Matematica e scienze

A Firenze l'unione tra arte e scienza è motivo di ampia riflessione. Firenze ha anticipato l'età presente: la "città d'arte" ha sempre avuto una "mente scientifica". Nel Medioevo, la chimica e le scienze applicate sono state le forze trainanti della crescita economica della città. Partendo dalla scoperta e dall'impiego dell'urina come mordente, l'Arte della Lana di Firenze, al suo apogeo, dava lavoro ad un terzo della popolazione della Città. In tempi più recenti l'interesse scientifico è stato mantenuto vivo dai Medici e in seguito dall'Università di Firenze. Tre figure giganteggiano nella chimica fiorentina: l"emigrante" Hugo Schiff (1834-1915); Angelo Angeli ( 1864-1931), forse il più grande chimico organico che l'Italia abbia mai avuto ed ultimo, in ordine cronologico, Ivano Bertini ( 1940-2012), protagonista di una vera e propria rinascita scientifica a Firenze, nonché fondatore del Centro Europeo di Risonanze Magnetiche.

Che idea abbiamo dello spazio? Si racconta che Archita di Taranto - filosofo, politico e matematico pitagorico del IV secolo a. C. - si chiedesse non senza ironia: "Se scaglio una freccia dal bordo dello spazio, dove va a finire"? È omogeneo e isotropo, come si tende a pensare? Quali proprietà eredita dai corpi che contiene e quali trasmette loro? Fino a che punto è un costrutto del pensiero e quanto un dato reale? Questo libro vuole presentare i cambiamenti che si sono verificati, in geometria, nel senso e nel concetto di spazio. Dal periodo classico, quando lo spazio era l'ambiente intuitivo, naturale, nel quale si potevano descrivere i rapporti fra forme e quantità, alle grandi scoperte della geometria del Seicento - geometria analitica, geometria differenziale - rispetto alle quali la natura non è più solo da descrivere e capire ma anche da utilizzare, fino al tempo moderno, quando le esigenze della rappresentazione che vengono dal passato, come la prospettiva in campo artistico, richiedono di modificarlo - e diventa lo spazio della geometria proiettiva - o sottili problemi logici irrisolti da lungo tempo conducono a profonde trasformazioni, come nel caso della geometria non euclidea. Si tratta di una "geometria leggera" nel senso che vuole evitare le formalizzazioni troppo specializzate per concentrarsi sui concetti e sugli esempi significativi.

Le origini della vita sulla Terra e in modo particolare dell'essere umano sono, allo stato dell'arte, argomento di discussione di due scuole di pensiero dominanti da sempre contrapposte: tenaci sostenitori dell'evoluzionismo da una parte e altrettanto irremovibili seguaci della tradizione religiosa creazionista, dall'altra. Liberato da quella chiave di lettura teologica forse mai appartenuta agli antichi autori biblici, il libro della Genesi ci racconta una storia molto diversa da quella comunemente tramandata. Una storia tutta fisica in cui la presenza dell'essere umano sulla Terra potrebbe non ripercorre i sentieri di un divino atto creazionistico né quelli di un naturale processo evolutivo ma quelli di una "terza via" che collega le nostre origini a ciò che oggi definiremmo un "interventismo biogenetico". In questo saggio l'autore analizza il dibattuto tema cercando di compendiare in modo logico l'insieme di informazioni bibliche portate a sostegno della sopracitata ipotesi con diverse acquisizioni scientifiche a noi contemporanee, in modo da esplorare eventuali relazioni tra questi due mondi apparentemente così distanti.

La scienza al servizio della vita quotidiana. Non è un manuale scientifico, né un libro per addetti ai lavori, ma una narrazione che conduce in un viaggio ideale dalle origini del cosmo al posto occupato dall'uomo nell'Universo, seguendo la via tracciata dai grandi scienziati. Un viaggio per conoscere quelle "regole del gioco" che accomunano la vita sulla Terra a ciascun individuo. Si tratta dei principi della termodinamica, che non si applicano solamente a macchine e motori, ma riguardano tutti noi e l'intero pianeta. La termodinamica è la scienza dell'energia. Le macchine sfruttano l'energia dei combustibili, gli esseri viventi la ricavano dal cibo, la Terra la riceve dal Sole. Ma, in fin dei conti, ogni varietà di energia proviene dalla luce solare che, in qualche modo e in qualche tempo, è stata accumulata in altre forme. È dell'energia che ci serviamo per vivere. Ma l'energia non può essere né creata né distrutta, può solo essere trasformata e ogni sistema inanimato o vivente, scambiando energia, tende a divenire spontaneamente meno ordinato e organizzato. Tale consapevolezza può aiutarci a capire che problemi come l'impatto ambientale, l'eco sostenibilità e la salute degli individui, apparentemente del tutto svincolati e indipendenti, condividono in realtà la stessa matrice. Siamo abituati a considerarci separati dalla Natura. Non è così. Ogni organismo (compresa la Terra) deve sottostare ai principi della termodinamica...

"Tutto è cominciato quando avevo undici anni, con un documentario sulla vita e il lavoro di Stephen Hawking. Ricordo ancora la sensazione di meraviglia e di inquietudine nello scoprire che domande come "è nato prima il tempo o l'Universo? E quale sarà il loro destino?" non riguardavano solo la filosofia, ma anche la fisica. A distanza di ventitré anni, quando di sera esco e alzo gli occhi al cielo, sono ancora quelle le emozioni che mi accompagnano: meraviglia e un po' di paura. È come se vedessi tutto: le infinite galassie che popolano il vuoto cosmico, i buchi neri, e più oltre, a circondarci come un guscio, la radiazione cosmica di fondo, la nenia celeste da cui tutto è venuto. Visto da lontano, il cielo è l'immagine della pace. Lì, invece, accadono cose di una violenza inaudita: miriadi di stelle che nascono e muoiono, la materia che si forma e si scompone, secondo un meccanismo perfetto. È uno spettacolo che non smette di affascinarci, sempre intriso di mistero e, per quanto si cerchi di esplorarlo, ogni risposta conduce solo ad altre domande. Sembra un gioco costruito apposta per noi, un enigma del quale non riusciremo mai a trovare davvero la soluzione, ma il divertimento sta proprio in questo: potremo continuare a giocare in eterno. E io questo gioco ve lo voglio raccontare." In "Dove va a finire il cielo" Licia Troisi si spoglia delle vesti di narratrice fantasy per accompagnarci in un viaggio tra le stelle... Con la consulenza scientifica di Luigi Pulone.

Da oggetto di studio di epistemologi, storici e sociologi della scienza, i ricercatori devono trasformarsi in soggetti critici che esprimono il punto di vista degli addetti ai lavori, artigiani della scienza e cittadini. Malgrado l'origine quasi religiosa della vocazione scientifica, lo scienziato non appartiene a una razza speciale e il suo è, almeno in parte, un lavoro come un altro, anche se può implicare responsabilità eccezionali. Potrà più facilmente sostenerle se si renderà conto che i sacri metodi delle scienze "esatte" non sono poi così diversi da quelli delle scienze umane. Al tradizionale tema di discussione sul rapporto tra scienza e conoscenza dovrà allora affiancare un'approfondita riflessione su scienza e comunicazione, scienza e tecnologia, e soprattutto scienza e democrazia. Argomenti cruciali in un periodo di crisi, non solo economica, che l'autore, ricercatore di fisica della materia, affronta in queste pagine. Il libro non intende infatti "divulgare" le teorie di uno specifico ambito della scienza o un particolare problema scientifico, bensì provare a spiegare che cos'è la scienza e, soprattutto, in che cosa consiste il lavoro dello scienziato e la sua rilevanza sociale effettiva, non quella percepita sull'onda di emozioni suscitate dal sensazionalismo mediatico.

Quando Einstein divenne universalmente famoso, quando cioè iniziò a delinearsi quell'icona della scienza e dell'intelligenza che noi oggi conosciamo, il "New York Times" scrisse che i suoi lavori potevano essere capiti solo da una dozzina di uomini in tutto il mondo. Cent'anni dopo, le due teorie della relatività - la relatività ristretta del 1905 e la relatività generale del 1915, poi pubblicata nel 1916 - sono entrate a pieno diritto nel sapere comune e persino nella nostra vita quotidiana. Le idee proposte in quegli scritti originali, all'inizio del Novecento - orologi che rallentano il loro corso, spazi che si deformano, raggi luminosi che si piegano - non sono più appannaggio di pochi, sono a tutti gli effetti parte integrante della nostra vita. Pochissimi scienziati potrebbero vantare un primato simile. Che un lascito così imponente sia stato concepito in poche pagine, in due soli articoli scientifici, è poi doppiamente notevole, così come è quasi incredibile che ancora oggi - a distanza di un secolo! - nelle università di tutto il mondo si insegni la teoria einsteiniana sulla falsariga di quei due articoli originali, gli stessi che vengono proposti qui in traduzione italiana, assieme alla prefazione esplicativa di Vincenzo Barone.

Noi siamo il nostro comportamento, e il comportamento umano è prodotto dall'attività del cervello. Comportamento e cervello umani sono a loro volta il risultato di centinaia di migliaia di anni di evoluzione avvenuta sotto la pressione di fattori selettivi molto diversi tra loro e dalle nostre attuali quotidiane condizioni di vita. Ne consegue che non sempre un cervello individuale o il comportamento di una persona sono consonanti con il mondo che i cervelli collettivi hanno creato, e che le nostre naturali imperfezioni possono risultare dissonanti, predisponendoci ad ammalarci o rendendoci individualmente poco adatti al complesso di abitudini e relazioni nel quale si svolge la nostra vita. Nell'insieme però funzioniamo bene, soprattutto quando decidiamo usando informazioni controllate e siamo lasciati liberi di agire. Il libro illustra attraverso numerosi esempi sia le conseguenze mediche delle imperfezioni umane, in particolare per quel che riguarda le malattie mentali e i disturbi alimentari, sia in che modo il "legno storto" di cui siamo fatti si manifesta attraverso tratti non clinici del comportamento umano come i cosiddetti vizi capitali o le preferenze politiche. Ma descrive anche perché e come la scienza, la più straordinaria delle invenzioni umane, ci ha migliorati.

Basato su venticinque anni di esperienza dell'autore come veterinario, "Un umano per amico" indaga la vita interiore degli animali, dalle balene ai lupi, dai leopardi ai pappagalli, dai cani ai gatti, e analizza le relazioni che noi umani stabiliamo con loro. Relazioni che sono sempre improntate alla reciprocità e che per questo arricchiscono sia noi sia i nostri amici animali. Virga, in qualità di veterinario, ha sempre cercato di porsi dal punto di vista degli animali e questo gli ha insegnato a vedere e rispettare quella "comunione di fondo" che lega tutti gli esseri viventi e che, se sappiamo percepirla, può arricchire la nostra vita, rinforzare il nostro carattere, evidenziare i valori autentici, approfondire la nostra spiritualità.