Matematica e scienze

È vero, siamo circondati da scienziati influencer, proliferano divulgatori e libri di scienza: era proprio necessario parlare ancora una volta di fisica? Sì! Innanzitutto c’è bisogno di una divulgazione leggera ma insieme rigorosa che restituisca, della materia, una visione globale, completa e coerente. Ma, soprattutto, la fisica, le sue leggi, il suo linguaggio sono, insieme a tutte le scienze, strumento indispensabile per essere cittadini oggi. Questo libro è un viaggio attraverso 5 aree tematiche: la fisica quotidiana, la fisica dei giochi, la fisica dei fisici, la fisica del fantastico e la fisica del clima. Ognuna con 5 mini lezioni, che ci portano dalla comprensione intima delle più elementari grandezze fisiche, attraverso le meraviglie della fisica moderna, sino ad affrontare il problema dell’emergenza climatica.

Con testi ampliati e illustrazioni a colori aggiuntive, la quarta edizione della rinomata Guida agli uccelli d’Europa, Nord Africa e Vicino Oriente è il riferimento per ogni birdwatcher. Questa nuova edizione comprende 32 pagine extra per dare maggior spazio a diversi gruppi e a nuove tavole con testi più dettagliati. Oltre 50 tavole sono nuove o ridisegnate. La sezione relativa agli erratici è stata ampliata per includere più immagini e descrizioni più complete per diverse specie. Il libro offre tutte le informazioni necessarie a identificare qualsiasi specie in tutti i periodi dell’anno, descrivendo taglia, habitat, areale, morfologia e canto. Per ogni specie è inclusa una mappa di distribuzione.

Nell’epoca dell’Antropocene, le attività umane stanno pericolosamente e velocemente causando i cambiamenti climatici che sono sotto gli occhi di tutti. Per poter riconoscere il peso della nostra responsabilità e porvi rimedio è necessario attraversare nuovamente il peculiare e fragile equilibrio su cui si basa la vita sul pianeta. In questo saggio, gli autori ripercorrono la storia della vita partendo dal principio, da quell’energia infinita da cui hanno avuto origine l’Universo, la Via Lattea, il Sole e la Terra. Nell’attraversare i delicati cambiamenti e le lente evoluzioni della vita – dai cianobatteri alle alghe, dalle piante ai funghi, dagli animali agli esseri umani –, la narrazione presentata ci ricorda come il percorso evolutivo sia stato più volte colpito da immani catastrofi ambientali causate da raffreddamenti o riscaldamenti del pianeta. Eppure, nulla è paragonabile al catastrofico impatto dell’operato umano.

Il mistero della nascita dell'uomo viene dibattuto da oltre centocinquant'anni. Cos'è che ha scatenato quell'insieme di cambiamenti morfologici, sociali e psicologici che hanno fatto sì che una popolazione di animali dalle fattezze scimmiesche evolvesse in una forma di vita inedita, che noi chiamiamo Homo? Dov'è avvenuto il passaggio? Quando e, soprattutto, come? Cosa ci ha resi quel che siamo? Secondo Richard Wrangham è stata l'idea apparentemente innocua di cuocere il cibo che ha cambiato tutto. Da qualche parte in Africa, intorno ai due milioni di anni fa, una piccola popolazione di animali ha iniziato per la prima volta a mettere la carne al fuoco. La carne cotta infatti è più digeribile, più sicura e fornisce molte più proteine della carne cruda, mettendo a disposizione molta più energia. Non siamo noi ad aver inventato il fuoco, è il fuoco che, in definitiva, ha inventato noi.

L'esperienza descritta è finalizzata alla determinazione del calore specifico dell'acciaio e del calore latente di fusione del ghiaccio, mediante l'utilizzo del calorimetro delle mescolanze. In relazione alle pesate, si è preferito riferirsi alla bilancia di precisione meccanica anziché alla sua controparte elettronica, illustrandone i princìpi di funzionamento. In alternativa all'approccio classico, si effettua una nuova formulazione in termini di variabili statisticamente indipendenti, verificando infine che anche nella formulazione classica le variabili possono considerarsi, con buona approssimazione, statisticamente indipendenti. Particolare attenzione viene rivolta alla definizione dell'equilibrio termico dell'ambiente calorimetrico recante l'oggetto di misura, nel caso ideale e reale, corrispondente all'assenza o alla presenza, rispettivamente, di perdita o acquisizione di calore in relazione all'ambiente esterno.

Ne "Il cervello facile" viene fatta con competenza e professionalità una descrizione dell’anatomia, della fisiologia e delle patologie del cervello, con un'attenzione particolare all'espressione più alta della mente umana ossia la coscienza. Il cervello umano è un congegno che senza esagerazione possiamo definire perfetto. È il prodotto di milioni di anni di evoluzione e oggi, grazie al progresso scientifico, siamo in grado di studiarlo in modo approfondito svelandone le caratteristiche più nascoste. Oltre a descrivere la struttura del cervello nel presente saggio viene dato il giusto spazio anche a diversi aspetti ad esso collegati quali le emozioni, l'apprendimento e la memoria, il linguaggio, l'attività onirica e le diverse patologie cerebrali.

Quando gli astronomi volevano costruire un telescopio che catturasse i raggi X dei corpi celesti, hanno osservato l’aragosta, e ora noi “guardiamo” più nel dettaglio l’Universo. Quando gli scienziati cercavano un farmaco per il diabete di Tipo 2, hanno trovato la loro musa ispiratrice in una lucertola, e quando volevano ridurre le emissioni nella produzione di cemento, hanno osservato come i coralli costruiscono i loro scheletri in mare. Questa è biomimesi in azione: trarre ispirazione dalla natura per affrontare problemi umani. In questo libro Kristy Hamilton ci porta dietro le quinte di alcune delle innovazioni più inaspettate per farci scoprire ciò che ci insegna l’evoluzione naturale di millenni o milioni di anni: attraversa cascate congelate e foreste avvolte da nuvole, scopre nidi nel deserto del Mojave, ci conduce nelle profondità oceaniche e vicino ai vulcani per farci conoscere gli animali e le piante che hanno ispirato di tutto – dai sistemi di instradamento dei carichi commerciali alle colle non tossiche – e presentarci gli uomini e le donne che hanno seguito la prima scintilla di meraviglia fino all’invenzione di qualcosa di straordinariamente innovativo, a volte contro tutte le aspettative. Questo libro restituisce il piacere della scoperta scientifica e dell’ingegnosità tecnologica, ma è anche una lettera d’amore per la natura, deposito di saggezza che sta rapidamente svanendo. L’ammonimento di Hamilton risuona tra le pagine: “È come se stessimo bruciando una biblioteca senza darci la pena di esplorare che cosa contengono i suoi libri”.

Le credenze trasformano il modo in cui percepiamo il mondo: le troviamo in chi vede complotti ovunque, in chi cerca conforto in medium o guru di varia origine e provenienza, in chi compie atrocità. Cosa porta a sostenere le idee più insolite o assurde, a scambiare per prove inossidabili semplici suggestioni, illusioni o anche ideologie e atti di fede? Dove nascono e come si diffondono le credenze? E qual è il ruolo dei social nel manipolarle? Se le nostre convinzioni trasfigurano la nostra visione del mondo, comprenderne le origini può aiutarci a capire meglio noi stessi e la realtà. Attraverso alcune storie incredibili, perlustreremo le ragioni biologiche e psicologiche alla base della necessità di dare un senso a ciò che ci circonda. Acquisiremo familiarità con gli strumenti dell’indagine scientifica e, imparando a valutare l’attendibilità e la veridicità delle credenze, diventeremo consapevoli dei nostri limiti ed errori, saremo pronti a cambiare idea di fronte a evidenze solide che ci contraddicono e a trattare con chi non vuol dar retta alla ragione. Ma, soprattutto, impareremo a coltivare l’unico vero antidoto contro il pregiudizio e la superstizione: una curiosità inesauribile. Prefazione di Telmo Pievani.

Il volume è rivolto a studenti dei corsi di laurea delle scienze chimiche, farmaceutiche, delle biotecnologie mediche e farmaceutiche e a tutti gli operatori di questi settori. Gli argomenti trattati sono quelli necessari per affrontare l'interpretazione e il trattamento dei dati analitici in questi ambiti. La matematica discussa nel libro è quella indispensabile per impadronirsi degli strumenti fondamentali per l'analisi dei dati nella ricerca e nella pratica delle scienze chimiche-farmaceutiche. La selezione degli argomenti proposta è pensata per le applicazioni negli studi scientifici e per migliorare l'attività di ricerca, affinando sia il ragionamento logico sia la metodologia di indagine. Il manuale è organizzato in modo da consolidare inizialmente argomenti fondamentali - quali la statistica descrittiva, cenni di teoria della probabilità, distribuzioni di variabili aleatorie, test di ipotesi, analisi della varianza, regressione semplice, pesata e multilineare - per introdurre gli strumenti della progettazione razionale degli esperimenti e della metodologia della ricerca. I piani sperimentali di base, fattoriali, frazionari, di screening, per gli studi di robustezza, per l'analisi della superficie di risposta, D-ottimali e di miscele sono presentati con esempi numerici svolti. Tutti gli argomenti del libro sono illustrati con l'aiuto di due software applicativi open source sviluppati dagli autori appositamente per la didattica.

Questo volume contiene gli argomenti generalmente affrontati nei corsi di Analisi Matematica 1. È stato ideato come un testo veramente indirizzato agli studenti, che possa costituire un valido supporto allo studio. È articolato nei seguenti capitoli: Numeri reali e complessi Funzioni Limiti di successioni Serie Limiti di funzioni Funzioni continue La derivata Derivate successive L'integrale Elementi di geometrica analitica nello spazio (online) Algebra lineare (online) Curve (online). Contenuti nella piattaforma Textincloud: Intero libro in formato eBook, Elementi di geometria analitica nello spazio, Algebra lineare, Curve.

Questo libro è concepito per fornire una solida base pratica nella comprensione della statistica, dell'analisi dei dati e della matematica. Sono presenti numerosi esercizi, con alcuni richiami teorici e la soluzione guidata e dettagliata. Inizialmente si affrontano le distribuzioni statistiche e il calcolo degli indici di posizione, variabilità e forma. Successivamente, vengono proposti esercizi relativi alla teoria della probabilità e alle variabili casuali. Una sezione dedicata all'algebra delle matrici e ai sistemi di equazioni lineari presenta inoltre applicazioni finalizzate al miglioramento delle abilità matematiche degli studenti. Gli esercizi su modelli lineari e funzioni matematiche introducono infine ad argomenti come limiti, derivate e calcolo integrale, consentendo il consolidamento delle conoscenze e lo sviluppo di competenze analitiche più avanzate.

La scienza viene spesso presentata come uno dei frutti più prelibati nell'affermazione della modernità in Europa, ma in questa narrazione mancano interi popoli e intere culture. Alcune scoperte scientifiche fondamentali, che hanno trasformato ogni ambito delle società del nostro continente, si basano su vere e proprie acquisizioni di conoscenze di popolazioni indigene, assimilate dagli europei in epoca imperiale e coloniale. Per mostrare come la scienza occidentale e il pensiero coloniale abbiano un rapporto stretto, Marco Boscolo ripercorre alcuni episodi fondamentali della storia della scienza moderna, dalla sua fondazione ai tempi di Niccolò Copernico, passando per l'epopea coloniale, fino alle proteste del movimento #ScienceMustFall nato all'Università di Cape Town, in Sudafrica nel 2016. L'immagine pubblica che la scienza proietta è ancora edulcorata rispetto al proprio passato coloniale, l'intento del libro è dare spunti significativi per iniziare un ragionamento aperto e franco su come la comunità scientifica possa, e debba, affrontarlo. Un passato che continua a riverberarsi nel presente, perché il divario che permane tra i cosiddetti nord e sud del mondo è in larga parte determinato dal vantaggio costruito con la violenza coloniale.