Matematica e scienze

Questo volume tratta in modo rigoroso ma accessibile i concetti di base delle neuroscienze. Dopo una prima parte introduttiva relativa al funzionamento neurofisilogico e alla struttura neuroanatomica del cervello, l’autore affronta le basi biologiche dei processi sensoriali (vista, udito, tatto, gusto e propriocezione), cognitivi e affettivi (memoria, attenzione, coscienza, emozioni). Ulteriori temi riguardano gli effetti delle droghe e dei farmaci, la neuroplasticità, e il brain imaging. Il testo è stato adattato alle esigenze della didattica italiana grazie alla cura dell’edizione italiana da parte di Elena Maria Rusconi.

Nel corso della nostra storia millenaria, quanto siamo cresciuti in altezza? La statura può essere influenzata, oltre che dalle caratteristiche genetiche, anche dalle condizioni di vita di una determinata area geografica, ivi compresi l'alimentazione e il clima? I fattori economici e sociali hanno un ruolo chiave nella crescita dell'individuo? La statura può essere considerata tra gli indicatori di benessere, al pari di altri parametri quali il reddito, la salute, la longevità, il livello di istruzione e l'ambiente? E quale ruolo gioca la statura nella vita di ciascuno, nei comportamenti così come nelle relazioni con le altre persone? L'autore prova a rispondere a queste domande, e a quella scherzosamente riportata nel titolo, attraverso un'ampia analisi, che spazia dalle ricerche scientifiche alle indagini storiche, fino alle descrizioni dei personaggi che appartengono all'immaginario popolare, tra cui celebri nani e giganti, nonché alla tradizione letteraria. Ne emerge una visione caleidoscopica, in cui, accanto a considerazioni più tecniche, trova spazio la leggerezza degli aneddoti.

Marc Jeanson è uno scienziato e un sognatore, appassionato di piante, di fiori, di alberi e di ramoscelli. Bisogna essere un po’ folli, oppure ben consapevoli dei pericoli che gravano sulla Terra per percorrerla senza sosta tentando di ricostruirla all’interno del più grande erbario del mondo: quello di Parigi. Qui si trovano milioni di tesori: ghirlande di Ramses II, palme del Madagascar, camomilla d’Athis-Mons, rampicanti polinesiani ormai estinti, ma anche zucche e rabarbaro, cipollotti e susini… Otto milioni di esemplari raccolti in più di tre secoli e provenienti da tutto il pianeta, frutto di un’appassionata corsa al disvelamento di una natura vasta, misteriosa e tutta da decifrare, e nutrita dall’appetito di botanici che insieme erano anche orticoltori, missionari, esploratori e avventurieri come Michel Adanson, Joseph Pitton de Tournefort o Pierre Poivre. Uomo moderno, abituato ad attraversare la biodiversità con la velocità degli aerei e non con la lentezza dei viaggiatori che vedevano cambiare la vegetazione al ritmo lento dei loro passi, Marc Jeanson conserva però, degli antichi «botanisti», il piacere della scoperta, dei viaggi che fin da ragazzo lo hanno portato in tutto il mondo. Ma oggi, rispetto al passato, Marc Jeanson non si può accontentare di catalogare le specie vegetali: classificando, organizzando, testimonia anche tutta la ricchezza che è andata perduta, spesso a causa dell’uomo. E così facendo, non fa rivivere ciò che è scomparso, ma ce ne regala la magia. È un universo intero quello che dispiega davanti ai nostri occhi, palpitante, colorato, sublime, testimonianza del passato e monito per un futuro ancora possibile. Il botanista, scritto a quattro mani da Marc Jeanson e Charlotte Fauve, è un libro che attraversa tre secoli e mezzo di storia e che ci farà entrare in un mondo di cui non sappiamo quasi nulla e che tuttavia è sempre più in pericolo: il nostro.

Questo libro si interessa alla teoria dei neuroni specchio. All'origine c'è un dato: un fascio di neuroni, presso l'area motoria del cervello, si mette all'opera non solo quando preparo una azione ma anche quando la osservo. Al dato si sommano le congetture: questa simulazione servirebbe per riconoscere l'azione che osservo e quest'arte di specchiare sarebbe un privilegio di speciali neuroni. Fra il dato e la teoria c'è un dislivello che è colmato dall'ideologia del riduzionismo. Ecco perché questo libro combina la critica all'esistenza e la critica all'ideologia dei neuroni specchio. Qui anticipo solo un appunto. Noi sappiamo che ogni neurone modella la propria forma in accordo con la propria funzione. Eppure i presunti neuroni specchio, a sentire l'opinione del microscopio, non espongono un segno caratteristico. Questi neuroni così circonfusi da cespi di alloro, così amati dal maestro di salotto quanto dal novizio dell'ateneo, di centomila virtù si possono vantare ma non della virtù di esistere.

Ogni trattazione didattica solleva dei dubbi circa l'opportunità di scriverla e pubblicarla, visto che in genere ce ne sono molte all'incirca sugli stessi argomenti che la precedono, e se ne produce qualcuna ad ogni passaggio di generazione di docenti e studenti. A questi dubbi si può dare una risposta immediata e definitiva: i libri didattici - pur nella costanza di molte delle nozioni che essi trasmettono, delle descrizioni che forniscono, delle proprietà degli oggetti che essi trattano - invecchiano, come ogni altra cosa al mondo, nella prospettiva, nel taglio, nella logica, nella scelta degli argomenti da trattare e del tono e del dettaglio in cui vanno esposti, che devono dipendere dal momento storico, dagli obiettivi e dalle necessità della società e dei lavori in cui gli studenti dovranno inserirsi. Non c'è quindi nulla di più naturale che a nuove generazioni di studenti e docenti corrispondano nuove generazioni di libri didattici. Per questo è sembrato del tutto naturale produrre un libro che consentisse uno studio agevole e, secondo le inclinazioni e le necessità personali, un approfondimento sufficiente ad acquisire una migliore comprensione degli argomenti svolti in un corso di Meccanica Razionale mirato alle applicazioni. Questo ne è il primo modulo rivolto a un'esposizione che fosse sufficientemente contenuta e sintetica, e nello stesso tempo abbastanza dettagliata ed efficace, degli strumenti matematici fondamentali per un corretto e perspicuo uso del linguaggio matematico nella descrizione dei fenomeni meccanici e nella formulazione e soluzione dei relativi problemi. Il libro è rivolto essenzialmente agli studenti di Ingegneria, ma se ne potranno giovare anche gli studenti dei corsi di laurea in Matematica e Fisica.

Quando nasce, il neonato si trova proiettato in un incubo: in un ambiente freddo anziché caldo, deve subito attivare il metabolismo e bruciare energia per non soccombere. Per l'uomo quindi la vita è calore. Questa verità è cosí forte e significativa che ne associamo anche gli opposti: la morte è fredda. Per gran parte della sua esistenza, l'uomo ha combattuto contro il freddo, forse l'avversario piú subdolo che la natura gli abbia opposto e che nei secoli lo ha falcidiato sui campi di battaglia, durante le esplorazioni o nel tentativo di conquistare le montagne. Eppure alcune persone sono state in grado di sopravvivere in condizioni di freddo estremo, avvicinandosi al confine che separa la vita dalla morte fin quasi a toccarlo, prima di riuscire a tornare indietro. Cosa c'è alla base di questa impressionante capacità di sopravvivenza? Non lo sappiamo ancora, ma da circa due secoli abbiamo imparato che il freddo, se domato e controllato, può trasformarsi in una cura, non diversamente da un farmaco che salva la vita o uccide in funzione del suo dosaggio. Oggi però ci stiamo spingendo oltre. Perché le recenti scoperte scientifiche relative all'ibernazione hanno aperto possibilità straordinarie, spalancando le porte all'esplorazione del sistema solare e alla speranza, sempre piú concreta, di mettere uno scudo fra noi e la morte.

Lo spread potrà mai superare alef con zero? E quando questo accadrà, la Borsa saprà resistere? Il crollo si annuncia disastroso. Dove allora proteggere i risparmi, se non investendoli in un alef ancor più grande? Scenari da fantascienza. E in verità gli alef appartengono alla matematica più astratta e fantastica. Sono numeri, con le loro formule e i loro teoremi, tuttavia infiniti, fratelli maggiori degli 1, 2, 3... che si usano in finanza. Alef con zero è il più piccolo, ma altri gli si accodano. Sono pieni di misteri: chi tra loro è per esempio 2 alla alef con zero? Non sono un incubo, né turberanno mai le nostre economie. Vale però la pena di conoscerli, per apprezzare la genialità di chi - il matematico Georg Cantor - seppe idearli.

Hai sempre odiato la matematica e desideri finalmente una rivincita? Il tuo sogno più grande è risolvere uno dei "problemi del millennio" su cui i matematici migliori si stanno scervellando? Questo è il libro che fa per te. Un excursus tra i più importanti concetti matematici di tutti i tempi, anche quelli di cui si parla raramente: dai numeri immaginari alle macchine di Turing, dalle tassellature di Penrose al dilemma del prigioniero, passando per la teoria dei gruppi e gli algoritmi usati nella crittografia. Il testo è organizzato in cinquanta brevi capitoli, ognuno dedicato a un argomento specifico, e può essere letto in sequenza ma anche saltellando qua e là a seconda dei propri interessi. Nomi illustri, come Gauss, Leibniz e Poincaré, e meno noti, come Birch o Swinnerton-Dyer, sono protagonisti di aneddoti storici e curiosità che potrai sfoggiare a cena con gli amici per fare bella figura; citazioni e quiz ti permetteranno inoltre di padroneggiare velocemente i concetti chiave di ogni branca della matematica. Chiunque può diventare un genio della matematica, anche tu, se ti sei preso la briga di prendere in mano questo libro.

Nonostante la sua estrema rilevanza, la storia della scienza inglese di età moderna non è mai stata raccontata al lettore italiano da una monografia esaustiva, organica e di piacevole lettura. Con questo libro, che è di sintesi e di ricerca nello stesso tempo, Davide Arecco intende pertanto colmare una lacuna, tracciando un lungo sentiero culturale attraverso la scienza anglo-britannica moderna e affrontando tutti i principali temi storiografici sull'argomento: il nesso tra esoterismo e scienza nel Seicento; il sorgere della nuova filosofia naturale al tempo della Royal Society; il newtonianesimo; la massoneria e il suo ruolo nello sviluppo istituzionale delle pratiche scientifiche; il passaggio dal deismo ai Lumi radicali nel Regno Unito; la storiografia del XVIII secolo; la nascita dell'astronomia siderale, con la scoperta di Urano; la scena scozzese. S'impone, così, un affresco polifonico e ricco di suggestioni, non avulso dai contesti politici, sociali, religiosi di riferimento e sapientemente trasferito sull'indispensabile, costante parallelismo tra l'identità della scienza nell'età degli Stuart e quella sviluppatasi in seguito, all'epoca degli Hannover.

Meno di cento anni fa, gli astronomi erano convinti che l'universo fosse costituito solamente dalle stelle della Via Lattea. Alla fine del XX secolo avevano però scoperto che la nostra è solo una tra centinaia di miliardi di galassie che si estendono per uno spazio di migliaia di miliardi di anni-luce. Questa rivoluzione nella comprensione del cosmo e del posto che l'uomo vi occupa è avvenuta in poco meno di un secolo, grazie all'avvento di telescopi sempre più potenti e alla passione di un ristretto gruppo di pionieri ossessionati dal desiderio di misurare la scala delle distanze cosmiche. "Oltre la Via Lattea" narra la storia di questi scienziati, una storia che parla del fascino di un cielo stellato e del duro, ostinato lavoro di coloro che hanno dedicato la vita a carpirne i segreti. Un viaggio nelle immensità dell'universo attraverso le biografie di coloro che per primi lo hanno studiato. Presentazione di Elena Ioli.

Nel novembre 2018 l'astrofisico Federico Nati parte per una missione in Antartide con un team internazionale. La missione è rischiosa e ambiziosa: spedire nella stratosfera un telescopio di tre tonnellate per studiare la nascita delle stelle e le origini del cosmo. Gli scienziati combattono contro le difficoltà del lavoro sperimentale, amplificate dalla ostilità dell'ambiente polare, per portare a compimento l'esperimento su cui hanno scommesso anni di lavoro e carriera. Federico Nati racconta una storia umana e professionale che inizia sulle vette dei vulcani nel deserto di Atacama, in Cile, passa per i più avanzati laboratori degli Stati Uniti, fino ai mesi nel grande bianco antartico.

Si attribuisce a Isaac Newton (ma in realtà è di Bernardo di Chartres) la famosa frase secondo cui possiamo guardare più lontano dei nostri predecessori perché siamo «nani sulle spalle di giganti». Eppure la divulgazione della fisica, pur ricordando la frase, in genere si occupa solo di ciò che è successo dopo, da Newton ai giorni nostri. E certamente in questi quattro secoli, dalla scoperta di Galilei del metodo sperimentale, sono state fatte scoperte scientifiche e invenzioni incredibili a ritmi crescenti. Ma per arrivare a ciò che oggi chiamiamo fisica, nei duemila anni precedenti l’umanità ha fatto passi in avanti così difficili e rivoluzionari, sviluppando gradualmente gli strumenti teorici e tecnici necessari, e ha avuto intuizioni così visionarie, che sicuramente c’era bisogno di un autore che prendesse l’eredità di questi «giganti» e la spiegasse in termini chiari, per svelarne a tutti noi la grandezza. È quello che fa Alessandro Bettini in questo libro, andando direttamente alle fonti originali, dall’antichità greca alle soglie della modernità, permettendoci finalmente di leggere coi nostri occhi i testi di autori che di rado vengono proposti altrove. Provate a spogliarvi di ciò che sapete, a fingere di essere un uomo antico, coperto di pelli, che alza lo sguardo al cielo. Per voi l’universo è un luogo ignoto, probabilmente animato da demoni, di cui si riconoscono appena le regolarità più evidenti: la notte segue sempre il giorno, la primavera segue l’inverno e girano luci sulla volta del cielo, anche se – notano i più attenti – alcune di loro si muovono diversamente da tutte le altre. Come si è potuto da questi pochi e incerti dati arrivare a scoprire (contrariamente a quanto ci direbbero i sensi) che la Terra è tonda? Come si è giunti a determinarne addirittura le dimensioni, a scoprire le distanze tra Terra, Sole e Luna, a predire con precisione i percorsi dei pianeti, a giungere a un modello completo del funzionamento del cosmo? Come si è arrivati al metodo sperimentale e alle prime leggi fondamentali della fisica? "Da Talete a Newton" ci racconta l’epopea della scienza nascente, dai filosofi greci ai dotti ellenisti, dagli arabi curiosi al secolo cruciale di Copernico, Brahe, Kepler e Galilei. Nel corso di questa avventura intellettuale ci sono state scoperte epocali, ma spesso anche false partenze, regressi e vicoli ciechi, fino al raggiungimento della grande sintesi newtoniana, dopo la quale l’uomo ha potuto infine alzare lo sguardo verso il cielo e vedervi non più dei fantasmi, ma ciò che effettivamente contiene, avendo appreso come lavorare per interrogare correttamente la natura e comprenderne almeno alcuni misteri.