4. Antoine Lavoisier
Afferma che riscaldando l’ossido di mercurio si ottiene l’aria stessa, solo più respirabile
Nel 1777 giunge alla conclusione che si tratta di un elemento distinto: un principio di acidità atomica. Secondo Lavoisier per ottenere il gas ossigeno è necessario combinarlo con il calorico, il principio del calore
Joseph Priestley
Riscaldando l’ossido di mercurio ottiene ossido di azoto. L’anno successivo identifica il gas come aria povera di flogisto
Carl W. Scheele
‘’aria vetriolica’’: inodore, insapore e miglior comburente rispetto all’aria
La legge di conservazione della massa confuta la teoria del flogisto nel 1794
Il principio di acidità atomica sopravvive fino al 1810
Il caloricofino al 1860
Quando è stato scoperto l’ossigeno? E da chi?
La struttura delle rivoluzioni scientifiche
La scoperta dell’ossigeno
1771
1774
1775
1810
1860
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 4
1794
Zymotechnia fundamentalis, il trattato con cui Stahl espone la teoria del flogisto nel 1697
5. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
‘’ … non posso esimermi dal menzionare il sig. Bertholon, che ha così ben trattato l’elettricità dei vegetali e ci ha fornito istruzioni assai ingegnose per trarre l’aria deflogisticata dalla traspirazione di foglie fresche esposte al sole. Se avesse fatto un passo in più, avrebbe visto che quest’aria deflogisticata è precisamente quella parte del fluido universale che viene modificata dai vegetali per formare e nutrire il proprio organismo … ‘’
Memorie per servire alla storia e alla fondazione del magnetismo animale, 1784, Armand-Marie-Jacques Puységur
La scoperta dell’ossigeno
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 5
6. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Storiografia scientifica moderna
Comprenderel’integralitàstoricadiunacertascienza,cercarecioèlasuacoerenzaall’internodiunaconcezionedellanaturaormaiperduta
Lascienzanonprogrediscelinearmentemaseguendounpercorsoaccidentatosoggettoarivoluzioniperiodichechesiverificanoquandoiricercatoriscopronofenomeniinattesieinspiegabiliall’internodellastrutturaconcettualedelmomento
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 6
Paradigmi
Conquistescientificheuniversalmentericonosciute,lequali,peruncertoperiodo, fornisconounmodellodiproblemiesoluzioniaccettabiliacolorochepraticanouncertocampodiricerca
7. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Il progresso scientifico
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
Il periodo pre-paradigmatico
Diverse scuole di pensiero in contrapposizione
Gli “elettricisti”
A.Attrazione e generazione per frizione sono i fenomeni fondamentali. La repulsione è semplice rimbalzo meccanico
B.Attrazione e repulsione sono le manifestazioni elementari dell’elettricità
C.L’elettricità è un fluido
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8. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Il progresso scientifico
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 8
L’accettazione del paradigma
L’adozionediunparadigmamettefinealladispersionedeglideglisforzi,indicaqualiesperimentivalelapenaeseguire, eseguire,qualifenomenielettriciindagareequalimanifestazionielettricherisultanosecondarieotroppocomplessaCrescel’efficaciadellericerche
BenjaminFranklinelaboraunateoriaingradodispiegareiprincipalifenomenielettrici:lateoriadell’unicitàdelfluidoelettrico(1754)
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
9. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
‘’ Un sedicente scienziato andava a dimostrare i prodigi dell’elettricità. Per farlo, utilizzava dei passeri. C’era una macchina a frizione, con un disco di vetro che girava dentro un telaio e sfregava su quattro cuscinetti di cuoio. Attraverso la rotazione impressa da una manovella, la macchina si caricava di fluido elettrico e un tubo di ottone lo trasferiva in una bottiglia di Leida. La bottiglia immagazzinava il fluido, finché l’uomo smetteva di girare la manovella e afferrava un bastone di legno. Un’estremità del bastone era collegata alla bottiglia, mentre l’altra terminava con due punte di rame. L’imbonitore la avvicinava al passero e una scarica elettrica lo tramortiva’’
L’armata dei sonnambuli,
2014, Wu Ming
Il fluido elettrico
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10. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Il progresso scientifico
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 10
La scienza normale
Nonmiraascoprirenuovifenomenimaamplialaportataelaprecisionedelparadigma
A.indagafattichesecondoilparadigmasonoparticolarmenterivelatoridellanaturadellecose(LHC)
B.indagafattichepossonoesseredirettamenteconfrontaticonparadigma
(effemerididoporivoluzionecopernicana)
Ilparadigmaènecessarioaquestaattivitàperchéglistessiesperimenti,sefattialdifuoridiesso,sarebberomalinterpretationoninterpretabili,semprechesiapossibilepensarli
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
11. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Il progresso scientifico
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Le anomalie
Lanaturavìolaleaspettativesuscitatedalparadigma, innescandounacrisi
L’esplorazionedell’anomaliapuòterminaresoloconunriadattamento,difficilmenteadditivo,delparadigma
Riorientamentodelleimpalcatureteoriche
“L’anomaliaèvisibilesoltantosullosfondofornitodalparadigma”
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
12. La struttura delle rivoluzioni scientifiche
Il progresso scientifico
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Le rivoluzioni scientifiche
Quandol’anomalianonsiriconducealcampodelleaspettativeinizianoindaginistraordinariechetrasformanoilmondoall’internodelqualevivelascienza
Gliscienziativedonocosenuoveediverseguardandoconglistessistrumentinellestessedirezioni
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
14. Galileo e la trave a sbalzo
Un problema di ottimizzazione
Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica e ai moti locali (1638)
Prima giornata: la resistenza dei materiali
Seconda giornata: il primo trattato razionale di scienza delle costruzioni
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Size optimization!!
Galileo affronta il problema della trave a sbalzo con l’obiettivo iniziale di minimizzare la sezione della trave necessaria a sostenere un certo peso
15. ‘’E’ manifesto che, dovendosi spezzare, si romperà nel luogo B, dove
il taglio del muro serve per sostegno, e la BC per la parte della leva
dove si pone la forza; e la grossezza del solido BA è l’altra parte
della leva, nella quale è posta la resistenza, che consiste nello
staccamento che s’ha da fare della parte del solido BD, che è fuor del
muro, da quella che è dentro‘’
Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze,
1638, Galileo Galilei
Armando de Lillis Introduzione all’ottimizzazione strutturale Pagina 15
Galileo e la trave a sbalzo
Un problema di ottimizzazione
16. Distribuzione di tensioni (!!) utilizzata da
Galileo per una trave priva di peso
Il peso che la trave potrebbe sorreggere è pari
a
W = Sbh2/2L
Galileo prosegue quindi dimostrando la validità di altre
proposizioni
• travi orientate diversamente
• effetto scala
• etc
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 16
Galileo e la trave a sbalzo
Un problema di ottimizzazione Anacronistico!!
17. L’autorevolezza di Galileo, l’apparente correttezza delle proposizioni derivate e l’utilizzo in campo progettuale (safetyfactor!!) resero progressivamente più difficile individuare l’ipotesi errata
L’ipotesi di Galileo si dimostra scorretta con l’enunciazione della legge di Hooke (1675)
Dopo che Leibniz introduce il concetto di tensione, Bernand Forest de Belidor, nel 1725 (?), propone questa distribuzione
W = Sbh2/3L
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 17
Galileo e la trave a sbalzo
Un problema di ottimizzazione
18. W = Sbh2/6L
Già nel 1713 il matematico francese Parent aveva utilizzato la
distribuzione a farfalla ma la sua opera non riscosse successo e per
oltre un secolo si continuò a progettare in modo errato
Carico limite tre volte inferiore a quello
previsto da Galileo!
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 18
Galileo e la trave a sbalzo
Un problema di ottimizzazione
Esperimenti di trazione e piegatura, Mariotte
19. Conclusioni 1/2
Introduzione Armando de Lillis all’ottimizzazione strutturale Pagina 19
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Rivoluzione scientifica
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Progettazione normale
Anomalie nascoste dai coefficienti di sicurezza
?
20. Rivoluzione scientifica
Conclusioni 2/2
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Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Scienza normale
Nascita delle anomalie
Crisi del paradigma
Periodo pre-paradigmatico
Accettazione del paradigma
Progettazione normale
Nascita delle anomalie
Crisi dei metodi di progetto
e.g. effetto scala nei ponti
Rivoluzione tecnica
