La fisica e la chimica sono alla base di tutti processi elementari nei quali si possono scomporre fenomeni complessi riguardanti la biologia e la medicina, nonché dei principi alla base del funzionamento della strumentazione medico-biologica, che è basata su misure sempre di tipo chimico-fisico. È quindi molto importante per un medico essere a conoscenza dei fondamenti della fisica.

Oltre ai concetti di base della fisica, che non sono di pertinenza esclusiva dei medici, vi sono degli sviluppi applicabili direttamente ad aspetti di interesse medico; per fare qualche esempio: in meccanica le proprietà di elasticità e quelle delle leve sono utili per capire il movimento del corpo umano e gli sforzi ai quali sono sottoposti i tendini e le ossa dell’apparato scheletrico, in meccanica dei fluidi lo studio delle membrane elastiche e il moto dei fluidi entro condotte deformabili è utile per capire il funzionamento di tutto il sistema circolatorio, mentre in termodinamica gli sviluppi riguardanti i liquidi hanno la priorità rispetto ai sistemi gassosi. Osservazioni simili valgono per l’elettromagnetismo, alla base dei processi di trasmissione degli impulsi nervosi, e per l’ottica, ove i difetti e la risoluzione delle lenti possono essere compresi e affrontati conoscendo le basi dell’ottica geometrica e dell’ottica fisica. Alcune nozioni di fisica atomica e nucleare sono necessarie per comprendere come funzionano la risonanza magnetica e altri sistemi diagnostici nonché le sorgenti radioattive e i fasci di particelle accelerate nel campo oncologico. 

Lo scopo di questo testo è dunque quello di dare allo studente di medicina le nozioni scientifiche necessarie per trarre profitto dai corsi degli anni successivi, come ad esempio gli insegnamenti di fisiologia e biochimica, stabilendo con essi una forte connessione costruita su esempi di interesse biomedico. A tal fine, oltre agli argomenti maggiormente orientati alle Scienze della vita, si inseriscono quelle che chiamiamo Applicazioni che collegano direttamente gli argomenti di fisica con metodi diagnostici (come ad esempio le immagini tomografiche di risonanza magnetica, TAC e PET) e terapeutici, e comunque con caratteristiche del corpo umano.

Una delle difficoltà maggiori che gli studenti di medicina e di altri corsi di laurea di area medico-sanitaria incontrano nell’approcciarsi alla fisica è costituita dalla inevitabile presenza di equazioni e formule matematiche e statistiche. In questo testo abbiamo cercato di trattare gli argomenti proposti in modo semplice e, laddove possibile, fornendo approcci semplificati. Per
aiutare maggiormente lo studente abbiamo inserito all’inizio del libro dei richiami di matematica (Capitolo C). In modo simile, sono forniti dei brevi richiami ai concetti di misura e di incertezza della stessa (Capitolo TE), molto importanti nelle analisi mediche ma solitamente trattati in un corso apposito.