il principio di hamilton - infn · il principio di hamilton vita e opere di sir william rowan...

IlprincipiodiHamiltonVitaeoperediSirWilliamRowanHamilton(1805-1865)

LNFOpenLabs2016,14Maggio2016,Frasca8

WilliamRowanHamiltonnasceaDublinoil3Agosto.AOFobrelabaFagliadiTrafalgar1805

Between1845and1855one-quarterofinhabitants,morethan2millionpeople,wereremovedfromtheirhomeland.

1808,3anni

A3annialconvi+odi

zioJames

1808,3anni

L’infanziadiunEnfantprodige

1808-1823

LasfidaconZerahColburn,leprimecuriositàsuimisteridellamatema8ca

1818,13anni

1821,16anniLascopertadellageometriaanali8ca

1824,19anni Ilsuoprimoar8coloscien8fico.Rifiutato.

…theresultsatwhichtheauthorhasarrivedarenovel and highly interesAng, and that

considerable analy5cal skill hasbeenmanifestedintheinvesAgaAonswhichleadto them. But we conceive that the discussions

includedintheMemoirareofanaturesovery

abstract,andtheformulæsogeneral,astorequirethatthereasoningbywhichsomeofthe

conclusionshavebeenobtainedshouldbemore fully developed, and thatthe analyAcal process by which some of theformulæhavebeenobtainedshouldbedisAnctlyspecified…

1827,22anni NominaadireForedell’osservatoriodiDunsink

ConicalRefrac8on:TheForgoFenPhenomenonTodorKalkandjiev,ConerefringentOp8csSL,Barcelona,SpainhFp://www.photonics.com

Lasorprendentepredizione1832

1600-1700,

l’irruzionedellascienza

NicolausCopernicus;1473–1543

GalileoGalilei,1564–1642

IsaacNewton,1642–1727

RenèDescartes1596–1650 Joseph-LouisLagrange

1736–1813

1500

1600

1700

1800

AndreasCellariusHarmoniaMacrocosmica,1660/61.

NicolausCopernicus;1473–1543

IsaacNe

wton,1642–1727)

Galileo

Galilei,1564–1642

Por\onofHubbleExtremeDeepField.Ognispotemacchiainquestaimmagineèunagalassia.Credit:NASA,ESA

La matema5ca “è lo strumento

di conoscenza più efficace di

qualsiasi altro che ci sia stato

lasciato in eredità da altri

uomini…»

RenéDescartes(31marzo1596–Stoccolma,11febbraio1650)

1846LascopertadiNeFuno

1919Laconfermadellarela8vitàgeneralediEddington

Lefon8

TurnerdipingeIlNaufragio1805

Eppureeral’oraincuiilPoetaama

vagaredasoloperiboschi,

Inascoltato,incontrollato,ariversare

ilsuospiritoinversi;persalire

Finoalcielodeicieli,persalire

Soprailimi5dispazioetempo;

Perchiamaremondiidealiavedere,

Lasuastessacreazioneluminosaenuova.

Eio,sebbenenonosireclamare

Quellaaltaricompensa,ilnomedipoeta,

vichiedoGodeteviinSolitudineciòcheviporgo

Unapartedellabea5tudinedelPoeta

1824 Hamiltonpoeta

CharlesBaudelaire,1821-1867

…TieneilDiavoloifilichecimuovono!Scopriamounfascinonellecoseripugnan8;ognigiornod'unpasso,colfetoredelletenebre,scendiamoversol'Inferno,senzaorrore.Comeunmiseroviziosochebaciaemordeilmartoriatosenod'unavecchiapuFana,noirubiamoinfreFaunpiacerefur8vospremendoloconforzacomeunavecchiaarancia.…Lefleursdumal,pubblicato1857

1821 NasceBaudelaire

ElisabethGaskell(1810-65)

1824,19anniHamiltonincontraCatherine

Conosciutaquandoluiaveva19anni,scrivevaancoranel1848,24annidopo"IlricordodileièrimastosemprelostessoehaaKraversatocomeunfiumetuKalamiavita,apparentementenascostoperlunghiperiodiperpoiriemergereprepotentementeconunaimprovvisapotenzachemiterrorizzava,conungradodiforzaevividezzachemisconvolgeva".

1833IlmatrimonioconHelenBayly

1834 IlprincipiodiHamilton

SitodellaM

elbo

urne

University

sciencecommun

ica\

on

1834 Ilprincipiodiminimaazione

Source:hFp://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_19.html

…potremmo immaginare qualche altro movimento che èandatomoltoinaltoedèvenutosuegiùinqualchemodopar\colare….Possiamo calcolare l'energia cine\ca meno l'energiapotenziale e integrare per un tale percorso ... o perqualsiasialtraviavogliamo...Il miracolo è che il percorso effelvamente effeFuato èquellopercuitaleintegralehailvalorepiùbasso.

LevLandau,Meccanica,EditoriRiuni\TradoFodaMechanique,EdizioniM.I.R.

Lairriducibiledifficoltàdelladivulgazione

WilliamEdwin HelenElizaArchibaldHenry

Ifigli

•  William,unavventuriero•  Archibald,unpretebisbe8co•  Helen,unadonnamite,sposòperamoreun

reverendopiùgrandedileimanonsopravvissealprimoparto

Dainumerireali…

x2=−1...ainumericomplessi…

TentòunatripleFacontenenteunaparterealeeduepar\immaginarie

x+iy+jzConlanaturaletentazionediimmaginareilterzoelementoperpendicolareaglialtridueeperilqualevalesseancorai2=j2=-1.IlproblemaècheilquadratodiuntaletripleFoda

(x+iy+jz)(x+iy+jz)=(x2-y2–z2)+i(2xy)+j(2xz)+ij(2xz)

QuestononèungranderisultatoperchédalprodoFodiduetriplelnonsioleneun altro tripleFo bensì un termine con 4 elemen\. In par\colare il termine ijappareditroppoedovrebbediventareozerooassimilabileaqualcunodeglialtritermini.

i2=j2=k2=ijk=-1

Unquaternionepuòessereinterpretatocomeunangolocombinatoconunassi3DaFornoacuiunasingolarotazionedefinscel’orientazionefinalediunsistemarispeFoadunsistemainizialediriferimento.

...aiquaternioni1843

•  Computergraphics

•  Videogames

•  Stabilizzazionesatelli5

•  …..

Stremato,abbandonalapenna.Esiricompone.1865

Lasuafortunasbiadisce

•  Iquaternionivengononegleaafavoredellematrici

•  Isuoilavoridioacavengonoquasidimen5ca5

•  Laformulazione“hamiltoniana”nontrovaspazio

1920’sLameccanicaquan8s8cariscopreHamilton

Hamiltonèstatounodei

piùgrandiuominidel

mondochelascienza

abbiaprodo+o

ErwinSchroedinger

1945

1937Latentazioneteleologica

«Queste equazioni […] possiamo […]

ricondurleaunprincipiogeneraleunicocheè

quellochesiritrovainungrannumerodicasi,

come principio supremo della natura. E' il

principio di minimo secondo cui la natura

agisceinmododarisparmiareilpiùpossibile.

Fermat l'aveva intravisto come base della

propagazione della luce, Maupertuis come

fondamento della meccanica ed evolvendo,

dopo Hamilton, Jacobi e altri scienzia5, esso

stapenetrando in tua i campidellafilosofia

naturale.»(1937)

Ilfascinodelprincipiodiminimaazione,vienecerto

dalla elegante formulazione di problemi di fisica

ma anche dalla tentazione alla estensione, non

autorizzata,oltrelescienzenaturali

I“principi”diHamilton

ü  Unavitaper“raccontare”lascienza.Dietrograndiconquisteintelle+ualic’èspessouna grande umanità, una grande passione, un groviglio inestricabile di

contraddizionichepuòriconciliarcicontantaastra+ezza

ü  Ricerca,nonsolomanager.Dobbiamodifendereunospazioperlapassione

dellascienza,perlaconoscenza“curiositydriven”.Laricerca,elaricerca

matema5cainpar5colare,generasemidicuièdifficileprevedereIfrua

ü  Unoscienziatononsolodelcome

ü  Uncampionedelperiscopiodellamatema5ca

Whathappenedin2014:About350peoplepar\cipatedinthewalk.TherewerestudentsandstafffromMaynoothUniversity,St.Patrick'sCollege,Drumcondra,WIT,UCG,KilbegganMercyschool,ColáisteMhuire,Cabra,MountTempleComprehensive,GaelcholáisteReachrann,Donaghmede,OurLady'sTempleogue,KildareTownCommunityschoolandagreatdiversityofpeoplefromthegeneralpublic.TherewerealsogroupsfromtheCabraCommunityCouncil,RoyalCanalAmenityGroupandtheCastleknockTennisClub.FiacreÓCairbreandEoinGillspokeatDunsinkObservatoryandTonyO'FarrellspokeatBroombridge.

Hamilton Walk, 16th October, 2014 Twenty Years of the Hamilton Walk

Thecommemora\veplaquenowonBroomeBridge

2014 20annidelcamminodiHamilton

giuliano.buce\@enea.it