Matematica e scienze

I dinosauri sono raggruppati a seconda delle epoche a cui appartengono, ogni scheda comprende un testo ricco di informazioni sull’anatomia, le dimensioni, l’habitat, la dieta, le modalità di riproduzione e il ciclo vitale di ogni dinosauro o animale preistorico. Una tabella indica pesi e misure e l’origine del nome del dinosauro, mentre in una cartina sono indicati i luoghi di ritrovamento dei fossili. Una linea temporale inquadra ogni dinosauro nel contesto storico globale.

Esiste un immenso patrimonio di conoscenza illuminata che non si trova facilmente scritta, che non è a portata di mano, che è custodita (e tramandata) da menti sapienti, che non si cattura e recepisce con un apprendimento senza intuizione: è la conoscenza a cui si può accedere solo perché e quando si è pronti per un salto evolutivo in consapevolezza. E ci sono scienze illuminate, la Fisica Quantistica e la Biologia Vitalista, in grado di fornire una chiave passepartout per aprire quelle porte della coscienza oltre le quali si infrangono le ingannevoli apparenze della vita e i misteri dell'esistenza vengono svelati all'umana percezione. Ne possono scaturire ideazioni sicuramente forti e non convenzionali, nella misura in cui stravolgono il comune senso del pensare e del ritenere, offrendo spunti di riflessione che - una volta metabolizzati - possono cambiare radicalmente l'approccio alla vita di una persona, aiutando a prendere consapevolmente in mano le proprie redini per imboccare la via del ben-essere e di una esistenza più ricca e appagante, perché è l'armonia della vita, non una lotta per la sopravvivenza, a dover cantare dentro di noi. È allora un saggio, questo libro? Forse sì, ma solo se si prende atto sin dall'inizio che la sua «saggezza» non vuole assertivamente affermare una «sapienza» apodittica quanto piuttosto celebrare l'importanza di porsi con un atteggiamento umilmente interrogativo al cospetto di un mondo che fatica sempre più a cercare risposte alle grandi domande esistenziali, senza peraltro trovarle. Rimodellare la propria vita «riformando» le proprie convinzioni è invece possibile e energizzante, perché sotto la guida di un sostegno scientifico «puro» ci si può sottrarre al ruolo di vittime incanalate su un tracciato obbligato, scontato, segnato da altri, per scoprirsi dotati di una sopita «tecnologia interiore» attivabile con gli occhi del pensiero e del cuore, in grado di proiettare sempre più verso una «co-creazione» cosciente del proprio percorso di vita a seguire.

Il quanto di sfida ripercorre le fasi che portano alla scoperta del quanto d'azione, un evento rivoluzionario che cambia il volto della scienza del xx secolo. Il focus di questa storia è il fitto intreccio degli eventi cha vanno dal 1859 al 14 dicembre 1900, giorno nel quale Max Planck presenta al mondo la nuova costante universale h, primo tassello di una futura fisica moderna. Fu proprio il fisico tedesco a risolvere la questione sollevata quarant'anni prima dal suo mentore Gustav Kirchhoff il quale, partendo dai suoi studi su come la luce è emessa e assorbita dalla materia, trasformò il problema ottocentesco di scegliere la fonte di luce ideale più conveniente per illuminare le strade nella sfida intellettuale di determinare il potere emissivo di un corpo nero. La soluzione dell'enigma che porta alla Teoria dei quanti del primo Novecento ha i tratti di un romanzo thriller e, se è vero che non c'è traccia della vittima, non mancano le sfide e gli "atti di disperazione" dei protagonisti.

Nel 2011, il risultato di un esperimento di fisica creò lo scompiglio tra la comunità degli scienziati. L'analisi dei dati del progetto OPERA mostrava il segnale di un qualcosa di apparentemente impossibile. Sembrava che i neutrini sparati dal CERN fino al rivelatore posto in una caverna sotterranea dei laboratori del Gran Sasso viaggiassero a una velocità maggiore di quella della luce, contravvenendo alla relatività di Einstein, che impone a tutti gli oggetti materiali un inappellabile limite di velocità. Il risultato, presentato dai ricercatori coordinati da Antonio Ereditato come un'anomalia in cerca di soluzione, ebbe una risonanza enorme, soprattutto mediatica. Alcuni mesi dopo i fisici di OPERA scoprirono che la causa dell'effetto osservato era di natura strumentale. Un problema tecnico, un «cavetto staccato» come si disse, uno degli incidenti che fanno parte integrante del lavoro dello scienziato. Il neutrino, la più misteriosa e affascinante tra le particelle elementari, impartì una lezione a tutti: agli scienziati, agli operatori dell'informazione e anche al grande pubblico. Una storia per certi versi emblematica, da raccontare e da ripercorrere, raccontata da un protagonista. Una storia iniziata tanto tempo fa, un secondo dopo il Big Bang...

Nel 1997 due gruppi di ricerca - uno diretto da Anton Zeilinger a Vienna, l'altro da Francesco De Martini a Roma - riuscirono a teletrasportare un singolo fotone, cioè a trasferire lo stato fisico da una particella a un'altra particella lontana dalla prima. Un'impresa che fino ad allora sembrava un'idea strampalata, concepibile solo in un film di fantascienza. Per ora nessuno sa se il teletrasporto si potrà realizzare anche per atomi e molecole, o addirittura per oggetti macroscopici; ma questo primo passo dischiude orizzonti inimmaginabili fino a pochi decenni fa. In questo libro, l'autore fa il punto sulla fisica quantistica, indicando i rivoluzionari effetti che contraddicono radicalmente la nostra esperienza sensoriale.

Il testo offre una descrizione dei principali fenomeni fisici interpretandoli nell'ambito della Fisica Classica con l'approccio tipico della Fisica Sperimentale. Sono descritti qualitativamente e quantitativamente i fenomeni inquadrati nel campo della Meccanica, della Termodinamica, dell'Elettromagnetismo e dell'Ottica. Estendendo la trattazione alla crisi della Fisica Classica sono inoltre proposte la Relatività Ristretta e una panoramica dei fenomeni all'origine della Teoria dei Quanti. Il livello del contenuto è calibrato per i corsi introduttivi di Fisica per le Scuole di Ingegneria e di Scienze, collocandosi nel settore dei Corsi di Studi che richiedono una conoscenza abbastanza approfondita della materia. Il testo è corredato di esempi esplicativi e richiede, per essere affrontato, una adeguata conoscenza del calcolo differenziale e integrale.

Le piante sono meravigliose. Sono intelligenti, allietano la nostra vita, ma sono anche molto altro: producono l’ossigeno che respiriamo, i princìpi attivi utili per curarci, le sostanze nutritive alla base della nostra alimentazione. Le usiamo per costruire case e navi, produrre farmaci e cosmetici, insaporire i piatti, creare indumenti. Talvolta però dimentichiamo che esistono anche piante terribili. Alcune producono veleni, altre si accontentano di provocare allergie e poi ci sono piante che fanno il doppio gioco: possono essere tossiche e persino letali, ma anche avere effetti terapeutici importanti. Ovviamente non esistono piante buone o cattive, ma vegetali intelligenti che, non potendo fuggire in caso di aggressione, hanno inventato alcuni “semplici” trucchetti per adattarsi a particolari condizioni ambientali, traendo vantaggio dall’acquisizione di nuovi caratteri. E, nonostante la loro cattiva reputazione, non hanno ancora smesso di sorprenderci.

Dagli smartphone alle automobili, dai computer alle smart tv, dagli elettrodomestici ai dispositivi medici, viviamo in un mondo in cui i semiconduttori e i chip sono sempre più indispensabili, ma di rado ci rendiamo conto di quanta creatività e tecnologia si nascondano dietro questi “compagni di vita” presenti in quasi tutto quello che usiamo. E se spesso diamo per scontato che si tratti di innovazioni realizzate in una fabbrica asiatica o in un laboratorio degli Stati Uniti, pochi sanno che nel nostro continente esiste da decenni una vera e propria “Silicon Europe”, un’area di eccellenza industriale e tecnologica distribuita tra Italia e Francia e che ha il suo cuore in un’azienda leader mondiale dei chip: STMicroelectronics. Attraverso la storia di ST e della microelettronica europea, il giornalista e scrittore Marco Bardazzi ci guida in un viaggio sorprendente che documenta le idee, le invenzioni, le storie e le persone dietro le tecnologie e gli oggetti che in questi decenni hanno trasformato la vita di tutti noi. E ci svela i retroscena di un settore tecnologico all’avanguardia e centrale per le nuove generazioni e i lavori del futuro, in cui il nostro Paese e l’Europa giocano un ruolo da protagonista.

Cosa significa essere una pianta? Non è una domanda che ci capita spesso di formulare, immersi nel grigio delle nostre città. La scienza ha studiato a lungo i meravigliosi modi in cui le piante comunicano, si comportano e modellano il nostro ambiente, spesso relegandole però a un ruolo secondario della nostra frenetica vita animale. Paco Calvo ci offre una nuova prospettiva sulla loro biologia e sulle scienze cognitive. Non solo «polmoni verdi» e complementi d’arredo, le piante possono pianificare il futuro, imparare, riconoscere i loro parenti, valutare i rischi e prendere decisioni. Possono persino addormentarsi. “Planta Sapiens” è una folgorante esplorazione della vita vegetale e un invito a pensare al mondo naturale in modo nuovo e anticonformista. Stiamo smantellando le tradizionali gerarchie della natura, diventando sempre più consapevoli della vita interiore delle altre specie e di quante similitudini esistono tra noi e loro. Non possiamo più considerarci l’unica specie intelligente privilegiata sulla Terra. E se vogliamo salvare il bioma globale, non dobbiamo farlo. Se impariamo a osservare e studiare le piante in maniera diversa, rimarremo davvero stupiti da ciò che potremo scoprire.

Il nostro mondo racchiude un sottile ossimoro: se da un lato appare sempre più semplice e soddisfa istantaneamente i nostri bisogni elementari grazie a tecnologie sempre più avanzate, dall'altro diventa sempre più complesso e richiede un articolato sforzo concettuale per poterlo comprendere a fondo. Poco ci è richiesto per subire il divenire del mondo; molto per poterlo capire. Come ci prepariamo quindi ad affrontare il mondo? La scuola ci propone percorsi specializzati, ma proprio per questo incompleti, perché trascurano concetti elementari che ogni cittadino dovrebbe conoscere. Le astrazioni stenografiche sono proprio questi concetti chiave, utili a colmare questo gap di conoscenza e indispensabili nella formazione culturale di chiunque voglia essere parte attiva della società contemporanea. Il volume presenta quattro nuove astrazioni stenografiche: quattro appassionanti racconti di scienza, scritti da alcuni fra i migliori membri del Collegio Superiore dell'Università di Bologna, che illustrano alcune idee fondamentali per comprendere il mondo intorno a noi, aiutandoci a diventare cittadini consapevoli, più colti e più preparati. Astrazioni Stenografiche è una collana di divulgazione scientifica creata sotto la supervisione della Professoressa Beatrice Fraboni, direttrice del Collegio Superiore, e curata dal Professor Matteo Cerri.