Matematica e scienze

La nuova edizione del libro Produzione di coppie di-elettroniche in regime relativistico si apre con l'indicazione delle evidenze sperimentali della diffusione della collaborazione ATLAS del CERN, che conferma l'importanza dello schema collisionale che sta alla base di questo lavoro. Dopo la trattazione sperimentale, con le misure della sezione d'urto in massa invariante sia per le collisioni binarie che quelle nucleo su nucleo, che sono iniziate al Bevalac, con lo spettrometro DLS, sono proseguite, oggigiorno, al GSI con lo spettrometro HADES alle energie relativistiche, viene condotto un confronto delle previsioni dei modelli teorici e di calcolo che meglio si avvicinano allo curve sperimentali. Segue l'introduzione della QED, alla base del Modello Standard delle particelle elementari, con condizioni di coerenza delle fasi dei campi elettromagnetici e nucleari. Vengono risolte le equazioni accoppiate in condizioni di coerenza ed i calcoli sono svolti tenendo conto delle regole di Feynman riportate nel libro Teoria del campo quanto-relativistico pubblicato dallo stesso autore con l'Aracne editrice, a cui si rimanda per uno studio propedeutico della configurazione fisico-matematica del presente volume. Il volume si conclude con un'ampia bibliografia che qualunque studioso può trovare utile nel suo percorso di ricerca scientifica. Allegati al libro ci sono alcuni dei file usati nel software per svolgere i calcoli simbolici e numerici che portano alle conclusioni che il Modello Standard rappresenta il modello, attualmente migliore, con eccellenti accordi della teoria con i dati sperimentali. Per chi desidera una trattazione più snella può indirizzarsi alla versione del 2015 con lo stesso titolo e dello stesso autore.

Il seguente lavoro nasce dal desiderio di avvicinare in modo non convenzionale, giovani e meno giovani, alla matematica, tentando di mostrare l’aspetto soave e leggero di una disciplina tanto temuta, perché spesso ingiustamente tacciata di essere ostica, arida e non per tutti! Nata per esigenze pratiche del far di conto, del risolvere questioni legate all’agrimensura, sviluppatasi nel tempo come valido ausilio nella navigazione e nella soluzione di problemi di ordine commerciale, ciononostante la matematica assume sin dall’antichità una connotazione ben più ampia e generale, rappresentando lo studio di enti intangibili, diviene scienza delle strutture e delle relazioni astratte. Nell’antica Grecia era già considerata la regina delle scienze, un rigoroso sistema logico deduttivo per comprendere la realtà tutta, o meglio, era ritenuta il metodo che sottende a ogni altra disciplina.

Un fisico teorico ridisegna una mappa del nostro mondo per identificare nuove pratiche e spazi di libertà. Utilizzando le teorie della complessità e della computazione, suggerisce una rilettura sistemica di mente, cultura, lavoro, comunicazione e tecnologia, mostrando che esiste una via di fuga dai destini algoritmici, possibilità che passa da un riappropriarsi della virtualità come strumento politico di liberazione, unico e forse ultimo modo di evitare l'imminente rotta di collisione tra epistemologia, economia ed ecologia.

«La vita non è altro che chimica» e «la vita non è riducibile a chimica» sono le due idee opposte dello storico problema di identificare la specificità del vivente. Sebbene siano due posizioni in contraddizione, per entrambe la chimica è un punto di riferimento per leggere il vivente, la prospettiva privilegiata con cui interpretare il vivente. La vita, come le altre proprietà emergenti, non si esaurisce nelle relazioni con l’interno (le sostanze chimiche costituenti) e con l’esterno (l’ambiente), ma senza di esse non è studiabile scientificamente. Il linguaggio chimico, infatti, è il linguaggio universale della materia, sia di quella che costituisce le rocce sia di quella degli organismi viventi e, parafrasando Galileo, la materia dell’universo è scritta in linguaggio chimico e i suoi caratteri sono atomi, molecole e macromolecole.

Gli alimenti servono per nutrirsi, accompagnano momenti conviviali, contribuiscono al benessere, possono veicolare oppure prevenire malattie. Svolgono un ruolo importantissimo e sfaccettato, che può essere esplorato, nei suoi aspetti complementari, attraverso la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e le sue diverse metodologie. La risonanza magnetica nella scienza degli alimenti è il primo testo universitario italiano dedicato all’applicazione dell’NMR nello studio degli alimenti, una tecnica sempre più diffusa e ormai imprescindibile, in grado di investigare le diverse matrici alimentari e che ha assunto un grande rilievo, soprattutto in Italia dove l’attenzione al cibo è radicata nella cultura e nello stile di vita. Scritto da una squadra di 61 tra autrici e autori, provenienti da diversi centri di ricerca italiani, questo libro insegna a capire le principali metodologie e come si applicano. È diviso in due parti: Metodologie NMR spiega le diverse metodologie illustrandone il funzionamento generale e le potenzialità d’uso, con approfondimenti sull’uso dei Big Data e della chemiometria; Applicazioni descrive come si applicano queste metodologie agli alimenti, con particolare attenzione a quelli di rilievo per la cultura e l’economia italiana e alle problematiche a essi collegate, come l’origine geografica o la sofisticazione. È un’opera dalla doppia natura, teorica e applicativa, che mostra nel concreto il vasto uso della tecnica grazie all’ampio numero di esempi riportati. Oltre ai numerosi grafici e alle illustrazioni, la didattica è supportata dall’organizzazione dei capitoli, che nella parte applicativa presentano una struttura ricorrente: le caratteristiche dell’alimento o del gruppo di alimenti, le metodologie usate per quel tipo di alimento, Focus sulle metodiche di analisi tradizionale e di approfondimento tecnico, infine esempi pratici di applicazione, con risultati tratti da esperimenti effettuati in diversi centri di ricerca.

Restare giovani è una delle nostre più grandi chimere. La vita media si è allungata e la nostra cultura sposta continuamente in avanti la soglia a partire dalla quale ci consideriamo anziani. Esistono teorie, diete e manuali che ci dicono come dobbiamo mantenerci in forma e trattare il nostro corpo: tutto ciò rende molto difficile capire, e anche accettare, in che modo e perché il nostro organismo muta nel tempo. Il nostro corpo cambia fin da quando siamo nati, ma non tutti i segni legati all’invecchiamento sono un problema per la salute. Invece, spesso impieghiamo più tempo e risorse a tentare di nascondere questi segni innocui piuttosto che a mantenere i muscoli forti o il cuore sano. Cambiare la nostra postura di fronte all’invecchiamento significa concentrarsi sulla prevenzione e sui segni disfunzionali, imparando a non respingere il tempo, ma ad accoglierlo. Antonella Viola racconta le ragioni biologiche ed evolutive di un’esperienza universale, che ciascuno di noi attraversa a modo suo. È il primo passo da compiere se vogliamo accogliere questo fenomeno regolando le nostre abitudini e il nostro stile di vita. In questo libro non si fanno promesse poco verosimili di longevità a tutti i costi: il punto è capire come vivere a lungo e in salute, cercando un equilibrio fra la tutela del futuro e la gioia del presente. E rafforzando quel legame indissolubile che c’è fra il benessere del nostro corpo e quello del pianeta. Non si può respingere il tempo che passa, ma si può accoglierlo con la giusta postura. Per essere longevi in modo sostenibile. È giunto il tempo di diventare i protagonisti di una nuova storia: quella in cui iniziamo a prenderci cura del nostro corpo e del nostro pianeta.

Il presente volume si rivolge in modo particolare agli studenti di Ingegneria che debbano affrontare argomenti di Algebra Lineare e Geometria Analitica. Si è cercato di contenere la materia trattata entro limiti ragionevoli per un corso semestrale. Per fare ciò si è ritenuto opportuno puntare sui concetti e sulle proprietà utili alle applicazioni, rinunciando alla maggior parte delle dimostrazioni, ma proponendo quelle più significative. In particolare l’ultimo capitolo, riguardante i tensori, è propedeutico alle materie applicative dei corsi di laurea in Ingegneria. Per meglio chiarire i contenuti si è deciso di proporre per ogni argomento una vasta gamma di esempi svolti in dettaglio e di esercizi proposti. Proprio per questo motivo gli autori ritengono che questo volume sia particolarmente indicato anche per studenti che non siano in grado di seguire costantemente le lezioni, come ad esempio gli studenti lavoratori.

Il presente volume di esercizi affianca il libro di teoria degli stessi autori, al quale fa riferimento per le notazioni e i richiami teorici. Ogni capitolo è suddiviso in due parti: la prima contiene esercizi svolti, mentre la seconda contiene esercizi proposti, per la maggior parte dei quali vengono dati o il risultato numerico o una traccia per la soluzione. Si ritiene che gli esercizi proposti siano un valido aiuto per una migliore comprensione della teoria ad essi relativa.

L'idea di questo libro nasce dall'emozione che ho provato nella lettura di una inaspettata e-mail. Un mio alunno quindicenne che aveva piacere di condividere con me un breve e visionario scritto, che aveva postato su un blog, descriveva i pensieri e i sentimenti relativi alla sua nascente storia d'amore attraverso delle metafore mutuate dalle mie lezioni di fisica. Tutta la faccenda mi ha intenerito molto ma, se da un lato mi ha costretta a un'attenta autocritica sulle iperboli che uso in didattica, dall'altro mi ha fatto riflettere sull'analogia tra la narrazione in fisica e quella delle vicende umane.

Attraverso il racconto incalzante di cinque secoli di scoperte e invenzioni, impariamo che la fisica non è una disciplina arcana e misteriosa, ma una parte fondamentale della nostra esistenza. Le storie raccontate in questo libro abbattono le pareti del laboratorio e ci mostrano il volto umano della fisica: lo scienziato non è più il sacerdote di una disciplina oscura e misteriosa, ma è anzitutto un abitante del suo tempo, che condivide le passioni, le debolezze e le contraddizioni dei suoi simili. Brillante e mai banale, il volume ci parla delle leggi di Newton prendendo spunto dalla Famiglia Addams, e ci spiega i dettagli più segreti della relatività ristretta partendo dal celebre film Ritorno al futuro. Pagina dopo pagina, scopriamo che la fisica è anche nelle invenzioni che hanno cambiato la qualità della nostra vita, dal microscopio ai supercomputer, passando per gli apparecchi a raggi X, il fax, il velcro e le bombe atomiche.

Il testo di “Fisica sperimentale”, alla seconda edizione, copre gli argomenti inerenti la meccanica del punto e dei sistemi di punti, la gravitazione universale, i fluidi ideali, la termodinamica, la corrente elettrica e relativi circuiti, e l’elettromagnetismo, con un taglio analitico adatto anche a studenti che non hanno necessità di utilizzare la formulazione differenziale, (come nei Corsi di Laurea di Biologia, Beni culturali, Scienze ambientali e Medicina) a differenza degli altri testi dell’autore singolarmente dedicati a meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, onde. Lo stile del testo rispecchia il gusto didattico dell’autore, con un approccio sperimentale alla fisica ed all’apprendimento. Oltre agli argomenti di teoria nel testo sono contenuti degli esercizi d’esempio per le diverse tematiche presentate. Ogni definizione compare in grassetto, e viene poi riportata per comodità nell’indice degli argomenti a fondo libro; è presente anche un indice degli autori richiamati nel testo, un indice delle costanti ed un indice delle unità di misura.