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Istruzioni per l'uso Questo libro lo puoi leggere dall’inizio alla f ine. Oppure dalla f ine all’inizio. Tutto d’un f iato, o a pezzettini. Se ti va, puoi aprire il libro a caso e da quella pagina iniziare il tuo viaggio nel fantastico mondo delle nuove tecnologie. Puoi saltellare tra le domande che più ti incuriosiscono, approfondire gli argomenti che preferisci o gironzolare da una domanda all’altra… E se alla f ine anche tu hai un quesito da porre alle nostre Teste Toste, leggi a p. 93 come mandarci la tua domanda: la pubblicheremo sul nostro sito!


L'autore Conosce i segreti della luce, delle nuove tecnologie e dei colori che l’occhio non vede, e forse saprebbe costruire il mantello dell’invisibilità. Sa perché non esistono batterie che non si scaricano mai, e quando deve ricaricarsi lo fa cantando.

La Testa Tosta protagonista di questo libro è il fisico Valerio Rossi Albertini. Laser, microonde, raggi X, pannelli solari e centrali nucleari sono il suo pane quotidiano. Se potesse viaggiare nel tempo, farebbe un salto nel futuro per scoprire se è proprio come se lo immagina. E non gli dispiacerebbe scoprire un materiale intelligente che lo aiutasse a rispondere a tutte le domande difficili dei bambini. Pronto? Volta pagina e… cominciamo con le domande!


I COMPUTER PENSANO?


No, no! Sanno fare un sacco di cose, ma non sono in grado di pensare. I computer che utilizziamo possono fare calcoli molto velocemente e hanno una grandissima memoria, però in verità sono un po’ stupidi. Stai scherzando, vero? Come possono essere stupidi se sanno fare cose complicatissime e tutti li usano? Mi dispiace deluderti, ma un computer sa fare solo quello che gli è stato insegnato: non è capace di inventare qualcosa che non sia già contenuto nelle informazioni con cui è stato programmato. Non può avere idee, non può sognare quando è spento… Insomma, un computer non ha fantasia. Esatto! Il cervello dell’uomo ha delle unità di calcolo e di memoria che possono essere paragonate agli elementi che formano il cervello del computer, ma c’è una differenza importante: nel computer i collegamenti tra queste unità sono fissi, mentre nel cervello umano possono cambiare. Quindi siamo più intelligenti noi umani? Direi proprio di sì! Il nostro cervello può modificarsi e imparare a fare cose nuove, il computer invece può fare solo le cose per cui è stato costruito, ed è molto bravo in questo, ma non sa inventare nient’altro…

* Che cosa sono le nuove tecnologie? > p. 62 * Il touchscreen è vivo? > p. 30

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COME FUNZIONA UN TELECOMANDO?


Grande invenzione, vero? Ci ha resi tutti più pigri. E il suo funzionamento è anche molto semplice: i telecomandi, come pure le radioline ricetrasmittenti e i telefoni cellulari, comunicano grazie a segnali simili alla luce. Quindi cambiamo canale al televisore grazie alla luce? E come fa? Immagina di buttare un sasso in una vasca piena d’acqua. Intorno al punto in cui cade il sasso si creano piccole onde a forma di anello che si allargano sempre di più. Gli anelli sono uno dentro l’altro, ognuno alla stessa distanza da quello che lo precede e da quello che lo segue. La luce si comporta in modo analogo. Quindi le ondine nella vasca sono come le onde luminose? Ogni sorgente luminosa, ad esempio il filo di una lampadina, manda tutto intorno a sé onde di luce. Più è forte la luce, più alte sono le onde. Un oggetto poco luminoso fa piccole onde, come quando cade nell’acqua un sassolino. E un oggetto molto luminoso, invece, fa onde grandi, come quando cade nell’acqua una grossa pietra? Esatto. Ma non è tutto: dalle onde prodotte da un oggetto non dipende solo la sua luminosità, ma anche il suo colore. Questa è una novità: le onde sono colorate? No, è la distanza tra le onde (ovvero gli anelli di prima) di luce, a produrre il colore. Ad esempio, anelli molto separati uno dall’altro corrispondono al colore rosso; anelli sempre più vicini

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corrispondono, via via, ai vari colori dell’arcobaleno, ovvero arancione, giallo, verde, blu e violetto. Più vicini sono gli anelli, più energia contiene la luce. Esistono dei colori invisibili? I nostri occhi non possono vedere onde di luce più lontane tra loro di quelle che corrispondono al rosso o più vicine di quelle che corrispondono al violetto. Peccato, ci perdiamo dei colori bellissimi mi sa. Ma anche se non li vediamo esistono per davvero? Sì, se le distanze tra gli anelli di luce sono più grandi di quelle del colore rosso, parleremo di luce “infrarossa”, ovvero che sta prima del rosso. Se le distanze sono più piccole di quelle tra gli anelli di luce del colore violetto, diremo che si tratta di luce “ultravioletta”, cioè oltre il violetto. Né la luce infrarossa, né la luce ultravioletta si possono vedere a occhio nudo. Però esistono, e si possono misurare e… usare!

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A che cosa servono i raggi ultravioletti se non si vedono? Hanno mille usi tecnologici. Con la luce ultravioletta si possono incidere alcuni materiali, in modo da scriverci sopra, come si fa per fabbricare i componenti elettronici dei computer. Oppure si possono usare per sterilizzare gli oggetti, perché i raggi ultravioletti forti danneggiano le cellule viventi e quindi eliminano i germi. Li hai sperimentati anche sulla tua pelle: i raggi


ultravioletti sono quelli che ti fanno abbronzare quando vai sulla spiaggia d’estate a prendere il sole. Certo, e se non mi metto la crema protettiva divento ultravioletto anche io. E i raggi infrarossi servono a qualcosa? I telecomandi usano proprio la luce infrarossa, che può essere vista da speciali apparecchi, detti sensori, che stanno, ad esempio, all’interno del televisore. I sensori ricevono il comando attraverso i raggi infrarossi e fanno scattare degli interruttori che fanno quanto richiesto: accendono e spengono il televisore, cambiano canale, alzano o abbassano il volume… Sono le stesse onde che escono dai telefonini? Anche i telefoni cellulari comunicano così, ma le onde di luce che emettono e ricevono sono ancora più distanti tra loro di quelle della luce infrarossa e vengono dette “microonde”. Come quelle del forno? Ma allora è vero che il cellulare può cuocere il cervello? Le onde sono dello stesso tipo, ma molto meno forti. Gli scienziati stanno ancora discutendo su quali possano essere gli effetti dell’uso prolungato del telefonino. In attesa di una risposta definitiva, tu comunque usa l’auricolare!

* A proposito di raggi invisibili, esiste il mantello dell'invisibilit? > p. 66 * I raggi X invece che cosa sono? > p. 52 * Che tipo di luce emette un LED? > p. 22

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COS´ UN ATOMO? CHE


Gli atomi sono un po’ come i mattoncini da costruzione con cui siamo fatti noi e tutte le cose che vediamo intorno a noi. Hanno una forma molto graziosa, che somiglia al Sistema Solare: una parte centrale, detta “nucleo”, che si trova nella posizione del sole, circondata da pianetini che gli orbitano intorno, detti “elettroni”. Gli stessi che scorrono nelle lampadine e negli apparecchi elettrici? Sì, proprio quelli. Gli atomi sono tutti uguali? No, possono essere grandi e piccoli. Il più piccolo ha un solo elettrone e si chiama idrogeno, quello successivo ha due elettroni e si chiama elio, e via via tutti gli altri hanno nuclei sempre più pesanti e un numero sempre maggiore di elettroni. Mi fai alcuni esempi? Elementi che hai senz’altro sentito nominare, come l’ossigeno e il carbonio, hanno atomi piuttosto piccoli; i metalli come il rame, il ferro e, soprattutto, il piombo, hanno atomi più grandi.

* Perché il carbonio è un elemento speciale? > p. 20 * Si pu ricavare energia dagli atomi? > p. 58

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ESISTONO

MATERIALI

INDISTRUTTIBILI?


No, mi spiace. Ci sono materiali molto resistenti, ma niente è davvero indistruttibile. Anche l’acciaio si può piegare e rompere, se il peso che deve sopportare diventa troppo grande. C’è un materiale più duro dell’acciaio? Il diamante! Oltre a essere utilizzato per fare gioielli grazie alla sua brillantezza, è il materiale naturale più duro che ci sia. Indistruttibile? No, non lo è neppure lui. Pensa che ad alte temperature… brucia! Dovrebbero costruire un diamante super resistente. Da qualche anno gli scienziati sono riusciti a creare materiali artificiali più duri dello stesso diamante. Per questo motivo sono detti “superduri”. Sono materiali speciali ottenuti combinando vari elementi e sono usati per tagliare, segare, limare… oppure per proteggere altre superfici. Ma questi oggetti indistruttibili, che fine fanno quando vengono buttati via? Ce li troveremo sempre tra i piedi? Hai ragione, materiali di questo tipo resteranno più o meno inalterati per lunghissimo tempo. È giusto pensare fin da subito alla raccolta e allo smaltimento presso centri specializzati.

* Sono mai stati trovati materiali extraterrestri? > p. 82 * Di che cosa sono fatti gli aeroplani moderni? > p. 26

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Indice I computer pensano?

p. 6

Come funziona un telecomando?

p. 8

Che cos’è un atomo?

p. 12

Esistono materiali indistruttibili?

p. 14

Che cos’è l’energia?

p. 16

Che cos’è il carbonio?

p. 20

Che cos’è un LED?

p. 22

Di che cosa sono fatti gli aeroplani moderni?

p. 26

Si può viaggiare nel tempo?

p. 28

Il touch screen è vivo?

p. 30

Qual è il materiale più sottile?

p. 34

Che cos’è il digitale terrestre?

p. 36

Come si fa a capire l’età delle mummie?

p. 40

Che cos’è l’energia nucleare?

p. 44

Che cos’è una fibra ottica?

p. 46

Si possono inventare nuovi materiali?

p. 48

Esiste una batteria che non si scarica mai?

p. 50

Che cosa sono i raggi X?

p. 52


Che cos’è una lampadina a basso consumo?

p. 56

Da dove viene l’energia nucleare?

p. 58

Che cosa sono le nuove tecnologie?

p. 62

Come funziona il forno a microonde?

p. 64

Può esistere davvero il mantello dell’invisibilità?

p. 66

Perché una lampadina si accende?

p. 70

L’energia nucleare è pericolosa?

p. 72

È vero che alcuni materiali hanno una memoria?

p. 76

Esiste il teletrasporto?

p. 78

Sono mai stati trovati materiali extraterrestri?

p. 82

Che cos’è un laser?

p. 84


Indice per argomenti Per fare un po' d'ordine...

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Energia Che cos’è l’energia? Che cos’è l’energia nucleare? Esiste una batteria che non si scarica mai? Che cos’è una lampadina a basso consumo? Da dove viene l’energia nucleare? Come funziona il forno a microonde? Perché una lampadina si accende? L’energia nucleare è pericolosa?

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16 44 50 56 58 64 70 72

Materiali Esistono materiali indistruttibili? Che cos’è il carbonio? Di che cosa sono fatti gli aeroplani moderni? Qual è il materiale più sottile? Come si fa a capire l’età delle mummie? Si possono inventare nuovi materiali? È vero che alcuni materiali hanno una memoria? Sono mai stati trovati materiali extraterrestri?

p. p. p. p. p. p. p. p.

14 20 26 34 40 48 76 82

Atomo e nucleare Che cos’è un atomo? Come si fa a capire l’età delle mummie? Che cos’è l’energia nucleare? Da dove viene l’energia nucleare? L’energia nucleare è pericolosa?

p. p. p. p. p.

12 40 44 58 72


La famiglia della luce Come funziona un telecomando? Che cos’è un LED? Che cos’è una fibra ottica? Che cosa sono i raggi X? Che cos’è una lampadina a basso consumo? Come funziona il forno a microonde? Può esistere davvero il mantello dell’invisibilità? Perché una lampadina si accende? Che cos’è un laser?

p. p. p. p. p. p. p. p. p.

8 22 46 52 56 64 66 70 84

Tecnologie di oggi e domani I computer pensano? Si può viaggiare nel tempo? Il touch screen è vivo? Che cos’è il digitale terrestre? Che cos’è una fibra ottica? Che cosa sono le nuove tecnologie? Può esistere davvero il mantello dell’invisibilità? Esiste il teletrasporto?

p. p. p. p. p. p. p. p.

6 28 30 36 46 62 66 78

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Perché il touchscreen non soffre il solletico?