Matematica e scienze

La scienza e le sue applicazioni tecnologiche permeano la vita quotidiana, entrano nelle città e nelle case e invadono il dibattito pubblico. Pochi sono però preparati a comprenderne il modo di operare, perché la divulgazione privilegia la semplice illustrazione dei fatti, a discapito dei principi generali che danno senso ai fatti stessi. La scienza si fonda sull'evidenza, ma è la decisione della comunità scientifica a stabilire se questa evidenza è sufficiente per fare accettare una nuova ipotesi e una nuova scoperta. Il consenso, codificato dalla revisione dei pari (peer review), conferisce alle conoscenze scientifiche un'autorità che trascende quella dei singoli scienziati. Pur non avendo certezze assolute, la scienza è il mezzo più potente di cui l'uomo dispone per discernere tra fatti e fantasie, tra razionale e irrazionale. Familiarizzare tutti con i criteri di accreditamento dell'evidenza scientifica è un compito urgente: gli scienziati non possono semplicemente spiegare quello che conoscono, ma devono dire come lo conoscono, in modo che diventi chiaro che la fiducia nella scienza non è cieca ma è basata sulla valutazione critica delle prove. Se questa consapevolezza non è sufficientemente diffusa, il dialogo con il pubblico si trasforma in uno sterile scontro che alimenta polemiche devastanti, come quelle recenti sull'uso dei vaccini o sui rischi del riscaldamento globale.

In queste pillole, estratte dal suo precedente libro "La firma della complessità" a cui si rimanda per ulteriori approfondimenti, l'autore ripercorre alcune delle tappe di quel sentiero non lineare che, sullo sfondo dell'eterno conflitto tra ordine e disordine nel nostro universo, e passando in mezzo a frattali, automi cellulari, reti complesse, cigni neri e sistemi sciame, ha condotto gli scienziati alla scoperta delle leggi che regolano l'emergere della complessità nel mondo fisico, biologico e sociale.

C'era una volta un "re"... Poi il "re" muore e tutto cade in una crisi che si risolve grazie a una magia e all'audacia di chi vi partecipa. Non è una favola. Il "re" è il tempo che ha retto storia, economia e politica e la magia naturale è l'evidenza che la Natura è indipendente sia dal "re" sia dal suo stretto alleato, lo spazio. La magia è anche l'abilità del corpo umano a usare l'immane energia del "vuoto". È l'occasione per liberarci dalla "prigione" in cui siamo intrappolati: una "conoscenza" che ignora il ruolo sovrano della coscienza. Sempre esistita ma dormiente, la coscienza umana è stata finora connivente con il potere, vittima e artefice di un sistema che la rende schiava. Il risveglio svela la vera comunione, la "corrente" che percorre i "fili invisibili", resi oggi visibili da nuovi modi di osservarlo ed evidenti in copertina. I "fili" uniscono il grande cielo, Laniakea, il Web Cosmico di cui siamo partecipi e cui possiamo accedere se usiamo la stessa "corrente". E il lato luminoso della Forza e non è fantascienza ma la causa di un fenomeno osservato: la comparsa di antimateria. Considerate antagoniste, materia e antimateria, possono invece innescare il magico connubio che cambia leggi fisiche "immutabili" quali la gravità e manda in esilio il vecchio "re", Saturno. Così si svelano le infinite energie che possiamo usare senza dipendere più dai combustibili, e giunge il nuovo "re", Giove, la prosperità.

Onde gravitazionali, espansione dell'Universo, morte dell'etere, dilatazione del tempo, universi paralleli, torsioni dello spaziotempo, cunicoli spaziotemporali, viaggi nel tempo, principio di equivalenza, esperimenti mentali di Einstein. All'interno del magico castello einsteiniano tutto ribolle di mistero ed attrae ogni mente assetata di conoscenza: da quella scientifica a quella filosofica, dalla mente matematica a quella ingegneristica. Appare tutto così strano in questo einsteiniano mondo alato che, visto il funzionamento perfetto di ogni formula nell'impatto con la realtà, la fiducia nel buon senso traballa e vien messo in discussione. Si assiste così ad una sottomissione verso il fantastico, l'inattendibile, l'assurdo. Eppure ogni singolo concetto nato dalla fervida immaginazione di Einstein può essere ripensato partendo da una disamina dei fondamenti. Ecco il senso e la missione del presente volume, il quale, mentre apre una dialettica elevata per originalità e "trivellazione" indirizzata all'esperto del settore, possiede nel contempo la semplicità esplicativa accessibile alla mente del neofita. Un libro che avvincerà ogni mente curiosa e desiderosa di investigare il pensiero più intimo e profondo di Einstein.

Le nuove scienze cognitive hanno ormai abbandonato la "metafora del computer", secondo la quale la mente umana è paragonabile a un software la cui comprensione non richiede informazioni sull'hardware, il corpo. Viceversa, ci troviamo di fronte a un mosaico di proposte teoriche adottate in molteplici settori di ricerca - dalla psicologia sperimentale alla filosofia della mente - e accomunate dall'idea che la maggior parte dei processi cognitivi superiori avvenga mediante i sistemi di controllo del corpo agente. Una mappa chiara per orientarsi nel mondo della "embodied cognition".

Celebrato come un classico della biologia, questo libro pubblicato per la prima volta nel 1917 è, come ha scritto il premio Nobel per la medicina Peter Medawar, "senza dubbio l'esempio più perfetto di quella difficile disciplina che consiste nel tradurre con la massima precisione i concetti in parole". Si tratta di uno dei libri che maggiormente hanno contribuito a trasformare in scienza dinamica quella che tradizionalmente era una statica attività descrittiva. Dai fondamenti filosofici della biologia alle relazioni tra la forma e la grandezza degli organismi, dall'analisi dello scheletro come meccanismo allo studio delle forme geometriche presenti in natura, Thompson chiarisce complessi problemi biologici e classificatori, con costanti riferimenti ai grandi studiosi del passato che, da Aristotele a Galileo, Réaumur, Roux, hanno guidato lo sviluppo dell'odierna morfologia sperimentale.

Un libro con un messaggio serio può nascere per gioco? Immaginate un uomo davanti alla schermata di un famoso social network blu che improvvisamente ha un'intuizione: parlare di animali è l'unico modo per parlare di futuro. La specie umana, se continua ad autocompiacersi, non ne ha. E inizia a digitare un elogio alla furbizia della lumaca nell'essersi incorporata la casa così da non doversi preoccupare né del mutuo ne' dell'IMU. Immaginate un altro uomo, un appassionato ricco di conoscenze e spirito scientifico, un Piero Angela nel tempo libero, che gli risponde raccontando aneddoti sulla stranezza, la genialità e la bellezza dell'evoluzione. Nascono così, per scherzo, Sequoia Rossa e Nuvola Blu, alter ego di Carmelo Albanese e Alessandro Borgogno, che ci conducono alla scoperta del mondo animale. Il loro dialogo semiserio sopra i massimi sistemi zoologici non è altro che un modo per spiegare che l'essere umano è solo una specie tra le altre. E se non ci credete, provate a chiederlo ai dinosauri.

Divulgare la Scienza attraverso i social network: è possibile? Facebook nasce per condividere pensieri, idee, sensazioni e quant'altro c'è di lieve e fugace e non certo per la diffusione del sapere scientifico e accademico. E invece... coniugando la sinteticità obbligata di un post, il gusto per la fantasia al servizio della diffusione della conoscenza scientifica e la socializzazione di un mezzo di comunicazione oggi così diffuso, si realizza la metamorfosi che trasforma l'irreversibile, ineffabile volatilità di un social nella fissità, lapidaria ed icastica, di questo libro di cammei digitali dedicati a tanti aspetti di una scienza, la chimica, così inestricabilmente avviluppata al nostro vivere quotidiano. Un Rettore chimico si traveste da Alice e si avventura in un paese, quello di Facebook, in cui prendono corpo le meraviglie che scaturiscono da immaginifici viaggi nella materia, nelle sue leggi, nella sua imponderabile enigmaticità.

La Mostra La Fisica ad Arcetri. Dalla nascita della Regia Università alle leggi razziali è organizzata dal Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Firenze e dalla Sezione di Firenze dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, in collaborazione con l'Archivio Storico del Comune di Firenze, la Biblioteca di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell'Università di Firenze, la Fondazione Scienza e Tecnica ed il Museo Galileo di Firenze. Essa si tiene da maggio a settembre 2016 presso la Sala Espositiva dell'Archivio Storico comunale in via dell'Oriuolo a Firenze. Il periodo di interesse della Mostra va dalla nascita della Regia Università di Firenze (1924) alla promulgazione delle leggi razziali in Italia da parte del governo di Benito Mussolini (1938). Il materiale esposto proviene dall'Archivio Storico del Comune, dall'Archivio Garbasso, dal Fondo Della Corte, dal Dipartimento di Fisica e Astronomia, dalla Fondazione Scienza e Tecnica e da collezioni private. Il catalogo esce come terzo volume della serie di pubblicazioni associate alla rivista "Il Colle di Galileo".

Il testo analizza le principali questioni legate all'aurora polare. La prima parte del saggio offre un quadro delle credenze popolari legate al fenomeno dell'aurora e spiega l'origine del nome aurora boreale. La seconda parte del testo, interessante dal punto di vista scientifico, spiega in maniera dettagliata l'origine dell'aurora polare. Il fenomeno scaturisce dall'interazione che il flusso di radiazioni provenienti dal Sole genera entrando in contatto con il campo magnetico terrestre. Il saggio analizza un evento così straordinario in chiave semplice, tracciando, allo stesso tempo, un quadro strettamente scientifico dei fenomeni analizzati.

Uscire con o senza ombrello, cambiare lavoro, investire in borsa. Non abbiamo certezze sul futuro, ma in qualche modo ne ragioniamo con noi stessi e con gli altri. Assediati dal dubbio, dobbiamo imbrigliarlo per riuscire a prendere la decisione migliore. Questa ambizione ha ispirato la matematica di cui si racconta in questo libro. Il calcolo delle probabilità muove i primi passi per affrontare semplici problemi - come ad esempio valutare la bontà di una scommessa - finché diventa un linguaggio per trattare dell'incertezza. Questo volume - costruito sul ritmo di sei conversazioni, tante quanto sono le facce di un dado - visita sei incroci fra la matematica del probabile e le vicende umane. Si gioca a dadi, si assolvono imputati, si fanno gli exit poll, si rinuncia all'uovo per il pollo, si promette in buona fede, si va per mare. Succede un po' di tutto, ma la matematica che prova a metter ordine è sempre la stessa.

Da dove viene la famosa espressione "salvare capra e cavoli"? Da un gioco di logica matematica, apparentemente semplice, ma dagli sviluppi curiosi. Il testo qui proposto contiene molti giochi del genere. Si tratta di "scherzi" e indovinelli ed è il primo dove viene enuncialo il noto rompicapo del lupo, della capra e del cavolo. Alcuino di York infatti, un monaco inglese chiamato alla corte di Carlomagno nell'anno 781, raccolse una serie di problemi originali e divertenti da usare come strumento per l'educazione dei giovani. Incredibilmente moderno, tanto da anticipare di vari secoli l'enunciazione di problemi matematici importanti, ebbe grande successo nel mondo antico. Questa seconda edizione è arricchita di nuovi giochi, anche questi presi da testi aventi carattere didattico. Di particolare interesse quelli tratti da aritmetiche pratiche del Medioevo italiano, dove i giochi matematici erano proposti con l'intento di distrarre gli allievi dalle noiose applicazioni commerciali. Una puntuale bibliografia e il testo latino originale consentono all'appassionato e allo studioso una lettura più approfondita.