Fatti:
A.
Il 12 agosto 1938 è stato inaugurato nella piana del Vedeggio un aerodromo, costituito da una pista lunga 1 km e larga 100 m e da un hangar, costruito su proposta dell'Aero Club Lugano. Nel 1947, dopo che i voli erano stati sospesi durante la seconda guerra mondiale, è stato costruito l'aeroporto vero e proprio e la necessaria autorizzazione è stata rilasciata dall'allora Ufficio aereo federale (UAF) all'Aero Club Lugano. Nel 1960 le infrastrutture sono state nuovamente ampliate e la pista asfaltata. Nel 1963, a seguito di problemi sorti con un proprietario fondiario, l'autorizzazione è stata prima ritirata e poi ripristinata, dopo che il Comune di Lugano ha acquistato i terreni ed affidato la gestione al Gruppo Volo Motore di Lugano, a cui è subentrata nel 1966 Avilù SA. Nel 1974, dopo che la gestione è passata all'Azienda Comunale dei Trasporti, l'UAF ha rilasciato l'autorizzazione illimitata per l'esercizio di un campo di aviazione. Nel 1980 l'aerodromo ("Aeroporto di Lugano-Agno") è stato aperto al traffico di linea. Attualmente, l'aeroporto si estende sul territorio di tre Comuni (Agno, Bioggio e Muzzano), per un perimetro complessivo di 36 ettari.
B.
Il 25 gennaio 1993, la Città di Lugano ha presentato all'allora Dipartimento federale dei trasporti, delle comunicazioni e delle energie (ora: Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle comunicazioni, DATEC) una domanda di concessione per l'esercizio e l'ampliamento dell'aeroporto. Il 16 settembre 1996, il Dipartimento federale ha accordato alla richiedente una concessione quadro e una concessione d'esercizio, impugnate da diversi enti pubblici e privati dinanzi al Tribunale federale, che le ha sostanzialmente confermate con sentenza del 15 novembre 1999 (<ref-ruling>).
C.
Frattanto, nei primi mesi del 1999, ha avuto luogo la procedura di consultazione concernente il piano settoriale dell'infrastruttura aeronautica (PSIA), la cui parte concettuale è stata approvata dal Consiglio federale il 18 ottobre 2000. In seguito, il 18 agosto 2004, è stata approvata la scheda di coordinamento concernente l'aeroporto di Lugano-Agno, riconosciuto come impianto d'importanza regionale con traffico di linea.
D.
Il 7 settembre 2001, A.A._ e B.A._, proprietari dall'8 marzo 1974 del fondo part. n. xxx di Bioggio, hanno chiesto al Comune di Lugano l'apertura di una procedura di espropriazione dei diritti di vicinato e hanno notificato pretese per espropriazione materiale. La domanda è stata trasmessa dal Comune al Presidente della Commissione federale di stima del 13° Circondario, il quale il 3 maggio 2002 ha comunicato alle parti che non avrebbe per il momento aperto la procedura di espropriazione formale, visto ch'era stata introdotta a titolo cautelativo, mentre le pretese di espropriazione materiale sarebbero state esaminate solo dopo l'approvazione delle zone di sicurezza.
E.
Con decisione del 25 agosto 2004, pubblicata l'8 novembre 2005, il DATEC ha approvato il piano delle zone di sicurezza dell'aeroporto di Lugano-Agno. In relazione all'aggravio del piano sul fondo part. n. xxx di Bioggio, i proprietari A.A._ e B.A._ hanno notificato l'11 febbraio 2009 pretese di espropriazione materiale per complessivi fr. 636'300.--.
F.
Dopo una serie di atti che non occorre qui evocare, con decisione del 6 marzo 2013 la CFS ha respinto sia le pretese di indennità per espropriazione formale dei diritti di vicinato, relativamente alle immissioni del traffico aereo, sia quelle per espropriazione materiale, quest'ultime nella misura della loro ricevibilità. La CFS ha rinviato ad un ulteriore giudizio la determinazione dell'eventuale indennità dovuta ai proprietari per il sorvolo.
G.
Con sentenza del 6 novembre 2013, la Corte I del Tribunale amministrativo federale (TAF) ha respinto un ricorso dei proprietari contro la decisione della CFS. Riguardo all'espropriazione formale dei diritti di vicinato, il TAF ha negato l'adempimento della condizione dell'imprevedibilità delle immissioni. Ha in seguito considerato che il piano delle zone di sicurezza non comportava in concreto una restrizione della proprietà costitutiva di espropriazione materiale.
H.
A.A._ e B.A._ impugnano questa sentenza con un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale. In merito all'espropriazione formale dei diritti di vicinato, chiedono di accertare l'adempimento della condizione di imprevedibilità e di riconoscere la fondatezza della loro pretesa, rispettivamente di rinviare gli atti alla CFS affinché si pronunci sull'ammontare dell'indennità. Riguardo alla richiesta di indennità per espropriazione materiale, chiedono in via principale che sia riconosciuto loro l'importo di fr. 636'300.-- oltre accessori ed interessi e, in via subordinata, che la causa sia ritornata alla CFS per la fissazione dell'indennizzo. I ricorrenti fanno valere l'accertamento manifestamente inesatto dei fatti e la violazione del diritto federale.
I.
Il TAF e la CFS rinunciano a presentare osservazioni, mentre il Comune di Lugano chiede di respingere il ricorso.

Diritto:
1.
1.1. Contro una decisione del TAF in materia di espropriazione è data, in virtù dell'<ref-law> (RS 711), la via del ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale ai sensi degli art. 82 segg. LTF. Il gravame è tempestivo (<ref-law>) e i ricorrenti sono legittimati a ricorrere (<ref-law> in relazione con l'<ref-law>).
1.2. La CFS si è pronunciata sull'espropriazione formale dei diritti di vicinato per le immissioni del traffico aereo e sull'espropriazione materiale dipendente dal piano delle zone di sicurezza, respingendo le pretese d'indennità avanzate dai proprietari. Ha per contro rinviato a una fase successiva la decisione sull'eventuale indennità per il sorvolo, precisando che misure istruttorie saranno ordinate dopo che il giudizio sarà definitivo. Il TAF ha statuito definitivamente sulle questioni oggetto di decisione da parte della CFS. In concreto, può essere lasciata aperta la questione di sapere se la sentenza impugnata è di natura finale, parziale (art. 90-91 LTF) o incidentale (<ref-law>) per il fatto che è ancora aperta la questione dell'eventuale indennità per il sorvolo. Le prime pretese di indennità sono infatti state inoltrate dai ricorrenti già il 7 settembre 2001, mentre quelle per l'espropriazione materiale sono state precisate l'11 febbraio 2009. La procedura ha quindi assunto una durata rilevante e non si giustifica di fare ancora attendere ai ricorrenti l'emanazione di un giudizio finale, con la conseguenza di ripetere il procedimento in caso di accoglimento del gravame. Tenuto conto delle particolarità della fattispecie, l'ammissibilità del ricorso può in tali circostanze essere riconosciuta anche in applicazione dell'<ref-law> (cfr. <ref-ruling> consid. 1.2).
2.
2.1. I ricorrenti criticano la decisione del TAF di applicare all'aeroporto di Lugano-Agno la giurisprudenza che ha fissato al 1° gennaio 1961 la data determinante per la prevedibilità delle immissioni foniche del traffico aereo nelle vicinanze degli aeroporti nazionali svizzeri. Sostengono che la situazione dell'aeroporto di Lugano-Agno non potrebbe essere paragonata a quella di un aeroporto nazionale trattandosi nella fattispecie di un aeroporto a carattere regionale e, prima del rilascio delle concessioni nel 1996, addirittura di un semplice campo d'aviazione privato. Secondo i ricorrenti, lo sviluppo dell'impianto in discussione non sarebbe nemmeno lontanamente equiparabile a quello degli aeroporti di Zurigo e Ginevra oggetto della giurisprudenza del Tribunale federale. A Lugano-Agno, il 1° gennaio 1961, non sarebbe esistita una vera e propria struttura aeroportuale, che lasciasse prevedere gli sviluppi successivi, tant'è che al momento dell'acquisto del fondo nel 1974, l'aerodromo era un piccolo campo di aviazione, prevalentemente adibito a voli sportivi e privati con velivoli di dimensioni ridotte. I ricorrenti sostengono che l'effettivo sviluppo dell'aeroporto si sarebbe delineato soltanto a partire dalla seconda metà degli anni ottanta, concretizzandosi poi con il rilascio delle concessioni nel 1996.
2.2. Secondo la giurisprudenza sviluppata sulla base degli <ref-law> e 684 CC, il pagamento di un'indennità espropriativa per la soppressione dei diritti di difesa del vicino contro immissioni foniche provenienti dal traffico stradale, ferroviario o aereo presuppone, cumulativamente che tali immissioni siano imprevedibili, tocchino il proprietario in modo del tutto particolare (principio della specialità) e risultino gravi (<ref-ruling> consid. 7; <ref-ruling> consid. 7.1 pag. 402).
Il Tribunale federale ha stabilito che il 1° gennaio 1961 è la data determinante per la prevedibilità delle immissioni foniche del traffico aereo nel bacino degli aeroporti nazionali svizzeri. Ha ritenuto che a partire da tale data era prevedibile per chiunque un forte aumento del traffico aereo civile e di conseguenza un incremento corrispondente del rumore dei velivoli nei dintorni degli aeroporti (<ref-ruling> consid. 7.1 e rinvii). Ha adottato questa giurisprudenza con riferimento agli aeroporti di Ginevra e di Zurigo (cfr. <ref-ruling> consid. 6b-c; <ref-ruling> consid. 7b) e in particolare ha rilevato che a partire dalla fine della seconda guerra mondiale, segnatamente nel periodo dai dieci ai quindici anni successivi, il traffico aereo commerciale presso gli aeroporti nazionali si è fortemente sviluppato e nello stesso tempo sono iniziati gli sforzi delle autorità e dei cittadini per lottare contro il rumore legato all'aumento dei movimenti aerei. Sulla scorta di questa evoluzione si poteva ritenere che in quel periodo tutti i cittadini in Svizzera, e non soltanto gli specialisti dell'aviazione o gli abitanti vicini agli aeroporti nazionali, erano a conoscenza dell'accresciuto carico fonico attorno agli impianti (DTF <ref-ruling> consid. 7b; <ref-ruling> consid. 6b/aa). Il Tribunale federale ha quindi fissato la data determinante per la prevedibilità delle immissioni foniche al 1° gennaio 1961, vale a dire quindici anni dopo la fine del 1945, stabilendola quale regola e richiamando al riguardo esplicitamente l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 6b/bb). Ha in seguito precisato che questa regola generale deve essere applicata in tutte le procedure di espropriazione dei diritti di vicinato in relazione con l'esercizio degli aeroporti nazionali. Si tratta di una soluzione rigorosa che non deve essere adattata in ogni singolo caso, alla quale non si può derogare in funzione delle caratteristiche concrete della località o di circostanze soggettive, quali per esempio la conoscenza che i proprietari colpiti avevano circa l'evoluzione dei disagi provocati dal traffico aereo (<ref-ruling> consid. 7.1; <ref-ruling> consid. 2.3).
2.3. I ricorrenti sostengono che l'esposta giurisprudenza non sarebbe applicabile alla fattispecie, siccome l'aeroporto di Lugano-Agno è un aeroporto regionale e nel 1961 costituiva un campo di aviazione privo di un'infrastruttura aeroportuale che potesse lasciar presagire gli sviluppi successivi. Adducono che la situazione sarebbe stata analoga quand'essi hanno acquistato il fondo, nel marzo del 1974. I ricorrenti ritengono piuttosto determinante il periodo a partire dall'inizio degli anni ottanta, quando l'impianto è stato aperto al traffico di linea, circostanza che costituirebbe la fonte principale di rumore. Solo a partire da quel periodo si potrebbe quindi operare un parallelismo con gli aeroporti nazionali e con la relativa giurisprudenza del Tribunale federale.
Risulta tuttavia dai fatti esposti, non censurati d'arbitrio e quindi vincolanti per il Tribunale federale (cfr. <ref-law>), che l'aerodromo in discussione, aperto nel 1938, ha avuto uno sviluppo significativo nel dopoguerra. La struttura è stata costruita nel 1947 e nello stesso anno l'Autorità federale ne ha autorizzato l'esercizio. L'impianto è poi stato nuovamente ampliato nel 1960 e la pista è stata asfaltata. Anche i dati statistici addotti dai ricorrenti confermano un marcato incremento del numero dei passeggeri sin dagli anni cinquanta. Certo, questi dati attestano un numero di passeggeri chiaramente inferiore rispetto agli aeroporti nazionali di Zurigo, Ginevra e Basilea Mulhouse, ma confermano una tendenza comune per quanto concerne l'aumento dei passeggeri, generalmente triplicati in tutti i quattro aeroporti nel periodo dal 1960 al 1970. L'importanza e l'attività dello scalo di Lugano-Agno sono quindi cresciute in misura rilevante già prima del 1980, inserendosi nel quadro dell'espansione generalizzata dell'aviazione civile a partire dal decennio successivo alla fine della seconda guerra mondiale. La situazione in esame presenta quindi un'analogia con quella degli aeroporti nazionali di Zurigo e Ginevra, su cui si basa la citata giurisprudenza del Tribunale federale che, fissando al 1° gennaio 1961 la data determinante per la prevedibilità delle immissioni foniche del traffico aereo, ha adottato una soluzione di portata generale, alla quale non si giustifica di principio derogare. Non può quindi essere rimproverato al TAF di avere ecceduto nel suo potere di apprezzamento per avere applicato tale giurisprudenza anche all'aeroporto di Lugano-Agno. Nella fattispecie, i ricorrenti hanno acquistato il fondo nel 1974, quando l'aerodromo aveva già avuto uno sviluppo non trascurabile e l'accresciuta importanza del trasporto aereo commerciale era ormai nota, per cui non si può oggettivamente ritenere che le immissioni erano allora imprevedibili.
3.
3.1. I ricorrenti criticano il mancato riconoscimento degli estremi di un'espropriazione materiale in relazione all'approvazione della zona di sicurezza a carico della loro proprietà. Sostengono che il TAF avrebbe accertato in modo arbitrario che, al momento determinante della pubblicazione del piano delle zone di sicurezza, il loro fondo non era azzonato e non poteva quindi essere considerato edificabile. Secondo i ricorrenti, la particella sarebbe sempre rimasta nella zona industriale J1, come avrebbe peraltro confermato l'autorità comunale in una dichiarazione del 29 marzo 2013 da loro prodotta dinanzi al TAF. Adducono che le restrizioni imposte dal piano delle zone di sicurezza avrebbero in sostanza reso inedificabile una superficie di 2'121 m2 della proprietà, ciò che equivarrebbe negli effetti ad un'espropriazione.
3.2. Secondo l'art. 44 cpv. 1 della legge federale sulla navigazione aerea del 21 dicembre 1948 (LNA; RS 748.0) nel tenore attualmente in vigore, la restrizione della proprietà fondiaria mediante un piano delle zone di sicurezza dà diritto a indennizzo se, negli effetti, equivale a un'espropriazione. Secondo la giurisprudenza, una simile espropriazione materiale è data quando l'uso attuale o il prevedibile uso futuro di una cosa è vietato o limitato in modo particolarmente grave, in modo che il proprietario è privato di una delle facoltà essenziali derivanti dal diritto di proprietà. Una limitazione di minore importanza può ugualmente costituire un'espropriazione materiale, se essa colpisce un solo o un numero limitato di proprietari, al punto che, fosse negato l'indennizzo, essi dovrebbero sopportare un sacrificio eccessivamente gravoso e incompatibile con il principio d'uguaglianza (cfr. <ref-ruling> consid. 2.1, 728 consid. 2 e rispettivi rinvii). Giusta l'<ref-law>, il sorgere del diritto e il calcolo dell'indennizzo sono stabiliti dalle condizioni esistenti all'atto di pubblicazione del piano delle zone di sicurezza nel Foglio ufficiale cantonale (cfr. <ref-ruling> consid. 12d/bb pag. 347).
3.3. Il TAF e la CFS hanno accertato che il piano regolatore approvato dal Consiglio di Stato il 19 novembre 1985 attribuiva il fondo part. n. xxx alla zona industriale J1. Il 24 aprile 1995 il Consiglio comunale di Bioggio ha adottato una revisione parziale del piano regolatore, che prevedeva l'inserimento del fondo in una zona di mantenimento degli insediamenti MI. Con risoluzione del 9 luglio 1997 il Consiglio di Stato ha approvato la revisione parziale, negando tuttavia l'approvazione alle zone di mantenimento degli insediamenti e rinviando al riguardo gli atti al Comune, affinché provvedesse ad elaborare delle proposte pianificatorie volte a determinare chiaramente la destinazione edificabile o meno di tali zone. Le precedenti istanze hanno accertato che le varianti prospettate dal Governo non sono ancora state elaborate dal Comune ed hanno concluso che, in tale circostanza, alla data determinante della pubblicazione del piano delle zone di sicurezza (8 novembre 2005) la particella dei ricorrenti non poteva essere considerata azzonata ed edificabile, essendo in attesa di essere attribuita a una determinata zona.
3.4. Questa conclusione non può essere condivisa. Il Tribunale federale ha già avuto modo di precisare che la decisione di approvazione del piano di utilizzazione deve essere interpretata in modo conforme al diritto federale. L'art. 2 LPT impone alla Confederazione, ai Cantoni e ai Comuni per i loro compiti d'incidenza territoriale un obbligo di pianificare. In particolare, i Cantoni provvedono affinché i piani d'utilizzazione siano elaborati in tempo utile (art. 35 cpv. 1 lett. b LPT). Se l'autorità di approvazione non approva parzialmente la revisione di un piano di utilizzazione di principio conforme alla LPT, convalidando comunque nel contempo l'abrogazione della pianificazione finora vigente, questa circostanza non può condurre alla soluzione secondo cui, in contrasto con gli art. 2 e 35 LPT, per la parte di territorio interessato dalla mancata approvazione non valga più alcuna disposizione pianificatoria. Occorre piuttosto ammettere che per le superfici per le quali la nuova pianificazione non è stata approvata, anche l'abrogazione dell'ordinamento finora esistente è stata rifiutata, a meno che l'autorità di approvazione si sia espressamente pronunciata su tale tema ed abbia preso determinate disposizioni al riguardo. In particolare, non si può ritenere che il comparto interessato sia nel frattempo situato fuori della zona edificabile e soggiaccia conseguentemente alle condizioni dell'art. 24 LPT (cfr. sentenza 1P.236/2004 del 20 dicembre 2004 consid. 3.6.1).
3.5. Nella fattispecie, con decisione del 9 luglio 1997 il Consiglio di Stato ha approvato la revisione parziale del piano regolatore, negando tuttavia l'approvazione alla zona di mantenimento degli insediamenti prevista dal Comune, alla quale era stata attribuita anche la particella dei ricorrenti. Dal dispositivo della risoluzione governativa non risulta che l'autorità cantonale abbia formalmente abrogato il precedente piano regolatore o abbia preso specifiche disposizioni al riguardo. Il precedente strumento pianificatorio era stato approvato il 19 novembre 1985, successivamente all'entrata in vigore della LPT, e la sua conformità alla legge federale non è seriamente messa in discussione. Riservate eventuali misure di salvaguardia della pianificazione, comunque di durata limitata, non può essere ritenuto che dal 1997 a tutt'oggi il fondo part. n. xxx sia stato escluso da ogni zona del piano regolatore. Conformemente all'esposta giurisprudenza, deve per contro essere ammesso che la particella continua ad essere soggetta all'ordinamento previgente, come risulta del resto dalla dichiarazione rilasciata dall'autorità comunale il 29 marzo 2013. Questo documento non è peraltro stato preso in considerazione dal TAF, che non si è espresso riguardo alla sua portata. Considerando che la proprietà dei ricorrenti non era azzonata alla data determinante, la precedente istanza è incorsa in un accertamento manifestamente inesatto e lesivo della LPT.
Nel giudizio impugnato, il TAF ha invero fatto riferimento a un'opinione dottrinale che sembra a prima vista confortare l'avversata conclusione ( ALEXANDER RUCH, in Kommentar zum Bundesgesetz über die Raumplanung, n. 36 all'art. 26). Questo autore si richiama a una decisione del Consiglio di Stato del Canton Berna del 10 dicembre 1986 (pubblicata in: BVR 1987, pag. 181 segg.), che concerne tuttavia una fattispecie diversa e particolare, in cui la pianificazione previgente non era mai entrata in vigore e non aveva esplicato alcun effetto, essendo decaduta a seguito dell'accettazione di un'iniziativa popolare volta alla sua abrogazione o modifica.
4.
4.1. I ricorrenti ritengono adempiuti gli estremi di un'espropriazione materiale. Rilevano che il fondo, di complessivi 2'438 m2, è situato sul prolungamento dell'asse della pista ed è compreso nella zona I del piano delle zone di sicurezza, costituita dalle superfici di avvicinamento, decollo e transizione. Sostengono che le limitazioni, soprattutto in altezza, imposte dalla zona di sicurezza comporterebbero di fatto l'inedificabilità di una superficie del fondo libera da costruzioni di 2'121 m2.
4.2. La questione non è stata esaminata puntualmente dalle istanze inferiori che a torto hanno ritenuto il fondo escluso dalla zona edificabile, adducendo inoltre genericamente che le restrizioni derivanti da zone di sicurezza non sarebbero di principio costitutive di espropriazione materiale. L'esistenza di un'espropriazione materiale deve per contro essere vagliata nel singolo caso sulla base della situazione concreta, conformemente ai principi giurisprudenziali esposti al consid. 3.2 (cfr. art. 44 cpv. 1 e 2 LNA; <ref-ruling> consid. 12d pag. 346). Nella fattispecie questo aspetto dovrà quindi essere nuovamente esaminato, tenendo conto dell'effettivo azzonamento del fondo alla data determinante e delle circostanze complessive, segnatamente della portata dell'aggravio determinato dalla zona di sicurezza sulle possibilità edificatorie del fondo.
5.
5.1. Ne segue che il ricorso deve essere parzialmente accolto. Le decisioni delle istanze inferiori sono di conseguenza annullate e la causa è rinviata direttamente alla CFS, perché si pronunci, oltre che sull'eventuale indennità per il sorvolo, sulle pretese di espropriazione materiale (art. 107 cpv. 2 seconda frase LTF). Il TAF dovrà invece statuire nuovamente sulle spese processuali e le ripetibili della procedura precedente (cfr. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 4).
5.2. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza (<ref-law> in relazione con l'<ref-law>). In concreto, esse devono di principio essere poste a carico sia dei ricorrenti sia del Comune, entrambi parzialmente soccombenti. Al Comune, che ha agito nell'esercizio delle sue attribuzioni ufficiali, non possono però essere addossate spese giudiziarie, né possono essergli riconosciute ripetibili di questa sede (art. 66 cpv. 4 e 68 cpv. 3 LTF). Si giustifica per contro di assegnare ai ricorrenti un'indennità ridotta a titolo di ripetibili (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Il ricorso è parzialmente accolto. Di conseguenza la sentenza del 6 novembre 2013 della Corte I del TAF e la decisione del 6 marzo 2013 della CFS sono annullate. La causa è rinviata alla CFS per una nuova decisione nel senso dei considerandi e alla Corte I del TAF per un nuovo giudizio sulle spese processuali e sulle ripetibili.
2.
Le spese giudiziarie sono poste a carico dei ricorrenti per una quota di fr. 1'000.--.
3.
Il Comune di Lugano rifonderà ai ricorrenti un'indennità complessiva di fr. 1'000.-- a titolo di ripetibili di questa sede.
4.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti, alla Commissione federale di stima del 13° Circondario e alla Corte I del Tribunale amministrativo federale.