Matematica e scienze

Se la letteratura nasce quando qualcuno urla al lupo e il lupo non c'è, e la fisica comincia quando qualcuno capisce come accendere il fuoco strofinando le pietre, la matematica quando nasce? La matematica nasce perché gli esseri umani sono impazienti. Torneranno i lupi, saranno più di noi? Quanto ci vuole per accendere il fuoco con i sassi? Gli esseri umani hanno bisogno di segnare il tempo, un prima un dopo. E per segnare il tempo si sono inventati i numeri: allineare sassolini uno dietro l'altro, annodare un filo, stabilire una successione. È questa la storia avvincente e vertiginosa che ci racconta Chiara Valerio, attraverso le vite di sette matematici - sei veri e uno finto. Perché la matematica è una forma di immaginazione che educa all'invisibile, e allora ripercorrere le vite di chi ha così esercitato la fantasia ci permette di capire quella grammatica che descrive e costruisce il mondo ricordandoci costantemente che siamo umani. Per capire come János Bolyai, matematico, abbia risolto il problema delle parallele, bisogna tornare indietro di una vita, a Farkas Bolyai, suo padre, matematico. Senza Mauro Picone, giovane matematico, sull'altopiano della Bainsizza - lo stesso di Emilio Lussu - l'esercito italiano non avrebbe mai potuto fare la guerra. Se Alan Turing, il risolutore di Enigma, desiderava ardentemente essere una macchina, Norbert Wiener, il padre della cibernetica, non avrebbe mai e poi mai voluto essere un bambino prodigio: entrambi tuttavia progettavano automi.

Alex Bellos incontra una tribù amazzonica che concepisce solo tre numeri (1, 2 e molti). Vola in Giappone da uno scimpanzè che sa contare. In Germania interroga il più veloce calcolatore mentale del mondo, in India un saggio indù. Risolve il mistero dello zero e dimostra che la diversa percezione del tempo di adulti e bambini è dovuta all'intuizione logaritmica. In uno stile comprensibile e rigoroso, supportato da diagrammi e figure, "Il meraviglioso mondo dei numeri" spazia tra storia, filosofia e matematica, tra paradossi logici e statistici. E dimostra come il mondo della matematica sia molto più variopinto e divertente di quel che immaginavamo.

Durante il nazismo alcuni fisici cercarono di dar vita a una fisica ariana che escludesse ogni "idea giudaica", molti altri fecero compromessi e concessioni pur di continuare a lavorare. Tra questi vi erano tre fisici di levatura mondiale, attraverso i quali Philip Ball racconta la storia della fisica tedesca sotto Hitler. Max Planck, il pionere della teoria dei Quanti, universalmente stimato per la condotta morale che seppe mantenere durante il regime; Peter Debye, un fisico nederlandese che arrivò a dirigere il più importante istituto di ricerca del Reich prima di andarsene negli Stati Uniti nel 1940; Werner Heisenberg, lo scopritore del principio di indeterminazione, che ebbe un ruolo di primo piano nella corsa tedesca alla bomba atomica. Alla fine della guerra molti scienziati tedeschi rivendicarono la propria apoliticità e la propria opposizione al regime: Debye affermò di essere andato in America per fuggire dalle interferenze naziste alle sue ricerche; Heisenberg sostenne, insieme ad altri, di aver deliberatamente rallentato la fabbricazione della bomba atomica... Muovendosi tra storia, biografia e storia della fisica, l'autore inquadra le difficili e ambigue scelte morali di tre vite intrappolate tra gli ideali della scienza e un'ideologia tirannica; illuminando di nuova luce i vari modi in cui la maggioranza degli scienziati, tra complicità e resistenza, fece i conti con il regime nazista.

Un investigatore privato dell'Oregon che smaschera gli illeciti finanziari grazie alla legge di Benford; un tassista di Tucson ossessionato dai numeri primi che vince il Campionato del mondo di calcolo mentale; un giovane professore francese insignito della Medaglia Fields che in patria è celebre come una pop star; un "incomprensibile" gratta e vinci basato sui numeri negativi; una "setta segreta" di matematici che scrive libri sotto pseudonimo. Dall'autore de "Il meraviglioso mondo dei numeri", una storia non convenzionale della "regina delle scienze" che costringerà tutti noi a guardare la realtà in modo diverso.

"Ci sono frontiere, dove stiamo imparando, e brucia il nostro desiderio di sapere. Sono nelle profondità più minute del tessuto dello spazio, nelle origini del cosmo, nella natura del tempo, nel fato dei buchi neri, e nel funzionamento del nostro stesso pensiero. Qui, sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l'oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato". Tale è il presupposto di queste "brevi lezioni", che ci guidano, con ammirevole trasparenza, attraverso alcune tappe inevitabili della rivoluzione che ha scosso la fisica nel secolo XX e la scuote tuttora: a partire dalla teoria della relatività generale di Einstein e della meccanica quantistica fino alle questioni aperte sulla architettura del cosmo, sulle particelle elementari, sulla gravità quantistica, sulla natura del tempo e della mente.

Siamo tutti dei perfetti bugiardi, e non mentiamo solo agli altri, ma anche a noi stessi, e non sono certo poche le occasioni che abbiamo per ingannare o per ingannarci. Può succedere ovunque: durante una relazione sentimentale o nella cabina di pilotaggio di un aereo al decollo, quando si pianifica una guerra o mentre si discute sul posto di lavoro. In realtà, inganno e autoinganno, come questo libro dimostra ricorrendo a numerosi esempi, possono allontanarci cosi tanto dalla realtà al punto da spingerci verso vere e proprie catastrofi, compresa la morte. Ma allora perché l'inganno ha un ruolo così importante nella nostra vita quotidiana? Perché inganniamo, veramente? In questo ambizioso e per molti aspetti provocatorio saggio, l'insigne biologo Robert Trivers, uno dei padri riconosciuti della genetica evoluzionistica, sostiene che la menzogna è la forma più efficace di comunicazione umana e che l'autoinganno si evolve al servizio dell'inganno: inganniamo prima di tutto noi stessi per consentirci di imbrogliare meglio gli altri. Crediamo di essere più intelligenti, più belli, migliori di quanto siamo veramente per motivi biologici, per aiutarci a sopravvivere, per procreare. Falsità, menzogne, bugie sono presenti a ogni livello della vita, nel privato come nella politica internazionale. Ingannano i batteri, le piante, gli insetti e una vasta gamma di specie animali. Dai virus che imitano il comportamento dell'organismo che li ospita fino all'uomo che nel ricordo distorce (spesso volutamente)...

Charles Darwin fu l'uomo che più di ogni altro incrinò una concezione del mondo e della vita che resisteva immutata da secoli. Con quest'opera (sono qui raccolte le due parti che componevano il "Saggio del 1844" che prelude alla sistematizzazione di "L'origine delle specie") scardinò il fondamento biblico della creazione dell'universo, introducendo il concetto di una lenta evoluzione delle specie animali e vegetali. È innegabile che tale idea, variamente abbozzata, sia sempre esistita nella storia del pensiero, fin dai tempi dei Greci: ma è solo con Darwin che l'intuizione raggiunge una struttura sistematica e una fisionomia definita. Sulla base di un numero imponente di dati, osservazioni, raffronti sulla flora e la fauna di differenti latitudini, il giovane naturalista inglese giunse a conclusioni sconvolgenti e rivoluzionarie. Le sue ricerche gli procurarono allo stesso tempo notorietà, gloria, biasimo, persino odio. La teoria dell'evoluzionismo fece nascere un dibattito aspro e talvolta violento che non accenna a placarsi neppure oggi.

A un uditorio che si presume esilarato un Feynman in forma smagliante lancia le sue provocazioni intellettuali, spiegando col suo stile immediato e antiretorico in che consiste il metodo scientifico; mostrando, ad esempio, come sovente un'ipotesi da «quasi certamente» falsa possa diventare «quasi certamente» vera. O viceversa. Nel «quasi» è il succo di tutto il suo argomentare, un misto accattivante di vera-falsa ingenuità e di spietata astuzia analitica che lo porta a vagabondare al di fuori della fisica, nelle regioni di confine, dall'etica alla religione alla politica, a chiedersi il perché delle cose, della vita, di tutto, mosso da una curiosità insopprimibile, fanciullesca.

Questo libro parla di un delitto. E del suo autore, a cui quel crimine costerà molto caro. Tutto accade in poco tempo, tra l'ottobre del 1608 e il gennaio del 1610, quando il cielo che si credeva di conoscere viene distrutto. Il cielo contemplato da Omero e Ovidio, da Aristotele e Tolomeo, da Dante e Tommaso d'Aquino, a un certo punto non esiste più. Anzi, ed è questa la cosa davvero terribile, non è mai esistito. E a fargli violenza, a stravolgere l'idea di rassicurante ordine che da sempre simboleggiava, è un oggetto nato quasi per scherzo, che permette di trascendere i limiti imposti dalla natura ai sensi e alla conoscenza umana. Spesso descritta in modo lineare e al limite della banalità, l'invenzione del telescopio assume qui, grazie anche alla pubblicazione di numerose lettere e documenti d'archivio inediti, i tratti di una storia più complicata e sofferta, dove in primo piano non c'è solo Galileo. Con lui, protagonisti sono matematici, astronomi, filosofi e teologi come Paolo Sarpi, Johannes Kepler e il cardinale Bellarmino, ma anche artigiani, uomini di corte, ambasciatori, nunzi pontifici e sovrani come Rodolfo II, Enrico IV e Giacomo I, insieme a poeti e artisti della levatura di John Donne e Jan Brueghel. Una storia avvincente, raccontata istante per istante, dove la potenza visiva del nuovo strumento fini per incarnare significati che andavano ben oltre la scienza degli astri.

"La variazione degli animali e delle piante allo stato domestico" va considerata una delle tre opere maggiori di Darwin, insieme all'Origine delle specie e all'Origine dell'uomo. Sono i tre libri che fondano il pensiero evoluzionista. Però del terzetto, la Variazione è senz'altro quello che ha avuto meno attenzione fra gli studiosi. In Italia, addirittura, non ha avuto traduzioni successive a quella di Giovanni Canestrini del 1876. Qualcuno ha pensato che quest'opera valesse soltanto per le pezze d'appoggio che forniva alla teoria generale darwiniana, ma in realtà è il luogo dove Darwin definisce questioni fondamentali come le leggi per l'ereditarietà, l'incrocio e la variazione. I meccanismi della selezione naturale e della selezione artificiale indotta dall'uomo procedono con modalità diverse, ma appartengono allo stesso ordine di fenomeni, e questa è un'acquisizione scientifica che conferma la teoria evoluzionistica e la apre a una serie di questioni mai affrontate prima da Darwin. Per il lettore non specialista va anche aggiunto che lo stile argomentativo di Darwin è sempre comprensibile e accattivante, anche perché gli scienziati dell'epoca non avevano ancora elaborato linguaggi troppo tecnici, accademico-esoterici. E dunque ripercorrere queste pagine significa accedere a uno degli snodi principali della scienza moderna imparando tante cose che riguardano piante e animali ben noti coi quali abbiamo a che fare quotidianamente. Prefazione di Telmo Pievani.

Rielaborato e meditato per quasi vent'anni nella quiete della campagna inglese, alla sua pubblicazione, nel 1859, questo capolavoro della letteratura moderna ha cambiato per sempre il nostro modo di vedere il mondo, segnando da allora un "prima" e un "dopo". La teoria della selezione naturale, proposta in queste pagine, è alla base della moderna biologia evoluzionistica, ma da molti decenni ormai è entrata a far parte del nostro bagaglio culturale più ampio, ben al di là del suo merito scientifico. E, come per tutti i classici, la sua attualità non tramonta e continua a stupire. Prefazione di Luca e Francesco Cavalli Sforza. Introduzione di Giuseppe Montalenti.

I quattro volumi che compongono quest'opera possono essere letti e consultati autonomamente, pur componendo nel loro complesso un disegno coerente. Il quarto volume è dedicato all'intreccio profondo, di confronto e di cooperazione, di scontro-incontro, di reciproca necessità tra la matematica e le altre discipline elaborate dall'ingegno umano. Non vi è nulla che separi nettamente la ricerca matematica dalla cosiddetta "cultura", né in campo umanistico (argomento del terzo volume, intitolato Suoni, forme, parole e in uscita nel 2011) né in quello scientifico (argomento di questo quarto volume). La fisica, l'economia, la computer science o la biologia sono legate a doppio filo con la matematica, che ne rappresenta a un tempo l'ispirazione e il termine di paragone; simmetricamente, la matematica trova a sua volta nelle altre discipline ispirazione concettuale e metodologica, in un gioco di specchi che risulterà chiaro al lettore di quest'opera.