Peter Williams Atkins Libri di chimica fisica Migliori da leggere e Consigliati

himica fisica è da molti anni un testo di riferimento per studenti e docenti nell’ambito dello studio e dell’insegnamento della disciplina. In questa edizione, oltre all’inserimento di un nuovo autore, James Keeler, il rinnovamento passa attraverso l’organizzazione della materia in una struttura modulare, pensata per insegnare e apprendere in maniera flessibile. Nella comunità dei chimici fisici, infatti, si discute da sempre sull’opportunità di un approccio tradizionale, incentrato sulla meccanica quantistica, o un approccio molecolare, che privilegi la termodinamica. Il raggruppamento dei grandi temi della chimica fisica in diciannove focus, suddivisi in capitoli, mette in evidenza come gli argomenti non siano rinchiusi in un determinato ambito (capitolo), ma spazino trasversalmente tra i focus. Il docente può scegliere l’approccio che ritiene più adeguato, anche omettendo alcuni capitoli, e questo si traduce in maggiore fruibilità per lo studente. Per favorire l’autonomia di studio i capitoli sono scritti in modo da risultare il più possibile svincolati rispetto all’ordine in cui sono presentati; si aprono inoltre con tre domande: Perché devi conoscere questi concetti?, Qual è l’idea chiave? e Che cosa devi già sapere?, che aiutano gli studenti a mantenere viva la motivazione e a orientarsi nella materia. Un’altra componente distintiva di questa edizione è una trattazione matematica innovativa, che agevola lo studente nel cimentarsi con uno strumento essenziale nello studio della materia; questo potenziamento avviene attraverso: i box Gli strumenti del chimico, per familiarizzare con il calcolo e saper affrontare gli aspetti più operativi; le equazioni annotate, per imparare a interpretare un’equazione a prima vista, osservando il collegamento tra simboli e valori numerici; il Riepilogo delle equazioni a fine capitolo. Problem-solving e capacità di analisi sono incoraggiati lungo tutto il testo, attraverso Esempi applicativi di differente lunghezza, problemi guidati passo passo (Come si fa?) e test di Autovalutazione. Infine, lo studente ha a disposizione, al termine di ogni argomento, il Riepilogo dei concetti chiave, delle equazioni e le Risposte alle autovalutazioni, mentre al termine di ogni focus sono proposti Argomenti di discussione, Esercizi e Problemi.

La quarta edizione italiana di Elementi di chimica fisica ha una struttura modulare: gli autori hanno raggruppato i grandi temi della materia in quindici focus, ognuno suddiviso in capitoli. Per tracciare le connessioni tra le diverse aree della chimica fisica e aiutare la percezione del quadro complessivo, all’inizio di ogni focus si discutono le relazioni fra i capitoli e ogni capitolo si apre con tre domande: Perché devi conoscere questi concetti? Qual è l’idea chiave? Che cosa devi già conoscere? I capitoli sono interdipendenti tra loro – e così pure i focus – ma gli autori hanno progettato questa edizione in modo da poter leggere ogni capitolo in maniera autonoma. Questa scelta offre a chi insegna uno strumento flessibile e riduce le asperità per gli studenti, che si trovano ad attraversare «una successione di colline invece di una singola montagna»

La meravigliosa complessità del mondo è conseguenza di leggi fisiche che poco a poco negli ultimi secoli siamo riusciti a svelare. Ma da dove vengono queste leggi? Chi le ha create? Con rigore scientifico, ma non senza umorismo, Peter Atkins rivisita qui i grandi princìpi di conservazione, la meccanica classica e quantistica, la termodinamica e l’elettromagnetismo, ne distilla l’essenza più profonda e propone un’idea sorprendente: le leggi della natura sono nate spontaneamente, senza alcun atto creativo. Atkins mostra infatti che per generare le leggi basta una combinazione di indolenza (non si altera la simmetria perfetta del nulla primigenio), di anarchia (ogni particella è libera di muoversi a proprio piacimento) e di ignoranza (non si conosce il comportamento individuale delle particelle, soltanto quello collettivo). Se così è, restano da spiegare soltanto i valori di alcune costanti fondamentali, come la carica dell’elettrone, e il prodigio forse più grande: perché la matematica inventata dall’Homo sapiens sia così efficace nel descrivere l’universo.

Tra le numerose leggi della natura scoperte dalla scienza, quattro in particolare guidano e condizionano tutto ciò che avviene nell’universo: sono le leggi della termodinamica, potenti quanto eleganti. Su tutte campeggia il celebre “secondo principio”, la legge che spiega perché una fiamma ci riscalda, ma anche perché il nostro cervello riesce a formulare pensieri. Di più, il secondo principio rende conto del perché accada qualcosa, anziché nulla. Ed è la legge che svela addirittura il destino ultimo di tutto ciò che esiste ed esisterà nel cosmo.