Matematica e scienze

Il mondo dell'antimateria è così vicino al nostro che è praticamente impossibile distinguerlo dal mondo della materia. Si tratta di una vicinanza paradossale in quanto l'incontro tra questi due mondi porterebbe a una conflagrazione di estrema violenza e alla completa eliminazione di almeno uno dei due: incontrando l'antimateria, la materia si annichilirebbe quasi istantaneamente in uno scatenamento di energia che in una frazione di secondo raggiungerebbe una temperatura di circa un miliardo di gradi. Questo scenario catastrofico, e fortunatamente irreale, permette di chiarire il fatto che l'antimateria può esistere nelle nostre vicinanze solo in scarsissime quantità e che l'asimmetria materia antimateria è alla base della nostra stessa sopravvivenza. Eppure, agli albori dell'universo doveva esserci una pari quantità di materia e di antimateria: dov'è andata a finire tutta l'antimateria presente all'inizio dell'universo? Perché la natura si è presa la briga di creare un mondo specchio che oggi brilla per la sua assenza? Per cercare di rispondere a queste domande, Gabriel Chardin ripercorre qui la storia dell'universo, in particolare della sua tumultuosa giovinezza, e conduce il lettore alla ricerca dei mondi di antimateria, partendo dal Sistema solare per risalire verso le galassie e le sue altre grandi strutture.

La teoria dei giochi è una branca della matematica applicata che tenta di cogliere, dal punto di vista matematico, il comportamento in situazioni strategiche, nelle quali il successo di un individuo nel fare delle scelte dipende dalle scelte degli altri. Generalmente utilizzata nelle scienze sociali, trova tuttavia applicazione anche in economia in quanto s’interessa principalmente del comportamento di chi prende le decisioni. Robert J. Aumann ci racconta la sua vicenda umana e accademica, attraverso la storia della teoria dei giochi, dagli esordi dell’applicazione in economia fino al conferimento del premio Nobel.

Questo è un viaggio attraverso percorsi che conducono verso Phi e che da Phi si diramano. Partendo da Pisa si arriva alla Luna e sul finale si torna a casa, alla madre, e salpare di nuovo sarà una rinascita. Pagina dopo pagina le uniche regole formali sempre rispettate sono state quelle matematiche. Potrai trovare Easter Egg, illustrazioni, fumetti, versi, versi con accordi da interpretare, spazi bianchi dove poter scrivere, suggerimenti di lavoro manuale, ripetizioni di frasi con simbologia da spartito musicale... C’è molto dell’autore e sicuramente qualcosa del lettore che potrà far suo anche tutto il resto, sostituendosi così alla voce narrante. Si parte?

Kurt Fischer racconta di aver scoperto la relatività da ragazzo, grazie ai libri della biblioteca della sua città natale. Quei libri, però, erano stati anche fonte di frustrazione: alcuni erano troppo semplici e superficiali, altri offuscavano il significato fisico della teoria in un intrico di simboli matematici incomprensibili. Relatività per tutti nasce dal desiderio di colmare questo divario con un libro capace di spiegare in modo chiaro la teoria einsteiniana senza rinunciare a una trattazione rigorosa: pochi concetti fondamentali – luce, energia, massa, spazio e tempo – sono usati per ripercorrere l’approccio fisico-geometrico adottato da Einstein.

I conflitti armati che hanno funestato il secolo scorso, e quelli in corso che infiammano l'inizio del XXI secolo, sono la prova di quanto sia illusoria l'idea del «pacifismo lacrimoso» di cui scrisse Aldous Huxley: l'idea che basti mostrare agli uomini la crudeltà della guerra perché essi finalmente ci rinuncino. Secondo Eibl-Eibesfeldt è invece urgente elaborare una nuova cultura della pace che, spazzando via ogni pregiudizio antropocentrico, riconosca la realtà istintuale che condiziona i nostri comportamenti. Le ricerche condotte  dal nostro autore hanno infatti contribuito a demistificare i luoghi comuni del buon selvaggio e di società animali idilliache. Proprio dal regno animale viene invece  la prova che la natura ha imboccato la strada della risoluzione non violenta dei conflitti. Fra i vertebrati le lotte per il rango e per il territorio di rado conducono all'uccisione di un cospecifico perché il conflitto assume forme ritualizzate, dove rimane solo una traccia della originaria distruttività. La via alla pacificazione resta aperta, perché segnali di acquietamento bloccano la spirale della violenza. Ecco forse il modello comportamentale che anche l'uomo dovrebbe cercare di emulare.

Dopo "Orti delle meraviglie", continua il viaggio di Silvia Fogliato nella storia delle piante. Siamo nel secolo delle avventure, quando all’oro verde si dà la caccia per la gloria degli Imperi e delle nazioni. Ma  anche nel secolo della ragione, quando la botanica diventa la scienza di riferimento e la classificazione di Linneo cambia la storia del modo di guardare alla vita. Da Uppsala a San Pietroburgo, da Parigi a Londra si intrecciano le avventure di botanici e marinai, giardinieri e pittori, cacciatori di piante e organizzatori. Il signor de Bougainville valga per tutti. Dalla storica rimozione delle straordinarie imprese botaniche del morente impero spagnolo alle premesse della globalizzazione vegetale poste dai Reali Giardini Botanici della Gran Bretagna, il volume è un ulteriore capitolo di quell’avventura delle piante intrecciata alla Storia. L’Illuminismo è la scena su cui si consuma questo ulteriore appassionante capitolo di una saga vegetale ancora in corso.

Una leggenda narra che la prima ambasceria dell'impero romano in Cina portasse in dono all'imperatore celeste carapaci di tartarughe, pietre preziose, stoffe e… un trattato di astronomia. La conoscenza scientifica è stata sempre utilizzata dalle società anche come strumento per relazionarsi con le altre comunità, e dalla seconda metà dell'Ottocento scienza e politica internazionale si sono sempre più legate in un rapporto tanto complesso quanto simbiotico. In "Ragione di Stato, ragione di scienza" Giacomo Destro ripercorre i grandi temi globali in cui la scienza si intreccia con le relazioni tra le nazioni, come le questioni ambientali ed energetiche e i confini etici della ricerca. E lo fa raccontando storie di scienziati che spiano e vengono spiati, di diplomazia spaziale e neocolonialismo, di crimini efferati e cooperazioni internazionali. Un viaggio avventuroso e suggestivo che ci porterà nei luoghi più significativi della diplomazia scientifica, per capire come questo tema sia molto più vicino alle nostre vite di tutti i giorni rispetto a quanto si possa immaginare.

Il testo offre una trattazione completa della meccanica e della termodinamica; la sua struttura ne permette l'adattamento a diversi Corsi di studio. Con la nuova stesura del testo è cambiato l'ordine di presentazione di alcuni argomenti, sono stati introdotti il capitolo 10, sulla propagazione delle onde meccaniche, e il capitolo 11, in cui sono confluite tutte le considerazioni di meccanica relativistica. È stato inoltre realizzato il nuovo capitolo 12, in cui si forniscono elementi di meccanica analitica e di meccanica quantistica. Novità della terza edizione: una nuova veste grafica; aggiunta di nuove immagini e figure disegnate in quadricromia; aggiunta di un nuovo capitolo; un Riepilogo dei concetti principali posto alla fine di ogni capitolo; un elenco di Quesiti, mediante i quali lo studente può mettere alla prova il proprio grado di apprendimento; raccolta di Problemi proposti a fine capitolo, la cui soluzione è riportata nell'Appendice D.

Questo testo concilia l'esigenza di un corso metodologico e formativo con l'integrazione della Fisica nel curriculum di studi biosanitari. I capitoli che riportano i concetti fondamentali della Fisica, con alcune applicazioni medico-biologiche, si alternano ai capitoli dedicati interamente alle applicazioni di tali concetti in campo biomedico e con alcuni accenni in campo ambientale. Queste applicazioni sono svolte con l'obiettivo di fornire esempi di una trattazione scientificamente rigorosa, in una forma schematica ed essenziale, di complessi problemi medici e biologici. Si analizzano tutti gli argomenti della Fisica classica, con cenni di Fisica atomica, molecolare e nucleare. L'ultimo capitolo descrive la radioattività naturale e le radiazioni ionizzanti impiegate nelle strutture sanitarie con le conseguenti misure di radioprotezione da adottare. Il testo rappresenta uno strumento flessibile sia per il docente, che può organizzare un programma del corso con la scelta di argomenti e di applicazioni ritenute più opportune, sia per lo studente, che può impiegare il testo come un utile manuale di riferimento per altri corsi e per la sua carriera futura.

Questo libro inizia con una trattazione di carattere epistemologico sulle fondamenta della Fisica Quantistica (F.Q.), delineandone i limiti della sua applicazione. Lo scopo di questo saggio e mostrare l'esistenza e descrivere la struttura di un approccio realistico alla fisica quantistica (che fa a meno degli errori profondamente radicati della Scuola di Copenaghen), negando uno status indipendente e auto-consistente di teoria alla Meccanica Quantistica, che appartiene solo alla Teoria Quantistica di Campo (Q.F.T.). La discussione cinematica della F.Q. e della Q.F.T. svolta in questo libro è abbastanza completa, poiché la generalizzazione della F.Q. a sistemi di un qualsiasi numero di gradi di liberta, inclusi i campi quantistici, non incontra assolutamente alcun nuovo concetto, solo matematiche che non possono in alcun modo rappresentare una delle principali ragioni di preoccupazione per il realista. La trattazione procede evolvendo, paragrafo per paragrafo, in un crescendo di rigore matematico, ma con l'uso delle nozioni di base del calcolo differenziale ed integrale, per poi volgere verso un livello superiore usando gli operatori ed il calcolo più avanzato della Fisica-Matematica. Questo libro non è di sola teoria, ma anche e soprattutto di esercitazione con esempi ed esercizi svolti, ed alcuni da svolgere lasciati all'abilità del lettore.