Matematica e scienze

È possibile che l'umanità possa essere alla soglia del momento più importante della sua storia: un contatto con una civiltà extraterrestre potrebbe essere imminente. Fino ad ora, questo è stato il tema di libri di fantascienza e film su extraterrestri. Ma scientificamente parlando, l'universo è troppo grande per mantenere una sola civiltà, quella umana. È possibile che arrivino gli Extraterrestri?

Per Matematica vedica si intende la matematica che risale ai Veda, i testi sacri dell’induismo, fonte della conoscenza, trasmessa oralmente attraverso i Sutra. Si tratta quindi di un antichissimo sistema di calcolo, risalente ai tempi degli antichi indiani, ormai esportato anche in occidente per via della facilità e velocità nel calcolare. Da qualche anno, la matematica vedica è stata introdotta nelle scuole indiane e l’università di Nuova Delhi ha organizzato un corso di Matematica Vedica con l’obiettivo di rendere la matematica più attraente per gli studenti. Ora si sta diffondendo nelle più prestigiose scuole americane. In pratica consiste in una serie di tecniche di calcolo, utili per sviluppare maggiore agilità e flessibilità nel ragionamento matematico. Lo studente può scoprire più facilmente nuovi metodi di soluzione dei problemi e rendersi conto che non esiste un unico metodo corretto. Le tecniche della matematica vedica spaziano da livelli di calcolo elementare proponibili anche alla scuola primaria per arrivare a tecniche più raffinate proponibili solo a studenti di scuola superiore.

L'uomo sta creando una "specie" completamente nuova, in parte materiale e in parte digitale. La robotica moderna non si occupa più di androidi identici agli esseri umani, come avviene nei film: la tecnologia è lanciata a creare macchine indiscutibilmente superiori agli uomini, per certi aspetti, in grado di fare cose che noi non potremo mai fare, e con le quali dovremo sicuramente condividere il nostro mondo. Sarà allo stesso tempo un nuovo problema e un'incredibile opportunità. Senza dubbio una rivoluzione dalle conseguenze difficilmente prevedibili. Illah Nourbakhsh - uno dei leader mondiali della ricerca robotica - ci racconta in questo libro dei "bot" del futuro prossimo e di quelli che verranno appena un po' più in là: ce ne spiega il funzionamento, ce ne racconta le caratteristiche, ci mostra i problemi che si troveranno ad affrontare i nostri figli con queste macchine: robot pubblicitari interattivi in grado di individuare i clienti, giocattoli robotici volanti guidati dagli sguardi dei bambini, robot multimodali che ci consentiranno di essere in più luoghi nello stesso momento completando automaticamente per noi i comportamenti più prevedibili, e persino nanorobot in grado di assumere forme fisiche diverse. Sembra fantascienza, e del resto è quasi impossibile tracciare una linea netta di demarcazione tra fiction e non fiction quando si parla di robotica.

Un uomo che sicuramente non era uno scienziato, ma che forse di scienza ha scritto più di tanti altri, è Jules Verne, il quale disse una volta che la scienza è fatta di errori che è utile commettere, perché a poco a poco ci conducono alla verità. Ci sono vari modi di sbagliare e quasi tutti sono modi onesti, tranne uno: il pregiudizio. Infine c’è la frode, un'antipatica eventualità che purtroppo si verifica spesso nei tempi recenti e che sta diventando sempre più un lato oscuro della scienza con cui fare i conti.

Questo testo raccoglie 600 esercizi d’esame relativi al corso di base di probabilità e statistica, che l’autore insegna alla Laurea Triennale in Ingegneria presso il Politecnico di Milano. Gli esercizi (tutti risolti) sono classificati per argomento e i vari argomenti sono preceduti da sintetiche schede che richiamano i primi rudimenti della modellizzazione in ambito probabilistico e le tecniche statistiche elementari per affrontare semplici problemi di decisione in condizioni d’incertezza.

La produzione di freddo è importantissima sia per esigenze di conservazione degli alimenti che per il condizionamento degli ambienti civili ed industriali ed i consumi energetici dei paesi industrializzati sono sempre più influenzati dalla richiesta di energia da parte degli impianti di refrigerazione. Sin dai tempi più remoti l'uomo ha compreso che, disponendo di ghiaccio o comunque di ambienti a bassa temperatura, poteva conservare più a lungo i cibi. Oggi i problemi che si pongono nell'impiego delle macchine frigorifere, riguardano sia il consumo energetico che l'inquinamento ambientale.I sistemi più diffusi di produzione del freddo funzionano secondo cicli termodinamici che richiedono il consumo di energia pregiata, soprattutto elettrica, oltre all'impiego di fluidi di lavoro spesso dannosi per l'ambiente. A Montreal nel 1987, essendo stata accertata l'azione dannosa dei clorofluorocarburi (CFC) nei confronti dell'ozono stratosferico, fu concordato un Protocollo che ne prevedeva l'eliminazione. Successivamente gli accordi per la riduzione delle emissioni di gas che producono l'effetto serra ha portato ad ulteriori limitazioni e divieti sull'uso dei fluidi frigorigeni sia a livello europeo che mondiale a seguito delle Conferenze delle Parti durante le Convention of the United Nations on Climate Change (UNFCCC). Di conseguenza i ricercatori di tutto il mondo sono andati alla ricerca di fluidi alter- nativi, meglio se naturali, oppure di metodi diversi per ottenere la refrigerazione degli ambienti e/o dei materiali. Non tutti i metodi sono qui presentati, tuttavia sono numerosi i fenomeni fisici esposti perché studiati ed applicati per ridurre i consumi energetici e l'impatto ambientale.

Viene proposto un nuovo Atlante sulla fauna e la flora del mare Adriatico. Esaurita la precedente edizione uscita nel 2012, si è ritenuto non opportuno provvedere a una semplice ristampa, ma bensì ampliare e integrare la precedente con nuove informazioni. Oltre a tante nuove specie, i riferimenti spaziali sono stati estesi al basso Veneto (la bassa laguna di Venezia e l’area delle Tegnùe), alla parte settentrionale delle Marche (sino all’area sottesa al Conero) e alle acque aperte. In quest’opera vengono descritti 820 organismi; oltre a quelli che nel mare vivono se ne rappresentano tanti altri che con il mare hanno, considerando gli aspetti territoriali e fisiografici, un rapporto inscindibile: tra questi gli uccelli marini, poi le piante superiori esistenti sulle dune litoranee, i molluschi terrestri e quelli dulciacquicoli presenti sulla vegetazione dunale e nelle retrostanti aree umide. Nella quasi totalità dei casi sono stati fotografati nel loro ambiente naturale, il modo migliore per evidenziarne le caratteristiche e le abitudini.

La “Storia dell’Universo dalle origini” prende in esame i fenomeni sulla formazione della materia/energia e dei corpi celesti a partire dal Big Bang, assieme a quelli sull’evoluzione della vita e sui più importanti fatti storici che hanno coinvolto l’essere umano e lo sviluppo della civiltà. La narrazione storica offre una visione unitaria degli eventi-processi che hanno costruito la realtà così come oggi ci appare. L’autore segue un metodo di analisi e interpretazioni innovative facendo riferimento alla Big History, un campo di studi che si sta rapidamente espandendo a livello mondiale. Il testo include, oltre a numerose illustrazioni, un allegato storico/letterario e un glossario. Fondamentale è il primo capitolo ove viene proposta una terminologia e una periodizzazione che presenta diversi elementi di originalità rispetto al tradizionale modo di analizzare la storia, limitata per lo più agli eventi umani. Nel contesto antropologico particolare attenzione viene posta al processo evolutivo che ha portato alla comparsa dell’Homo sapiens, all’affermazione del pensiero trascendentale, alle prime creazioni artistiche e allo sviluppo dei miti e delle religioni.

Confusi, irritati, ansiosi, talvolta orgogliosi di non averla mai capita: siamo in molti a provare questi stati d'animo di fronte alla matematica. Qual è il motivo di questo rifiuto? Il nostro cervello è naturalmente attrezzato per parlare, per muoversi nell'ambiente nel modo più produttivo, non lo è invece per leggere, scrivere e per pensare la matematica; per farlo gli si devono imporre forzose e complesse manovre neurali. Una scienza dunque "innaturale" e lontana dal senso comune? Questo libro è una passeggiata tra i solchi della nostra mente e le creazioni matematiche - dall'algebra alla geometria al calcolo delle probabilità - che cercano di seminarvi qualcosa. Giunti alla sua conclusione avremo forse capito le cause delle nostre difficoltà e come riuscire a superarle: perché la matematica, se comunicata in modo appropriato, può diventare piacevole e appassionante.

Questo libro descrive l'evoluzione dei concetti di causalità e tempo nella fisica moderna considerando prima le teorie relativistiche e poi la meccanica quantistica. La relatività, almeno nella forma di Einstein nega ogni realtà oggettiva di passato, presente e futuro e non indica una direzione temporale. D'altra parte, una direzione temporale è chiaramente indicata dalla maggior parte dei fenomeni che osserviamo e dalla nostra stessa esistenza. La meccanica quantistica sembra raccontarci una storia diversa. A causa del suo carattere non deterministico, è capace infatti di indicarci una oggettive direzione del tempo. Questo si verifica tramite i fenomeni di collasso della funzione d'onda e l'entanglement che sono ampiamente discussi.

Noah Strycker, naturalista e fotografo, escursionista instancabile e scrittore scientifico, ha viaggiato per due anni attraverso decine di paesi e osservato oltre 2500 specie di uccelli. Da questa esperienza è nato "volare", un libro in cui la passione dell'ornitologo si unisce a una capacità narrativa fuori dal comune. Ogni capitolo racconta le stupefacenti qualità intellettive degli uccelli. La gazza sa riconoscere la propria immagine riflessa in uno specchio. Le nocciolaie sono in grado di memorizzare centinaia di luoghi in cui hanno immagazzinato il cibo. I piccioni viaggiatori possiedono uno straordinario senso dell'orientamento, una bussola interna di una perfezione che ha dell'incredibile. "volare" è un inno d'amore alla meravigliosa ricchezza della natura. Una lettura per gli esperti di uccelli, e per tutti noi che ci limitiamo a guardarli con invidia mentre si librano nell'aria.