I problemi della fisica per gli studenti del liceo

Vorrei indicazioni per trovare informazioni riguardo ai problemi aperti in ambito fisico teorico che possano essere presentati a studenti di 4a e 5a liceo scientifico.
Stefania Negri
22 settembre 2004
Nel 1900, al Congresso Internazionale di Matematica di Parigi, David Hilbert presentò una lista di ventitre problemi non risolti. In maniera analoga, cento anni dopo, nel corso del Congresso sulle stringhe del 2000, è stata proposta una lista dei dieci più rilevanti problemi irrisolti della fisica teorica che si può trovare nel sito internet dedicato al congresso all'indirizzo http://feynman.physics.lsa.umich.edu/strings2000/millennium.html

Una vasta collezione di problemi tratti da vari settori della fisica e tuttora privi di risposta si può trovare, sempre su internet, in un sito curato da John Baez e aggiornato abbastanza di frequente: l'ultimo aggiornamento è datato marzo 2004 (http://math.ucr.edu/home/baez/open.questions.html). Nel sito si spazia dai problemi di stabilità in regime di turbolenza alla superconduzione che avviene alle, cosiddette, alte temperature, e via via fino alle molte domande aperte della cosmologia e alla gravità quantistica. Vi si trova una gran messe di richiami, bibliografie e collegamenti ad altri siti internet di vario genere e qualità dedicati alla divulgazione scientifica.

Come e cosa proporre a studenti di liceo che dia un'idea degli ambiti di punta della fisica contemporanea è un problema di corretta comunicazione e di buona divulgazione scientifica. Lo strumento bibliografico da solo presenta dei seri rischi di scorretto apprendimento e va mediato con interventi di rinforzo e la guida di un tutor. Per fare un esempio nella scuola estiva per studenti di liceo sulla fisica teorica contemporanea che si è tenuta lo scorso mese di agosto presso l'università di Waterloo in Canada uno dei testi di lavoro era un noto libro di divulgazione scientifica, L'Universo Elegante di Brian Greene, ma la sua lettura da parte dei giovani corsisti veniva sostenuta e indirizzata da attività interattive, lezioni e dibattiti con docenti e scienziati.

Il fatto da non perdere di vista infatti è che non ci si può aspettare che gli studenti comprendano altro che qualche abbozzo di idea sui problemi trattati ed è importante che siano aiutati a rendersi conto da soli che esiste una quantità di aspetti che possono essere capiti ed apprezzati solamente con un bagaglio maggiore di conoscenze e competenze.

Prima di concludere però desidero aggiungere che tutto l'insegnamento della fisica potrebbe venir presentato in modo da lasciare aperti spiragli a problemi non ovvi anche per gli studenti più esigenti e capaci. È la via scelta da Richard Feynmann nelle lezioni tenute alle matricole del Caltech nel '64 con lo scopo di mantenere vivo l'entusiasmo dei suoi giovani allievi per la fisica anche senza poter trattare da subito di relatività o di meccanica quantistica. Già nel primo volume de La Fisica di Feynman non mancano buoni esempi di questo approccio, praticabili agevolmente con studenti di liceo abbastanza motivati.

Giuliana Cavaggioni Associazione per l'Insegnamento della Fisica (AIF)

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