Matematica e scienze

In questo agile volume, il grande fisico Stephen Hawking delinea una breve storia dell'Universo "dal Big Bang ai buchi neri" (per citare il titolo italiano della sua opera più famosa). Per farlo, presenta le principali teorie cosmologiche da Aristotele fino ad Einstein, passando da Tolomeo, Copernico, Galileo e Newton; quindi espone le conoscenze attuali sulle leggi fisiche alle quali obbedisce il nostro Universo; infine, avanza alcune ipotesi in direzione di quella "teoria del tutto" capace di unificare la meccanica quantistica, la gravità e le altre interazioni della fisica. Solo una "teoria del tutto", infatti, ci consentirebbe di rispondere alla vera questione ultima: perché esiste l'Universo?

Con "La grande storia del tempo", Stephen Hawking, avvalendosi della collaborazione del fisico americano Leonard Mlodinow, ripresenta le proprie riflessioni sulle origini e il destino dell'universo già trattate nel libro "Dal big bang ai buchi neri" (1988). In questa edizione aggiornata e illustrata, oltre a far uso di un gran numero di esempi, diagrammi e illustrazioni esplicative, Hawking parla delle più recenti scoperte, dagli sviluppi della teoria delle superstringhe ai progressi nella ricerca di una teoria unificata della fisica. Inoltre discute in un capitolo interamente nuovo l'affascinante problema dei viaggi nel tempo e dei tunnel spazio-temporali.

Quando i ricercatori celebrano un significativo successo delle loro teorie, quando le idee convergono verso un modello unico, organico, autoconsistente, è il momento di trasmettere al grande pubblico l'insieme delle conoscenze accumulate in decenni di attività teorica e sperimentale. Per la fisica delle particelle, il momento è adesso. Al Cern di Ginevra, il 4 luglio 2012, nel corso di una storica conferenza, i fisici del Large Hadron Collider hanno annunciato di aver scoperto una nuova particella che potrebbe essere il bosone di Higgs, la cui esistenza era stata ipotizzata quasi cinquant'anni fa e che finora era sfuggita a ogni tentativo di rivelazione. Il bosone di Higgs, responsabile del conferimento di una massa a tutte le particelle, era l'ultimo tassello che mancava per completare il quadro di quello che viene chiamato Modello Standard delle Particelle Elementari, una mirabile costruzione che rappresenta la migliore descrizione che attualmente abbiamo del mondo ultramicroscopico. Questo libro ripercorre l'intera storia della fisica delle particelle, avviata giusto cent'anni fa dalla scoperta dei raggi cosmici e del nucleo atomico, e proseguita con la rivelazione dell'antimateria, con l'individuazione delle due interazioni nucleari, la debole e la forte, con la scoperta del neutrino e infine con l'ipotesi azzardata, ma vincente, dell'esistenza dei quark.

Le conoscenze e le scoperte della scienza a vantaggio della società. La natura svelata. Le malattie, la crescita, la morte. Il famoso estratto di carne ed una critica e razionale storia della chimica.

Il libro introduce il lettore a un problema importante per la storia della matematica elementare e per la storia della nostra civiltà: come furono introdotte in Occidente ed insegnate le quattro operazioni aritmetiche? L'autore offre una serie di quadri che dall'epoca di Leonardo Pisano detto Fibonacci - a cavallo tra XII e XIII secolo - giunge fino a XVII secolo inoltrato. Ogni quadro è dedicato a un autore. Seguendo quanto scrive l'autore si possono quindi comprendere: le tecniche usate per svolgere le operazioni nelle diverse epoche. Il lettore vedrà come alcune differiscano da quelle usate oggi; come si è modificato il modo di insegnare le operazioni nel corso dei secoli; come è cambiato lo status sociale e il ruolo dei "maestri di matematica" nel periodo esaminato. Quest'opera è dunque stimolante come contributo allo studio delle fonti della matematica e come inquadramento storico di un fenomeno così importante, anche sul piano pratico, sociale ed economico, quale la capacità di svolgere correttamente i calcoli. Il testo è preceduto da un prefazione di Paolo Bussotti ove si offre il contesto storico-matematico in cui inquadrare il lavoro di Borgia. Pertanto il volume è fruibile da tutti quelli che hanno il desiderio di conoscere in modo elementare, ma approfondito, l'evoluzione di questo settore della matematica nel quadro della civiltà europea.

La prima parte di questo volume è dedicata a questioni concernenti i fondamenti della matematica tra Cinquecento e Seicento. Nel capitolo primo è discusso il punto di vista di Alessandro Piccolomini sulla quaestio de certidudine mathematicarum, che mirava a spiegare i motivi per cui le conoscenze fornite dalla matematica sono più sicure e solidamente fondate di quelle offerte da ogni altra disciplina. Nel secondo capitolo è analizzato, attraverso la lettura di un lemma del De verborum vitruvianorum significatione di Bernardino Baldi, un aspetto dell'evoluzione dei concetti di numero e grandezza alla fine del Rinascimento. Il terzo capitolo verte sulle soluzioni offerte da Girolamo Cardano, Giovanni de Guevara e Galileo Galilei al paradosso della rota Aristotelis: i primi due contribuirono a chiarire l'aspetto cinematico del movimento della ruota, mentre il terzo ne fece il punto di partenza per una minuziosa analisi dell'infinito e del continuo.

L'autore, in questo volume dedicato agli studenti che seguono i corsi introduttivi di matematica in vista dell'iscrizione al primo anno nei corsi di laurea di tipo scientifico, intende fornire un'introduzione agile e completa alle principali nozioni elementari di matematica, insiemistica, algebra, geometria analitica ecc., corredata da esempi ed esercizi raccolti nella sua esperienza di docente. Gli studenti vi troveranno indicazioni utili per affrontare in maniera corretta la materia e potranno seguire le lezioni senza essere assillati dal prendere appunti, essendo tutti gli argomenti trattati in maniera esaustiva.

L'opera illustra la vita di alcuni fra i più grandi matematici vissuti, dall'antichità fino quasi ai giorni nostri, e le loro geniali intuizioni. I matematici di cui il libro si occupa (una trentina) sono stati scelti non solo per il contributo che hanno dato allo sviluppo delle conoscenze, ma anche per la singolarità delle loro vite. Il libro ha volutamente carattere divulgativo, privilegia la chiarezza espositiva e la comprensibilità, al rigore matematico; fornisce quindi in modo sintetico - ma non banale - quelle nozioni che dovrebbero far parte del bagaglio di conoscenze di qualsiasi persona di cultura.

Il quaderno, nell'accurata trascrizione di Natascia Zangani, è stato ritrovato da Ciro Ciliberto nel fondo Franchetta e contiene gli appunti di un anonimo uditore del corso "Curve algebriche piane e sghembe", tenuto da Guido Castelnuovo sulla cattedra di Geometria Superiore dell'Università di Roma nell'a.a. 1922-23. L'importanza del quaderno è da un lato la completezza e la precisione del testo, che riproduce scrupolosamente i dettagli delle lezioni di Castelnuovo e ne riflette il ben noto stile piano, elegante e rigoroso, dall'altro il carattere eccezionale, dal punto di vista storico, del corso dell'a.a. 1922-23.