Di numeri e stelle,
assaporando l'infinito
Maurizio Zani
Spazio alla conoscenza, IIS Ciampini-Boccardo, Novi Ligure 19/11/2021
IIS Ciampini-
Boccardo
Laboratorio di
sperimentazione
didattica (ST2)
Spazio alla
conoscenza
Studiare
e
sperimentare
nuove
metodologie e tecnologie didattiche in
ambito
universitario
(ma non solo)
nell’insegnamento della fisica (ma non
solo),
valorizzando
la molteplicità di
interazioni
possibili
tra
lo
studente
(Student) e il docente (Teacher).
Laboratorio di sperimentazione didattica ST2
"Learning is an experience, not a download"
http://www.st2.fisi.polimi.it/?page_id=159
credits voce femminile: Lucia Ganzer
https://www.mauriziozani.it/wp/?p=6473
The 3 rules on learning
Maurizio Zani è nato a Brescia il 6 febbraio
, il che vuol dire di giovedì e sotto il segno dell’Aquario; è sposato con Annamaria e papà di due bimbe, Alice e
Sofia.
Si è diplomato in Elettronica Industriale presso l’Istituto Tecnico Industriale Statale “Benedetto Castelli” (ITIS) di Brescia; ha proseguito gli studi laureandosi in
Ingegneria Elettronica e poi conseguendo il Dottorato di Ricerca in Fisica presso il Politecnico di Milano.
Dal 2005 è Ricercatore presso il Dipartimento di Fisica, e dal 2017 Delegato del Rettore per il Diritto allo studio e la Contribuzione studentesca al Politecnico di
Milano. E’ responsabile del Laboratorio di sperimentazione didattica ST2.
Dal 2011 al 2015 è stato membro (e dal 2013 al 2015 Presidente) della Consulta comunale degli studenti, dei dottorandi e dei ricercatori delle Università e delle
Accademie milanesi del Comune di Milano.
Dal 2017-2018 al 2019-2020 ha fatto parte del Comitato Scientifico del Liceo scientifico Grassi di Lecco.
Dal 2018 è Membro del Comitato Regionale per il Diritto allo Studio Universitario presso Regione Lombardia, e Membro del Comitato Esecutivo (2 mandati) presso
l’Associazione Nazionale organismi per il Diritto allo Studio Universitario (ANDISU).
Dal 2020 è Membro (e dal 2021 Vice Presidente) del Consiglio Direttivo e del Comitato Esecutivo presso la Scuola d’Incoraggiamento d’Arti e Mestieri (SIAM
1838) per la Camera di Commercio di Milano, Monza Brianza, Lodi.
Nel 2020 è stato Consigliere per il Diritto allo Studio del Ministro dell’Università e della Ricerca Gaetano Manfredi.
Dal 2021 è Membro del Tavolo tecnico sui LEP presso il Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) per la Conferenza dei Rettori delle Università Italiane (CRUI).
Per il Politecnico di Milano
•
dal 2011 al 2018 è stato membro del Consiglio di Amministrazione (per 3 mandati)
•
dal 2011 al 2016 è stato membro della Commissione Risorse umane
•
dal 2013 al 2016 è stato membro della Commissione Tecnologie didattiche
•
dal 2014 ad oggi fa parte del Gruppo di lavoro sulla Carta Europea del Ricercatore (3 mandati)
•
nel 2018 è stato membro della Commissione per la revisione del Codice etico e del Codice di comportamento
Per il Dipartimento di Fisica
•
dal 2008 è responsabile del sito web ed i vari canali comunicativi (tra cui social network e public screen)
•
dal 2011 è responsabile dei Corsi di ripasso in fisica per le nuove matricole
•
dal 2013 al 2016 è stato membro della Commissione Didattica
•
dal 2017 ad oggi è membro della Giunta di Dipartimento (2 mandati)
Per il Corso di Studi di Ingegneria Fisica
•
dal 2009 al 2017 si è occupato della raccolta e analisi dei dati statistici relativi all’intero percorso degli studi
•
dal 2021 è membro del Collegio dei docenti del Corso di Dottorato in Fisica
[...]
https://www.mauriziozani.it
"Where no man has gone before"
"Two things are infinite,
the universe and human stupidity;
and I’m not sure about the universe!"
Albert Einstein
Gene Roddenberry
"Space: the final frontier"
Viaggio nella Luna (1902)Una donna sulla Luna (1929)Totò nella Luna (1958)cav. Pasquale
Friede Velten
The Moon
Star Trek(1966)Ufo (1969)Spazio 1999 (1973)John Koenig
Edward Straker
James Kirk
James Kirk
William Shatner
13/10/2021
08/09/1966
"Where no man has gone before"
"Everybody in the world needs to do this. Everybody in the world needs to see ... it
was unbelievable. I mean, the little things, the weightlessness, and to see the blue
color whip by and now you’re staring into blackness. That’s the thing. This covering of
blue is this sheet, this blanket, this comforter of blue around that we have around us.
We think ‘oh, that’s blue sky’ and suddenly you shoot through it all of a sudden, like
you whip a sheet off you when you’re asleep, and you’re looking into blackness, into
black ugliness. And you look down, there’s the blue down there, and the black up
there, and there is Mother Earth and comfort and there is... is there death? "
https://www.youtube.com/watch?v=OTfQVMH5SuI
= costante
p
d
p = perimetro
=
= costante = π
2
p
p
d
r
p
Leonhard Euler**, svizzero (1748)
"Per
brevità
scriveremo
questo
numero ; così  è uguale a metà
della circonferenza di un cerchio di
raggio 1"
William Jones*, gallese (1706)
Chiama questa costante ,
iniziale
greca della parola perimetro della
circonferenza, ma soprattutto in onore
di Pitagora
** Introductio in analysin infinitorum
* Synopsis Palmariorum Matheseos
π = 3.
1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510 5820974944 5923078164
0628620899 8628034825 3421170679 8214808651 3282306647 0938446095 5058223172
5359408128 4811174502 8410270193 8521105559 6446229489 5493038196 4428810975
6659334461 2847564823 3786783165 2712019091 4564856692 3460348610 4543266482
1339360726 0249141273 7245870066 0631558817 4881520920 9628292540 9171536436
7892590360 0113305305 4882046652 1384146951 9415116094 3305727036 5759591953
0921861173 8193261179 3105118548 0744623799 6274956735 1885752724 8912279381
8301194912 9833673362 4406566430 8602139494 6395224737 1907021798 6094370277
0539217176 2931767523 8467481846 7669405132 0005681271 4526356082 7785771342
7577896091 7363717872 1468440901 2249534301 4654958537 1050792279 6892589235
4201995611 2129021960 8640344181 5981362977 4771309960 5187072113 4999999837
2978049951 0597317328 1609631859 5024459455 3469083026 4252230825 3344685035
2619311881 7101000313 7838752886 5875332083 8142061717 7669147303 5982534904
2875546873 1159562863 8823537875 9375195778 1857780532 1712268066 1300192787
6611195909 2164201989 3809525720 1065485863 2788659361 5338182796 8230301952
0353018529 6899577362 2599413891 2497217752 8347913151 5574857242 4541506959
5082953311 6861727855 8890750983 8175463746 4939319255 0604009277 0167113900
9848824012 8583616035 6370766010 4710181942 9555961989 4676783744 9448255379
7747268471 0404753464 6208046684 2590694912 9331367702 8989152104 7521620569
6602405803 8150193511 2533824300 3558764024 7496473263 9141992726 0426992279
6782354781 6360093417 2164121992 4586315030 2861829745 5570674983 8505494588
5869269956 9092721079 7509302955 ...
∞ decimali (qui i primi 1500)
http://www.piday.org/million
Babilonesi* (2000 a.C.)
π = 3.125
1
25
π = 3 + =
8
8
* tavoletta di argilla
π = 3.160...
Egiziani** (1650 a.C.)
** papiro di Rhind, problema #50
2
16
π =
9
æ
ö÷
ç
÷
ç
÷
çè
ø
sottostima
sovrastima
Archimede*, greco (250 a.C.)
3.1408 < π < 3.1429
2 decimali
< <
10
3 +
10
3 +
π

71
70
* poligono di 96 lati
Claudio Tolomeo**, greco (150 d.C.)
** poligono di 120 lati
π = 3.14166
17
π = 3 +
120
John von Neumann*, ungherese (1949)
Heiko Rölke*, svizzero (2021)
π = 3. ...
2037 decimali
π = 3. ...
62 800 miliardi
di decimali !!!
in 106 giorni
Sharma Suresh Kumar**, indiano (2015)
Akira Haraguchi**, giapponese (2006)
π = 3. ...
70 030 decimali
in 17 h 14 min
π = 3. ...
100 000 decimali
in 16 h
* calcolati
** elencati
2
1 2
e
e
q q
F = k
r
costanti matematiche vs costanti fisiche
valore & unità di misura
precisione
π = 3.141592653...
e = 2.718281828...
2
1 2
g
m m
F = γ
r
π
2
2
2
π
2
2
cos
d
ò
x
-
F = pR
θ θ
π
2
1
4
e
0
k =
ε
4
π
Δ
8
R
p
Q =
η L
6π
vis
F
= ηRv
2
5
đ
1
2
1
π
d
e
1
λ
hc
λkT
Q
hc
=
t A
λ
-
4
đ 1
d
Q
= εσT
t A
5 4
3 2
2 π
15
k
σ =
h c
√3 = 1.732050807...
φ = 1.618033988...
Δ Δ
2
³

x
x p
2

h
=
h = 6.626070040ꞏ10-34 Js
https://physics.nist.gov/cuu
2021: in vacanza verso Rimini
205/55 R16
d = diametro del
cerchione (in)
p = larghezza dello
pneumatico (mm)
h = altezza dello
pneumatico (%p)
2.54
31.6 cm
2
d
r =
+ h p =
⋅
π = 3.1415
4 decimali
Δs ≈ 10 m
N = 150 000
s = 2πrꞏN ≈ 298 km
1969: missione spaziale Apollo 11 verso la Luna
memoria: 2 kB RAM, 36 kB ROM
computer: f = 2 MHz
https://spaceflight.nasa.gov/history/apollo/apollo11
http://www.ibiblio.org/apollo/listings/FP8/FP8.aea.html
1969: missione spaziale Apollo 11 verso la Luna
8 decimali
1969: missione spaziale Apollo 11 verso la Luna
computer: f = 2 MHz
computer: f = 2.6 GHz
2016: missione terrestre Maurizio verso il PoliMi
memoria: 2 kB RAM, 36 kB ROM
memoria: 16 GB RAM, 512 GB ROM
r = 23.1ꞏ109 km (= 155.7 UA = 21.4 light hour)
p = 2πr = ...
π = 3.1415926535 89
π = 3.14
Δp = 462ꞏ106 km
Δp = 46 m
12 decimali
https://voyager.jpl.nasa.gov
1969: missione spaziale Apollo 11 verso la Luna
1977: missione spaziale Voyager 1 verso l'ignoto...
π = 3.
1415926535
89793
1973: Global Positioning System (GPS)
"Relativistic effect in the GPS
are far too large to ignore"
•
costanza della velocità della luce
•
relatività della simultaneità
•
effetto Doppler
•
shift gravitazionale della frequenza
•
dilatazione dei tempi
•
termini di aggiustamento dell'orbita
c = 299 792 458 m/s
Δt = 1 ms
http://www.aapt.org/doorway/tgru/articles/ashbyarticle.pdf
15 decimali
24-32 satelliti
Δx = cꞏΔt = 300 km
"If the universe had a diameter of 80 million light years,
using 35 decimal places for pi the perimeter would be
wrong of about 10 nm"
Isaac Asimov
Carl Gustav Jacobi
Why do we study science and calculate so many decimal
places of pi? To know? For utility?
"The real end of science is the honour of the human mind"