Matematica e scienze

Relazione sulle attuali conoscenze astronomiche e sulle prospettive di ricerca per il futuro.

Che cos’è davvero il big bang? Fino a quando brillerà il sole? Qual è l’origine dell’acqua sulla Terra? Come si è formata la Luna? E l’universo è sempre stato un luogo pieno di stelle? In tutti noi il cosmo suscita meraviglia e moltissima curiosità, ed è proprio da queste e altre domande che parte Amedeo Balbi – astrofisico e noto divulgatore scientifico – per provare a spiegare fino a dove arrivano le nostre conoscenze oggi e che cosa dobbiamo ancora scoprire. Negli interventi raccolti in questo libro – originariamente pubblicati sulla rivista “Le Scienze” e appositamente rivisti per l’occasione – Balbi affronta una serie di argomenti fondamentali per l’astrofisica, dall’origine dell’universo alla nascita della vita sulla Terra, dalle esplorazioni su Marte alle leggi che governano la vita e la morte delle stelle e delle galassie. Il risultato è un viaggio appassionante fino alle frontiere dello spazio e del tempo, una traversata tra le più recenti scoperte dell’astrofisica che ci permettono di immergerci nella meraviglia del cosmo.

A tutti noi piace pensare che il cervello non debba per forza peggiorare con l’età. Per questo motivo risulta entusiasmante il filone di studi, sempre più rigoglioso, sulla neurogenesi negli adulti, cioè sulla nascita di cellule nervose anche quando lo sviluppo dell’organismo è completato. Michela Matteoli la chiama, con una metafora, «fioritura dei neuroni» e immagina il cervello come un giardino che, innaffiato a dovere, rimpiazzi con nuovi germogli le piantine rinsecchite, aggiunga foglie ai rami dei suoi alberi, veda sbocciare fiori che non c’erano. Con la chiarezza e lo stile affabulatorio che la contraddistinguono, la grande neuroscienziata smonta molti pregiudizi su come siamo fatti e ci aiuta a capire, grazie alle ultime scoperte e agli studi che lei stessa segue, come sia possibile coltivare la nostra intelligenza per tutta la vita. Chiude il libro una parte affascinante, dedicata agli argomenti di più stretta attualità, analizzati con le lenti neuroscientifiche. Dobbiamo temere l’intelligenza artificiale? Perché esiste il razzismo? Qual è la radice dei conflitti? Che cosa succede al cervello durante una guerra? La speranza dell’autrice è che giunga una primavera della mente e della specie, in cui ogni individuo possa aspirare alla piena e completa fioritura umana, intellettiva, sentimentale ed etica. Il libro fa parte della collana Scienze per la vita, ideata e diretta da Eliana Liotta.

Sognare è una delle attività del cervello umano meno comprese e più sottovalutate. Eppure tutti sogniamo e lo facciamo sin dagli albori della nostra storia. Studi recenti dimostrano che la capacità di sognare è un lascito evolutivo dei nostri antenati primitivi che, notte dopo notte, potevano così “allenarsi” ad affrontare situazioni di pericolo in modo da essere pronti a fronteggiarle da svegli. I sogni sono insomma un “laboratorio” per il nostro cervello e sono capaci di cambiare il corso delle vite individuali e del mondo, ispirando scoperte artistiche e scientifiche, innescando invasioni militari, stimolando accordi commerciali, o causando crolli mentali. I sogni hanno cambiato l'uomo e la Storia, ma cambiano anche le giornate di ciascuno di noi. Se ancora oggi l'attività onirica, con le sue dinamiche e le sue funzioni profonde, è avvolta nel mistero, molto si può fare per migliorarla e comprenderla più a fondo. In questo libro affascinante e pionieristico il neurochirurgo e neuroscienziato Rahul Jandial, partendo dalla propria lunga esperienza e dai più recenti studi scientifici, esplora il nostro mondo inconscio e ci mostra come allenare la capacità di sognare in modo da metterne a frutto le incredibili potenzialità nella vita di tutti i giorni: dalla utilissima “riscrittura” degli incubi, alla decodifica dei sogni, che offre una consapevolezza maggiore e più lucida di noi stessi, fino alla liberazione del potere creativo del sogno.

La grande raccolta di vitigni italiani del XIX secolo. Un capolavoro ineguagliato di storia e descrizioni di uve, arte naturalistica e letteratura agronomica. La Pomona Italiana, ossia Trattato degli alberi fruttiferi (1817-1839), del quale questo libro dedicato alle UVE fa parte, ha rappresentato un'impresa scientifica ed editoriale senza precedenti e mai più ripetuta nel nostro Paese.

Il volume si apre con un contributo di Umberto Bottazzini che vede il metodo assiomatico come filo rosso che lega assieme una moltitudine di risultati. Umberto Zannier affronta la questione della effettività dei risultati matematici, specialmente nel campo dell'aritmetica. Alfio Quarteroni spiega l'efficacia dell'analisi numerica nel trovare soluzioni approssimate a problemi che non ammettono soluzioni esplicite, con uno sguardo verso l'intelligenza artificiale. Susanna Terracini descrive la ricerca di punti critici per trovare soluzioni di problemi variazionali che sono alla base dei modelli fisici. Alessandra Celletti presenta la matematica che studia il movimento dei corpi celesti fino alle missioni spaziali e ai problemi ambientali nello spazio. Laura Sacerdote e Bruno Toaldo si soffermano sul moto browniano e i processi di Markov. Roberto Lucchetti presenta tre tematiche relative alle scienze sociali, con applicazioni che vanno dalle donazioni di organi al problema classico delle elezioni. Marco Andreatta racconta la grande impresa condotta per oltre cent'anni con l'obiettivo, non ancora raggiunto, di ottenere una classificazione completa delle varietà algebriche. Carlo Mantegazza presenta il problema della caratterizzazione topologica della sfera n–dimensionale. Giuseppe Rosolini e Carlo Toffalori spiegano come nel Diciannovesimo secolo idee e metodi di aritmetica e algebra intervengono a sussidio della logica, mentre nel Ventesimo secolo questo processo si inverte. Impreziosiscono il volume alcune foto a tutta pagina di capolavori del Novecento ospitati nel museo MART di Rovereto.

Il volume fornisce gli strumenti matematici utilizzati maggiormente dagli scienziati della natura. Partendo da domande significative, riferite a problemi reali come a questioni teoriche, vengono forniti gli strumenti matematici operativi per rispondere, privilegiando la riflessione sui concetti e l'architettura logica che li collega rispetto ai tecnicismi del calcolo. Per ogni argomento, sono proposti esempi applicativi spiegati passo passo per una comprensione approfondita e, al termine di ogni capitolo, un'ulteriore selezione di esercizi particolarmente significativi, svolti e motivati in ogni passaggio.

Questo testo è stato pensato come riferimento didattico allo studio dell'Analisi Matematica applicata all'Economia. Ogni concetto teorico è seguito da applicazioni ed esempi in ambito economico risultando così un'utile guida per il futuro economista. Il libro consta di dodici capitoli che trattano tutti gli argomenti classici dell'Analisi Matematica dalle funzioni elementari ai limiti, alle derivate fino al calcolo integrale, le funzioni di più variabili e l'algebra lineare.