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LA MEDICINA
ALBERT EINSTEIN
LA FISICA ATOMICA
LA RADIOGRAFIA & RADIOATTIVITA'
LA FISICA PRIMA DEL '900
I PROGRESSI
La fisica prima del '900 era considerata la scienza della Natura, essa tende ad approfondire lo studio delle proprietà generali dei corpi e di alcuni fenomeni come il suono, la luce, il calore, l'elettricità e il magnetismo. Questa evoluzione è lenta nella sua prima fase, ma accelera dopo il 1780, soprattutto in Francia, incoraggiata dagli scienziati, in modo particolare da Antoine-Laurent Lavoisier.
La rivoluzione francese fornisce un quadro nuovo per questo sviluppo.
La ricerca, finora, è stata caratterizzata da un fondamentale dualismo di programmi. Il primo, sviluppatosi nei primi decenni del secolo, a partire dalla crisi della meccanica nel suo impatto con l’elettromagnetismo e attorno alla teoria della relatività di Einstein. Il secondo, sviluppatosi alla fine dell'Ottocento, è quello quantistico che studia i fenomeni di interazione tra materia e radiazioni.
Nel 1895 il fisico tedesco Wilhelm Röntgen scoprì i raggi X. Si tratta di raggi che, a differenza dei raggi luminosi, possono attraversare le parti molli del corpo (come la pelle e i muscoli) ma non le ossa; grazie a essi è possibile esaminare gli organi interni (radioscopia). I raggi X furono da allora impiegati per la diagnosi e per la cura delle malattie. Negli anni seguenti furono fatte scoperte importanti. Nel 1896 il francese Henri Becquerel scoprì che che alcune sostanze hanno la proprietà di emettere radiazioni solo in apparenza simili ai raggi X. Tale caratteristica è detta radioattività e radioattivi gli elementi che la possiedono. Un nuovo elemento chimico, il radio, fortemente radioattivo, fu scoperto nel 1898 da Maria Sklodowska, (nota come Marie Curie), in collaborazione col marito.
WILHELM Röntgen
Nel 1895 il fisico tedesco Wilhelm Röntgen scoprì casualmente che i raggi emanati da un tubo elettrico potevano attraversare lo scheletro e impressionare una lastra fotografica: in questo modo nasce la radiologia. Naturalmente l'uso smodato dei raggi X (che Roentgen chiamò “X”, in quanto sconosciuti), senza nessuna protezione ebbe gravi conseguenze nei medici che li adoperarono senza conoscerne gli effetti lesivi (i radiologi morirono di tumore). Per questa scoperta ricevette il primo Premio Nobel per la fisica nel 1901. Un grande progresso nella radiografia si ottenne successivamente grazie all'americano Walter Cannon che introdusse l’uso dei mezzi di contrasto che permettevano di visualizzare organi altrimenti invisibili. Poi, gradualmente, vennero messe a punto nuove tecniche come l’ecografia (che utilizza gli ultrasuoni) cui seguirono la TAC e la Risonanza magnetica.
LA TEORIA DELLA RELATIVITA'
Ancora più rivoluzionaria doveva rivelarsi una nuova teoria, detta della relatività. La teoria fu enunciata da Albert Einstein all'inizio del '900. Il fisico tedesco elaborò nel 1905 la teoria della relatività ristretta (o speciale) e nel 1915 la teoria della relatività generale.La teoria ristretta interpreta i fenomeni fisici in un sistema in moto rettilineo uniforme, mentre la teoria generale li interpreta in qualsiasi condizione di moto. Con Einstein la teoria della relatività ebbe un ulteriore sviluppo e oggi si tende ad associare a tale teoria il nome del fisico tedesco. La teoria della relatività è il tentativo di interpretare i fenomeni fisici ed elettromagnetici con un'unica legge fisica.
Albert Einstein, nasce il 14 marzo del 1879 a Ulm, in Germania, da genitori ebrei non praticanti. Un anno dopo la sua nascita la famiglia si trasferisce a Monaco. L'infanzia di Einstein si svolge nella Germania di Bismarck, un paese in via di massiccia industrializzazione, ma anche retto con forme di dispotismo che si fanno sentire a vari livelli e in vari ambienti della struttura sociale. Il piccolo Albert è per istinto un solitario ed impara a parlare molto tardi. Nel 1894 la famiglia si trasferisce in Italia per cercare miglior fortuna con una fabbrica a Pavia, vicino a Milano. Albert rimane solo a Monaco affinché possa terminare l'anno scolastico al ginnasio; raggiunge poi la famiglia.
Gli affari della fabbrica cominciano ad andare male e Hermann Einstein esorta il figlio Albert a iscriversi al famoso Istituto Federale di Tecnologia (Politecnico di Zurigo). Non avendo però conseguito un diploma di scuola secondaria superiore, nel 1895 deve affrontare un esame di ammissione: viene bocciato per insufficienza nelle materie letterarie. Ma ci fu di più: il direttore del Politecnico, impressionato dalle non comuni capacità mostrate nelle materie scientifiche, esorta il ragazzo a non rinunciare alle speranze e a ottenere un diploma abilitante per l'iscrizione al Politecnico nella scuola cantonale svizzera.
LA MEDICINA
Nel XX secolo molte malattie infettive sono state sconfitte tramite lo sviluppo di vaccini e antibiotici, e con il miglioramento delle condizioni di vita. Inoltre, è stata avviata la ricerca di base sui meccanismi alla base dei fenomeni biologici; in molti settori sono state effettuate scoperte importanti, soprattutto per quanto riguarda la base della trasmissione delle caratteristiche ereditarie.
Alla fine dell’800 la chirurgia aveva ormai fatto passi da gigante, infatti si avevano le conoscenze anatomiche, veniva effettuata l’anestesia.
In quel periodo però, (fine ‘800) l’umanità era flagellata da diverse malattie infettive:
La Febbre Gialla
La malaria
La Pellagra: sebbene non fosse ancora stata scoperta l’esistenza delle vitamine si cominciava a capire che alla base di questa malattia descritta da Frapolli nel 1771, molto diffusa nella pianura lombardo-veneta, c’era un qualche fattore collegato con la monodieta a base di mais. La malattia, che dava gravi complicazioni a carico del sistema nervoso, venne debellata quando si introdusse un’alimentazione variata, contenente le vitamine necessarie.
L' ’'Anemia dei minatori“: questa malattia colpì molti lavoratori impegnati nella costruzione di grandi opere pubbliche di fine secolo. Essa è dovuta ad un parassita che si sviluppa negli ambienti caldo umidi e penetra nell’organismo attraverso la cute dei piedi di soggetti scalzi. La malattia era molto diffusa anche nel Sud degli USA dove veniva chiamata “malattia del verme uncino”.
La poliomielite anteriore acuta dava conseguenze terribili, infatti si aveva paralisi flaccida, atrofia del tessuto muscolare.Questa malattia fu debellata grazie al vaccino.
-Nel 1939 Domagk ottenne il premio Nobel per la Medicina e la fisiologia
-Daniel Bovet, ottenne nel 1957 il premio Nobel per gli studi sugli antistaminici.
-Selman Abraham Wacksman per le scoperte dei nuovi antibiotici ottenne il premio nobel della medicina
-Karl Landsteiner scoprì i gruppi sanguigni, importantissimo per la medicina e la chirurgia. Questa scoperta gli valse il premio Nobel per la medicina e la fisiologia.
-Frederick Grant Banting e John James furono per questo insigniti del premio Nobel – 1923,scoprirono che il diabete, malattia diffusa e in quel tempo mortale, si poteva curare con l’ insulina, ormone prodotto dal pancreas.
Il primo trapianto di cuore fu effettuato nel 1985 a Padova da Vincenzo Gallucci (1935-1991) ; il secondo a Pavia, nello stesso mese e nello stesso anno, da Mario Viganò che fece anche il primo trapianto riuscito di cuore-polmone ed il primo impianto di cuore artificiale permanente.
Il primo trapianto di fegato, fu eseguito nel 1967 in Colorado e nel 1982 in Italia da Raffaello Cortesini.
nel corso del XX sec. avrebbe fatto progressi straordinari
Studiando i fenomeni radioattivi, il fisico tedesco Ernest Rutherford fece scoperte che migliorarono la conoscenza dell'atomo. Esso è composto da tre tipi di particelle: protone, elettrone e neutrone (il numero di queste particelle varia la struttura e la proprietà dell'atomo). Era considerato la parte più piccola di materia, compatta e indivisibile.
La fisica atomica è la branca della fisica che studia gli atomi come sistemi isolati, comprendenti elettroni e nuclei atomici.
Riguarda principalmente la disposizione degli elettroni attorno al nucleo e i processi mediante i quali tali disposizioni mutano. La fisica atomica studia principalmente la struttura degli atomi e i loro livelli di energia.
Il termine "fisica atomica" è spesso erroneamente associato all'energia nucleare e alle bombe nucleari (o bombe atomiche). Ma quell'ambito tuttavia è di interesse della sottobranca della fisica nucleare che focalizza invece l’attenzione solo sul nucleo atomico e le rispettive forze nucleari.
Di quest'ultima opinione era Democrito, un “fisico” della Grecia antica. Egli affermò che tutti i corpi sono costituiti da particelle tanto piccole da essere invisibili, infinitamente dure, non ulteriormente divisibili, immutabili, eterne: gli atomi. “Atomo” in greco significa indivisibile.
Il protone: particella che compone il nucleo dell'atomo e ha una carica elettrica positiva(+)
L'elettrone: particella fondamentale che compone l'atomo; si muove intorno al nucleo e ha una carica elettrica negativa(-)
Il neutrone: particella che compone il nucleo dell'atomo, non possiede alcuna carica elettrica, dunque sono neutri
Rutherford fu il primo ad ottenere una reazione nucleare, la prima della storia nel 1919.
Nel 1939, il presidente degli stati uniti riceve una lettera firmata da Albert Einstein. C’era scritto che il lavoro di alcuni fisici, tra cui Enrico Fermi, rendendo possibile la costruzione di bombe atomiche dall'enorme potenziale distruttivo. Einstein raccomandava al presidente di assicurare agli Stati Uniti una riserva di uranio e di stanziare fondi per la ricerca, sottolineando il fatto che anche la Germania nazista stava compiendo ricerche per costruire una bomba atomica. Enrico Fermi è stato uno degli scienziati più influenti nello sviluppo dell'energia nucleare. Ha vinto un Nobel per la fisica, cogliendo l'occasione per emigrare negli Stati Uniti: sua moglie era ebrea, e l'Italia stava adottando le leggi razziali. Il presidente dell'USA non perse tempo: dopo ulteriori ricerche, nel 1941 prende avvio il "progetto Manhattan", che aveva lo scopo di costruire una bomba atomica. Il 16 luglio del 1945, la prima bomba atomica della storia esplose nel deserto del New Mexico.Nel maggio del ‘45 Truman aveva istituito una commissione apposita per decidere se utilizzare o meno la bomba atomica, affiancata anche da scienziati del Progetto Manhattan, tra cui si trovava anche Enrico Fermi. La commissione decise che la bomba andava lanciata contro il Giappone il prima possibile.