Matematica e scienze

Il volume scaturisce dagli argomenti trattati in corsi di Topologia algebrica e di Istituzioni di geometria superiore tenuti dall'autore presso l'Università degli Studi di Napoli "Federico II" ed è destinato soprattutto agli studenti di Matematica, per suscitare in loro il desiderio di un ulteriore approfondimento della Topologia algebrica.

Chi opera in campo biomedico conosce bene la sigla HeLa, che denota una linea cellulare di vitale importanza nelle ricerche sul cancro e su molte altre malattie: cellule speciali, tanto resistenti da essere praticamente immortali, vendute e comprate da decenni nei laboratori di tutto il mondo. Ma quelle quattro lettere racchiudono anche una storia perturbante, emblematica - e soprattutto una persona in carne e ossa. Henrietta Lacks lavorava nei campi di tabacco della Virginia, così come i suoi antenati schiavi. Quando muore per un tumore, nel 1951, i medici, senza preoccuparsi di chiedere alcun consenso, prelevano un campione dei suoi tessuti e si accorgono ben presto di un fenomeno sbalorditivo: le cellule tumorali continuano a crescere fuori dal corpo, in laboratorio. Da qui alla commercializzazione il passo è breve, ma passeranno vent'anni prima che i familiari scoprano una verità non meno incredibile che traumatizzante: Henrietta è 'immortale', e dalle sue cellule si è sviluppata un'industria miliardaria. Rebecca Skloot ha deciso di raccontare questa storia, e superando diffidenze e ostilità è riuscita a entrare in contatto con i Lacks guadagnandosi l'amicizia della figlia di Henrietta, Deborah. È nato così un libro che ci conduce da un reparto riservato ai neri del Johns Hopkins Hospital agli abbacinanti laboratori dove i congelatori custodiscono le cellule HeLa, dalle baracche di Clover, villaggio popolato di schiavi e guaritori, alla Baltimora di oggi.

I veri europei, gli autoctoni del nostro continente, sono i neandertaliani. Sono loro che si sono adattati al clima rigido della penisola europea durante le glaciazioni e che sono fioriti nel relativo tepore dei periodi interglaciali. Eppure, Neandertal (Homo neanderthalensis) ha la fama del bruto; qualcuno ancora crede che fosse un «uomo delle caverne», un antenato ottuso e animalesco dal quale ci saremmo in seguito evoluti noi, raffinati e longilinei. Niente di più sbagliato. Com'era fatto dunque l'uomo di Neandertal? Che aspetto aveva? Come viveva? A queste domande, grazie al gran numero di fossili rinvenuti in un secolo e mezzo di scavi e grazie alle nuove tecniche di studio, oggi sappiamo dare risposte più precise. Sappiamo che i primi Neandertal vivevano già in Europa 300000 anni fa, discendenti da una specie umana africana a sua volta antenata di Homo sapiens. Noi Sapiens moderni e i neandertaliani siamo dunque fratelli. Neandertal parlava, mangiava molta carne, cacciava, viveva in clan dispersi su un enorme territorio tra Europa, Asia settentrionale e Medio Oriente. Era cannibale ma seppelliva i morti, almeno nel periodo tardivo; si prendeva cura degli infermi, fabbricava strumenti litici, si vestiva e aveva un pensiero simbolico. La paleoantropologa Silvana Condemi e il giornalista scientifico François Savatier hanno scritto questo libro proprio per raccontarci in modo chiaro e semplice la storia di questi nostri fratelli estinti.

In Ciò che oso pensare Julian Huxley - primo Direttore dell’UNESCO, membro fondatore del WWF e fratello maggiore di Aldous Huxley (autore dei celebri romanzi Il Mondo nuovo e L’isola) - rivela la sua personale filosofia che porta il nome di Umanesimo scientifico. Secondo il biologo e genetista inglese, l’essere umano sarebbe pieno di “difetti di fabbrica”, che peggiorano considerevolmente la qualità della sua esistenza; uno su tutti: la morte. Ma una soluzione a questa fastidiosa pecca c’è, e si trova nell’eugenetica, una disciplina nata alla fine dell’Ottocento che, applicando anche sull’uomo i metodi di selezione usati per piante e animali, si prefigge non solo di combattere l’altrimenti inevitabile degenerazione della razza umana, ma di migliorare l’esistenza delle generazioni future tramite l’intervento della scienza supportata da un’assoluta razionalità. L’illimitata fiducia che il celebre biologo riponeva nelle possibilità della scienza, e il suo progetto visionario di metterla completamente a servizio della vita umana è davvero curioso, audace, per quei tempi sicuramente folle. Si può e forse si deve dissentire dalle sue idee, ma bisogna conoscerle, perché sembrano rappresentare le fondamenta della componente più estrema della corrente accelerazionista. Introduzione di Lorenzo Vitelli.

Dagli antichi greci al buddhismo, la nostra capacità di avere il controllo sulla realtà affascina i filosofi da migliaia di anni. Eppure, solo recentemente abbiamo elaborato una scienza rigorosa della consapevolezza di sé, che chiamiamo “metacognizione”. Attingendo alle proprie ricerche all’avanguardia nei campi della computer science, della psicologia e della biologia evoluzionistica, rese concrete con esempi attinti dalla vita reale, Fleming illustra come lo sviluppo della metacognizione può aiutarci a diventare più intelligenti e a prendere decisioni migliori. Benché sia stata presentata come il rimedio all’errore umano, l’intelligenza artificiale pecca di mancanza di consapevolezza di sé. Come un allenatore può migliorare significativamente la prestazione di un atleta, così "Conoscere se stessi" rivela come la metacognizione offre all’uomo un vantaggio cruciale nel mondo moderno. E potrebbe rivelarsi la nostra grazia salvifica.

A quanto sembra, il concetto che il nostro DNA rappresenti un codice fisso e immutabile viene ora considerato scientificamente antiquato. Quello che siamo arrivati a comprendere è che il nostro codice genetico è in realtà molto dinamico. È questa la scienza dell'epigenetica, che rivela non solo un nuovo modo di concettualizzare il comportamento dei nostri geni ma, cosa più importante, fornisce anche una nuova prospettiva sulla comprensione delle dilaganti problematiche di salute che caratterizzano il moderno mondo occidentale. La ricerca epigenetica svela che le nostre scelte relative al modo di vivere (il cibo che mangiamo, gli integratori che prendiamo, l'esercizio fisico che facciamo e perfino il contenuto emotivo delle nostre esperienze quotidiane) sono elementi coinvolti nell'orchestrazione delle reazioni chimiche che attivano o disattivano parti del nostro genoma, che codificheranno esiti pericolosi per la salute spianando la strada a una patologia, o creeranno un ambiente interno favorevole alla longevità e alla resistenza alle malattie. Siamo dunque conduttori di una sinfonia, co-autori della nostra vita, della nostra salute, del nostro equilibrio. La presente opera si propone perciò di spiegare come mettere in pratica le regole della «bionomia», che altro non è che l'economia del corpo, in tutti gli ambiti della vita per prevenire meglio le malattie, per «invecchiare giovani» e in buona salute piuttosto che limitarsi a vivere invecchiando. L'innovazione di questo libro, tuttavia, sta nel fatto che l'autore amplia il concetto di epigenetica, basato sull'interdipendenza tra l'individuo e l'ambiente, sulla società nel suo complesso.

«Tre anni fa non sapevo nulla della condizione dei sordi e non avrei mai immaginato che essa potesse far luce su tanti ambiti diversi, soprattutto in quello del linguaggio. Poi, e fu una scoperta sorprendente, venni a conoscenza della loro storia e delle straordinarie sfide (linguistiche) che essi devono affrontare; scoprii anche, con meraviglia, che esisteva un linguaggio completamente visivo, i Segni, che si esprimeva in una modalità diversa dalla mia lingua, il parlato. È terribilmente facile dare per scontato il linguaggio, la propria lingua – può occorrere l'impatto con un'altra lingua o, piuttosto, con un'altra modalità di linguaggio, per ritrovare la nostra antica meraviglia».

Nella scienza e nella fisica persiste l'idea «profondamente errata» che una volta spiegata «ogni cosa esistente nel mondo fisico e ciò che a essa accade», allora si è spiegata ogni cosa. Eppure, immaginate un computer programmato per produrre sul proprio schermo una stringa di zeri. È una sua proprietà fattuale, che riguarda il suo stato attuale, ciò che esso è. Il computer, però, potrebbe essere riprogrammato per generare altre stringhe, e questa è una sua proprietà controfattuale. La macchina potrebbe non essere mai programmata in questo modo, ma il fatto che potrebbe esserlo si rivela essenziale. Per capire che cos'è un computer, quindi, è necessario portarne alla luce tutte le «potenzialità». Chiara Marletto, fisica teorica e ricercatrice all'Università di Oxford, rivendica quindi la necessità di incorporare nelle spiegazioni scientifiche anche le proprietà controfattuali, finora trascurate. Come nell'esempio del computer, queste proprietà riguardano ciò che «potrebbe» o «non potrebbe» essere – in altre parole, la scienza del possibile e dell'impossibile –, e forniscono un diverso modo di spiegare la realtà, una prospettiva radicalmente nuova da cui osservare il mondo e descriverne il funzionamento. Le spiegazioni controfattuali, infatti, sono in grado di esprimere le caratteristiche essenziali delle leggi della natura e si sono rivelate cruciali in diversi ambiti scientifici, dalla teoria quantistica dell'informazione alla termodinamica. Esse inoltre promettono di inaugurare scenari inediti non solo nel campo della fisica, ma anche nella biologia, nella computer science e nell'Intelligenza Artificiale. Sono il segreto per affrontare problemi da lungo tempo irrisolti, la chiave per accedere a una comprensione più profonda e complessa dell'universo e della realtà che ci circonda, e per compiere un passo definitivo oltre i vincoli e i confini della concezione tradizionale della fisica.

L'opera "I dati astronomici di Proliano di Balvano in un algoritmo del 1477" presenta, discute e analizza le tavole numeriche che Cristiano Proliano, nativo di Balvano e precettore dei figli di Antonello Petrucci, notabile del Regno di Napoli e segretario di Ferrante d’Aragona, pubblicò nel suo Astrologiae compendium.

Questa piccola raccolta, costituita da frasi liberamente estratte dai suoi interventi e talvolta adattate, offre innumerevoli spunti di riflessione e costituisce un prezioso punto di parvenza per avvicinarsi al suo mondo interiore e al suo pensiero.

Nel 1912, Albert Einstein sta lavorando all’estensione della teoria della relatività ai sistemi di riferimento non inerziali. L’intuizione concettuale, tuttavia, non basta. Ciò che manca è la struttura matematica a supporto dell’intera teoria. Einstein scrive all’amico Grossman: «Aiutami, sennò divento pazzo!». E l’amico suggerisce di considerare gli studi sul calcolo differenziale assoluto di Gregorio Ricci Curbastro. Grazie a quel consiglio, nel 1916, la teoria della relatività generale vede finalmente la luce. In questo volume sono raccolti i primi saggi di Ricci Curbastro, da cui partì la sistematizzazione successiva, e alcuni contributi chiave per comprendere il valore del lavoro del grande matematico italiano.