Matematica e scienze

Un manuale di base agile e completo per studiare la chimica in modo semplice, rapido e chiaro. Uno strumento essenziale per approcciarsi ai principali argomenti di questa disciplina: dalla storia alle definizioni di materia e stati di aggregazione, dai passaggi fisici alla nomenclatura dei composti, dalle reazioni alla struttura dell'atomo, dalla chimica inorganica a quella biologica. Il volume è arricchito da un ampio apparato di foto, schemi e tabelle, da una tavola degli elementi e da un indice analitico.

Un manuale di base agile e completo per studiare la botanica in modo semplice, rapido e chiaro. Uno strumento essenziale per approcciarsi ai principali argomenti di questa disciplina: dalla cellula vegetale alla fotosintesi, dalle basi della classificazione ai principali gruppi di piante, dal fiore e i suoi elementi alla fitogeografia. Il volume è arricchito da un ampio apparato di foto, schemi e tabelle e da un indice analitico.

Un manuale di base agile e completo per studiare la genetica in modo semplice, rapido e chiaro. Uno strumento essenziale per approcciarsi ai principali argomenti di questa disciplina: dalle prime scoperte alle leggi fondamentali, dalla definizione di gene alle mutazioni, dalla genetica umana a quella molecolare, dall'ingegneria genetica alle sue applicazioni. Il volume è arricchito da un ampio apparato di foto, schemi e tabelle, da un glossario e da un indice analitico.

Ascensori, spazzolini elettrici e macchine del caffè, cellulari e carte di credito. Sono cose che usiamo quotidianamente e che diamo per scontate. Ma come funzionano? Raccontando un giorno qualsiasi della nostra vita, e tutti i marchingegni che ormai usiamo senza nemmeno farci caso, James Kakalios rende accessibile anche ai non addetti ai lavori il meraviglioso mondo della fisica. Come fa un frigorifero a raffreddarsi, un macchinario a raggi X a esplorare il nostro corpo, il tostapane a sparare in aria un toast, un Telepass ad alzare la sbarra di fronte alla nostra automobile? Per non parlare degli aerei o dei treni ad alta velocità. Evitando astrazioni e termini complicati, ancora una volta il professor Kakalios trasforma la scienza in un'entusiasmante avventura.

Come è nata la vita sulla Terra? Come si sono formati gli organismi viventi a partire da materia inerte? Qual è il segreto del meccanismo riproduttivo che assicura una sostanziale identità tra gli individui della stessa linea generativa? E, infine, dove si colloca la specie umana in questo strabiliante anche se sempre meno misterioso processo? Per rispondere nel modo più semplice a domande così complicate un matematico-informatico, Vincenzo Manca, e un letterato-scrittore, Marco Santagata, hanno scelto di raccontare la nascita e l'evoluzione della vita sul nostro pianeta, a partire dal Big Bang, come la sceneggiatura di un film, descrivendo con la giusta tensione narrativa ambienti, personaggi, azioni, sequenza cronologica e i passaggi indispensabili per seguirne la trama. Così, pagina dopo pagina, incontriamo tutti i principali protagonisti - atomi, molecole, monomeri, polimeri, membrane, cellule, cromosomi, organismi e specie - e le svolte epocali di quella grandiosa e meravigliosa avventura iniziata 3 miliardi e 800 milioni di anni fa con la comparsa della protocellula LUCA, un aggregato di molecole in grado di generare copie di sé capaci di generarne altre, dalla quale provengono tutti gli esseri viventi. Rinunciando volutamente a formule chimiche ed equazioni matematiche, essenziali nell'elaborazione e comunicazione scientifica ma spesso barriere insormontabili per i non specialisti, gli autori sono riusciti - anche grazie agli illuminanti disegni di Guido Scarabottolo che corredano l'esposizione - nell'ardua impresa di illustrare in modo chiaro e senza mai scadere nella banalizzazione processi biochimici complessi come la replicazione, la generazione, la memorizzazione e la riproduzione, che sono i fili con cui l'«accidente» e la «regola» hanno tessuto l'ordito della nostra storia e identità biologica. Un lunghissimo cammino che, nonostante gli enormi progressi compiuti nella conoscenza delle sue leggi e della sua dinamica, lascia ancora aperti molti interrogativi cruciali. Frutto dell'incontro culturale tra due mondi e del contagio creativo di schemi mentali e linguaggi diversi, "Un meraviglioso accidente" premia l'ambizioso sforzo degli autori di voler trasmettere, con una narrazione piana, le idee di base sulla vita in forma non «scientificamente confezionata».

L'umanità ha sempre narrato il proprio destino, fin dai primi miti cosmologici. È il racconto che dà un senso agli eventi, che sarebbero, senza di esso, solo materiali inerti. Lo stesso vale per la matematica, che può parlare solo se il suo senso è narrato in una storia. Nei «programmi» di grandi matematici - Hilbert, Klein o Langtands - i concetti sono i protagonisti di una fiaba che combina nuove idee in moduli ricorrenti, quelle tecniche del ragionamento che sono nate dalla retorica e dalla poesia greca. Ogni dimostrazione diviene allora la storia di un viaggio in un paese sconosciuto, alla ricerca di nuove strade di collegamento: brevi, lunghe o accidentate che siano, i matematici preferiscono sempre quelle che salgono sulle vette e mostrano ampi paesaggi.

Sapere una cosa, sapere di saperla, confrontare ciò che noi sappiamo con ciò che sanno gli altri sono situazioni complesse in cui gli esseri umani si trovano continuamente: in famiglia, a scuola, tra amici, ma anche in ufficio, nella comunità scientifica, e così via. Questo libro viene in nostro aiuto offrendoci tecniche utili a ragionare basandoci non esclusivamente sulle nostre conoscenze, ma anche su quelle altrui. Con il supporto di fumetti e di esempi tratti dalla filosofia e dalla letteratura di tutti i tempi, l'autore si serve di casi vicini all'esperienza concreta dei lettori per far luce sulle regole che presiedono a questi scenari di interazione e che si trovano anche nella teoria dei giochi, nell'economia e nelle scienze sociali. Un viaggio nell'epistemologia interattiva in compagnia dei più diversi e affascinanti personaggi - da Socrate ad Alice, nel suo paese delle meraviglie, da Otello a Sherlock Holmes, fino alle immancabili dispute fra Achille e la tartaruga - alla scoperta delle regole per pensare con lucidità e comunicare meglio.

Che cos'è l'infinito? Esiste un infinito più grande di un altro? E che cosa succede se lo si somma a se stesso? Raddoppia come accade a un qualsiasi numero? L'idea di infinito appare tanto semplice quanto inafferrabile. Persino un bambino riesce a coglierne l'essenza, e basta un percorso circolare per aprire la possibilità di un viaggio che non avrà mai fine. Eppure in matematica, nel mondo della logica e dell'astrazione, definire e addomesticare l'infinito è stato un processo lungo e laborioso. In questo suo nuovo libro Eugenia Cheng ci conduce per mano a esplorare i misteri dell'infinito. Lo fa con la solita passione contagiosa, ricorrendo a una prosa ricca di immagini e analogie illuminanti che rendono la lettura coinvolgente e facilitano la comprensione. Così, inseguendo l'infinito, ci ritroviamo senza quasi accorgercene a penetrare in alcuni dei concetti più profondi della matematica, come l'assioma della scelta, le basi del calcolo infinitesimale, o le definizioni di funzione, numerabilità e continuità. Al centro della Matematica dell'infinito c'è la metafora del viaggio, un viaggio di conoscenza che non si esaurisce mai, perché ogni progresso allarga i confini dell'ignoto. Ma il viaggio in cui Eugenia Cheng ci guida è soprattutto un viaggio dentro la matematica, fino alla sua essenza più intima, un viaggio che ci mostra la sconfinata potenza del pensiero matematico astratto. E della creatività della mente umana.

La teoria dei quanti rappresenta, ancora oggi, uno dei più eccitanti orizzonti della fisica. Eppure, in pochi conoscono il grande contributo che a questa disciplina hanno dato gli eccessi del movimento New Age degli anni Settanta. Molte delle idee che sono alla base della fisica dei quanti ebbero origine dalla frenetica controcultura di quegli anni, da un fecondo miscuglio di bong, "viaggi" con Lsd, misticismo orientale, teorie del complotto ed entusiastiche fedi nell'Età dell'Acquario, santoni piegatori di cucchiai e altri bizzarri personaggi. Del resto, gli stessi padri della scienza moderna, Einstein, Bohr, Heisenberg e Schrödinger, avevano intuito che l'unica possibilità per la fisica di progredire era quella delle vie traverse, in cui era necessario affrontare a testa bassa alcune grandi sfide filosofiche: il semplice utilizzo delle equazioni a fini di calcolo non sarebbe mai bastato. Ad applicare alla lettera questi suggerimenti furono i membri del Fundamental Fysiks Group, che rifiutando l'imperativo dominante nel mondo accademico «zitto e calcola» avviarono un processo di rinnovamento che rivoluzionò per sempre il futuro della fisica. David Kaiser, docente di fisica al Mit, svela i retroscena di quegli anni con ironia, ricostruendo rigorosamente le vicissitudini di un gruppo di sognatori che si sono ribellati alle convenzioni e hanno esplorato «il lato ignoto e selvaggio della scienza», gettando le basi di una nuova e «stupefacente» storia della fisica.

Guardatevi attorno. Tutto quello che vedete esiste esclusivamente grazie a una tra i miliardi e miliardi di stelle che compongono l'universo: il Sole. Senza il Sole non ci sarebbero la luce, il calore, la gravità e, in definitiva, la vita. Ma che cosa rende questo astro tanto speciale? Che cosa rende possibile quello che è stato impossibile in qualunque altro luogo - per quanto ne sappiamo - nelle infinite profondità del cosmo? In quale modo una potenza capace di originare venti che viaggiano a centinaia di chilometri al secondo riesce a mantenere in equilibrio la Terra e i pianeti e satelliti vicini senza disintegrarli o abbandonarli a un'eterna deriva interspaziale? "Viaggio al centro del Sole" ci consente di esplorare tutti i segreti della nostra stella madre: dai 170 000 anni che un fotone impiega per arrivare all'esterno dal centro del Sole, agli 8 minuti e 20 secondi che gli sono necessari per raggiungere la crosta terrestre; dalle macchie solari, studiate già da Galileo, agli imprevedibili e fugaci «brillamenti», uno sprigionamento di energia pari a quello di 170 milioni di bombe atomiche cui dobbiamo alcune delle più spettacolari aurore dei nostri cieli; dalle teorie sull'origine del Sole fino alle ipotesi su ciò che avverrà alla sua morte, tra circa 5 miliardi di anni. Un racconto che ripercorre i millenni di osservazioni a occhio nudo, i secoli di osservazioni al telescopio e i decenni di osservazioni dallo spazio; le storie degli scopritori dei misteri dell'energia - tra i quali figura anche l'insospettabile medico di bordo di una nave - e dei pionieri dell'esplorazione del cosmo. Con "Viaggio al centro del Sole" la fisica Lucie Green, grazie a una prosa di rara chiarezza e alla sua profonda competenza scientifica, ci guida attraverso il tempo e la materia a vedere da vicino le tempeste geomagnetiche, le eruzioni sulla superficie del Sole, e ancora oltre - fino a sfiorare con la mente un nucleo che arde a più di 15 milioni di gradi.

"I buchi neri sono un'apertura verso qualcosa che sta al di là del nostro mondo abituale in diversi sensi. Un buco nero è un'estrema deformazione dello spazio e del tempo. Il suo contorno è un luogo, detto orizzonte degli eventi, dove un attimo si dilata in eternità e dove la luce resta sospesa immobile. Al di là dell'orizzonte c'è una regione senza ritorno, dove il tempo converge verso un punto ben preciso nello spazio. In questo punto centrale c'è un'infinita concentrazione di energia e le equazioni della fisica cessano di valere. E al di là di questo punto? Le simmetrie matematiche si aprono verso altri universi, o forse altri luoghi nello spazio e nel tempo. Questi corpi celesti tanto stravaganti sono entrati a far parte del nostro quotidiano grazie alla recente rilevazione delle onde gravitazionali, tenuissimi segnali che ci giungono da immani catastrofi cosmiche verificatesi alcuni miliardi di anni fa, a miliardi di anni luce da noi: il collasso e la fusione di coppie di buchi neri. Questo libro ripercorre le tappe dei processi di pensiero e di osservazione che ci hanno portato dapprima a immaginare la realtà dei buchi neri - e infine a incontrarla. E anche una rievocazione del mio personale coinvolgimento nella prima identificazione di un buco nero all'inizio degli anni '70 all'Università della California. È, infine, un assaggio della sfida che i buchi neri rappresentano per la nostra ordinaria illusione di sapere chi siamo, da dove veniamo, dove andiamo, cosa succede intorno a noi..." (Shantena Augusto Sabbadini)

Lo spettro degli argomenti trattati da Gould è assai vario, ma ruota attorno al tema centrale della teoria dell'evoluzione e della storia naturale. L'evoluzionismo permette di individuare l'operare dell'evoluzione anche in argomenti molto poco tradizionali, come l'evoluzione della tastiera della macchina per scrivere, e nelle stranezze e negli "errori" della natura, come l'esistenza di capezzoli nel maschio dell'essere umano o il gigantesco uovo di kiwi, considerati fenomeni istruttivi proprio perché spiegano meglio della "perfezione" naturale il funzionamento e il carattere storico dei meccanismi evolutivi.