Matematica e scienze

Il firmamento è uno scrigno pieno di storie meravigliose. Ci narrano di stelle che nascono e che morendo inseminano lo spazio cosmico con nuovi elementi, di buchi neri giganteschi, di galassie che fuggono verso l’infinito e di pianeti lontani, gemelli della Terra, dove forse alberga una vita aliena; ma anche delle vicende degli “omini boni” che per amore della conoscenza hanno spiato il cielo carpendone i segreti, e delle macchine che nel tempo hanno sostituito l’occhio in questa esplorazione senza fine. Non mancano neppure le leggendarie interpretazioni dei fenomeni, anche i più semplici, offerte dai miti, e le memorie delle relazioni, vere o presunte, tra uomini e astri. Questo libro ne offre un piccolo campionario: racconti brevi e tra loro indipendenti, sviluppati in modo semplice e fruibili nei momenti in cui il frenetico vivere quotidiano ci concede una pausa.

Fisica H24. Dal risveglio all'alba in cui il cielo appare rosa (perché?), alla lotta per allontanare la tendina della doccia che tende ad appiccicarsi addosso (perché ce l'ha con me?), al viaggio in bici per arrivare al lavoro (come mai sto in equilibrio solo se mi muovo?), al pranzo con un bel piatto di pasta (posso cuocerla senza far bollire l'acqua?), al pericolo esplosivo delle bevande gassate (perché mi fanno quest'effetto?), alla passeggiata all'aperto (come si formano le nuvole?), fino all'ora di andare a dormire (perché riesco a tenermi caldo sotto le coperte?) Fisica H24: un libro pieno di tante domande e tante risposte, per scoprire la fisica che ci accompagna in ogni momento della giornata e imparare a guardare il mondo con occhi curiosi e nuovi.

Il volume illustra le basi concettuali della biologia delle cellule staminali ripercorrendone le maggiori scoperte. Severe patologie tumorali, grandi ustioni e degenerazione della cornea sono oggi trattabili con successo con terapie cellulari; nell’immediato futuro si potranno affrontare anche Parkinson, diabete e necrosi del miocardio. L’utilizzo di organoidi permetterà poi di trovare le cellule staminali più idonee a rispondere a bisogni terapeutici a oggi inevasi aprendo la strada a una medicina rigenerativa sempre più personalizzata.

La botanica nemmeno esiste come parola, ma le piante sono fondamentali. Siamo agli albori degli orti botanici, tra Cinquecento e Seicento, quando la vita vegetale va messa al servizio della medicina. Si coltivano le piante officinali e si insegna ai futuri medici a riconoscerle, per evitare di mandare i pazienti al creatore. Nel mentre, in gran numero arrivano le piante esotiche, dal Levante, poi dalle Americhe e l’India. Ricercate per le loro virtù medicinali, ma anche per bellezza e rarità, fanno dei giardini botanici una vetrina.

Come si forma il pensiero? Che cosa sono esattamente memoria, coscienza e mente? Davvero tutto quello che accade dentro di noi non è dovuto ad altro che a un fascio di impulsi elettrici? Quanto c'entra l'istinto e quanto la razionalità nelle scelte che facciamo? In "Che cosa abbiamo nella testa?" Edoardo Boncinelli e Antonello Calvaruso ci spiegano tutto quello che oggi sappiamo sul cervello e sul suo funzionamento. Grazie ai progressi della scienza ora siamo consapevoli che proprio il cervello è la casa dei pensieri, della mente, della razionalità, perfino delle emozioni. E anche se non esiste ancora una definizione univoca di «pensiero», sappiamo che ne convivono in noi due tipi: uno immediato - l'istinto che ci fa sottrarre la mano dal fuoco quando ci scottiamo - e uno complesso - che implica l'intervento della razionalità e comporta una valutazione delle variabili prima di compiere una qualsiasi scelta. Ma anche in questo caso siamo molto meno razionali di quanto crediamo, perché di fatto il nostro cervello risponde agli stimoli esterni in modo schematico, guidato dal retaggio della nostra evoluzione: tendiamo a prendere le decisioni rapidamente e col minimo sforzo, spesso cadendo in tranelli di cui nemmeno ci rendiamo conto. Con "Che cosa abbiamo nella testa?" Boncinelli e Calvaruso ci offrono una guida al cammino accidentato della ragione, alla scoperta di ciò che siamo e delle insidie che la mente infila fra i nostri pensieri, insegnandoci a riconoscerle per evitarle o servircene attraverso molti esempi in cui possiamo ritrovare le nostre esperienze quotidiane. Per comprendere meglio noi stessi, il nostro nucleo più autentico: forse la sfida più temeraria che possiamo affrontare. Postfazione di Domenico De Masi.

Dall'incontro tra il fisico e filosofo Fritjof Capra e il neurobiologo del mondo vegetale Stefano Mancuso nasce "Discorso sulle erbe". Prendendo le mosse dalle intuizioni sulla natura di Leonardo da Vinci, il libro propone interessanti spunti di riflessione sulla nostra vita in rapporto a quella delle piante. Mancuso e Capra illustrano con molta chiarezza che l'universo è una fitta rete di relazioni, e che il pianeta è un sistema vivente che si autoregola. Le piante sono il modello più straordinario di rete che si possa studiare, perché, a differenza degli animali, il mondo vegetale non ha concentrato le funzioni in particolari organi, ma ha distribuito le funzioni essenziali della vita affidandosi a un modello diffuso. I due scienziati mostrano con un linguaggio sempre molto accessibile che un'organizzazione distribuita, come è appunto quella delle piante, esprime una maggiore efficacia sulla risoluzione dei problemi di una comunità di individui.

Dal sesso degli angeli al sesso degli atomi, sembra che in ogni tempo e in ogni luogo l'argomento riesca a suscitare non solo un vivo interesse ma anche accese contrapposizioni ideologiche. Il testo mette in luce i passaggi biologici previsti dalla natura per la costruzione di due esseri uguali in dignità e complementari nel compito di perpetuare il miracolo della vita. È analizzata anche la visione alternativa a quanto prescritto dall'anatomia e dalla fisiologia del corpo umano che trae origine dall'evoluzionismo darwiniano ed è spiegato perché non può esistere un vero progresso che tragga origine da una falsa scienza. Viene, inoltre, ripercorso il tragitto culturale che ha consentito la massiccia negazione di una realtà visibile a tutti coloro che non siano accecati dall'ideologia e quale sia la prossima tappa del falso progresso.

La matematica è un linguaggio con un vocabolario unico, scritto con una serie vertiginosa di simboli spesso incomprensibili. Se non siamo sicuri del significato o uso di una parola matematica, una veloce ricerca su internet è preziosa. Ma cosa dobbiamo fare quando ci confrontiamo con qualche strano geroglifico matematico? Cosa bisogna inserire nella barra di ricerca? Questo libro contiene la risposta! Il nostro scopo è di coprire la notazione matematica comunemente usata dagli ingegneri e scienziati - notazione che è probabile incontri uno studente universitario. Non tentiamo di insegnare la matematica dietro questi simboli. Piuttosto, il nostro scopo è di dare richiami su cosa questi simboli significhino; da questi, possiamo consultare libri di testo o risorse sul web. Il libro è organizzato per argomento matematico, ma molteplici indici guidano il lettore alla spiegazione di ogni simbolo. Mostriamo anche come scrivere i simboli in LaTeX e orientiamo sul loro utilizzo matematico.

Negli ultimi anni l'esigenza di utilizzare nei campi della geologia applicata e dell'ingegneria tecniche geofisiche efficaci dal punto di vista della risoluzione e della restituzione finale è cresciuta a ritmi velocissimi. Ciò grazie sia all'avanzamento del livello tecnologico-strumentale sia all'affinamento delle conoscenze analitico-matematiche. Il diffondersi di nuovi algoritmi e fasi di calcolo che meglio approssimano la realtà discreta dei modelli geofisici ha spinto gli autori a approfondire queste tematiche. In questo testo, giunto ormai alla sua terza edizione, vengono pertanto analizzate le tecniche d'inversione tridimensionali in superficie e in foro sia in campo sismico sia geoelettrico. Inoltre, in riferimento alle NTC 2018, vengono esaminate le tematiche concernenti la risposta sismica locale e le interazioni dinamiche tra suolo e strutture. Sono stati poi inseriti un capitolo riguardante le esplorazioni geomagnetiche per ricerche archeologiche e di bonifica e uno che tratta il metodo georadar, con nuove interpretazioni dei dati per tutti i campi d'applicazione che lo riguardano.

Il volume raccoglie più di 180 elaborati che simulano lo svolgimento delle prove scritte d’esame e una sezione contente esercizi svolti per la prova pratica. Le tracce, selezionate fra quelle realmente assegnate negli ultimi anni presso i principali Atenei italiani, sono suddivise in sette sezioni. La prima, “regolamentazione professionale”, esamina la legislazione professionale. La seconda parte si occupa di “chimica generale”. La terza parte contiene tracce svolte di “chimica organica”. La quarta parte, “analisi chimica”, esamina le principali tecniche e applicazioni pratiche dei metodi spettroscopici e cinematografica. La quinta parte, “chimica industriale”, descrive i processi e i prodotti dell’industria chimica. La sesta parte, “chimica farmaceutica”, si occupa della progettazione, sviluppo e tipologie dei farmaci e applicazione di biotecnologie. La settima parte, infine, contiene una raccolta di esercizi svolti per la prova pratica. A corredo del volume quali estensioni online un'utile raccolta normativa aggiornata, tracce ufficiali degli anni precedenti e ulteriore materiale di supporto.