, la fisica moderna si basa su una spiegazione quantistica dell’elettromagnetismo, ed è ormai chiaro che queste equazioni eleganti sono solo una approssimazione che funziona bene sulle scale umane.

12) Secondo principio della termodinamica :
Questo afferma che in un sistema chiuso l’entropia (S) è sempre stabile o crescente. L’entropia termodinamica è, approssimativamente, una misura di come un sistema è disordinato.
Un sistema che inizia in uno stato ordinato e irregolare – ad esempio, una regione calda accanto a una regione fredda – tende sempre a uniformarsi, con calore che scorre dall’area calda fino alla zona fredda fino a distribuirsi uniformemente.

La seconda legge della termodinamica è uno dei pochi casi di fisica in cui il tempo è importante.
La maggior parte dei processi fisici sono reversibili – possiamo eseguire le equazioni all’indietro senza compromettere le cose.
La seconda legge, tuttavia, corre solo in questa direzione. Se mettiamo un cubo di ghiaccio in una tazza di caffè caldo, vediamo sempre il cubo di ghiaccio sciogliersi e non vediamo mai il congelamento del caffè.

13) Relatività :
Einstein ha radicalmente modificato il corso della fisica con le sue teorie di relatività speciale e generale.
L’equazione classica E = mc^2 afferma che materia e energia sono equivalenti l’uno all’altro.
La relatività speciale ha portato idee come la velocità della luce come un limite di velocità universale e il passaggio del tempo è diverso per le persone che si muovono a velocità diverse.

La relatività generale descrive la gravità come una curva e la piegatura dello spazio e del tempo stessi, ed è stata la prima grande modifica alla nostra comprensione della gravità dalla legge di Newton.
La relatività generale è essenziale per la nostra comprensione delle origini, della struttura e del destino finale dell’universo.

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