Matematica

Che cos'è l'infinito? E - domanda ancor più astrusa - che cos'è l'Infinito con la maiuscola? La prima risposta del matematico impertinente Piergiorgio Odifreddi è semplicissima: l'infinito/Infinito è, con l'essere/Essere, il concetto più abusato di sempre, da chiunque, in buona compagnia con poeti, artisti, teologi e filosofi. Il tema è tuttavia intrigante e le - se non infinite (!), almeno assai numerose - ipotesi finora formulate dall'umanità sono affascinanti. Per orientarsi in questo mare magnum, può essere utile, secondo Odifreddi, uno sguardo nella prospettiva della matematica che «permette di fare un massimo di chiarezza nel buio di una gran confusione». In "Ritratti dell'infinito" i tentativi di dare un volto a quello che l'uomo vedrebbe se si aprissero le porte della percezione, secondo William Blake, vengono divisi in 3 gruppi - quelli di letterati & artisti, filosofi & teologi e logici & matematici - per poi essere osservati, analizzati e appunto letti in chiave matematica (a fine capitolo, in modo che chi prediliga una lettura esclusivamente umanistica possa saltare queste parti "tecniche"). Scopriamo così che, per rappresentare l'infinito, si possono usare non una ma diverse, splendide immagini, dai baci che Catullo chiedeva a Lesbia (genericamente molto numerosi) a un labirinto che ci tiene costantemente in trappola, da quel che "sta al di là" (ad esempio, del colle, Leopardi docet) a filastrocche come "Alla fiera dell'Est", dalle "poesie matematiche" indiane a un hotel immaginario con infinite stanze In una cavalcata entusiasmante come questa che Odifreddi ci accompagna a fare, si potrebbe andare avanti all'infinito... anche se, avverte Bob Dylan, «Guarda nell'infinito, non vedrai altro che problemi»!

La ricerca in storia e l'attività di insegnamento della matematica consentono all'autore di esprimere il proprio punto di vista attorno alla didattica della matematica, nel contesto delle ricerche attuali in didattica e in storia della matematica e nel tentativo di mettere in luce che la conoscenza di percorsi storici è presupposto solido per una didattica appropriata. La sua scelta si concentra attorno alla definizione di persona, così come è espressa nella Dichiarazione dei diritti umani delle Nazioni Unite, considerando l'insegnante e gli alunni persone, soggetti di operazioni proprie, di diritti e di doveri. Insegnare e apprendere la matematica è una avventura culturale molto affascinante, in cui sono coinvolti con ruoli differenti l'insegnante e gli alunni, il primo guidando per mano alla scoperta di una bellezza nascosta in segni e in un linguaggio apparentemente esoterico e i secondi scegliendo di compiere questo percorso, e ciò qualunque sia la modalità in cui ciò si realizza. Molti si dedicano all'insegnamento con dedizione e sacrificio, avente presente che gli allievi sono persone in crescita umana e culturale. Attraverso l'insegnamento/apprendimento li affiancano e li accompagnano nel percorso di acquisizione di consapevolezza del valore e del senso della vita e del ruolo che avranno nella società, mirando a farli diventare cittadini liberi e critici.

Dalla corretta analisi della griglia numerica nota come Spirale di Ulam si ricava una delle diverse conferme della validità della teoria delle Stanze quadratiche e dei divisori Mm, le quali, come tessere di un mosaico, si incastrano perfettamente dentro la griglia casualmente creata dal matematico e fisico polacco Stanislaw Ulam nel 1963, al margine di un convegno di matematici e da allora oggetto di studio delle Università di tutto il mondo. Una chiave di lettura dei numeri naturali nuova e originale, mai in precedenza presa in esame, che conferma l'intuizione dell'autore del presente studio. Uno studio che risponde positivamente al quesito che i matematici si sono sempre posti: "esiste una legge matematica che regola la distribuzione dei numeri primi?"

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone.

"Nella storia delle scienze", scriveva Ernst Zermelo, "è un caso veramente raro che un'intera disciplina d'importanza fondamentale sia dovuta all'opera creativa di una sola persona. Questo caso si è verificato con la teoria degli insiemi creata da Georg Cantor". Considerata oggi una teoria rivoluzionaria alla base dell'intera matematica, la teoria degli insiemi di Cantor segnò un punto di svolta introducendo i concetti di infinito attuale e di numero transfinito, fondando così una vera e propria aritmetica dell'infinito. Il presente volume ripropone in una nuova edizione la prima traduzione italiana di questi scritti rivoluzionari annoverati tra le più importanti opere di Cantor per chiarezza espositiva.

La domanda perché?, la preferita dai bambini di ogni età, è lo strumento più spontaneo per capire il mondo: l’essere umano cerca in continuazione di separare il corso degli eventi in cause e conseguenze, e di capire se le cause sono a loro volta conseguenze di qualcos’altro. Il che è un’operazione meno semplice di quanto potrebbe sembrare. Poniamo che, in un grafico, l’andamento nei secoli della concentrazione di CO2 nell’atmosfera e quello della temperatura terrestre mostrino una notevole correlazione. Questo prova che la CO2 è la causa del riscaldamento globale? In realtà, lo stesso grafico può mostrare anche che l’aumentare della temperatura causa l’aumento della concentrazione di CO2 – e la cosa è chimicamente plausibile, la solubilità dei gas in acqua salata diminuisce con la temperatura. Quindi, quale delle due è la causa e quale la conseguenza? In questo caso, la risposta è estremamente difficile. Dunque, siamo davvero in grado di decidere quale sia la causa e quale l’effetto? La risposta è: non sempre. Ma molto spesso, sì. E cercando di distinguere le due cose, qualcuno sostiene che potremmo arrivare a capire cos’è la coscienza. Se siete curiosi di sapere come, proveremo a capirlo insieme.

Il presente volume di quesiti a risposta multipla è rivolto a studenti universitari, di vari corsi di studio, che affrontano esami di Analisi Matematica 2. Con test di verifica.

Naturali estensioni del concetto di Insieme elaborato da George Cantor, le stanze quadratiche sono raggruppamenti di numeri naturali consecutivi disciplinati da un comune divisore che coincidono con i due intervalli, compresi fra ciascun quadrato perfetto e il suo successivo, individuati dal danese Oppermann, il quale nel 1882 congetturò al loro interno la costante presenza di almeno un numero primo. Senza cogliere alcuna relazione con essi, il polacco Stanislaw Ulam, nel 1963 elaborò una Spirale di numeri che partendo dal centro si estende in quattro direzioni formando infiniti lati (i cui elementi coincidono con gli intervalli di Oppermann) ricavando casualmente dei segmenti obliqui di numeri primi. Grazie alla recente individuazione del divisore Mm appartenente a tutti gli elementi di tali intervalli e alla ulteriore individuazione di particolari strutture matematiche da essi formati all'interno di tutte le stanze quadratiche, si ha conferma della validità della congettura di Oppermann e si risolve l'enigma della legge matematica che regola la distribuzione dei numeri primi mentre la Spirale di Ulam, indagata nella giusta direzione, si rivela formidabile supporter teorico.