Matematica e scienze

L'opera è destinata agli studenti del secondo livello all'università. Gli argomenti trattati sono: le differenti decomposizioni di una matrice quadrata (triangolazione, Dunford e Jordan), la stabilità dei sistemi di equazioni differenziali e non lineari, la determinazione degli estremi (liberi e vincolati) delle funzioni di più variabili, gli integrali multipli, le superfici e gli integrali di superficie. Teoria, esempi, esercizi, prove in itinere permetteranno di acquisire progressivamente tutti gli argomenti.

L'idea di questo libro è emersa durante il periodo di lockdown da COVID-19 e costituisce il frutto di una cercata commistione tra la vicenda di un giovane ricercatore e argomenti prettamente scientifici. Il tentativo è quello di mescolare parti tipiche del romanzo con altre dove domina la divulgazione scientifica affrontata in modo comprensibile ma rigoroso. Si può quindi definire come un romanzo scientifico, nel quale alcuni dei temi che la pandemia ha messo in luce trovano una collocazione in un ambito più generale. La motivazione principale risiede nella ricerca di una spiegazione dei meccanismi alla base di un fenomeno presentato come sconosciuto e senza precedenti, ma che invece si inquadra in un ambito vecchio come il mondo e con il quale l'uomo, come qualsiasi essere vivente, ha sempre dovuto avere a che fare.

Con rigore scientifico l'autore analizza la questione delle fotografie delle missioni Apollo e della loro autenticità, da anni oggetto di un acceso dibattito. È possibile che, pur di vincere la corsa alla Luna, si sia deciso di girare l'allunaggio in un set cinematografico? O che le missioni siano davvero avvenute, ma che il materiale fotografico sia in gran parte frutto di ricostruzione in studio per occultare qualcosa? Queste sono alcune delle domande che accompagneranno il lettore nel corso di quest'opera, sempre in un'ottica di attenta analisi fattuale, lontano da qualsiasi posizione preconcetta.

"C'è il modo dei mammiferi e c'è il modo degli uccelli", e quest'ultimo è molto più di un semplice modello di comportamento, come abbiamo sempre pensato. Nuovi studi dimostrano che la nostra tradizionale idea di come gli uccelli comunicano, nutrono i piccoli, si corteggiano, in altre parole, di come vivono sia molto limitata. L'intelligenza alla base di queste attività e la presenza di comportamenti che una volta consideravamo unicamente nostri: l'inganno, la manipolazione, il rapimento, persino l'infanticidio, ma anche l'ingegnosa comunicazione tra specie diverse, la ricerca di cooperazione, l'altruismo e il gioco, sono tutti aspetti che gli studiosi stanno scoprendo e che stanno cambiando completamente la nostra percezione di quello che è veramente il mondo degli uccelli. Attingendo alle sue osservazioni personali, ai suoi numerosi viaggi ornitologici in tutto il mondo e alle ricerche più recenti Jennifer Ackerman dimostra che, nonostante quello che pensiamo da sempre, non esiste un unico modo di essere un uccello, ed è ciò che li rende così belli e affascinanti.

Se dovessimo classificare il mondo animale secondo il criterio dell’intelligenza, dovremmo inserire gli uccelli tra i “geni”. Per decenni, invece, se ne è scritto come di animali guidati solo dall’istinto, dotati di un cervello primitivo, capace dei più elementari processi mentali. Ma non è affatto così. Tante ricerche scientifiche recenti ci hanno insegnato che gli uccelli sono molto, molto più intelligenti di quanto supponessimo: sono in grado di fare ragionamenti astratti, di risolvere problemi, di apprendere per imitazione (come i bambini), di riconoscere i volti e persino di conversare – e tutto questo con un cervello così piccolo da star dentro a un guscio di noce. Questi piccolissimi e sofisticatissimi sistemi neuronali processano le informazioni più o meno come fa la nostra corteccia cerebrale. Tra le tante specie, corvi e colibrì, per esempio, fanno cose intelligentissime, divertenti e persino dispettose. Costruiscono e usano piccoli utensili, cantano fra loro con accenti “locali”, elaborano complesse decisioni sulla loro navigazione senza chiedere indicazioni, tengono a mente dove hanno riposto le cose grazie a complesse configurazioni geometriche, intuiscono lo stato mentale dei loro simili, scherzano e usano le ruote delle macchine in corsa per rompere i gusci dei semi: tutti comportamenti di altissimo acume, come quotidianamente possiamo osservare nei parchi, per strada, nei nostri giardini. Questo libro esplora la natura scaltra, gioiosa, saggia, calorosa e competitiva del mondo degli uccelli. Ricco di informazioni, ci regala una descrizione di questi straordinari animali, del loro comportamento e del loro mondo.

«Com'è possibile paragonare quest'anima con quella di un essere umano? Quando vediamo una minuscola operaia sistemare in fretta il suo singolo granello di sabbia sul fianco di una costruzione che diventerà alla fine una torre massiccia, alta quattro, cinque metri, milioni e milioni di volte più grossa di lei, si può presumere per un solo momento che l'operaia sappia, nel senso umano della parola, quale sarà il risultato del suo lavoro? Se così fosse, la sua intelligenza, in confronto alla nostra, sarebbe quella di un dio».

L'uomo ha sempre cercato di comprendere le forze che regolano la natura. Da quando gli antichi greci ipotizzarono l'esistenza degli atomi, il nostro cammino per giungere alle fondamenta dell'universo non si è mai arrestato, guidato da menti brillanti capaci di formulare teorie sempre più comprensive e predittive. Newton scoprì le leggi del moto e della gravità, unificando fenomeni terrestri e celesti. Faraday e Maxwell ci introdussero alle meraviglie dell'elettromagnetismo. Einstein gettò nuova luce sul legame tra materia ed energia, offrendoci una diversa spiegazione della struttura dell'universo. Schrödinger e Heisenberg aprirono la strada alle infinite potenzialità della meccanica quantistica. Il percorso verso un'unica teoria che desse ragione di tutte le forze fondamentali sembrava tracciato, e lo stesso Einstein passò la vita a cercare la fantomatica e rivoluzionaria «equazione di Dio». Purtroppo, senza successo. Per decenni scienziati del calibro di Stephen Hawking si sono mossi alla ricerca di questo Santo Graal della fisica, ma le più grandi scoperte scientifiche del Ventesimo secolo - la relatività generale e la meccanica quantistica - parevano inconciliabili. Almeno fino a oggi. Michio Kaku, tra i maggiori esperti mondiali di teoria delle stringhe e celebre divulgatore, racconta le tappe che hanno condotto gli scienziati a un passo dalla meta: svelare la singola equazione capace di rispondere a tutte le domande sul cosmo. Che cosa c'era prima del Big Bang? Cosa si nasconde oltre un buco nero? È possibile viaggiare nel tempo? Esistono i wormholes, cunicoli spazio-temporali che portano ad altri universi? Ripercorrendo le grandi scoperte della storia, tra intuizioni illuminanti e frustranti vicoli ciechi, e facendo il punto sulle indagini più recenti, l'autore ci guida con chiarezza e un entusiasmo contagioso ad approfondire il dibattito che anima la fisica moderna.

Raccontata da più voci e da diversi punti di vista, la storia attraversa diversi paesi: l'Italia, la Nigeria, il Giappone, la Scozia, la Bulgaria. Logan, il protagonista, dopo molto viaggiare, abita a Roma. Lo conosciamo nel periodo finale della sua vita: è uno scienziato, un piccolo allevatore di chiocciole, una persona curiosa. Ma è anche uno di quegli uomini cui si passa accanto senza tanto notarli: timido, riservato, schivo. Non racconta molto di sé, non sembra essere inserito in una serie di relazioni significative, eppure costruisce. All'insaputa di tutti. Come le chiocciole delle quali si occupa professionalmente, lascia dietro di sé una traccia vitale, generativa. Una storia breve di solitudine e legami, di vita e di morte, di badanti e di stranieri, di gatti e di lumache, di piccoli atti di gentilezza che sono, alla fine, quel che lasciamo dietro di noi quando ce ne andiamo.

Quali forze interagiscono fra stelle, pianeti e satelliti. Cosa è e come agisce la forza di gravità sui corpi celesti. Come la forza di gravità diventa la nostra attrazione di gravità. Campi magnetici planetari e terrestri: confronto col campo magnetico terrestre. L'elettricità nel corpo umano; come genera un campo magnetico e forse è la causa dell'aura?

Le neuroscienze cognitive studiano come le funzioni del cervello supportano le attività mentali, in altre parole quali sono i processi sottostanti per esempio alle memorie, al ragionamento complesso, o anche alle patologie neurologiche e psichiatriche. Negli ultimi quarant’anni questa disciplina ha fatto enormi passi avanti, perché il progresso tecnologico ha reso possibile combinare le tradizionali strategie sperimentali della psicologia cognitivista con le nuove tecniche di neuroimaging, come la PET o la fMRI. Che senso ha studiare il passato di una scienza che si è sviluppata in modo così potente e promettente proprio negli ultimi anni? È utile essere a conoscenza degli esperimenti grazie ai quali Galvani ha dimostrato che gli organismi viventi sono in grado di generare elettricità? Oppure scoprire che Thomas Willis ha inventato termini utilizzati ancora oggi nelle neuroscienze? Storia e sviluppo delle neuroscienze cognitive parte dall’idea che conoscere il passato di una scienza multidisciplinare come quella cognitiva – che cerca di comprendere come si realizza l’incontro tra i nostri pensieri e il cervello – significa raggiungerne il cuore, capire che lo spirito della ricerca è interrogarsi sulla natura e sull’origine dei nostri pensieri.

Questo libro nasce dall’esigenza di declinare il sapere scientifico con riferimenti di natura umanistica. Le neuroscienze appaiono variamente intessute di profondi richiami all’esperienza mitologica, che da sempre offre suggestive chiavi interpretative della condizione umana. La mitologia classica in particolare è un millenario sistema ermeneutico, ampiamente saccheggiato dall’uomo per supplire alla sua primordiale indigenza cognitiva. Uno dei termini essenziali del suo fascino è l’attitudine a fornire risposte attraverso percorsi esplicativi di ascendenza immaginativo-fantastica, che si avvalgono di un linguaggio simbolico strutturato su contenuti archetipici. Viene così trascesa la finitezza delle contingenze umane, ristrette da limiti spazio-temporali. Prefazione di Ugo Morelli.

Un Atlante dedicato al Mar Rosso, un'ampia rassegna di specie animali e vegetali presenti nelle barriere coralline, nelle baie e nelle lagune, nelle piane costiere con mangrovie e nei relitti. Le 1.300 specie riportate sono state fotografate nel loro habitat, il modo migliore per evidenziarne le caratteristiche, le abitudini e il loro rapporto con l'ambiente circostante. Nel corredo introduttivo vengono trattate le principali peculiarità di questo straordinario mare, il contesto geografico, lo stato fisico-chimico e biologico delle sue acque, i fondali, le principali interazioni tra organismi e ambiente. Vengono inoltre trattate le comunità madreporiche, quelle costiere poco profonde e quelle presenti nelle isole e negli affioramenti lontani dalla costa. Il volume ha anche l'ambizione di descrivere le sue interazioni con i mari confinanti, il Mediterraneo a nord e l'Oceano Indiano a sud, un insieme di condizioni ambientali del tutto particolari per la loro unicità. Quindi un mare semichiuso con due flebili aperture nelle sue estremità.