Matematica e scienze

Nel 1967 George Wald vinse il premio Nobel per la medicina grazie ai suoi lavori sulle cellule della rètina. Due anni più tardi gli fu chiesto di tenere le Massey Lectures, un ciclo di lezioni radiofoniche trasmesse ogni anno in Canada dalla Cbc che hanno ospitato personaggi come Martin Luther King, Doris Lessing, Noam Chomsky e Margaret Atwood. In quelle sei registrazioni Wald mise insieme le due grandi passioni che lo animavano. Da una parte la scienza e la ricerca, dall'altra la volontà di occuparsi dei problemi del mondo. Le prime quattro conferenze sono uno racconto sulle origini dell'universo, della vita, dell'uomo e della morte, e portano al centro del discorso l'essere umano e il suo ruolo nel cosmo. Le ultime due sono invece dedicate alla ricerca del significato del nostro stare al mondo e alla definizione delle sfide che abbiamo davanti. Si parla di sovrappopolamento, di educazione, di degrado ambientale, di uso e abuso della tecnologia, si pongono domande e si danno risposte con leggerezza ed entusiasmo. Oggi, finalmente ritrovate negli archivi di Harvard, le sei lezioni diventano un libro che ci restituisce la lucidità e lo stupore di un grande uomo di scienza. Contributi di Elijah Wald e Lewis Auerbach.

Da dove nasce il potere, quella misteriosa facoltà che genera paura o al contrario un sentimento di adesione? È radicato nei meccanismi neurofisiologici della parte più profonda del cervello oppure è un costrutto storico e culturale? Jean-Didier Vincent, ispirandosi all’opera di Michel Foucault, traccia le coordinate di un’“archeologia del potere”, spingendosi fino alle sue radici, alle molecole che governano i rapporti gerarchici tra gli animali e tra le persone: i neurotrasmettitori che regolano la gerarchia sociale, come la serotonina, o che controllano l’aggressività e la dominanza, come l’ossitocina. In un dialogo fitto tra neurobiologia, antropologia, filosofia e storia, Vincent ci regala in questo libro un affresco sulle passioni del potere.

Il motivo principale che mi ha indotto alla stesura dell'opera è stato quello di concepire un semplice decalogo basato su riflessioni oggettive coniugate a principi e valori che sono alla base dei tempi che stiamo vivendo. Il testo del libro non vuole rappresentare, per i suoi contenuti, una novità assoluta, ma vuole essere l'ennesimo tamburo che risuona nel mondo affinché si risveglino i cuori degli uomini per renderli consapevoli del cammino che stanno percorrendo verso il nuovo mondo. Nessun senso sacrale, solo l'analisi di una trasformazione in atto indipendente dalle umane volontà, su cui ogni essere umano dovrà integrarsi per esserne parte integrante. Questo volume e il suo contenuto sono come un seme gettato nella terra, senza porsi domande o prefissarsi specifici fini, il seme germoglierà e diventerà pianta (il sentiero e il cammino) per poi fare i frutti che saranno colti a beneficio di tutti.

"Il ricercatore, nel suo sforzo di esprimere matematicamente le leggi fondamentali della Natura, deve mirare soprattutto alla bellezza?" Così scrive il grande fisico teorico Paul Dirac, le cui riflessioni sono raccolte qui per la prima volta. Il principio di bellezza matematica svolge secondo Dirac una duplice funzione. Nel contesto della scoperta, la bellezza determina la direzione della ricerca, nel contesto della giustificazione - ed è questa la, tesi più forte -, la bellezza è la qualità che permette di giudicare una teoria, più ancora dell'accordo con le osservazioni. Nella sua scienza, Dirac usò con impareggiabile efficacia il criterio di bellezza come un modo per trovare la verità.

La vertigine che proviamo contemplando un cielo stellato è lo specchio del nostro smarrimento di fronte alle domande "ultime" che da secoli stimolano la fantasia e creatività dell'uomo. Come è fatto l'universo? Ha avuto un inizio? Qual è l'origine della vita? Che ruolo ha l'uomo nel divenire del cosmo? Agli inizi del 1900, alcune scoperte fondamentali ci hanno fornito gli strumenti per affrontare con metodo scientifico molte di queste domande. In questo incontro vengono percorse le tappe principali di un cammino che ha portato ad un modello del cosmo comprovato da numerosi esperimenti e che apre la scena a nuove e formidabili domande. La discussione degli aspetti scientifici si alterna a letture che gettano luce anche sull'esistenza umana degli scienziati che questo cammino hanno tracciato, muovendosi con intuizione, coraggio e passione in terreni spesso inesplorati.

Si può descrivere la realtà fisica solo ed esclusivamente attraverso il principio di località e del realismo locale? Esistono delle variabili nascoste all'interno delle teorie fisico-matematiche, oppure è possibile descrivere tutto tramite le regole e i principi standard della meccanica quantistica? Nel 2015 un esperimento sulle disuguaglianze di Bell sembra avere risposto almeno in parte a queste domande, mettendo la parola fine al realismo locale e confermando ciò che lo scienziato aveva preannunciato con quasi mezzo secolo d'anticipo. Il volume illustra gli esperimenti di Bell compiuti dall'inizio degli anni Settanta a oggi, tra cui, i più significativi sono stati descritti nel dettaglio utilizzando il formalismo matematico della meccanica quantistica.

Questo libro è un viaggio, anche nel tempo, alla scoperta di qualcosa di nuovo e di straordinario: la Fisica Quantistica, nelle sue logiche, nelle sue potenzialità, nelle sue applicazioni e nei suoi possibili sviluppi. All'interno del volume vengono ricostruiti passo dopo passo i momenti fondamentali del pensiero quantistico, le questioni su cui si sono interrogati i più grandi scienziati degli ultimi decenni, e i diversi contesti nei quali si sono evoluti i principali modelli della Meccanica Quantistica. Sullo sfondo delle ricerche più attuali - come per esempio quella sulle onde gravitazionali che ha portato al Nobel per la Fisica 2017 -, vengono indagati anche i rapporti esistenti fra Fisica Quantistica, Relatività Einsteiniana e Teoria delle Stringhe. Inoltre, fra i tanti temi trattati nelle sue pagine, trovano spazio persino le incredibili ricadute che gli studi sulla Fisica Quantistica stanno avendo negli ambiti della medicina e delle ricerche sul cervello e sulla coscienza. "Il mondo secondo la Fisica Quantistica" è basato sul confronto diretto con gli scienziati che si occupano degli studi più avanzati e che sono i protagonisti delle ricerche più recenti. Al contempo, grazie alla competenza e alla capacità divulgativa dell'autore, queste pagine affascinano con esempi chiari e illuminanti legati alla vita di tutti i giorni, svelano il presente e il futuro di una visione rivoluzionaria del mondo.

La statistica ci aiuta a prendere decisioni razionali in condizioni di incertezza, a capire i processi sottostanti i fenomeni, ad estrarre informazioni utili dai dati disponibili e comunicarle in modo appropriato. Un data scientist deve possedere solide competenze teoriche ed una profonda comprensione dei principi fondamentali della statistica, per questo gli autori hanno ritenuto opportuno aggiornare un manuale di statistica di lunga tradizione adeguandolo alle esigenze formative dei nuovi percorsi di studio. Il presente manuale affronta, con un approccio molto pratico e fortemente orientato allo studio della realtà, i principali argomenti di statistica descrittiva ed inferenziale, con l'intento di andare "oltre le formule", sforzandosi di far capire la logica alla base dei diversi metodi e le diverse applicazioni possibili. Questo volume ha come obiettivo quello di fornire la formazione critica necessaria per applicare, nella maniera migliore, la metodologia statistica ai casi concreti e saper interpretare i risultati in modo corretto.

Nel volume, realizzato in occasione dell’esposizione del 2019 all’interno del Palazzo del Comune di Signa (Firenze), è riprodotto un nucleo significativo della collezione di Alberto Pisani, che comprende più di 700 manufatti nel campo dell’astronomia, della topografia, della meteorologia, del disegno, della chimica e della fisica. “Collezionare strumenti scientifici”, scrive Simone Bartolini, “non è semplicemente mettere insieme oggetti più o meno belli e utili. Si tratta di ripercorrere la storia dell’ingegno umano e approfondire la conoscenza dello sviluppo scientifico nei secoli”. Testi di Giampiero Fossi, Roberto Lunardi, Simone Bartolini, Maria Adele Cutugno.

Il testo è il risultato di anni di studio di fisica (presso la facoltà di Ingegneria Elettronica, dell’Università La Sapienza di Roma), di biologia, neuroscienze e degli studi del corso di laurea in psicologia. Obiettivo del libro: dimostrare che, visto che siamo composti di atomi e questi hanno un comportamento quantistico e anche la nostra biologia si basa su fenomeni quantistici, è naturale conseguenza che anche a livello macroscopico i nostri comportamenti siano soggetti a leggi quantistiche. Per questo motivo anche la psicologia, dovrebbe confrontarsi con tali leggi e fenomeni, come descritto nel terzo capitolo. Per quanto a me noto, nessuno finora ha mai integrato fisica, biologia, neuroscienze e psicologia riuscendo a dimostrare che anche la psicologia si basa su leggi quantistiche.