Matematica e scienze

Le onde costituiscono un tema importante nei settori della meccanica, dell'elettromagnetismo e della teoria quantistica, ma molti studenti si scontrano con gli aspetti matematici. Complementare ai libri di testo, questo libro mette in luce i temi che gli studenti trovano più difficili. Mantenendo l'approccio molto apprezzato delle "Guide per gli studenti" di Daniel Fleisch, il libro usa un linguaggio facile per spiegare le idee fondamentali in modo semplice e chiaro. Esercizi ed esempi completamente svolti aiutano i lettori a verificare la loro comprensione dei concetti, rendendo questo un libro ideale per studenti universitari in fisica e ingegneria che cercano di fare i conti con questo argomento impegnativo. Il libro è supportato da una serie di risorse online disponibili all'indirizzo web www.cambridge.org.

Cos'è la vita? Se cercate in un dizionario, noterete che le definizioni si mordono per così dire la coda, ricorrendo a espressioni come "esseri viventi", "organismi", "animali e vegetali". La scienza della vita, secondo JV Chamary, è "scienza di eccezioni", ed è per questo che è così difficile definire in maniera calzante cosa sia. Forse, allora, la soluzione ideale è descrivere i processi biologici fondamentali condivisi da tutte le forme di vita del pianeta (e chissà, forse anche da quelle del resto del cosmo), scegliendo come filo conduttore l'unica legge della biologia: l'evoluzione. Partendo dall'origine della vita, il libro descrive fenomeni biologici di complessità crescente, guidandoci in un percorso che va dalle unità elementari (i geni e le cellule) agli organismi multicellulari più complessi e si conclude con le popolazioni e la loro interazione con l'ambiente. La fine della storia, in realtà, è ancora da scrivere. L'ultimo capitolo del libro, dedicato alla biologia di sintesi, apre una porta sul futuro della biologia e della vita stessa. Homo sapiens si sta dimostrando l'unica specie capace di creare la vita da zero. Forse la risposta alla domanda iniziale non è più così lontana...

La matematica nella sua forma più pura, l'aritmetica come arte, raccontata nel suo sviluppo storico con precisione e passione letteraria. André Weil, tra i maggiori matematici del Novecento, ricostruisce in questo libro gli sviluppi della teoria dei numeri, cominciando da una tavoletta babilonese del tempo di Hammurabi, soffermandosi sull'opera del greco Diofanto e degli studiosi indiani, per concentrarsi poi soprattutto sull'esposizione dei risultati dei quattro autori che, tra Seicento e Ottocento, hanno fondato la moderna aritmetica: Fermat, Eulero, Lagrange, Legendre. È solo negli ultimi secoli, infatti, che questa disciplina - che nel Rinascimento era legata ancora alla numerologia - ha acquisito una propria autonomia specifica, slegandosi dall'analisi e dall'algebra.

Partendo da un calcolo puramente geometrico tra punti, che utilizza gli strumenti della geometria sintetica, si sviluppa il Calcolo differenziale e integrale per funzioni scalari e vettoriali di una e due variabili. L'approccio seguito ben si adatta all'utilizzo consapevole del software GeoGebra negli studi universitari. Nel volume è presente una diversificata gamma di esercizi risolti anche con GeoGebra.

Studi neuroscientifici sull'arte è un agile trattato che tenta di accostare una disciplina strettamente metodica, sistematica e analitica, quale la neuroscienza, a un mondo fortemente irrazionale, instabile, creativo e versatile, come quello dell'arte, nell'espressione performativa e figurativa. La scoperta del sistema specchio - e più precisamente del gruppo di neuroni corticali definiti mirror neurons - ha permesso di riconoscere forti legami tra l'ambito dell'apprendimento e dell'imitazione motoria e quello della neuroestetica, fornendo la chiave per la comprensione dei meccanismi cerebrali alla base delle motivazioni e delle intenzioni artistiche dell'uomo.

Un saggio breve dallo strano titolo, forse ermetico. Una sua parafrasi potrebbe essere: "proposta di utilizzazione economica di una parte della fauna selvatica italiana, quella suscettibile di essere tecnicamente amministrata, imitando l'approccio che gli umani adottavano nei confronti della stessa precedentemente all'invenzione dell'agricoltura, in chiave moderna". Titolo probabilmente più comprensibile ma, con maggiore probabilità, contro ogni tentazione! Il lettore scoprirà, molto presto, che la fauna selvatica può essere vista non come mero oggetto di contemplazione o, al contrario, di consunzione, bensì come "risorsa rinnovabile" da usare ragionevolmente.

Nei primi trentanni del Novecento, relatività e meccanica quantistica non sarebbero state concepite senza una matematica nuova, il cui campione è stato David Hilbert. "Ogni teoria può essere applicata a infiniti sistemi di enti fondamentali', spiegava Hilbert illustrando il carattere assiomatico della nuova matematica. Per la geometria usava una battuta fortunata: "Invece di punti, rette,piani' dobbiamo ugualmente poter dire 'tavoli, sedie, boccali di birra'". Personaggio dal forte carisma personale, appassionaato nel sostenere l'importanza delle proprie ricerche, Hilbert ha dedicato la vita a dimostrare come la matematica, con il metodo assiomatico, sia legittimata in ogni campo conoscitivo, ci fornisca strumenti nuovi per comprendere la realtà in cui viviamo e ci permetta di trattare l'infinito senza pericolo di contraddizioni. La sua ricerca ha comportato, in lunghi anni di lavoro e di polemiche, la trasformazione della logica in una scienza matematica: è questa l'eredità più duratura che ci ha lasciato, insieme ai nuovi metodi matematici della fisica, essenziali per la meccanica quantistica.

"Il 27 novembre 2014 si è tenuta all'Università per Stranieri di Siena una Giornata di studi dal titolo Nuovi contributi all'edizione nazionale delle Opere di Galilei: l'iconografia e il carteggio. Raccogliamo dunque in queste pagine i risultati conseguiti nel corso di quell'incontro - promosso dall'Ateneo senese e patrocinato dal Museo Galileo di Firenze - che prendeva l'avvio da due importanti acquisizioni nell'ambito dell'aggiornamento all'Edizione nazionale delle Opere di Galileo Galilei, in corso di pubblicazione sotto la direzione di Paolo Galluzzi: si tratta dell'Iconografia galileiana curata da Federico Tognoni e di una integrazione del carteggio - Le Opere di Galileo Galilei. Edizione Nazionale. Appendice II. Carteggio - curata da Michele Camerota e Patrizia Ruffo con la collaborazione di Massimo Bucciantìni-. Come è noto, l'idea di un'edizione completa delle opere è contestuale allo scienziato: già nel 1634 Fulgenzio Micanzio lanciava il progetto di una raccolta degli scritti dell'amico che includesse anche le lettere di argomento scientifico, un'iniziativa poi bloccata sul nascere tanto in Italia quanto all'estero - dal divieto contro gli scritti galileiani imposto da Roma..." (Dalla premessa di Lucinda Spera)

Tecnologia e globalizzazione hanno paradossalmente creato solitudine, causata da un eccesso di stimoli, che inducono un'attività frenetica del cervello, levando spazio alla riflessione e alla libertà del pensiero, intasato dalle entrate sensoriali saturate dalle connessioni in rete e dalla televisione. È la solitudine di un cervello che in una stanza invia e riceve notizie solo attraverso messaggeri strumentali informatici, ma spesso ha perso il contatto affettivo con gli altri. Il cervello troppo connesso è un cervello solo, perché rischia di perdere gli stimoli fisiologici dell'ambiente, del sole, della realtà palpitante di vita che lo circonda.