L'universo nascosto. La nuova astronomia dei raggi cosmici e delle onde gravitazionali 

Il giorno in cui Galileo puntò il telescopio al cielo, la luce, «messaggera delle stelle», rivelò all’umanità centinaia di astri mai visti prima. Da allora, grazie a strumenti via via più sofisticati, colori sempre nuovi e invisibili a occhio nudo hanno dato forma alle meraviglie nascoste dell’Universo. Finché, con la scoperta dei raggi cosmici, ha avuto inizio una delle imprese intellettuali più emozionanti della storia della scienza. Queste particelle ad altissima energia segnalano la presenza di enormi acceleratori all’opera nello spazio: resti di supernove e buchi neri supermassicci, fenomeni tra i più violenti nell’Universo. I raggi cosmici sono attualmente al centro di una vera rivoluzione: osservati simultaneamente a neutrini e onde gravitazionali, hanno aperto il campo all’astrofisica multimessaggero, la prodigiosa scienza del XXI secolo che ha ristabilito – per la prima volta dopo Newton – l’unità tra fisica e astronomia. Attraverso un’esposizione rigorosa e appassionata, Alessandro De Angelis ripercorre la storia di questa impresa straordinaria che ha già messo piede nel futuro. Prefazione di Francis Halzen.

Edizione inglese: (Cosmic Rays: Multimessenger Astrophysics and Revolutionary Astronomy) Springer, 2023

Edizione italiana: Castelvecchi, 2024

Autore: Alessandro De Angelis

Avendo ideato e realizzato con la NASA e l'Istituto Max-Planck di Monaco esperimenti fondamentali per lo studio dei raggi cosmici, Alessandro De Angelis è un'autorità riconosciuta nella fisica e nell'astrofisica delle alte energie. Formatosi all'Università di Padova e successivamente membro del CERN, De Angelis è Professore di Fisica Sperimentale presso le Università di Padova e di Lisbona e Consigliere Scientifico della Delegazione Permanente d'Italia presso le Organizzazioni Internazionali a Parigi. A Parigi si occupa in particolare delle relazioni dell'Italia con l'OCSE per le tematiche dell'intelligenza artificiale e delle relazioni con il Bureau Internazionale dei Pesi e delle Misure (BIPM) e con la Nuclear Energy Agency (NEA). Oltre a numerosi articoli scientifici e libri di testo sulla Fisica Astroparticellare, ha pubblicato tre libri divulgativi su Galilei e la storia della scienza nel Rinascimento.

Costruire un rivelatore di muoni a GMT
Il telescopio per i raggi cosmici

Chiunque sia appassionato di scienza vuole anche poter misurare, fotografare, costruire e sperimentare. Questo libro è una guida per chi vuole cimentarsi nella costruzione di un rivelatore di particelle elementari e toccare con mano la fisica dei raggi cosmici e l’astronomia, due campi distinti e unificati in un’unica disciplina chiamata fisica delle astroparticelle. I tubi di Geiger & Müller (GMT) esistono da quasi 100 anni, oggi grazie allo sviluppo tecnologico e al fatto che si possono recuperare a costi contenuti, i GMT si possono utilizzare per costruire un semplice ma efficace rivelatore di raggi cosmici. Il volume è sicuramente indicato anche ai docenti delle scuole superiori, per la costruzione dello strumento con i propri studenti e in seguito realizzare numerosi esperimenti che possono essere parte del curricolo formativo. Tramite il rivelatore è possibile partecipare anche a un progetto internazionale (il progetto ADA). In questi anni, grazie ai rivelatori e al progetto ADA abbiamo visto persone appassionate allestire esperimenti di fisica delle particelle nella propria abitazione, parrocchie trasformate in laboratori di fisica delle alte energie, rivelatori utilizzati a scopo artistico e istituti superiori trasformati in succursali del CERN...

Autore: Marco Arcani

Editore: Sandit, 2021

Il segreto della vita
Le onde cosmiche e la radiazione vitale

Lakhovsky era un brillante scienziato, soprattutto noto per i suoi esperimenti di biotecnologia, come diremmo oggi. Lo scienziato sosteneva che le cellule hanno una loro oscillazione e la malattia non è altro che uno squilibrio di tali onde oscillanti; l'armonia delle cellule quindi poteva essere ripristinata tramite irraggiamento opportuno di onde elettromagnetiche con un ampio spettro di frequenza. Qualche lettore ricorderà l'oscillatore multi-onda, un dispositivo costruito dallo stesso Lakhovsky. La sua teoria diede grande peso all'influsso delle onde cosmiche e gran parte del libro richiama il ruolo degli effetti di tali onde sulla vita. Fin qui sarebbe un argomento affascinante, il problema è il contesto storico di quando è stata sviluppata questa teoria. Siamo nel 1930 e i raggi cosmici erano appena stati scoperti, lo scienziato più influente a quel tempo, Robert Millikan sosteneva che i raggi cosmici erano onde elettromagnetiche come i raggi X o gamma, ma molto più veloci. Lakhovsky costruì la sua teoria su questo paradigma, ma oggi sappiamo che in realtà le onde cosmiche di Lakhovsky non sono affatto onde, ma pezzettini di materia, i raggi cosmici appunto. Se l'autore avesse atteso solo pochi anni, questo libro sarebbe stato completamente diverso. Comunque è vero che tutto oscilla e non si può affermare che l'ipotesi dello scienziato russo sia sbagliata, ma sicuramente avrebbe bisogno di una revisione totale. La versione tradotta in italiano del libro originale (in francese e inglese) contiene errori, imprecisioni, sostituzione di termini e aggiunte arbitrarie fatte probabilmente dal traduttore, dopo poche righe si legge ad esempio: "...la lunghezza d'onda e la frequenza, grandezze inverse..." (non presente sul libro inglese - ci domandiamo perchè nessuno si sia occupato di leggerlo prima di andare in stampa). Il libro è comunque interessante per gli aspetti storici, si consiglia dunque di leggerlo con gli opportuni "filtri", di leggere la versione inglese che si trova in rete (o francese) e di acquistare quello cartaceo solo da tenere in libreria.

Autore: Georges Lakhovsky

Editore: Macro edizioni, 2009

In search of the cosmic rays
The story of Domenico Pacini

Lavoro di Lorenzo Marafatto

Un libro sulla storia della ricerca sui raggi cosmici che riporta l’importante contributo quasi sconosciuto da parte del fisico italiano Domenico Pacini (1878-1934). Il libro è scritto in inglese ed esplora tutto il percorso di ricerca di Pacini. Contiene anche la traduzione degli articoli originali di Pacini, dall’italiano all’inglese. La scelta della lingua inglese giustifica lo scopo, che è quello di evidenziare questi importanti lavori a livello internazionale e dare a Pacini il giusto riconoscimento nella storia della scienza.

Vai all'editore: Aracne

The Northern Lights .
True Story of the Man Who Unlocked the Secrets of the Aurora Borealis

La scienza, la biografia e l'esplorazione dell'artico racchiuse nella storia dello scienziato norvegese Kristian Birkeland, un genio che in una vita drammatica ha risolto il mistero della natura delle aurore polari.  Una storia ricca di avventura, di ricerca  e una costante lotta di "sopravvivenza" nella vita comune per poter finanziare le spedizioni scientifiche...

Un volume che ha tutti gli ingredienti per essere trasformato in versione cinematografica da un bravo regista...
- In lingua Inglese (meriterebbe la traduzione)-

Autore: Lucy Jago

Editore: Knopf Doubleday Publishing Group, 18 dic 2007 - 320 pagine

NEUTRINO

Il volume racconta il neutrino partendo dalla storia della comprensione di come funziona il nostro Sole. Questo ha portato alla costruzione di enormi e complessi esperimenti non solo per avere la conferma dell'esistenza del neutrino ma anche per avere conferma della sua oscillazione, ovvero che spostandosi nello spazio cambia di natura.
Come dimostrato dai recenti premi Nobel, questo significa che il neutrino deve avere una massa, seppur piccola.
Un libro che si legge tutto d'un fiato e che spiega e racconta molti aneddoti su questa affascinante scoperta.
- In lingua inglese e italiano-

Autore: Frank Close

Introduzione di Ray Davis

Editore: Oxford University Press, 2012

Così importante e sfuggente: Frank Close e il mistero del neutrino

Introduction to Particle and Astroparticle Physics
Questions to the Universe

Questo è il primo volume in cui la fisica delle particelle elementari viene presentata partendo dai raggi cosmici, i capitoli sono arricchiti da prestigiose e ben oculate immagini, di cui molte storiche, che stimolano la lettura.
Il libro è indirizzato principalmente a studenti universitari o laureati in fase di specializzazione, tuttavia può essere molto utile anche a ricercatori o a insegnanti come "manuale di consultazione". Pur essendo un libro specialistico, è leggibile anche dai non addetti ai lavori con conoscenze di fisica classica e fisica quantistica di base.

Autori: Alessandro De Angelis, Mário João Martins Pimenta

Editore: Springer-Verlag; 2018 Seconda Edizione!

The Chilling Stars.
A Cosmic View of Climate Change

Il libro racconta la ricerca di Henrik Svensmark che per primo ha dimostrato il collegamento tra raggi cosmici, copertura nuvolosa e clima, coniando in "cosmoclimatologia" gli effetti degli eventi cosmici sull'evoluzione e la vita della Terra. Negli attuali modelli di calcolo sul clima, gli effetti dei raggi cosmici e dell'attività solare sono presi in scarsa considerazione; gli autori sottolineano il collegamento che potrebbe esserci stato (e potrebbe verificarsi in futuro) nel caso il sistema solare durante il suo cammino incontrasse stelle particolarmente attive come le supernove.
Ritengo questo volume estremamente interessante e importante dal punto di vista della fisica dei raggi cosmici e della fisica atmosferica...
- In lingua Inglese (meriterebbe la traduzione)-

Autore: di Henrik Svensmark, Nigel Calder

Editore: Icon Books; 2^ edizione (2008)

Sfere di luce.
Grande mistero del pianeta e nuova frontiera della fisica

Dai fulmini globulari ai fenomeni luminosi più sconosciuti che si verificano in atmosfera, un libro che descrive tutte queste manifestazioni, alcune così misteriose che possono nascondere una fisica ancora ignota. In particolare viene decritto il fenomeno delle luci di Hessdalen di cui l'autore è uno dei principali investigatori.
Lo definirei un libro scientifico avventuroso che fa venire voglia di "fare fisica"...

Autore: Massimo Teodorani

Editore: Macro Edizioni, 2008

Ball Lightning
An Unsolved Problem in Atmospheric Physics

Un libro che raccoglie tutte le testimonianze e le teorie sulla formazione dei fulmini globulari fin dai tempi di François Arago.
La parte delle testimonianze in alcuni casi puo apparire noiosa o irrilevante ma serve per capire che il fenomeno dei BL è per sua nature estremamente ambiguo ed elusivo. Tutte le teorie proposte (compresa una breve versione che comprende i raggi cosmici) sono esposte in modo comprensibile anche da non tecnici e per chi vuole approfondire può consultare i lavori dei relativi autori sempre citati.  Anche se non aggiornatissimo è da considerare come un vero manuale sui fulmini globulari.
- In lingua Inglese-

Autore: Mark Stenhoff

Editore: Kluwer Academic Publishers, 2002

From Ultra Rays to Astroparticles

A Historical Introduction to Astroparticle Physics

Autori: Vari

Editori: Brigitte Falkenburg e Wolfgang Rhode

Springer

Il libro è tratto da un workshop del 2009 sulla storia e la filosofia delle fisica delle astroparticelle promosso dalla società di fisica tedesca a Dortmund in ottobre 2009. - In lingua Inglese-

La recensione appena mi capita tra le mani...

AstroParticelle - in Viaggio tra i Raggi Cosmici

Una presentazione più che una recensione (essendone l'autore):
Credo di aver raccolto, in questo piccolo volume, un riassunto di tutto (o almeno il 99%) quello che riguarda il mondo dei raggi cosmici. La fisica delle astroparticelle è una materia estremamente poliedrica e per questo ricca di storia e di affascinanti ricerche che coinvolgono numerose discipline scientifiche.
Le astroparticelle sono una realtà ancora molto sconosciuta dal punto di vista popolare; l’intento principale di questo lavoro è quello di presentare, con semplicità e con il più possibile rigore scientifico, una materia che ci coinvolge tutti da vicino.

Autore: Marco Arcani

Editore: Simple, 2013

L'enigma dei raggi cosmici

Libro divulgativo dedicato a neofiti ed appassionati, riporta importanti informazioni storiche quasi introvabili, oltre a trascrizioni originali degli scritti di Domenico Pacini nel Nuovo Cimento e della storica pubblicazione di Victor Hess sullo Physicalische Zeitschrift del 1912. .

Alessandro De Angelis è professore ordinario di Fisica all’Università di Udine e al Politecnico di Lisbona e collaboratore degli Istituti Nazionali di Fisica Nucleare e di Astrofisica; è responsabile nazionale e vicepresidente del telescopio MAGIC alle isole Canarie, e membro fondatore del telescopio spaziale Fermi della NASA. Negli anni ’90 ha fatto parte dello staff del CERN di Ginevra. Si interessa di problemi di fisica fondamentale ed è autore di oltre 500 pubblicazioni tra cui una decina sulle riviste Science e Nature.

Autore: Alessandro De Angelis

Editore: Springer Verlag, 2011

The Edge of Physics

L'autore propone un resoconto accurato di tutti i siti, da lui visitati, più all'avanguardia nella ricerca di materia oscura, energia oscura, neutrini... Una messa a fuoco su tutti gli elementi che interessano la fisica delle astroparticelle.
The Edge of physics (per ora -probabilmente per sempre- solo in inglese) racconta la scentifica avventura di questo giovane e crescente campo descrivendone le sfide e i punti caldi.
Un libro consigliato a chiunque volglia avere una conoscenza approfondita di questa materia. - In lingua Inglese-

Autore: Anil Ananthaswamy

Editore: Gerald Duckworth & Co Ltd, 2010

ASTROPARTICLES PHYSICS

Descrive il ramo dell'astronomia, in cui sono indagati i processi dell'universo con metodi sperimentali impiegati in esperimenti di fisica delle particelle. Dopo una introduzione storica sui principi fondamentali delle particelle elementari, spiega le interazioni delle particelle e le relative tecniche di rilevamento, mentre gli aspetti moderni della fisica delle astroparticelle sono descritte in un capitolo sulla cosmologia. Fornisce un orientamento nel campo della fisica delle astroparticelle, che molti principianti possono cercare e apprezzare perché i fondamenti della fisica di base vengono presentati con po' di matematica, e i risultati sono illustrati da numerosi diagrammi. Molti lettori avranno la possibilità di entrare in questo campo dell'astronomia con un libro che chiude il gap tra esperti e livello popolare.
Un libro tecnico che come tale deve essere letto più volte, i concetti sono esposti in modo chiaro senza che la matematica sovrasti gli argomenti, è il testo più completo ed esauriente finora trovato.
-In lingua Inglese-

Autore: Claus Grupen

Editore: Springer, 2010

IL TAO DELLA FISICA

Questo libro  di Fitrjof Capra, mette in relazione il pensiero dei fisici nucleari con il pensiero dei mistici orientali.
Nella conoscenza approfondita della materia si arriva ad un livello di chiarezza mentale che però difficilmente può essere espressa con le parole, questo stato secondo l'autore è molto simile a quello che provano solo alcuni uomini in grande stato di meditazione spirituale.
Non è un testo sul misticismo ne religioso ne new age, è un libro scientifico che ritengo di buon valore, è il libro che mi ha riportato sulla strada dell'Astronomia e dell'Astrofisica.

Autore: Fritjof Capra

Editore: Adelphi, 1989

Universo senza fine

Se mi era rimasto qualche dubbio sulla validità della teoria delle stringhe, questo libro che dovrebbe affermarne la solidità, mi ha definitivamente convinto che è solo una illusione. Contiene inoltre parecchi, palesi errori di traduzione, (almeno la versione che posseggo) che un lettore attento saprà comunque identificare.

Autore: Paul JSteinhardt, Neil Turok

Editore: Il Saggiatore, 2010

Entanglement

Un ottimo libro sul fenomeno dell'Entanglement che espone la scoperta facendo una carrellata sui principali protagonisti della Meccanica Quantistica. Una buona occasione inoltre, per un ripasso della fisica dei quanti.

Autore: Amir D. Aczel

Editore: Cortina Raffaello, 2004

Introduzione Alle Stelle

Ho voluto inserire questo libro anche se un po' datato (1979) ed introvabile, perchè contiene preziose informazioni sull'atomo e sulla spettroscopia, e sono spiegate in modo molto chiaro, contiene inoltre parecchie formule che sono esposte in modo comprensibile e non distolgono dalla lettura. Introduzione all'astrofisica, questo è il titolo che il volume avrebbe dovuto avere. Contiene inoltre una sezione antologica con un testo (tra gli altri) di R. Omnès sul metodo di rivelazione dei neutrini solari, ancora molto attuale.

Autore: Santi Aiello

Editore: Sansoni, 1979

Universo senza stringhe

Secondo Lee Smolin, la teoria delle stringhe, che ha regnato incontrastata negli ultimi venti anni, è prossima alla fine. Per Smolin i fisici elaborano le teorie partendo dalla matematica senza preoccuparsi della possibilità di verifica nella realtà e richiama l'attenzione sul fatto che le più importanti scoperte sono state detate prima dall'intuito "pratico", poi elaborate matematicamente, quella delle stringhe si rivela così essere un'elaborazione matematica raffinata e imponente, ma che manca di ogni possibilità di sperimentazione, di verificabilità.  Il celebre scienziato americano, che conosce bene la teoria delle stringhe, oggi critica la direzione che la fisica sembra aver intrapreso con troppa sicurezza, e sprona i colleghi a cercare strade alternative, sottolineando e descrivendo il lavoro particolarmente promettente di alcuni di loro.
Finalmente qualcuno sensato fuori dal coro, un must da leggere e rileggere...

Autore: Lee Smolin

Editore: Einaudi, 2007