Matematica e scienze

Dai tempi di Galileo il metodo scientifico si articola in due grandi momenti: la sperimentazione controllata e la modellazione matematica dei fenomeni in studio. È un metodo semplice ma che funziona: unito alla creatività dell'uomo ha reso possibili uno straordinario sviluppo tecnologico e il miglioramento della qualità della vita di gran parte dell'umanità. Ma il metodo scientifico è anche un formidabile strumento per scoprire e interpretare il mondo e dare un senso a ciò che ci sta intorno. Per poterlo utilizzare al meglio è però necessario comprenderne le potenzialità e i limiti. Giovanni Straffelini si interroga sulle condizioni di validità del metodo scientifico, esaminando i pilastri che lo sostengono, vale a dire il realismo (ciò che noi osserviamo è oggettivo ed esiste indipendentemente da noi), la regolarità e l'uniformità della natura (la natura non è capricciosa) e il riduzionismo (i modelli scientifici poggiano su leggi sempre più fondamentali). L'autore, anche sulla scorta delle più recenti acquisizioni nel settore delle neuroscienze, mostra come questi pilastri siano spesso fragili e come possano essere resi più robusti attraverso la visione teista, che prevede la possibilità dell'intervento di Dio nel mondo. Certo non si tratta, sostiene Straffelini, di perorare l'immagine di un Dio tappabuchi, chiamato in causa per colmare i vuoti lasciati dalla scienza, ma di comprendere che la visione scientifica consapevole dei propri limiti e opportunamente integrata con quella teista permette di acquisire una concezione del mondo in grado di accompagnarci al meglio nella ricerca del suo significato e del nostro ruolo all'interno di esso.

Prendendo spunto da un celebre film degli anni Ottanta, Somewhere in Time, il saggio tratta dei legami fra arte, scienza e mondo onirico con particolare riferimento alla relatività einsteiniana e agli Universi di Gödel. In tale ottica, sia la si voglia considerare in ambito poetico-artistico che nelle sue peculiarità scientifiche, la visione onirica si presenta come parte integrante topos e motivo ispiratore nel cinema di famose realizzazioni. Quanto tuttavia distingue il film, nella versione italiana Ovunque nel tempo, è un tipo di narrativa che, fondata sulla storia di un impossibile amore ed esulando da effetti tecnologici o fantascientifici viaggi nell’universo, collega sogno fantastico e sogno logico, parvenze e coesistenze possibili.

La teoria della relatività, la meccanica statistica e la meccanica quantistica hanno rivoluzionato il nostro modo di concepire spazio, tempo, materia, probabilità e causalità, nonché il rapporto tra universo fisico e osservatore, nozioni, queste, che sono state al centro della discussione filosofica dal mondo greco fino ai nostri giorni. Il volume intende suggerire non solo nuovi metodi di confronto tra fisica e filosofia, ma prova altresì a rendere esplicite le presupposizioni filosofiche che sono presenti nell'interpretazione che i fisici stessi danno del formalismo matematico. Interpretare significa cercare di comprendere che cosa ci dicono le teorie fisiche intorno al mondo, un compito che, pur essendo eminentemente filosofico, ha visto impegnati i migliori fisici della tradizione occidentale, da Newton a Leibniz, da Boltzmann a Einstein, e da Bohr a Schrödinger, in un dibattito che a tutt'oggi non può considerarsi concluso.

Il libro presente comprende quasi tutti gli argomenti studiati negli anni di liceo: Meccanica, Fisica delle molecole, Termodinamica, Elettricità, Elettromagnetismo, Ottica, Dinamica relativista e Fisica dell’atomo. Spero che questo libro sia un appoggio reale per i ragazzi che studiano alle superiori, per quelli che si preparano per la maturità, per l’università e per le olimpiadi scolastiche. “La fisica non è una rappresentazione della realtà, ma del nostro modo di pensare ad essa”. Werner Karl Heisenberg “Il più grande nemico della conoscenza non è l’ignoranza e l’illusione della conoscenza”. Stephen Hawking

L'opera è un testo universitario rivolto a studenti che nel proprio programma di studi hanno un solo corso di Chimica, come accade nelle lauree in fisica o in ingegneria, corso che per questo tipo di utenti deve essere dedicato ai princìpi che guidano la molteplice fenomenologia della chimica e al perché delle cose, più che alla loro elencazione dettagliata.

La cultura della flora spontanea di una regione è fondamentale per la gestione delle risorse vegetali del territorio e del paesaggio. La flora toscana è numericamente una delle più ricche e differenziate fra quelle delle regioni italiane. La sua conoscenza non si basa sulla semplice catalogazione delle specie, ma soprattutto sulla descrizione dei caratteri distintivi, la distribuzione territoriale e l’analitica identificazione dei componenti. L’opera rappresenta la sintesi di decenni di ricerche svolte dall’autore sul territorio regionale e si avvale della collaborazione specialistica di altri ricercatori dell’Università di Firenze. Tra le famiglie trattate in questo volume: Fagacee, Caryophyllaceae, Lamiaceae.

Mediante una scelta mirata degli sviluppi di base della logica matematica, il volume mette in luce il ruolo del linguaggio, in particolare di quello formale, per studiarne limiti e potenzialità nel rappresentare messaggi intesi. Ci si limita alla logica cosiddetta classica, considerata come base comune imprescindibile di ulteriori sviluppi delle logiche che richiedono assunzioni non precisabili con il linguaggio. L'esposizione scelta ne fa un bagaglio essenziale per discussioni filosofiche e per insegnare matematica.

Il volume "Esercizi di matematica generale. Calcolo Integrale. Successioni e serie" offre ai lettori la possibilità di svolgere esercizi di matematica generale per i seguenti argomenti: algebra lineare, funzioni, limiti, continuità, calcolo differenziale in R. Studio di funzione, calcolo integrale, ottimizzazione in R2, calcolo integrale, successioni e serie.

In questa ricerca si richiama la presenza, tra i vari capitelli di alambicchi del Museo civico di Gubbio, di due alambicchi che potevano essere usati come vasi sublimatori nella farmacia dell'Ospedale di Gubbio. La scoperta è duplice perché, tra i reperti, è affiorato anche un inventario di medicinali del 1822. Alcune delle ricette per la loro preparazione, desunte dai testi originali, sono ancora terapeuticamente valide mentre altre potrebbero indicare la strada da seguire per ottenere farmaci che, a tutt'oggi, non possediamo.

Il "Discorso sulla natura degli animali", quarto volume della "Storia naturale" di Buffon, apparve nel settembre del 1753, suscitando grande clamore e divenendo all’istante modello imprescindibile dell’arte di pensare e scrivere in modo scientifico. Anche i detrattori dell’autore, gli stessi che nel 1749 erano rimasti scioccati dall’audacia di "Teoria della Terra" e dai paradossi di "Storia dell’uomo", dovettero inchinarsi di fronte a questo genio del discorso scientifico e a quest’opera caposaldo dell’Illuminismo, capace di influenzare le successive generazioni di naturalisti, compresi gli evoluzionisti Jean-Baptiste Lamarck e Charles Darwin.