Monday, 12 May 2025

Le celle delle api

 


Immagine cortesia: Waugsberg, 22 April 2007 Deutsch: Bienenwaben der westlichen Honigbiene mit Eiern und Brut. Die seitlichen Wände der Zellen sind bis zum Boden der Zellen entfernt. Die Eier stehen schräg aufrecht auf dem Boden der Zellen. Die Larven oder Maden (hier Drohnen etwa 3-4 Tage nach dem Schlüpfen aus dem Ei) schwimmen in einem milchig-weißen Futtersaft.

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Bienenwabe_mit_Eiern_und_Brut_5.jpg

L'immagine viene fornita a Gemini AI e si chiede descrizione. Dopo una discussione dove si chiede a Gemini maggiore attenzione ed aver fornito informazioni da sito FAO https://www.fao.org/4/t0104e/t0104e0d.htm , si  ottiene il testo seguente

L'immagine offre una macro-visione ravvicinata e dettagliata di una sezione di un favo d'api mellifera occidentale (Apis mellifera). La struttura fondamentale è un assemblaggio preciso e geometricamente regolare di celle esagonali costruite in cera d'api, il materiale naturale prodotto dalle api operaie. Le pareti di queste celle, pur presentando una sezione trasversale esagonale, convergono sul fondo formando una complessa struttura tridimensionale composta da tre rombi identici che si incontrano in un punto. Questa architettura ottimizza l'uso della cera e conferisce massima resistenza strutturale al favo.

All'interno di queste celle si dispiega la vita della colonia, con diverse fasi del ciclo vitale delle api chiaramente visibili:

Uova: Si osservano diverse celle contenenti uova. Queste sono piccole strutture bianche, allungate e di forma ovale, ciascuna deposta singolarmente dalla regina sul fondo della cella, spesso in posizione leggermente obliqua o verticale. La loro presenza indica l'inizio di una nuova generazione all'interno dell'alveare.

Larve: Numerose celle ospitano larve di ape in vari stadi di sviluppo. Queste si presentano come piccoli corpi carnosi, lucidi e di colore bianco-giallastro, assumendo una caratteristica forma a "virgola" o a "C" rovesciata. Le larve giacciono immerse nella pappa reale, una sostanza biancastra e gelatinosa secreta dalle api operaie, fondamentale per la loro nutrizione e crescita. Le dimensioni variabili delle larve suggeriscono diverse età all'interno del loro sviluppo. Come specificato, queste larve appaiono immobili all'interno della cella, senza spostarsi da un punto all'altro. Non presentano colorazioni anomale come il marrone o il nero, né appaiono deformi o morte.

Pappa Reale: La sostanza biancastra e gelatinosa che circonda le larve è chiaramente visibile in molte celle. Questa è la pappa reale, un alimento ricco e vitale per la crescita delle larve e per l'ape regina. La sua presenza è un indicatore della cura e dell'alimentazione della covata all'interno dell'alveare.

È importante notare che, in questa specifica immagine, non si osservano chiaramente celle riempite di miele (la sostanza densa, dorata e lucida) o di polline (la sostanza granulosa e colorata). L'attenzione è focalizzata sulle fasi iniziali del ciclo vitale delle api: uovo e larva, e sull'abbondanza di pappa reale destinata al loro nutrimento.

In sintesi, l'immagine cattura un momento cruciale nella vita di una colonia di api, evidenziando la perfetta organizzazione del favo, la cura dedicata alla covata attraverso l'alimentazione con pappa reale, e la presenza delle uova che assicurano la continuità della colonia. La geometria precisa delle celle e l'aspetto sano e vitale delle larve testimoniano l'efficienza e la complessità di questo sistema naturale.

Thursday, 28 December 2023

The bug on the sphere

The curvature as determined by a bug on a sphere. Problem: a bug on a sphere wants to evaluate the curvature of his world. "The bug might make a circle like the one shown in" the following figure "and measure circumferences". https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_42.html


“He would discover that the circumference is less than 2π  times the radius [here in this figure, the radius of the circumference is "r"]. (You can see that because from the wisdom of our three-dimensional view it is obvious that what he calls the “radius” [here in the figure, "radius" is "s"] is a curve which is longer than the true radius of the circle.) Suppose that the bug on the sphere had read Euclid, and decided to predict a radius by dividing the circumference C by 2π. Then he would find that the measured radius was larger than the predicted radius. Pursuing the subject, he might define the difference to be the “excess radius,”  … and study how the excess radius effect depended on the size of the circle." (Feynman).

The curvature is: determined by:

This is also the Gauss curvature.

Sunday, 11 July 2021

Problemi di Elettrostatica da Risolvere con la Legge di Gauss

Problemi di Elettrostatica da Risolvere con la Legge di Gauss: Si discutono alcuni problemi di elettrostatica da risolvere con la Legge di Gauss.

Problemi di Meccanica Quantistica nelle formulazioni di Bohr-Sommerfeld e di Schrödinger

Problemi di Meccanica Quantistica nelle formulazioni di Bohr-Sommerfeld e di Schrödinger: Si discutono alcuni calcoli proposti nel testo Problems in Theoretical Physics, di L. G. Grechko e altri autori, edito da MIR. Ulteriori calcoli saranno aggiunti a questi problemi.

Integrali di Cauchy ed esercizi vari

Integrali di Cauchy ed esercizi vari: L'Analisi Complessa è la parte dell'analisi che studia le funzioni di variabile complessa. Essa è utilizzata in matematica, fisica e ingegneria e, più di recente, nella teoria quantistica dei campi. Le radici di tale analisi stanno nei lavori di Eulero, Gauss, Riemann, Cauchy, Weierstrass, e poi di molti altri ricercatori del XX secolo. In questo scritto ci occuperemo in particolare degli integrali di Cauchy e dei calcoli che sono ad essi legati. Si discuteranno alcuni problemi di fisica che usano tale tecnica d'integrazione. Vari esercizi di calcolo saranno proposti.

Modificare le proprietà superficiali - Applicazioni ai film polimerici per il packaging

Modificare le proprietà superficiali - Applicazioni ai film polimerici per il packaging: La produzione di film polimerici necessari agli imballaggi è un processo molto complesso. Richiede la materia prima, la sua preparazione nel formato voluto, il trattamento delle superfici ed altre specifiche dipendenti dal materiale o oggetto che l'imballaggio deve contenere. Tutto questo appartiene all'industria del converting per il packaging. Una parte importante, e che sarà argomento più specifico delle discussioni che ora si propongono, riguarda la modifica delle proprietà superficiali relative a stampabilità ed adesività degli imballaggi polimerici. Ma altri problemi verranno anche trattati brevemente come gli additivi aggiunti per l'antistatica ad esempio, ed altri risultati ancora.

Poissonian Distributions in Physics: Counting Electrons and Photons

Poissonian Distributions in Physics: Counting Electrons and Photons: Here we discuss physics containing Poissonian distributions. Among the phenomena, we find thermoionic emission of electrons, photodetection and  Poisson noise.  After a description of the Hanbury Brown - Twiss  effect,  we will consider the second order correlation of intensity and Poissonian, super- and sub-Poissonian lights. The quadrature and squeezed states will be also considered.

Metrica e Curvature di Gauss e Riemann

Metrica e Curvature di Gauss e Riemann: Si richiamano alcuni concetti su vettori e tensori. Si discute la metrica ed infine la curvatura di Gauss ed il tensore di Riemann. Esempi vari sono proposti.

Some Curves and the Lengths of their Arcs

Some Curves and the Lengths of their Arcs: Here we consider some problems from the Finkel's solution book, concerning the length of curves. The curves  are Cissoid of Diocles, Conchoid of Nicomedes, Lemniscate of Bernoulli, Versiera of Agnesi, Limaçon, Quadratrix, Spiral of Archimedes, Reciprocal or Hyperbolic spiral, the Lituus, Logarithmic spiral, Curve of Pursuit, a curve on the cone and the Loxodrome. The Versiera will be discussed in detail and the link of its name to the Versine function.

Geometrical optics: Meridional and Skew Rays

Geometrical optics: Meridional and Skew Rays: In the framework of geometrical optics, let us study meridional and skew rays, those rays that we can find in optical fibres. The study is based on the book by  Keigo Iizuka, entitled Engineering Optics.

Nozioni di q-calcolo nell'ambito del quantum calculus

Nozioni di q-calcolo nell'ambito del quantum calculus: Il testo propone alcune nozioni di q-calcolo nell'ambito del quantum calculus. Si daranno definizioni, dimostrazioni  ed esercizi, partendo dai q-numeri e q-binomi. Si definirà la q-derivazione. Poi vedremo le identità di Eulero, i q-esponenziali e le funzioni q-trigonometriche. Seguiranno la q-antiderivata e l'integrale di Jackson. Si vedrà la definizione della funzioni q-Gamma e q-Beta.

Problems in Electrodynamics

Problems in Electrodynamics: Some problems in electrodynamics are here proposed. Subjects are vector analysis, electrostatic fields, dielectric materials, magnetostatics and induction.

Thursday, 19 March 2020

Sunday, 24 March 2019

Lawrence Ferlinghetti


L'avevo usato per l'entropia.
A. Sparavigna. Fisica II Esercizi e prove d'esame. 1997. Progetto Leonardo. Bologna

Friday, 9 November 2018

Weber! Chi era costui?

Sapete che l'unità di misura del vettore induzione magnetica era il weber al metro quadro, prima che nel 1960 si scegliesse il tesla. Ma Weber, chi era costui?

Wilhelm Eduard Weber (Wittenberg, 24 ottobre 1804 – Gottinga, 23 giugno 1891) è stato un fisico tedesco. Willhelm era il secondo di tre fratelli i quali erano tutti dotati di spiccata attitudine per gli studi scientifici. Nel 1815, dopo la chiusura dell'Università di Wittenberg, il giovane proseguì i suoi studi ad Halle, dove il padre si era trasferito. Dopo essersi iscritto all'università si dedicò completamente alla filosofia della natura. Nel corso degli studi si distinse per l'originalità dei suoi lavori tanto che dopo aver conseguito la laurea ed essere diventato "privatdozent" (sorta di dottore di ricerca nel sistema universitario tedesco), fu nominato professore straordinario di Filosofia Naturale all'Università di Halle.


Nel 1831, su consiglio di Carl Friedrich Gauss, venne nominato professore di fisica a Gottinga nonostante avesse solo ventisette anni. Le sue lezioni erano sempre interessanti, molto istruttive e suggestive. Weber riteneva che per comprendere a fondo gli studi di fisica e per l'applicazione di questa materia alla vita quotidiana, le semplici lezioni fossero inadeguate sia pure se supportate dagli esperimenti e pertanto incoraggiava i suoi allievi a condurre esperimenti autonomamente e gratuitamente nel laboratorio della facoltà.
All'età di vent'anni allorché era ancora studente, egli scrisse un libro riguardante la teoria delle onde e dei fluidi (Wellenlehre, auf Experimente gegründet) insieme a suo fratello, Ernst Heinrich Weber, professore di anatomia a Lipsia e quell'opera conferì ai due autori notevole apprezzamento.
L'acustica fu un'altra materia prediletta da Weber tanto che questi pubblicò parecchi saggi in merito sui Poggendorffs Annalen, su Schweigger's Jahrbücher für Chemie und Physik e sulla rivista musicale Carcilia. Un altro studio, "Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge", venne scritto insieme al fratello più giovane Eduard Friedrich Weber. Tutti questi notevoli studi vennero pubblicati nel periodo tra gli anni 1825 e 1838. Gauss e Weber costruirono il primo telegrafo elettromagnetico nel 1833 collegando l'Osservatorio e l'Istituto di Fisica di Gottinga. 
Per le sue concezioni politiche liberali Weber venne allontanato dall'università e da quel momento intraprese diversi viaggi visitando vari paesi europei tra cui l'Inghilterra. Divenne poi professore di fisica a Lipsia dal 1843 al 1849 dopodiché riottenne la cattedra che in precedenza ricopriva a Gottinga. Una delle sue opere più importanti fu l'Atlante del Geomagnetismo che raccoglie le mappe del magnetismo terrestre e che costituì il fondamento dei moderni osservatori geomagnetici.
Studiò il magnetismo insieme a Gauss e nel 1864 pubblicò l'opera Elektrodynamische Maaßbestimmungen riguardante un sistema di misurazione delle correnti elettriche e che è alla base delle attuali metodologie sperimentali.
Weber morì a Gottinga e fu sepolto nello stesso cimitero che successivamente avrebbe accolto anche Max Planck e Max Born.
Nel SI l'unità di misura del flusso magnetico è il weber (simbolo Wb) che deve il nome appunto allo scienziato Wilhelm Eduard Weber.

WILHELM EDUARD WEBER (1804-1891)
 German physicist. Photograph, mid or late 19th century.

Thursday, 18 October 2018

Il campo elettrico fuori dal conduttore percorso da corrente



The electric field outside a conductor in which was flowing a current was observed experimentally by  Oleg J. Jefimenko. "He had an ingenious idea of utilizing grass seeds as test particles near current carrying wires. They are electrically neutral in normal state so that they do not induce any charges in the conductor. On the other hand, they are easily polarized in the presence of an electric field, aligning themselves with it. The lines of electric field are then observed in analogy with iron fillings generating the lines of magnetic field." [Assis, A. K. T., Rodrigues, W. A., & Mania, A. J. (1999). The electric field outside a stationary resistive wire carrying a constant current. Foundations of Physics, 29(5), 729-753.]. Jefimenko presented his results in Plate 6 of  his Electricity and Magnetism, Meredith Publishing. 1966. 

Earnshaw's Theorem

Earnshaw's theorem states that a collection of point charges cannot be maintained in a stable stationary equilibrium configuration solely by the electrostatic interaction of the charges. This was first proven by British mathematician Samuel Earnshaw in 1842. It is usually referenced to magnetic fields, but was first applied to electrostatic fields. Earnshaw's theorem applies to classical inverse-square law forces (electric and gravitational).
It means that it is linked to the Gauss Law. And here a proof.

Friday, 5 October 2018

Bernoulli Numbers: from Ada Lovelace to the Debye Functions

Bernoulli Numbers: from Ada Lovelace to the Debye Functions: Jacob Bernoulli owes his fame for the numerous contributions to calculus and for his discoveries in the field of probability. Here we will discuss one of his contributions to the theory of numbers, the Bernoulli numbers. They were proposed as a case study by Ada Lovelace in her analysis of Menabrea's report on Babbage Analytical Engine. It is probable that it was this Lovelace's work, that inspired Hans Thirring in using the Bernoulli numbers in the calculus of the Debye functions.

Thursday, 3 May 2018

Mimetic "animal"

The original image is available at the link
The image was taken by Mastcam: Right (MAST_RIGHT) onboard NASA's Mars rover Curiosity on Sol 1928 (2018-01-08 04:04:28 UTC). Image Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS 

Some processing of the image is giving this mimetic "animal".