divulgazione - PhySyCom UniBO

CSC
Museo-Laboratorio sui Sistemi Complessi
Un obiettivo del CSC può essere la realizzazione di una struttura museale con laboratori
aperti ove il pubblico possa realizzare una serie di esperimenti reali e virtuali e possa avere
un accesso guidato alle principali fonti di informazione sui sistemi complessi.
La prima andrebbe realizzata con la collaborazione delle Universita‘ di Bologna ed Ancona,
di insegnati e la consulenza della SISSA. La seconda in collaborazione con la biblioteca di
Senigallia.
Nella struttura si potrebbero tenere inoltre seminari, conferenze o brevi corsi di aggiornamento
Da un esame sui musei scientifici della Marche [1], risulta che nella regione vi sono 21
musei di cui 19 sulle dedicati alle scienze naturali (paleontologia, biologia marina, scienze
della terra). Si riscontra inoltre che tra i musei sopra indicati ben 10 sono nella provincia
di Pesaro tra cui due dedicati alle scienze esatte ( uno per l’astronomia e la fisica [2], un
altro per l’informatica [3]) mentre 8 sono nella provincia di Ascoli Piceno, 2 in provincia
di Macerata ed uno solo nella provincia di Ancona.
Ne museo si può proporre il percorso che dalla conoscenza del modo fisico ci conduce
ai sistemi complessi. Inoltre si potrebbero proporre i tre grandi temi che riguardano lo
sviluppo sostenibile ed il benessere fisico: energia, mobilità, biosistemi.
Laboratori interattivi
Questo percorso si potrebbe articolare in tre tappe: sistemi regolari, sistemi caotici, sistemi
complessi.
Il mondo ordinato
Vengono proposti semplici esperimenti di Fisica quali il piano inclinato, il pendolo, la
trottola, il raggio luminoso, i circuiti oscillanti e la simulazione dell’orbita di Giove che
mostra come rinoscere i pianeti extrasolari.
Quando comparare il caos
L’apparire del caos e di fenomeni collettivi nei sistemi non lineari è l’anticamera della
complessità. I paradigmi sono quelli di Newton e Boltzmann.
Vengono proposti esperimenti di fisica non lineare: il pendolo e la trottola forzati, circuiti
non lineari, il moto browniano, i cristalli liquidi, l’ esperimento di Benard. la reazione di
Belusov-Zhabotinskii. Questi consentono di capire la dipendenza sensibile dalle condizioni
1
iniziali e l’emergere di dell’auto-organizzazione. Tramite semplici esperimenti virtuali si
può mostrare l’irregolarità nel moto dei tre corpi, spiegare la natura del calore (gas di sfere
dure) e l’origine della turbolenza nei fluidi (modello di Lorenz, moto di un tracciante) o
l’apparire di geometrie frattali.
Il mondo della complessità
I sistemi complessi vengono presentati come quelli dotati di capacità cognitive e capaci di
evoluzione selettiva. I paradigmi sono quelli di Darwin e Von-Neumann.
Gli esperimenti proposti sono per lo più virtuali, perché i sistemi complessi sono organismi
viventi, loro componenti od aggregati.
Esperimenti ALS (artificial life systems) comprendono reti neurali, modelli evolutivi, modelli auto-organizzazione negli sciami, sistemi di microrobots.
Esperimenti sulle reti biologiche riguardano la decifrazione dei codici, i modelli dinamici
di proteine, i simulatori di mobilità o del sistema immunitario.
Percorsi tematici
Riguardano i tre temi fondamentali per lo sviluppo sostenibile. Questi vengono affronatati
attraverso un percorso guidato tramite pannelli illustrativi, materiale audiovisivo e conferenze periodiche, rivolte anche alle scuole.
Energia Si tratta di far capire quali sono le varie forme di energia, come la si misura,
quale è l’impatto sull’ecosistema, dai fossili, al solare al nucleare. Questo approfondimento
passa attraverso le leggi fisiche di base ed una miglior conoscenza delle tecnologie Potrebbe
essere proposto qualche semplice esperimento sul fotovoltatico.
Mobilità È un tema di grande impatto sociale, che va affrontato in modo globale anche
con l’ausilio di strumenti di modellizazione che consentono di integrare la rete viaria con
il tessuto urbano le funzioni determinano la richiesta di mobilità. Il gruppo di Bologna
sta concludendo un progetto su Senigallia, che ha portato ad primo simulatore di microdinamica con caratteristiche innovative.
Reti biologiche La buona salute anche durante l’invecchiamento è un obiettivo primario e
dipende non solo da una migliore conoscenza dei processi biochimici, che si sviluppa a ritmo
acclerato, ma anche da una loro integrazione con i processi a livello più alto per condurre
ad una visione armonica dell’essere che mostri l’importanza della alimentazione e dello
stile di vita nel promuovere il benessere psicofisico. La conoscenza e la sperimentazione
virtuale possono contribuire in modo significativo.
Bibliografia
[1] http://ulisse.sissa.it/OrganizationResults.jsp?regionId=MAR
[2] http://www.museodelbali.org
[3] http://www.museoinformatica.it
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Collocato all’interno della splendida villa del
Balì, edificio settecentesco a pochi
chilometri da Urbino e Fano, questo science
centre, con il motto “vietato non
toccare!”, si inserisce nella tradizione dei
musei hands-on. Niente collezioni, dunque,
ma 35 postazioni interattive che vogliono
coinvolgere direttamente il pubblico nella
sperimentazione dei fenomeni naturali.
Laboratori didattici, un planetario da
cinquanta posti, un osservatorio
astronomico, una sala convegni e uno
spazio per le mostre temporanee
completano l’offerta del Museo.
Il planetario del centro è intitolato a
Giuseppe Occhialini, originario della vicina
Fossombrone e uno dei padri
dell’astronomia delle alte energie.
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4 € per i visitatori sopra i 12 anni. Ingresso
gratuito per i minori di 12 anni. Previste
soluzioni particolari per le comitive.
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[email protected]
Il Museo del Balì, inaugurato il 15 maggio
2004, è il primo Science Center delle
Marche ed è stato progettato e curato da
EUREKA – Laboratorio per la Didattica
delle Scienze del Centro Interdipartimentale
per la Ricerca Didattica dell’Università di
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Il Museo documenta gli sviluppi della
tecnologia informatica e illustra la storia del
calcolo dalle origini e in tutto il mondo. La
sezione dedicata al calcolo riguarda infatti la
storia della matematica, dei grandi
matematici, degli strumenti di calcolo, e vi
sono esposti molti oggetti interessanti e
preziosi quali tavolette sumere e abachi
romani; si possono utilizzare computer con
software interattivi di matematica. Nella
sezione dedicata all’informatica è trattato
anche il tema dell’utilizzo delle nuove
tecnologie come ausilio per i disabili. In tutto
sono esposti 1300 oggetti. Il Museo
organizza attività di laboratorio e ricerca per
studenti, insegnanti, ricercatori e
appassionati di matematica e informatica.
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Con 25.000 oggetti
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