Matematica e scienze

La seconda legge della termodinamica implica una asimmetria temporale e in effetti la gran parte dei fenomeni che osserviamo sono irreversibili nel tempo. D'altra parte, le leggi della fisica relativistica ci raccontano un'altra storia. Queste leggi sono simmetriche nel tempo e implicano che le nostre nozioni di passato, presente e futuro sono solo illusioni in un mondo senza tempo. In questo libro l'autore considera la possibilità che si possa derivare una direzione oggettiva del tempo dalla meccanica quantistica. Per questo viene data una descrizione chiara delle regole misteriose del mondo quantistico e delle loro possibili interpretazioni. È dai concetti fondamentali della meccanica quantistica, quali il collasso della funzione d'onda e l'entanglement, che si possono trovare argomenti per una asimmetria del tempo. Se questi argomenti sono veri, la freccia del tempo ha una origine quantistica.

Lo studio delle scienze naturali applicate all'organismo umano, alla sua relazione con l'ambiente e quindi alle sue condizioni psico-fisiche, costituisce il fondamento indispensabile e imprescindibile per un approccio olistico e globale alla salute. È dunque fondamentale l'analisi della natura nei suoi componenti essenziali, gli elementi, per comprendere come questi si aggregano in composti che vanno poi a sviluppare tessuti, organi e sistemi, i quali formano l'organismo umano. Lo studio del particolarmente piccolo ci porta a comprendere le strutture più complesse, poiché le leggi di natura sono sempre le stesse, nel micro e nel macrocosmo. I concetti di chimica esposti in questo libro intendono illustrare il complesso funzionamento dei sistemi biologici. La biochimica infatti è una delle discipline "di frontiera" della ricerca scientifica moderna nella quale i concetti di chimica generale, inorganica e organica trovano una piena applicazione e possono risultare utili a chiunque si dedichi per professione o semplicemente per passione allo studio della salute umana. In allegato un audiocorso in CD della durata di 6 ore.

Da alcuni anni sono le neuroscienze a fare le principali scoperte circa la natura della mente, mentre la filosofia, da sempre interessata a quest'ambito d'indagine, sembra aver fatto un passo indietro. Ma se è vero che, grazie alle neuroscienze, è possibile comporre un modello conoscitivo della coscienza, è anche vero che la filosofia non ha certamente esaurito il suo apporto al dibattito. La filosofia deve continuare a mettere in discussione ogni acquisizione più certa e indicare alla scienza il terreno sul quale si muove. Rifacendosi al pensiero del grande filosofo Emanuele Severino, lo scienziato Stanzani Maserati rimette in discussione i ruoli della scienza e della filosofia nell'indagine circa la natura della mente, spronando la filosofia a non smettere di giocare questa partita.

Definiamo abitualmente cultura tutto ciò che non è natura, che non è istinto. Possiamo quindi domandarci se gli animali hanno una cultura come la intendiamo noi? Certamente no, è la risposta più ovvia. Eppure, studiando il comportamento animale, assistiamo a bizzarrie non facilmente spiegabili: le lontre marine usano delle pietre per rompere i gusci dei molluschi di cui sono ghiotti, alcuni passeri delle Nuova Zelanda imparano rapidamente il linguaggio degli uccelli delle aree nuove in cui arrivano, le cince hanno imparato a bucare l'alluminio delle lattine per berne il contenuto. Sembra quindi che la chiave della "cultura" degli animali sia proprio l'apprendimento e che ancora una volta la straordinaria capacità evolutiva delle specie abbia permesso di sviluppare una risposta adattattiva alle difficoltà ambientali. La cultura degli animali ci racconta la sorprendente continuità tra le caratteristiche che noi troviamo negli animali, e quelle che sono considerate patrimonio esclusivo dell'uomo. Prefazione di Danilo Mainardi.

La specie umana è stata sul punto di estinguersi? Può la genetica spiegare l'amore ossessivo di certe persone per i gatti? Perché nascono individui privi di impronte digitali e bambini con la coda? Che cosa possono dirci i geni sulla morte prematura del faraone Tutankhamon o sulla vicenda di Tsutomu Yamaguchi, il giapponese sopravvissuto a due esplosioni nucleari? Quale combinazione genetica creò le dita straordinariamente flessibili di Paganini? Con la consueta brillantezza e il peculiare gusto per l'aneddoto scientifico, Kean esplora queste e altre questioni, e ci mostra come da qualche parte, nel groviglio di filamenti della doppia elica, si trovino le risposte a molti misteri sugli esseri umani. La decifrazione del codice genetico non è stata facile, ma grazie a essa gli scienziati sono ora in grado di leggere le storie stupefacenti e vecchie di migliaia (o a volte milioni) di anni scritte nel nostro DNA. Come un antico oracolo che non ha ancora smesso di parlare, il DNA sa raccontarci le grandi saghe delle origini e dell'evoluzione della nostra specie, la più dominante che il nostro pianeta abbia conosciuto, e insieme le semplici storie individuali, dimostrando l'impatto decisivo che l'eredità genetica ha sul destino di ciascuno di noi. Ma non si pensi che il sequenziamento del genoma umano rappresenti un punto d'arrivo.

Il mare è essenziale per la nostra vita. Ciò che la scienza ci ha insegnato sulle origini del mare, la sua natura fisica, i suoi movimenti, il suo ruolo nel cambiamento climatico ci obbliga a guardarlo come si guarderebbe il cuore di un sistema globale dal quale dipende l'equilibrio dell'intero pianeta. Per raccontarvi la complessità di questo sistema abbiamo unito le nostre conoscenze e i nostri occhi: quelli dell'astrofisico per raccontare il ruolo del mare nel sistema solare nell'Universo, quelli dell'oceanografo per osservarlo dalla Terra, tuffandosi nelle sue profondità estreme. Lasceremo ai nostri nipoti questo pianeta in uno stato precario; sappiamo che dovranno prendersene cura. Per questo vorremmo solleticare la loro curiosità. E mantenere intatto il senso di meraviglia che ci piace vedere brillare nei loro occhi quando lo osservano...

I più autorevoli filosofi e storici della scienza sono concordi nell'asserire che la rivoluzione copernicana non prese avvio da motivazioni astronomiche, ma da ragioni ideologiche. Gli stessi Copernico e Galileo condivisero la dottrina pitagorica, a sfondo anticristiano, prima ancora di elaborare il traballante modello astronomico che la simboleggiava. Se dunque non furono ragioni scientifiche a determinare il nascere e l'imporsi del modello eliocentrico, fino a che punto l'idea del movimento della terra trova corrispondenza nella dimensione reale? L'opera presenta proprio questa "controstoria" dell'eliocentrismo. La lettura dei capitoli può essere realizzata anche non in successione, rimanendo aperti alla possibilità che in essi possa esservi un fondo di verità non ancora considerata.

Sulla copertina di questo libro viene riportato l'esito del lancio contemporaneo di molti dadi. Hanno tutti la stessa faccia: tre. Il risultato è del tutto casuale, perché la probabilità che esca sempre la faccia tre è esattamente uguale alla probabilità che esca una qualsiasi altra sequenza prefissata di numeri. Eppure se assistessimo a un tale risultato penseremmo a un trucco: ma non è così. La statistica dice che il 20% degli incidenti autostradali sono procurati da guidatori con alto grado alcolico. Ne deriva che l'80% degli incidenti autostradali sono provocati da guidatori sobri. Dunque occorre fornire alcolici a chi guida in autostrada. La probabilità, questa sconosciuta, merita una presentazione che fornisca anche ai non addetti ai lavori una conoscenza corretta di uno strumento essenziale e necessario per affrontare il mondo che ci circonda. Un testo che impegna un'ora di lettura e che vi aiuterà a evitare molti errori e a capire l'origine di quelli che potreste aver fatto in passato.

Paolo Ruffini, matematico italiano (1765-1822), nutriva vasti interessi sia nel campo della matematica che della medicina, ma concentrò le sue ricerche nell'ambito della teoria delle equazioni, dove riuscì a ottenere risultati altamente innovativi. Risultati che riguardano la teoria delle permutazioni e la risolubilità algebrica delle equazioni generali di grado superiore al quarto e che lo pongono tra i matematici che hanno dato un valido contributo alla nascita della moderna teoria dei gruppi e allo sviluppo dell'algebra. È stato il primo a fornire una dimostrazione, anche se lacunosa in qualche punto e a volte poco chiara, del cosiddetto teorema di Ruffini-Abel: l'equazione generale di quinto grado non è risolubile algebricamente.

«La matematica ha una storia lunga, gloriosa, ma per certi versi trascurata, e l'influsso della disciplina sullo sviluppo della cultura umana è stato immenso». Così Ian Stewart inizia la sua impresa temeraria di raccontare in poco più di 350 pagine l'intera storia della matematica, la disciplina umana forse più pervasiva, necessaria eppure costantemente temuta. Per scrivere una storia così variegata non ci si può fermare alla superficie, lasciando intendere che solo gli addetti ai lavori possono apprezzarne davvero i contenuti. Basta leggere queste pagine per capire quanto a fondo, ovunque e in ogni epoca della storia, la matematica abbia giocato un ruolo da protagonista assoluta nel nostro mondo. Conoscere questa storia è, prima di tutto, un piacere e un arricchimento. Per questo "Domare l'infinito" è rapidamente diventato un classico della buona divulgazione, un libro che accompagna il lettore nei meandri del pensiero matematico, dall'invenzione stessa dei numeri, nella più remota antichità, ai più recenti sviluppi della moderna teoria del caos.

Il Kitab al-jabr wa al-muqabala, scritto dal matematico arabo al-Khwarizmil tra l'813 e l'833 a Baghdad, segna l'atto di nascita dell'algebra come disciplina a sé, con i suoi specifici oggetti, le sue metodologie e le sue applicazioni. Il libro aprì la strada a un nuovo dominio di ricerca, l'algebra appunto, che pur diventato il linguaggio di tutta la scienza è ancora oggi conosciuto solo in parte. Il volume presenta la prima traduzione in italiano del testo di al-Khwarizmi, affiancata da una trascrizione nel linguaggio simbolico attuale. Racconta inoltre le prime scoperte, i primi risultati, i primi problemi sviluppati nel mondo arabo e, a partire da Fibonacci nel XIII secolo, in quello latino, nell'intento di restituire al lettore il pathos della ricerca, con le sue speranze e delusioni, i risultati parziali e le soluzioni definitive. Ciò mette in luce, tra le altre cose, la grande vivacità scientifica del mondo arabo medievale, quasi del tutto sconosciuta al grande pubblico italiano.