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Le forme della natura
 

Le forme della natura

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    Le forme della natura Le forme della natura Presentation Transcript

    • Le simmetrie: nuova chiave di lettura della natura
      • Simbolismo e definizioni
      • La chiralità nella chimica
      • Cenni di chimica enzimatica
      • Le forme nella matematica: i FRATTALI
      Sommario prima parte
    • Le simmetrie: nuova chiave di lettura della natura La natura presenta forme curiose… … studiarle può servire a conoscerla? C 60 – Buckminster fullerene
    • Prima alcune strutture… … e simboli: sul piano verso l’interno verso l’esterno piano; interno; esterno metanolo CH 3 OH: ammoniaca NH 3 :
      • Oggetto chirale: oggetto che non ha verso.
      • Un oggetto non sovrapponibile con la propria immagine speculare è chirale
      qualche definizione…
      • Enantiomeri: due oggetti che sono l’uno immagine speculare non sovrapponibile dell’altro
      Chirale : non sovrapponibile all’immagine speculare piano; esterno; interno
    • Iniziamo a parlare di molecole…
      • Aspirina
      Acido acetilsalicilico: non è una molecola chirale (l’immagine speculare è sovrapponibile) Chirale : non sovrapponibile all’immagine speculare piano; esterno; interno
    • … ed effetti biologici: asparagina pennicillammina DOLCE AMARO ANTIARTRITICO TOSSICO Chirale : non sovrapponibile all’immagine speculare piano; esterno; interno
    • Chimica enzimatica:
      • Reazioni enantioselettive
      L -DOPA D -DOPA DOPAMINA (per combattere il morbo di Parkinson) Chirale : non sovrapponibile all’immagine speculare piano; esterno; interno Reazioni enantioselettive : reagisce solo un enantiomero
    • A proposito di forme…
      • Matematica e geometria: i FRATTALI
      L’esempio della felce Autosimilarità: una parte dell’oggetto è simile al tutto I FRATTALI sono oggetti autosimili Frattali : Oggetti autosimili
    • Costruzione di un frattale… Frattali : Oggetti autosimili Passo 5 – A 5 Passo 4 – A 4 Passo 3 – A 3 Passo 2 – A 2
      • Ogni passo avviene la trasformazione composta da:
      • Rotazione
      • Omotetia
      • Traslazione
      • Il tutto ripetuto 3 volte
      Passo 1 - A 1 Passo 0 – A
      • Equazioni:
      • Rotazione
      • Omotetia
      • Traslazione
    • … e prodotto ben finito: Frattali : Oggetti autosimili
      • Equazioni:
      • Rotazione
      • Omotetia
      • Traslazione
      • T 1 :
      • T 2 :
      • T 3 :
      • T 4 :
      felce di Barnsley
    • Perché tutto questo?
      • Studio di fenomeni caotici
      Frattali : Oggetti autosimili
      • Equazioni:
      • Rotazione
      • Omotetia
      • Traslazione
      Fenomeni caotici : Fenomeni naturali non descrivibili da equazioni lineari nebulosa nuvole
    • Perché tutto questo?
      • Studio di fenomeni caotici
      Frattali : Oggetti autosimili
      • Equazioni:
      • Rotazione
      • Omotetia
      • Traslazione
      Fenomeni caotici : Fenomeni naturali non descrivibili da equazioni lineari nebulosa nuvole
    • Simmetria e Teoria dei gruppi Sommario seconda parte
      • Elementi di simmetria
      • Algebra delle operazioni di simmetria
      • Simmetria e metodo e scientifico
    • Ogni oggetto gode di 1 o più operazioni di simmetria
      • Operazione di simmetria : movimento di tutti e singoli i punti dell’oggetto che conducono allo stesso oggetto di partenza
      C ammoniaca C 3 C 2 C 3 piano; esterno; interno
    • Le 5 operazioni di simmetria Simbolo Operazione di simmetria Elemento di simmetria E σ i C n S n identità piano di simmetria centro di simmetria asse di rotazione asse-piano di simmetria Nessuna variazione Riflessione attraverso il piano Inversione attraverso il centro Rotazione di 360/n gradi attorno all’asse Rotazione di 360/n gradi + riflessione attraverso un piano                                     piano; esterno; interno E s i C n S n identità piano di simm. centro di simm. asse di rotaz. asse-piano di simm.
    • Alcuni esempi: i, 2C 6 , 6C 2 , 3 σ h , 1 σ v ,… 2S 4 , 3C 2 , 2 σ h C 2 GdS: C 2 D 2d D 6h Gruppo di simmetria: Insieme di elementi di simmetria collegati tra loro E s i C n S n identità piano di simm. centro di simm. asse di rotaz. asse-piano di simm. piano; esterno; interno H 2 O 2 B 2 Cl 4 C 6 H 6
    • Alcune applicazioni…
      • Ripetitività di un esperimento scientifico
      • Ricerca dell’unità delle forze attraverso le leggi della simmetria
      • La simmetria nell’arte (cenni sul rapporto aureo e sul legame tra complessità ed ordine)
    • … e qualche spunto di riflessione