Bollati Boringhieri: Saggi. Scienze

I concetti di spazio e tempo nascono dal confronto fra le cose, dalla consapevolezza del loro esistere come entità separate e animate da una tendenza ancestrale al cambiamento. Quest'ultimo è un incontrovertibile fatto osservativo, un comportamento comune che assicura alle nozioni di spazio e tempo, che di esso sono il supporto concettuale, un ovvio carattere di universalità. Tuttavia l'osservazione del mondo fisico si basa sul concetto di misura e ciò che il libro illustra è quel carattere contingente che scaturisce dalle diverse condizioni di misurazione e che conferisce alle misure in generale e a quelle di spazio e tempo in particolare, la loro natura relativistica.

L'uomo si è confrontato per millenni con le questioni fondamentali dell'origine e della fine del nostro universo. Oggi siamo alla vigilia di scoperte che daranno una risposta a queste domande rivelandoci i più profondi segreti della natura. Oggi gli scienziati sanno come l'universo finirà e sono sul punto di capire come è cominciato. Le loro scoperte costituiranno uno dei più grandi trionfi della scienza moderna, confrontabile con la decifrazione del genoma umano. Questo libro fornisce tutte le risposte alle domande che le sempre più numerose notizie sulle più recenti scoperte cosmologiche suscitano nel lettore non specialista, rendendo la scienza più avanzata meravigliosamente chiara ed eccitante.

Questo è un libro sulle idee matematiche, su che cosa significa la matematica e perché. Non riguarda soltanto la verità dei teoremi ma che cosa essi significano e perché sono veri in virtù di quel che significano. Fornisce una risposta a uno dei problemi più profondi della filosofia della matematica: come può un essere con un cervello e una mente finiti comprendere l'infinito. Un tentativo di proporre una metodologia per l'analisi delle idee matematiche, un'analisi cognitiva della loro struttura, di come le idee matematiche sono radicate nell'esperienza della vita fisica quotidiana, di quali meccanismi cognitivi fanno uso e come sono collegati gli uni agli altri.

La dimostrazione matematica è l'incubo degli studenti, un rompicapo per la filosofia, un mistero per le persone comuni, che della matematica ricordano solo calcoli e formule. In questo libro, la problematica delle dimostrazioni viene inserita in un quadro storico e filosofico, dai greci a Descartes alla rigorizzazione dell'Ottocento, ma soprattutto le dimostrazioni vengono discusse dall'interno, per far risaltare il loro ruolo nella costruzione della matematica. Con numerosi esempi, sono messe in luce una pluralità di funzioni, una varietà di strategie e una molteplicità di stili.

Oggi la fisica si fonda, allo stesso tempo, sulla meccanica quantistica e sulla relatività generale. Ma, in quanto veri e propri sistemi di pensiero, queste due teorie suggeriscono due distinte visioni del mondo, non conciliabili nel quadro di una descrizione unificata. Se dunque la fisica attuale si rivela inadeguata, occorre costruirne una nuova, percorrendo fino in fondo la via geometrica. Supersimmetria, stringhe e superstringhe, gravità e cosmologia quantistiche, geometria non commutativa: nuove audaci ipotesi al servizio di nuove teorie che rinnovano la nostra concezione dello spazio, del tempo, della materia e dell'Universo, e che trovano nel volume una presentazione chiara e accessibile anche a un pubblico di non specialisti.

Fra il 1785 e il 1786, Lazzaro Spallanzani, professore di storia naturale a Pavia, compì un viaggio scientifico nei territori dell'impero ottomano. Con distacco scientifico annotò l'amalgama di splendore e fatiscenza della città, gli usi e i costumi delle popolazioni, fece indagini di geologia, biologia marina, ornitologia, mineralogia e partecipò alla vita culturale che ruotava attorno alle ambasciate occidentali. Al ritorno fu accolto dall'accusa di aver rubato degli esemplari naturalistici dal museo della sua città. Un complotto motivato da invidie, rivalità accademiche, ma anche da forti contrapposizioni ideologiche. Caduta ogni accusa, la vicenda si concluse con la vendetta dello scienziato ai danni del suo principale accusatore, Giovanni Antonio Scopoli.

Alfred R. Wallace è stato con Darwin uno degli artefici di quella rivoluzione che nelle scienze della natura travolse il creazionismo fissista, rinnovando la visione laica del mondo repressa per secoli dal primato della teologia su ogni conoscenza. La sua fama, peraltro, fu a lungo offuscata da quella di Darwin, ed è diffusa l'opinione che le sue idee abbiano rappresentato poco più che uno sviluppo parallelo dell'evoluzionismo darwiniano, dal punto di vista della biogeografia. Oggi questa scienza si costituisce in credibile luogo di sintesi delle conoscenze della vita ma anche di quelle della Terra, e assume un ruolo chiave nella interpretazione della biodiversità nonché nella formulazione di proposte scientificamente fondate per la sua gestione.

Come pensa e lavora uno scienziato? Da dove gli vengono le idee? In questo libro la scienza (e la fisica, in particolare) è spiegata in quanto attività culturale e come tale simile, nei metodi e risultati, ad altre attività culturali come la letteratura e la musica. Il lavoro di Newton, Einstein e Heisenberg viene usato per illustrare la genesi di alcune delle idee chiave della fisica contemporanea. La lettura diretta di queste fonti primarie è proposta come la chiave per una divulgazione che resti fedele ai contenuti e ai metodi della ricerca scientifica. La matematica necessaria alla comprensione dei testi è introdotta di pari passo con una spiegazione di come si leggono (e scrivono) le equazioni.

Ricostruendo dall'antichità fino ai nostri giorni la storia degli odori e basandosi sulle piu recenti ricerche scientifiche, l'autrice mostra in particolare il loro stretto rapporto con la sessualità, il loro potere simbolico nei miti e nelle religioni, gli immensi poteri di vita e di morte che agli odori furono attribuiti dalla medicina. Uno studio su una facoltà sensoriale misconosciuta che ci mette in contatto con gli esseri e con le cose in modo profondo. Non è vero che l'uomo, allontanandosi dall'animalità, avrebbe abbandonato l'uso dell'olfatto, atrofizzatosi rispetto a quello dei nostri antenati, ma piuttosto è mutato lo status attribuito al senso dell'odorato, nonché ai poteri riconosciuti agli odori nelle società antiche.

L'utilizzo dei modelli matematici come strumento di descrizione dei fenomeni è invalso fin dagli albori del pensiero scientifico moderno, con notevole successo in discipline come la fisica, ma senza altrettanto successo, per varie ragioni, in altri ambiti scientifici, ad esempio nelle scienze sociali. La modernizzazione matematica è qui colta nelle sue caratteristiche comuni fra scienze della natura e scienze della società ed è vista evolvere dalle prime forme lineari, nelle scienze della natura, via via verso forme più complicate e articolate, all'origine di dinamiche sempre più ricche, fino a giungere alle situazioni in cui si manifestano il caos e la complessità.

Un'opera di alta divulgazione che fonde due livelli di analisi: lo studio dell'organizzazione anatomica e funzionale del cervello e lo studio delle specializzazioni nella psicologia umana create dall'evoluzione biologica. L'autore risponde a domande come: quali sono le ragioni del cervello che controllano il comportamento sessuale? Che cosa determina l'identità sessuale? Esistono modificazioni cerebrali associate all'omosessualità?