Matematica e scienze

In questo libro che abbiamo voluto intitolare Biologia dell'Impossibile - quasi una sorta di spin-off del fortunatissimo Archeologia dell'Impossibile - l'aspetto della Biologia che più ci interessa, oltre ad alcuni strani temi legati alla dimensione del sacro, è la Teratologia, ovvero lo studio delle molteplici anomalie morfologiche che riguardano, in particolare, l'ostetricia, l'anatomia patologica e alcuni campi della zoologia e della botanica. Vi avventurerete nei meandri di una strana villa, al confine con la Liguria, in cui operò un geniale (o folle?) medico di origine russa alla perenne ricerca di qualcosa che potesse avvicinare l'Uomo all'eternità. L'insondabile mistero dell'evanescente confine tra la vita e la morte, insieme agli esperimenti ai quali si dedicarono Luigi Galvani e Giovanni Aldini nel tentativo di correlare le attività biologiche con i nascenti studi sull'elettricità, di certo vi coinvolgerà totalmente. Scoprirete, inoltre, creature assassine, forse affette da Licantropia; leggerete di alcuni sventurati individui colpiti da impensabili e mostruose patologie, di incredibili anatre vegetali e di agnelli che nascono sugli alberi... In conclusione, non è certamente intenzione dell'Autore di questo libro sostenere il pensiero di Francisco Goya, ovvero che "il sonno della ragione genera mostri", in quanto, ciò che anima le pagine che leggerete non è il sonno ma il desiderio di dar vita all'innata curiosità umana verso la ragione, verso gli infiniti, e a volte stranissimi, aspetti della Conoscenza.

L'approccio hamiltoniano della meccanica, a differenza di quello lagrangiano, presenta dei problemi qualora si voglia passare da un sistema di riferimento pi, qi ad un nuovo sistema di riferimento Pi, Qi in cui si conservi la canonicità delle equazioni del moto. È necessaria una o alcune delle seguenti condizioni: le nuove variabili discendono dalle vecchie variabili attraverso l'utilizzo di funzioni generatrici(esistono quattro funzioni generatrici disponibili); siano soddisfatte le parentesi soddisfatte le parentesi di Poisson; siano soddisfatte le parentesi di Lagrange; sia soddisfatta la condizione di Lie. Una trasformazione che soddisfi una o alcune di queste condizioni è detta trasformazione canonica. Date le difficoltà che si incontrano nella teoria di Hamilton quando si effettua un cambiamento di riferimento delle coordinate e stante e data la fondamentale importanza del formalismo hamiltoniano per fondare la meccanica statistica e per il passaggio dalla meccanica classica alla meccanica quantistica, in questo volume sono state trattate esclusivamente le trasformazioni canoniche. Per ogni esercizio sono state presentate più soluzioni tra le quattro precedentemente elencate.

Il volume ha inizio con un capitolo dedicato al calcolo delle variazioni, strumento matematico indispensabile utilizzato nei capitoli successivi. Il secondo capitolo dedicato alla meccanica classica, quindi il terzo in cui si introduce la formulazione lagrangiana per lo studio dinamico dei sistemi discreti, formulazione che viene utilizzata in quello successivo nello studio delle piccole oscillazioni dei sistemi discreti. Nel quinto viene presentata la formulazione hamiltoniana per lo studio della dinamica dei sistemi discreti cui segue, nel capitolo successivo, uno studio approfondito delle trasformazioni canoniche, strumento fondamentale nello studio della meccanica hamiltoniana. Il capitolo settimo tratta della cinematica e del moto dei corpi solidi utilizzando le equazioni del moto di Eulero. Nel successivo capitolo ottavo viene studiata la stabilità dell'equilibrio e del moto dei sistemi meccanici basata sull'analisi di sistemi di equazioni differenziali lineari e non lineari. Nel nono, infine, viene presentata una sintesi della teoria della relatività ristretta, come si ritrova in genere nei testi di meccanica della letteratura anglosassone. Numerose le applicazioni esposte nel volume.

Il libro nasce dalla collaborazione tra il Politecnico di Torino e l'università Pierre et Marie Curie ECAM -EPMI.Il volume si divide in sei capitoli con esempi, pagine di esercizi e richiami di teoria.

«La Scienza procede per tentativi. La Scienza è un racconto di magia e creatività. Dentro una valigia che si apre ad ogni scoperta. Dopo il successo TV anche il libro La scienza in Valigia. Insieme al nostro Mago di Cartone vi guideremo dentro mondi inesplorati della scienza con esperimenti e coinvolgimento. Saremo semplici, lineari e per tutti. Promesso!» Il professor Marco Santarelli e Fabrizio Del Monaco, autore dei disegni, raccontano la storia delle scoperte scientifiche e delle invenzioni più significative nel viaggio dell’Uomo, dal Big Bang ai social network. Con intervista a Margherita Hack.

Possiamo definire questo libro un decalogo di idee tecnicoscientifiche per immagini. Sono rappresentati dispositivi esistenti e idee futuribili, apparecchiature che forse presto vedremo veramente realizzate e altre che non funzioneranno mai;attrezzature che se indagate fino in fondo potrebbero cambiare le nostre vite; idee frutto di conoscenza e idee provenienti forse da un mondo onirico. Nel libro si trovano decine di possibili invenzioni e apparati descritti quasi esclusivamente con immagini e disegni, dove il tecnico potrà trovare forse uno spunto o un’illuminazione, innescare quella scintilla che stava aspettando da tempo per disincagliare un’idea arenata. In questa raccolta si troveranno sicuramente a loro agio tecnici, scienziati, inventori e studenti; ma nella sua visione la lettura risulta piacevole perfino per chi di fisica, meccanica, chimica ecc. non ci capisce assolutamente niente. A volte la nostra mente disegna il futuro... un futuro che altrimenti non ci sarebbe stato!

Fondata nel 1935, "Sapere" è la più antica rivista di divulgazione scientifica italiana. Sin dalla sua nascita ha risposto in modo esemplare alla domanda di un sapere scientifico rigoroso ma allo stesso tempo chiaro, comprensibile e gradevolmente fruibile. Nel 2014, alla vigilia dei suoi 80 anni, è stato avviato un progetto di rilancio e di profondo rinnovamento della rivista. Della tradizione e della storia di "Sapere" rimangono il rigore e la passione per la scienza, l'avversione per la semplificazione forzata, il rifiuto di rincorrere le mode passeggere, le grandi firme e l'autorevolezza dei contenuti, garantita da un comitato editoriale e scientifico di scienziati affermati. La nuova rivista "Sapere" punta i riflettori sull'attualità scientifica e la storia delle idee, fa nascere nei lettori interrogativi utili a sviluppare il senso critico, senza mai dimenticare il legame inscindibile fra la scienza e le sue scoperte da un lato, e la società e i suoi membri dall'altro.

Frenati dalla paura dell'olocausto nucleare, durante la Guerra fredda USA e URSS trasformarono il rischioso confronto militare in un'insolita competizione per la scalata del cielo: una corsa a tappe con un convenzionale traguardo segnato dallo sbarco umano sulla Luna. Furono gli americani a tagliare per primi il filo di lana, il 20 luglio 1969. Ma quanti ricordano che al via i sovietici avevano guadagnato a sorpresa la prima posizione mantenendola, nello sgomento e nell'ammirazione del mondo, sin quasi alla fine della gara? Prendendo le mosse dai pionieristici studi sul volo spaziale di Konstantin Ciolkovskij, Massimo Capaccioli ripercorre in modo vivace e coinvolgente tutte le tappe della corsa allo spazio con il riflettore puntato sull'ultss. Un'avventura che, sotto la costante supervisione di Sergej Korolév, il misterioso "progettista capo", trovò nello Sputnik i, nella cagnetta Laika e in coraggiosi cosmonauti come Jurij Gagarin, Valentina Tereskova e Aleksej Leonov i propri emblemi e i propri campioni. Una storia fatta non solo di enormi macchine o di sofisticati congegni, ma anche di ambizioni, abnegazione, patriottismo, colpi bassi, gelosie, errori e capricci della sorte.

“Questo è un piccolo passo per un uomo, ma un balzo gigantesco per l’umanità”. Con queste parole, l’astronauta americano Neil Armstrong, e con lui tutta l’umanità, metteva piede sulla Luna il 21 luglio del 1969. Nel cinquantesimo, storico, anniversario dell’allunaggio, il saggio ripercorre le tappe fondamentali della corsa allo spazio: dal lancio del satellite Sputnik da parte dei sovietici nel 1957 allo sbarco sulla Luna degli americani. Il libro, poi, approfondisce anche come siano infondate le tesi dei cosiddetti “complottisti”, ossia di coloro che asseriscono che sulla Luna non ci siamo mai andati, e racconta cosa ci riserva il futuro dell'esplorazione spaziale e il ruolo centrale che avrà il nostro satellite. A corollario della storia dello sbarco sulla Luna, il libro apre anche una finestra sull'immaginario, raccontando di come la fantascienza abbia rappresentato la conquista della Luna, attraverso romanzi, film e serie televisive.

Siamo i nostri cervelli. Ciò che ci rende noi stessi, le nostre esperienze del mondo, i nostri ricordi e le nostre abilità sono in qualche modo racchiusi in appena 1,4 kg di materia grigia posta nella calotta cranica. Ormai le neuroscienze hanno fatto - e continuano a fare - incredibili progressi nella comprensione del cervello: oggi non solo conosciamo la sua struttura e il suo funzionamento, ma siamo anche in grado di capire come si originano le percezioni, la coscienza, le emozioni, i ricordi e persino l'intelligenza. Tramite spiegazioni semplici e accattivanti, interessanti aneddoti e interviste a neuroscienziati, il volume ci guida in un viaggio all'interno dell'oggetto più complicato e affascinante che esista: il nostro cervello. Chiude il libro una divertente raccolta di 50 "idee" legate al cervello: curiosità, citazioni famose, consigli turistici, freddure e riferimenti al mondo letterario e artistico. Curato da Caroline Williams, giornalista scientifica, autrice ed editor di libri di divulgazione in campo neuroscientifico, il volume ospita contributi di esperti, collaboratori della prestigiosa rivista scientifica «New Scientist».

Da sempre ci piace pensare che l'uomo sia una specie unica ed eccezionale. Ma c'è davvero qualcosa di speciale in noi che ci distingue dagli altri animali?  La biologia evoluzionistica ha ormai ampiamente rivisto l'antichissima idea della nostra «superiorità» in natura, abbattendo uno a uno tutti i nostri supposti primati; gli umani sono solo un piccolo ramoscello di quel singolo, gigantesco albero genealogico che comprende quattro miliardi di anni, un sacco di colpi di scena e un miliardo di specie diverse. Pensiamo di essere la sola specie in grado di comunicare con un linguaggio complesso; ma poi abbiamo scoperto la comunicazione delle balene, dei ragni, degli uccelli, e questa peculiarità tutta umana è stata fortemente ridimensionata. Abbiamo a lungo pensato di essere i soli in grado di utilizzare strumenti: poi abbiamo osservato specie che usano utensili complessi, dalle scimmie ai delfini. Anche il fuoco, ritenuto dominio esclusivo dell'uomo, è governato con astuzia da un rapace australiano che raccogliendo tizzoni ardenti provoca incendi controllati nella prateria per far scappare gli animali e cacciarli più facilmente. Per non parlare del sesso a scopo ricreativo e non generativo, tanto comune nella comunità dei bonobo. E che dire dell'omosessualità? Basta osservare i rituali delle giraffe per comprendere come l'espressione «contro natura» perda qualunque significato. Questo paradosso - il fatto che la nostra biologia sia la medesima di tutti gli altri viventi, eppure noi ci consideriamo speciali - sta alla base della nostra natura. Tuttavia, Adam Rutherford ci mostra come in effetti, in un certo senso, siamo speciali. L'evoluzione ha scolpito in noi capacità del tutto peculiari - come lo ha fatto, diversamente, in tutte le altre specie -, che fanno sì che la nostra storia evolutiva sia davvero unica. Umani racconta la storia di come siamo diventati le creature che oggi siamo, con quella capacità, questa sì unica, di indagare su ciò che ci rende ciò che siamo. Aggiornato alle ultimissime scoperte in campo antropologico, Umani è un saggio elettrizzante e fresco, che mostra quanto di inequivocabilmente animale persista in noi e quanto di straordinariamente umano ci renda diversi.

"Se avete letto il titolo di questo lavoro e vi siete spaventati, allora non fermatevi alle apparenze, questo è proprio il caso di andare più in profondità. Il perché è presto detto. Sapete che per spezzare una molecola di acqua contenente idrogeno ed ossigeno al fine di produrre i rispettivi gas, occorrono almeno seicento gradi centigradi? Questo è un tipico esempio che intuitivamente ci fa capire che, per produrre questi gas, occorre un'attrezzatura, un'organizzazione ed un capitale non del tutto trascurabile, questo perché, arrivare a temperature così alte, intrappolare il vapore, e continuare a riscaldarlo raggiungendo pressioni molto elevate, da spezzare a queste temperature, le molecole di vapore acqueo, non è qualcosa che tutti possono realizzare. Ecco il punto chiave "tutti". Mentre se vi dicessi che "tutti" possono spezzare una molecola d'acqua anche se non hanno alcuna competenza e grandi risorse economiche?"