Matematica e scienze

Per oltre due secoli, tra il 1603 e il 1868, il Giappone visse un lungo periodo di isolamento, durante il quale interruppe quasi del tutto le relazioni con il resto del mondo e sviluppò una cultura unica e originale. In quegli anni nacque la poesia haiku e fiorì la matematica che prende il nome di wasan, una pratica antica che unisce la creatività dell'arte, l'intuito della filosofia e la precisione della scienza. Il wasan era praticato,da studenti ma anche da persone comuni, che affrontavano problemi matematici per divertimento e per risolvere le necessità della vita quotidiana, come costruire un ventaglio e disporre i fiori nei vasi. I quesiti erano disegnati su piccole tavolette di legno, i sangaku, che venivano appese di fronte ai templi per sfidare i passanti a scrivere la soluzione sul retro della tavola. Una matematica partecipativa e divertente, di cui nei secoli si sono perse le tracce e che questo libro riporta finalmente alla luce. Un tuffo in una cultura sconosciuta attraverso 12 giochi matematici ispirati alla vita di tutti i giorni, una sfida per i lettori di tutte le età che aspetta di essere risolta da 150 anni.

In quest'opera la difesa della libertà, sia del puro pensiero che della ricerca scientifica contro i regimi totalitari del Novecento, occupa un posto centrale non solo per l'originalità del suo pensiero, ma anche perché l'autore approdò alla filosofia dopo una lunga e notevole partecipazione alla ricerca scientifica nei campi dell'avanguardia.

Harry Collins presenta il resoconto affascinante, scritto in tempo reale, di una delle più grandi scoperte scientifiche mai effettuate: la prima rilevazione, nel settembre 2015, delle onde gravitazionali. Predette da Einstein nella sua teoria della relatività generale, le onde gravitazionali trasportano l'energia della collisione o dell'esplosione di stelle. È solo con lo sviluppo di rivelatori straordinariamente sensibili che i fisici possono confermare oggi la predizione di Einstein. Questa è la storia raccontata qui. Collins, un sociologo della scienza che si è unito alla comunità delle onde gravitazionali fin dal 1972, racconta la rilevazione, la conferma e l'accoglienza della scoperta, dalla prima email fino alla pubblicazione dell'articolo finale e al riscontro da parte degli specialisti e del pubblico. Mostra che la scienza oggi è collaborativa, ad ampio raggio (la vicinanza fisica dei vari partecipanti a un progetto ha un'importanza sempre meno rilevante), a volte riservata; ma è una delle poche istituzioni che con queste caratteristiche costruiscono la propria integrità.

La matematica è fascino allo stato puro perché coinvolge tutti gli aspetti della nostra vita. Questo viaggio emozionante, oltre che divertente, attraverso il mondo dei numeri, vi condurrà dai primi passi della matematica nell'antichità alla teoria del caos dei nostri giorni, per vivere un'avventura in compagnia dei grandi filosofi e pensatori di tutti i tempi alla ricerca dell'ordine del mondo. Da Euclide, Pitagora e Platone fino a Fibonacci, Newton, Gauss e Leibniz: le scoperte più importanti, i progressi della matematica e i loro geniali ideatori.

«Osservare è, per certi versi, un’arte che va imparata», scrisse a un amico l’astronomo William Herschel, lo scopritore di Urano. Oggi, nell’epoca dei telescopi spaziali e dei progetti di colonie su Marte, quella di osservare il cielo notturno sembra però un’arte dimenticata: la modernità ha cancellato le stelle, proiettando quasi ovunque sopra le nostre teste il grande alone rossastro dell’illuminazione artificiale. Le notti dei nostri progenitori, spesso trascorse all’aperto sotto un cielo impossibile da ignorare, erano assai diverse: allora la volta celeste si popolava di figure fantastiche, divinità lanciate su carri velocissimi, mitiche navi cariche di eroi, ma anche utensili della vita quotidiana e animali spaventosi. L’infinità del cielo notturno è stata per millenni uno specchio che ha sfidato il nostro pensiero, generando intere cosmologie: l’astronomia è stata la prima scienza, e fin dal Neolitico ha permesso agli uomini di controllare un bene impalpabile ma essenziale per lo sviluppo delle civiltà: il tempo. Rudimentali mappe stellari e complicati calendari si sono diffusi ben presto nelle incisioni rupestri e nei manufatti, o dispiegati in impressionanti complessi megalitici. Da sempre, insomma, il rapporto con il cielo ha contribuito a definire l’identità umana, e ogni popolo ha avuto un modo peculiare di vedere gli astri. Guido Cossard, esperto di archeoastronomia, ci conduce alla ricerca dei loro "Cieli perduti", un avventuroso viaggio nello spazio e nel tempo: lo seguiamo in tutti i principali siti archeologici italiani e mondiali, dall’antico Egitto all’America precolombiana, dalla Mesopotamia sumerica alla Puglia di Castel del Monte, passando per l’Irlanda celtica e la Cina imperiale. E incontriamo una quantità di reperti insoliti e misteriosi: tumuli e cromlech, dischi che predicono solstizi, zigurrat sarde, “Ruote della Medicina” arapaho. Per scoprire che se le tecnologie a disposizione dei nostri predecessori erano senza dubbio inferiori alle nostre, non lo era di certo la loro capacità di pensiero e osservazione. Al punto da porre i lettori di fronte a un dubbio: e se il vero cielo perduto fosse il nostro?

L'Allium sativum L. è una delle specie più antiche finora coltivate; il suo uso viene fatto risalire a circa 5000 anni fa. Una lunghissima tradizione vuole che l'aglio sia considerato come una panacea in grado di curare ferite infette, di depurare il sangue e migliorare la circolazione, come anche di regolare la pressione. L'aglio è stato utilizzato come pianta medicinale da secoli e sono presenti moltissime pubblicazioni scientifiche sui suoi effetti e sui suoi composti chimici. Da qui si devono gli usi che nel corso dei secoli l'uomo ha fatto di questa pianta considerandone le sue proprietà battericide, antisettiche, come tonico degli organi digestivi, stimolante circolatorio, vermifugo, ipotensore, antisclerotico e diuretico. In poche parole, una panacea, così come voleva l'antico. Ma sarà vero? Non resta che verificare le credenze popolari confrontandole con i dati raccolti da esperimenti scientifici. A tal proposito è presente un'ampia bibliografia. Questo è il primo libro di due che tratta le proprietà scientifiche dell'Allium sativum L. e le sue attività anibatterica, antimicotica, antielmintica, antiprotozoica, antivirale.

Il saggio si sviluppa entro l'orizzonte delineato da The question of animal awareness di Donald Griffin, edito nel 1976. L'obiettivo è aggiornare le conoscenze a supporto dell'animal awareness grazie a quanto scoperto, nei quarant'anni trascorsi, dalle neuro-scienze e dalla "nuova" etologia. La prima parte è dedicata alla storia, nel secolo scorso, degli studi sul comportamento animale e delle categorie ad essi sottese. La seconda si avvale dei molti esperimenti condotti di recente riguardo a vari aspetti del comportamento animale, al fine di trarne indizi relativi alle due principali forme di soggettività consapevole: il sentire come propri vissuti emozioni e sentimenti e il formare attivamente concetti e modelli mentali da parte, quanto meno, di mammiferi e uccelli.

Il mondo dei quanti è davvero bizzarro. Ci sono oggetti microscopici che possono esistere in due luoghi diversi simultaneamente, particelle che sono anche onde, e stati che si modificano quando vengono osservati. Proprio grazie alle sue stranezze, però, la meccanica quantistica ha reso possibili applicazioni pratiche di cui oggi non potremmo più fare a meno - come i laser e i transistor - ed è quindi fondamentale per il nostro presente e soprattutto per il nostro futuro. Un libro che passa in rassegna le principali applicazioni e implicazioni della fisica dei quanti, così assurde e così necessarie, e risponde a tutte le principali domande su questa disciplina. Cos'è il paradosso del gatto di Schrödinger e cosa c'entra con la crittografia? E il computer quantistico, di cui tanto si sente parlare, in cosa si differenzia dai nostri comuni pc? Riusciremo a conciliare la teoria quantistica e la relatività? "Il mondo dei quanti" ci aiuterà a capire meglio la nostra strana realtà e a riflettere anche su questioni apparentemente molto lontane dalla fisica, come il funzionamento della coscienza e l'evoluzione della vita. Chiude il libro una divertente raccolta di 100 "idee quantistiche": curiosità, citazioni famose, barzellette, consigli turistici e riferimenti al mondo letterario, artistico, musicale e cinematografico. Curato dall'editor di «New Scientist» Alison George, il volume ospita contributi di importanti esperti di fisica quantistica.

La ricerca scientifica ci ha fatto conoscere i principali processi che avvengono sia nel mondo naturale che in quello umano. Le nuove biotecnologie, dopo il progetto del Genoma Umano, grazie alla versatilità della materia prima utilizzabile, cioè cellule umane e vegetali, batteri, lieviti, trovano applicazione in molti settori che vanno dall’agroalimentare a quello sanitario, al farmaceutico, allo zootecnico, all’energetico, all’ambientale e all’industriale. Questo crescendo di studi ha soprattutto dimostrato che gli scienziati, che nel tempo sono andati alla ricerca affannosa dell’emancipazione e dell’evoluzione dell’homo sapiens, sono spesso stati oggetto di discussione e di aspre critiche.