Matematica e scienze

Una guida fotografica rivolta a tutti gli appassionati di natura, che descrive con schede sintetiche ma dettagliate tutte le specie di anfibi e rettili presenti in Sardegna. Le fotografie sono state appositamente realizzate allo scopo dagli autori, in Sardegna.

È una nebbiosa serata invernale e con un gruppo di amici volete rilassarvi dopo una dura giornata di lavoro. Che fate? Andate al più vicino centro commerciale con annessa multisala per vedere l'ultimo successo di botteghino? C'è un problema: non esiste un cinema nel vostro paese e, a dirla tutta, in nessun posto sulla Terra. No, non siete in un futuro apocalittico. Voi e i vostri amici siete seduti in una taverna fumosa e poco illuminata, nel 1478, forse a Venezia, forse a Perugia, o magari a Milano. Come passate la serata allora, senza televisione, romanzi o discoteche? Potete giocare! Il capo brigata ha una serie inesauribile di bolzoni - giochi, trucchi, enigmi e passatempi - da proporre: sa bene che, attraverso i giochi, le meraviglie della matematica fanno breccia anche nelle «menti incolte». Questo libro è la raccolta, tradotta e commentata, dei giochi matematici che Luca Pacioli, figura fondamentale della matematica dei secoli XV-XVI, descrive in un manoscritto del Quattrocento sconosciuto al grande pubblico. Sono giochi antichi e attualissimi, sempre ricchi di fascino, soprattutto se si leggono nel volgare dell'epoca. Il libro solletica inoltre l'interesse del cultore di ricreazioni matematiche, descrivendo come si divertivano e come giocavano gli uomini alla fine del Medioevo.

Questo libro è pensato come testo di riferimento per un corso base di algebra lineare e geometria analitica per studenti di Ingegneria, Economia e non solo. Il volume, caratterizzato da una struttura agile e “student friendly”, è dotato di molti esempi ed esercizi, sia frammisti all'esposizione della teoria sia alla fine di ogni capitolo, e include al suo interno le loro soluzioni. La suddivisione degli argomenti garantisce l’autonomia di ciascun capitolo e permette di trattare in ordine diverso i temi proposti facilitando lo studente a una completa acquisizione della disciplina.

Questo testo (del 1973) è espressione da un lato di uno dei momenti più intensi e creativi del pensiero dell'autore, dall'altro presenta un'immagine dell'impresa scientifica per molti aspetti analoga a quella di molti esponenti della cosiddetta "nuova filosofia della scienza", da Kuhn a Feyerabend. Un'epistemologia umanistica poiché per Polanyi l'uomo riassume l'universo, portando in sé gli elementi dei livelli più bassi - la componente fisico-chimica e fisiologica - e quelli più alti della gerarchia degli esseri viventi - cioè la coscienza, il linguaggio e i prodotti culturali, la responsabilità, insomma il suo essere persona.

La moderna teoria dei gruppi in matematica ha avuto origine dagli studi pionieristici di Sophus Lie sulla risoluzione di equazioni differenziali, il quale, già a fine Ottocento, aveva notato che "i principi della meccanica hanno un'origine gruppale". La constatazione di Lie acquista oggi il valore di profezia poiché influisce sull'intera fisica teorica. Perché? Qual è il ruolo del concetto di gruppo nella fisica e nella conoscenza in generale? Nel volume si cercherà di dare una risposta a queste domande.

Uova, latte e farina sono gli ingredienti fondamentali di una torta, ma sono anche il prodotto di milioni di anni di evoluzione e rappresentano in quel contesto una soluzione geniale al problema della riproduzione fuori dall'acqua. Per le uova, l'idea era circondare l'uovo fecondato con una piccola porzione di mare, arricchito di nutrienti, e chiudere il tutto in un guscio resistente alla disidratazione e alle infezioni. Lo inventarono i dinosauri e va ancora di moda. Se pensassimo a questo quando apriamo la dispensa, toccheremmo letteralmente con mano l'evoluzione darwiniana mentre prepariamo la cena. Anche il latte ha una storia analoga: è l'invenzione per eccellenza dei mammiferi, che avevano il problema di nutrire i loro piccoli senza poter deporre uova. La farina, infine – una polvere di semi triturati – è l'equivalente vegetale dell'uovo: il sistema che hanno escogitato le piante per colonizzare la terraferma. Questi tre ingredienti sono così nutrienti per un motivo molto chiaro: si sono evoluti nel corso di milioni di anni proprio per nutrire. Ogni cibo che mangiamo ha un'affascinante storia evolutiva alle spalle: e gli uomini hanno sviluppato la capacità di mangiare ben 4000 specie vegetali. A partire da questo, Jonathan Silvertown si diverte a illustrarci, tra un'infinità di storie affascinanti, uno strano menù evoluzionistico, composto di più portate (o capitoli): una entrée, una contestualizzazione storica, e poi frutti di mare, zuppa, pesce, carne, verdura, spezie, dolce, formaggio, vino e molta convivialità. "A cena con Darwin" delinea un tour gastronomico del gusto del genere umano che ci aiuta a comprendere l'origine delle nostre diete e dei cibi che sono stati centrali per millenni nelle nostre culture. Nel viaggio incontriamo microbi, funghi, animali e vegetali, l'evoluzione del nostro senso del gusto e dell'olfatto, gli aromi che ci inebriano e quelli che ci repellono, sempre con la selezione naturale darwiniana a farci da bussola lungo il cammino. Un affresco sontuoso in cui cibo, scienza e società umana si mescolano inestricabilmente tra loro, imbandendo una mensa ricca e variegata, alla quale ci invita, sorridente, l'autore.

Che cosa significa essere una pianta? Siamo in grado di metterci «nei suoi panni», di capire che cosa percepisce dei suoi simili e del mondo esterno? A lungo il mondo vegetale è stato considerato come un essere passivo e immobile, specializzato nell'affascinante alchimia della fotosintesi. Oggi i progressi della biologia vegetale ne danno un'immagine radicalmente nuova, come di un essere complesso e integrato, indefinito e caratterizzato da molteplici modi di entrare in relazione con l'ambiente. Non solo: le piante parlano e comunicano chimicamente tra di loro e in tutte le direzioni, segnalando un potenziale pericolo, ma anche con gli animali che le impollinano o con quelli con cui vivono in simbiosi.

Cosa sono l'intelligenza, la memoria e le emozioni? Come prendiamo decisioni e ricerchiamo la felicità? Oggi possiamo comprendere almeno in parte come il cervello, la nostra scatola delle meraviglie, ci metta in grado di percepire il mondo attraverso i cinque sensi, come ci permetta di rielaborarlo e di tradurlo in azioni concrete e pensieri astratti. Non tutto ci è ancora chiaro: ad esempio non abbiamo svelato gli intimi meccanismi che inducono proprio alcune cellule del cervello a "decidere" di interagire tra di loro per dare origine a un pensiero o a un'azione concreta. Non abbiamo nemmeno compiutamente riempito di significato, dal punto di vista scientifico, termini come intelligenza, coscienza, empatia e sentimento, che pure ci risultano così familiari. Ciononostante il nostro agire è il prodotto delle funzioni del cervello, quindi studiare l'uomo che pensa può aiutarci a capire l'uomo che fa. Per questo descrivere la parte del nostro corpo che conosciamo meno significa parlare non soltanto di scienza ma affrontare la società, la politica, la cultura, la nostra vita quotidiana. Questo libro racconta in modo avvincente l'architettura del laboratorio delle idee e le leggi che lo governano: avvicinarsi a questo mistero permette di intuire ciò che può fare e non può fare il cervello, prima di immaginare cosa è bene che faccia o non faccia.

Il lavoro di Albert Einstein è considerato tra i più rivoluzionari e produttivi della fisica del XX secolo. La teoria della relatività generale ha ottenuto numerose verifiche sperimentali. Nel febbraio 2016 la collaborazione scientifica LIGO-Virgo ha annunciato la prima rivelazione diretta delle onde gravitazionali provenienti dallo scontro di due buchi neri grazie agli interferometri gemelli Advanced LIGO. Per questo risultato il Nobel per la Fisica 2017 è andato a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne. La scoperta dimostra che Einstein ancora una volta aveva ragione e che la relatività generale, a oltre un secolo di distanza, è più che mai attuale, e in grado di aprire nuovi scenari sullo studio del cosmo. Grazie al coinvolgimento dell'interferometro Advanced Virgo, fisici e astrofisici hanno osservato il primo evento della collisione di due stelle di neutroni. Questo risultato ha segnato un cambiamento epocale nel nostro modo di studiare l'universo, segnando la nascita dell'astronomia multimessaggero. Prefazione di Lorenzo Amati.

Bertrand Russell ha scritto che la matematica può stupire e ammaliare tanto quanto la poesia. E in effetti anche la fisica e la matematica sono sempre state viste come una forma d'arte, nonostante usino altri strumenti e altri sguardi: formule e serie numeriche al posto di parole, scalpelli e colori. Più di due secoli fa Eulero, matematico svizzero tra i più prolifici della storia, scrisse quella che è stata definita "l'equazione di dio", una formulazione stilisticamente semplice eppure profonda nel suo significato e nelle sue implicazioni, capace di creare un inaspettato legame tra cinque simboli alla base dell'analisi matematica. Da allora la formula di Eulero, considerata come la più bella di sempre, ha conosciuto un numero sterminato di applicazioni, dall'aritmetica di base agli interessi composti in economia, fino alla tecnologia che maneggiamo ogni giorno.

Il testo offre una trattazione sistematica dei principali argomenti che normalmente costituiscono i contenuti di un corso universitario di Statistica di base, che concernono, in sintesi, la statistica descrittiva, il Calcolo delle probabilità e la statistica inferenziale. Pertanto, dopo alcuni capitoli in cui si espongono le tecniche aventi come scopo la sintesi, ottenuta tramite opportuni indici e rappresentazioni grafiche, di insiemi di dati raccolti durante le rilevazioni statistiche e concernenti uno o più fenomeni reali, al fine di una loro chiara interpretazione, il testo presenta un capitolo dedicato alla teoria della probabilità, propedeutica alla Statistica inferenziale, volta all'induzione probabilistica sulla struttura incognita di una popolazione, e che è oggetto degli ultimi cinque capitoli. Obiettivo del volume è quello di far acquisire gradualmente i concetti, la terminologia e i metodi della statistica. Oltre la modalità di trattazione degli argomenti, semplice ma minuziosa, caratteristiche fondamentali sono i numerosi esempi applicativi dei principi e metodi della disciplina a dati tratti dalla realtà nazionale. Il testo si indirizza a studenti dei corsi di Statistica di base, di Statistica descrittiva o di Calcolo delle probabilità e Inferenza statistica, a coloro che si preparano per i concorsi, ma anche a funzionari e tecnici, di enti pubblici e privati, che si servono dei metodi e degli strumenti statistici.