Matematica e scienze

Nel 1950 dai laboratori di Los Alamos, discutendo sulla presenza di civiltà extraterrestri, il premio Nobel Enrico Fermi fece la famosa domanda: «Ma dove sono tutti?». Oggi la ricerca di civiltà extraterrestri giustifica speranze sempre più concrete. Il sapere che là fuori, nello spazio, ci aspettano trilioni di pianeti che non chiedono altro che di essere scoperti aumenta esponenzialmente la probabilità di non essere soli nell’Universo. Comprendete ora il perché del quotidiano entusiasmo degli scienziati SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence). Siamo soli nell’Universo? Sicuramente no. Ma, allora, dove sono tutti gli altri? Sono là, fuori. Non sappiamo dove, ma ci sono e li troveremo. Fermi non ha sbagliato la domanda, ha soltanto peccato di impazienza. Il libro disegna una panoramica dello stato attuale della ricerca SETI, vista con gli occhi di un ricercatore che la frequenta quotidianamente e quindi ha notizie di prima mano.

La teoria quantistica dei campi applicata allo studio del cervello mostra che l’attività simultanea e cooperativa di milioni di neuroni osservata in laboratorio può essere spiegata solo se si adotta una visione macroscopica assieme a quella microscopica delle neuroscienze. C’è un’analogia con la musica. La bellezza di un brano corale si coglie ascoltando il «coro», non i singoli cantori. Bisogna ascoltare gli artisti insieme, mentre modulano le proprie voci in risposta l’uno all’altro. Ogni neurone, come il cantore fuso nell’unità del suono, vive in un campo che ascolta e al quale contribuisce. Come in un frattale, ognuno di noi (ogni cervello) appartiene a un coro, assieme agli altri e al mondo che ciascuno vede come il proprio Doppio. La coscienza consiste nel continuo dialogo con il Doppio. Non siamo individui isolati, schegge di un vetro rotto, apparteniamo ad un grande coro.

Una riflessione sul problema della Intelligenza Artificiale, e su quali sono i punti che normalmente vengono confusi, sottovalutati e mal interpretati. Cosa cioè impedisce una trattazione matura e competente del problema. Il testo esamina i processi alla base della Coscienza umana, messi in luce dai progressi della IA. Questa analisi permette di definire il limite effettivo della IA così come è oggi: la incapacità di sviluppare processi analogici. Nella grande maggioranza delle trattazioni che hanno per argomento la IA, questa viene considerata come una entità senziente. Nella realtà l’IA consiste nel fatto che i circuiti della sua struttura non fanno altro che elaborare informazione; in modo sempre più efficiente e complesso, ma sempre basato su meccanismi digitali. Il vero punto di attenzione e pericolo risiede in un concetto fondamentale: l’IA è diversa per principio dai meccanismi nervosi animali. L’IA entrerebbe in attività parallele e simili a quelle umane (quindi potenzialmente pericolose) soltanto se e quando diventasse veramente senziente ed in grado di funzionare secondo meccanismi di elaborazione analogica. Definiamo con precisione i due termini: digitale ed analogico.

Nei suoi trattati Aldrovandi descrisse ogni specie naturale e animale in modo puntuale e dettagliato, fornendo per ciascuna una enorme quantità di dati, illustrazioni, commenti per la massima parte ispirati dal suo studio diretto e anche derivanti dagli autori classici, dai bestiari medievali, e dai trattati coevi. I suoi scritti offrono un'importante testimonianza dell'organizzazione del sapere e della conoscenza che si sviluppa nel corso della prima età moderna e propongono un metodo in grado di catalogare e narrare in modo nuovo l'esperienza della varietà del mondo naturale. Il linguaggio di Aldrovandi non è solo quello dell'osservatore che tenta di ordinare la ricchezza infinita dell'esistente, ma è anche quello dell'umanista e antiquario che si muove abilmente tra i vari campi del sapere ricorrendo all'antichità classica, alle leggende orientali, alle narrazioni folkloristiche e al linguaggio visuale. Gli studi raccolti nel presente volume intendono appunto investigare, in un quadro transnazionale, da diversi punti di vista e con approcci metodologici differenti, alcuni aspetti della multiforme opera di Aldrovandi.

Diamo spesso i suoni per scontati. Sono come un sottoprodotto del visibile – alla magnificenza del fulmine, segue il rombo del tuono. E invece niente è scontato: non pensiamo mai, per esempio, che i suoni dipendono dalla composizione dell’atmosfera, e quindi la risata un bambino, la nostra canzone preferita, il rumore di un vetro infranto suonerebbero completamente diversi su Marte, Venere o una luna sperduta di Saturno. Da qui parte Caspar Henderson, che dopo averci raccontato le meraviglie del regno animale usa la dimensione sonora per raccontarci l’intero cosmo da capo, per una volta chiudendo gli occhi e spalancando bene le orecchie. Scopriremo che il sonar dei cetacei tesse una fitta rete di comunicazione nel profondo dell’oceano, che le basi dell’armonia musicale sono collegate all’equilibrio tra i pianeti, che la tribù degli ojibwe usa il suono dei tamburi per guarire, che l’aurora boreale crepita di sibili magnetici simili a sussurri umani, e molto altro ancora. "Cosmofonia" è un grande catalogo dei suoni dell’universo, dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande, dal gracidare di una rana in una notte d’estate all’esplosione di un vulcano, dal silenzio gelido del cosmo al battito del nostro cuore.

Quando pensiamo alle materie scientifiche, e alla fisica in particolare, ci vengono in mente calcoli complicatissimi o teoremi incomprensibili da imparare a memoria. Ma, come spesso succede, è tutta una questione di prospettiva. Parlare della materia di cui è innamorata e del perché la trovi così affascinante e la missione di Virginia Benzi che, sui social come Quantum Girl, spiega la fisica in modo chiaro ed efficace. Nel suo primo libro l'autrice ci invita a seguirla in un viaggio dall'infinitamente piccolo all'infinitamente grande e, con un linguaggio alla portata di tutti ma senza perdere l’accuratezza e il rigore scientifico, ci racconta come la fisica può aiutarci a capire la realtà. Scopriremo così cosa si nasconde dietro una semplice e oscura formula matematica, andremo alla scoperta dell’atomo e poi delle particelle elementari; proveremo a capire le affascinanti teorie che ruotano attorno ai concetti di gravità e spazio tempo e partiremo per un’avventura alla ricerca della famigerata Teoria del Tutto; senza dimenticare due capitoli interi dedicati alla tanto chiacchierata meccanica quantistica con le sue contraddizioni e le sue intuizioni geniali. "La scienza delle meraviglie" mostra come tutte le grandi e piccole cose che ci circondano, se raccontate con il linguaggio della fisica, possono diventare affascinanti e incredibili e quanto guardare la realtà da una nuova prospettiva può farci vedere anche il mondo e noi stessi con occhi nuovi e pieni di curiosità.

Quante sono le specie viventi che popolano la Terra? Il lettore di oggi potrebbe bollare questa domanda come un mero esercizio nozionistico o, al più, come una provocazione tesa a soddisfare una curiosità fine a sé stessa. L’appassionato di scienza potrebbe, invece, storcere il naso, ben sapendo che, a dispetto di tutti i progressi compiuti nel tempo, siamo ancora ben lontani dal poter anche solo ipotizzare una risposta vagamente sensata. Ma tre secoli fa, nell’Europa dei Lumi, l’interrogativo suonava più che legittimo: in fondo, si diceva, se Noè era riuscito a raccogliere tutti gli esseri viventi all’interno di un’arca, perché un naturalista abbastanza paziente non avrebbe potuto fare altrettanto all’interno di un’opera o di un sistema teorico? L’ambizione di comprendere la vita in ogni sua forma divenne così il motore che azionò una serie di meccanismi che da allora, passando per Lamarck, Cuvier, Darwin e Mendel, hanno plasmato la nostra attuale prospettiva sul mondo. Questo processo ha però due padri che, pur contemporanei tra loro, non avrebbero potuto essere più diversi: Carl Linneo, medico svedese con un’attitudine all’autopromozione, e Georges-Louis de Buffon, nobile e custode del giardino del re di Francia. Per gran parte del XVIII secolo, si sfidarono per completare un esaustivo censimento di tutta la vita sulla Terra. Un compito che consumò le loro esistenze alimentando una profonda rivalità reciproca. Entrambi intrapresero il proprio lavoro credendo che la Terra non contenesse più di qualche migliaio di specie, ma la sorpresa dovuta alla ricchezza della vita e alla sua inaspettata diversità li portò a sviluppare visioni «nettamente divergenti sull’ambiente, sul ruolo del genere umano nel plasmare il destino del nostro pianeta e sulla stessa umanità». E, mentre il comune obiettivo continuava a sfuggire, lasciarono dietro di sé eredità che si sono scontrate per secoli. E che si scontrano ancora oggi. Una prodigiosa moltitudine è la storia di due vite parallele «vissute all’ennesima potenza, nel tentativo di conoscere le verità fondamentali della nostra esistenza. Il desiderio di comprendere tutta la vita rappresentò un obiettivo impossibile da raggiungere, alimentato dal genio, dall’arroganza, dall’abbaglio di una fama immortale e dalla passione per la pura conoscenza del nostro mondo e di noi stessi. Non c’è mai stato un compito più umano».

Questa fortunata antologia torna in una nuova edizione a presentare il curioso lato matematico di esperienze ed eventi ordinari, come i viaggi, la cucina, il gioco, il tempo; e di momenti speciali, come l’arrivo di un bebè, a cui sono dedicati i brani inediti. La geometria dei taxi ci farà trovare la via più breve per collegare due punti; scopriremo in quanto tempo la crescita di capelli della popolazione mondiale oltrepasserebbe i confini del Sistema solare; useremo la topologia per capire come togliere il body a un neonato e un’algebra nuova di zecca per semplificare il cambio dei pannolini… Si dice che la matematica è la lingua in cui è scritto l’Universo, ma anche il microcosmo di tutti i giorni ci dà infinite possibilità per divertirci con i numeri.