Matematica e scienze

Da secoli, le stelle sono al centro della speculazione scientifica, che ha tentato a più riprese di svelare il mistero che comprende la loro formazione e la loro evoluzione. Oggi, la scienza è in grado di offrire al pubblico un’ampia gamma d’informazioni, frutto dell’incrociarsi di varie discipline che hanno permesso la decifrazione di molti interrogativi che ammantavano questi luminosi corpi celesti. Francesco Ferraro, docente di Astrofisica presso l’ateneo di Bologna, ci accompagna, dunque, in un viaggio all’interno della nostra Galassia e oltre: scopriremo come le stelle nascono, brillano e muoiono, plasmando l'Universo che ci circonda. Le stelle hanno infatti un ruolo cruciale nell’architettura galattica, influenzando la formazione dei pianeti e contribuendo alla creazione di sistemi solari complessi. Di più: all’interno delle grandi centrali termonucleari che ne costituiscono i nuclei, forgiano gli elementi chimici presenti in tutto l’Universo; ecco perché possiamo dirci davvero “figli delle stelle”. Questo volume, dunque, è anche un invito a contemplare il nostro posto nel cosmo, comprendendo il legame condiviso con questi brillanti astri che, sebbene lontani, sono a noi intimamente connessi: ogni sguardo verso la volta stellata è un promemoria della straordinaria complessità e bellezza dell’Universo, la nostra casa.

L’opera Natürliche Schöpfungsgeschichte, qui presentata in traduzione, fu redatta dallo zoologo tedesco Ernst Haeckel sulla base della trascrizione di un ciclo di lezioni tenute all’Università di Jena nel semestre invernale 1867-1868, rivolte a un pubblico non specializzato. Qui Haeckel riprende, in un linguaggio piano e semplice, le tesi espresse nella Generelle Morphologie der Organismen, opera poderosa, pubblicata in due volumi nel 1866. Un brillante riassunto divulgativo, sul quale lo stesso Darwin espresse il proprio apprezzamento nell’introduzione al The Descent of Man (1871) e che vantò ben undici edizioni e numerose traduzioni, fra le quali la meritevole traduzione in lingua italiana del 1892, curata da Daniele Rosa e con prefazione di Michele Lessona. Il presente volume propone una nuova traduzione italiana della prima parte dell’opera (costituita da quindici conferenze), dedicata al confronto con noti pensatori e scienziati dell’epoca e, in particolare, con coloro che Haeckel definisce i “padri fondatori della teoria della discendenza”: Darwin, Goethe e Lamarck. Postfazione di Marco Ferraguti.

Chi più chi meno, in fondo siamo tutti in qualche modo scontenti. Se ci soffermiamo a riflettere, anche quando tutto sembra andare bene nelle nostre vite, ecco che le giornate si tingono all’improvviso di sfumature di scontentezza: ansia, tedio esistenziale, agitazione, spleen emergono dai nostri abissi e reclamano ascolto. Sono mali comuni a tutti familiari, eppure brancoliamo nel buio di fronte al quesito più semplice che c’è: perché siamo scontenti? Edoardo Boncinelli e Marco Furio Ferrario provano a rispondere a questa domanda ripercorrendo le radici biologiche e culturali di questo sentimento di incompletezza e frustrazione. Dai primi passi compiuti fuori dalla caverna dall’Homo sapiens all’isolamento volontario degli hikikomori, dal «fastidio» descritto da Giacomo Leopardi alle teorie sull’aggressività umana di Konrad Lorenz, dalle rivelazioni della genetica alle disuguaglianze socioeconomiche, quella di Boncinelli e Ferrario è un’indagine che attraversa la storia e il pensiero, la scienza e l’arte, scandagliando i diversi modi con cui gli esseri umani hanno interrogato la loro insoddisfazione. In queste pagine si analizza la scontentezza chiarendone gli aspetti misteriosi e facendo emergere un lato positivo, che abita da sempre in noi. Per percepirci liberi e, al contempo, dèi difettati. “L’animale inquieto” affronta i molti enigmi che la nostra specie ha tentato di risolvere cercando la soluzione al proprio malcontento. Un’opera che nella sua analisi ci conduce fino al confine del nostro desiderio: che un domani la scontentezza non sia un limite, ma il segreto per vivere compiutamente in ciò che da sempre si ha già.

Quanto la trasmissibilità genetica può influire sul nostro carattere? E quanto ci rende più deboli rispetto a determinate malattie? Quanto le modalità di funzionamento del nostro cervello incidono sulla nostra mente, sulla nostra vita e sul nostro comportamento? A queste e ad altre domande vuole rispondere questo libro che, con linguaggio semplice e stile divulgativo, cerca di spiegare quanto la Scienza ha già compreso e quanto sta ancora cercando di comprendere. I tre autori lavorano in ambiti diversi pur se correlati. Il biologo Paolo Tortora introduce alla genetica e alla sua trasmissibilità, un tema cui ha dedicato la sua vita da ricercatore, attraverso lo studio dell'ingegneria proteica, della clonazione genica, della neuro-degenerazione e di molto altro. Lorenzo Fontolan, neuroscienziato, ha affrontato in laboratori USA ed europei temi fondamentali quali le reti neurali ricorrenti, la memoria di lavoro, i processi decisionali, la percezione del linguaggio, le onde cerebrali. Qui ci spiega quanto e come la ricerca sia riuscita a entrare nei meandri del cervello, e quanto lavoro sia ancora necessario fare. Infine, l'ultima parte riguarda l'Intelligenza Artificiale, una affascinante e temibile sconosciuta. Marco Cristoforetti, ricercatore senior nel campo di Intelligenza Artificiale, data science, serie temporali, modelli predittivi e digital industry, ci spiega cosa essa sia realmente, quali possano essere le sue prospettive, e quale rapporto ci sia fra l'Intelligenza Artificiale e l'Intelligenza umana. In questo libro le tre discipline, e cioè genetica, neuroscienza, Intelligenza Artificiale, esaminano l'uomo in modo globale. Il fine è cercare di fare chiarezza su una domanda vitale: quale è la nostra libertà decisionale?

Attraverso le pagine di questo libro, si intreccia la rigorosa precisione della scienza con le profonde riflessioni sull'essenza umana, sulla natura dell'evoluzione, e sull'impatto sociale della ricerca scientifica. Con una prosa accessibile e coinvolgente, l'autore condivide non solo la sua profonda conoscenza scientifica ma anche le sue intime esperienze di vita, invitando i lettori a riflettere sulle grandi domande che da sempre accompagnano l'esistenza umana. Quest'opera rappresenta un ponte tra due mondi, spesso visti come distanti, dimostrando come la scienza possa arricchire la nostra comprensione del mondo e di noi stessi.

Gaia la nostra Terra ha un corpo fisico di un feto alla settima settimana di vita, con un cuore che batte e che con il suo suono trasmette messaggi evolutivi agli esseri viventi che la abitano, uomini compresi. Ogni paese corrisponde a una parte del corpo fisico di questa creatura meravigliosa che si presenta come in un’ecografia, sul fianco sinistro e a pancia e testa in giù. Percorrendo l’intero corpo dalla testa ai piedi, si scopre che gli usi e costumi dei diversi popoli, così come gli animali e i vegetali presenti in un luogo piuttosto che in un altro, hanno un diretto significato con la parte del corpo in questione. Il parallelo tra il pianeta e l’individuo continua, osservando le emozioni, i pensieri e le sensazioni dell’umanità che vive su questo organismo unico in un periodo storico di grande cambiamento. Se a livello fisico Gaia ci appare come un feto a sette settimane di vita, i suoi corpi sottili possono essere paragonati a quelli di un individuo che ha appena compiuto quattordici anni, proporzionalmente alla prospettiva della durata della vita (40 settimane per il feto e circa 80 anni per l’uomo). La coscienza collettiva è entrata nell’adolescenza, lasciandosi definitivamente l’infanzia alle spalle. L’umanità come un adolescente lascia la casa del padre, il luogo della famiglia e della protezione, per dirigere i suoi interessi verso il mondo, dove trova i pari. Questo difficile passaggio implica emozioni forti come la paura, l’ansia, il senso di colpa, ma anche la gioia e la sorpresa. L’adolescente è maturo sessualmente, ma ha bisogno dell’incontro con l’altro per arrivare anche alla maturazione psicologica ed emozionale. Le istituzioni rappresentano gli archetipi Padre (politica, finanza, commercio) e Madre (chiesa, sanità, istruzione), e accompagnano l’uomo Figlio nei suoi passaggi evolutivi, dalla preistoria ai giorni nostri. Anche i recenti eventi (pandemia, guerre, cambiamento climatico) vengono osservati da un nuovo punto di vista, come naturale espressione del tempo dell’adolescenza, un’età turbolenta e critica ma anche aperta all’incontro con l’altro.Il battito di Gaia sta accelerando e l’umanità, entrando nella quarta èra, vedrà espandersi tutte le attività associate ai polmoni e al cuore, come il respiro, il linguaggio e soprattutto l’amore. Il libro vuole essere un nuovo punto di vista, che guarda il mondo con positività e porta il lettore a credere con fiducia nel proprio ruolo sociale, per l’evoluzione del nostro meraviglioso Pianeta.

In questo numero: In primo piano: Scienza e democrazia: la trasformazione degli ideali del sapere di Elena Gagliasso; Nuovi organismi geneticamente modificati: per un principio di "precauzione scientifica" di Giuseppe Longo; Ritratto di famiglia: Chrysididae di Marco Bondini; Focus: Esitono leggi biologiche? di Clara Frontali; Ancora sulle leggi biologiche di Fabio Fantini; Uno scatto alla natura: Il fiorrancino e la mangiatoia di Stefania Capelli; Contributi: Informazioni o disinformazioni? di Paola Bortolon; L'evoluzione della donna di Maria Turchetto; Sorelle Scienziette: Test dorati di Lucia e Margherita Duca; Fare scuola: Povertà educativa di Alice Barsanti e Chiara Levorato; Scienze naturali: c'è un futuro per il loro insegnamento? di Raffaello Corsi; In memoriam: Le molte vite di Pietro Omodeo. Un evoluzionista tra naturalismo e cultura di Elena Gagliasso e Saverio Forestiero.

Questo libro è un viaggio immaginario nella Fisica che nega, per assurdo, la validità assoluta delle teorie attualmente in voga, costruendo una teoria analitica, Fisica-Matematica alternativa, e complementare. La sua formulazione operatoriale risultò essere equivalente, ma non identica, al trattamento quantistico delle particelle e delle antiparticelle, estese ovvero non puntuali, fu sottoposta sotto il nome di meccanica adronica e fisica quantica isoduale. Seguemdo questi necessari studi di base, sia il Cap. 1 che il Cap. 2 includono la verifica particolareggiata che la nuova teoria isoduale, della materia e dell'antimateria, rappresenta ed anche l'evidenza sperimentale classica e particellare, con interazioni non locali ed integrali. Si ipotizzano alcune delle predizioni della nuova teoria isoduale dell'antimateria, come l'antigravità, una macchina del tempo casuale, la cosmologia isoduale in cui l'universo ha caratteristiche totali nulle, ed altre predizioni che sono fin ora lontane ad essere raggiunte, per il limiti tecnologici attuali e tali ad essere sulla vera frontiera dell'immaginazione.

In questo saggio sono studiate quattro curve cubiche che hanno occupato i matematici nel corso dei secoli: la cissoide di Diocle, la strofoide, la versiera di Agnesi, la cubica di Longchamps. Lo studio è affrontato dal punto di vista geometrico, trigonometrico e analitico, seguendo lo schema: modello, algoritmo, risoluzione, grafico. Nel primo capitolo sono esposte in maniera sintetica le nozioni fondamentali sui luoghi geometrici. Nello studio analitico si danno per conosciuti i fondamentali di analisi matematica applicati. Nelle appendici sono riportati riferimenti storici, aneddoti e curiosità.

Il pianeta Terra, in un futuro non troppo lontano, potrebbe non essere più il migliore dei mondi possibili. Le ragioni sono tristemente note: l’emergenza climatica, le minacce biologiche e l'esaurimento delle risorse primarie. Tuttavia, nello stesso tempo, l'ingegno umano ha spinto lo sguardo su mondi abitabili ben oltre i sogni più sfrenati di avamposti su Marte. Mondi senza fine è una visita guidata a questa emozionante frontiera dell'astronomia: la ricerca di pianeti fuori dal nostro Sistema Solare e in grado di ospitare la vita. Con lo stile divulgativo che lo ha reso uno dei principali interpreti dell'astronomia e della scienza spaziale, Chris Impey ci accompagna attraverso un campo affascinante, ripercorrendo i vertiginosi progressi che stanno portando sempre più vicini alla scoperta della vita oltre la Terra e alla prospettiva che l'uomo possa vivere su un altro pianeta. Con una visione che abbraccia astronomia, scienza planetaria, geologia, chimica e biologia, questo libro risponde all'interrogativo, fornendo un resoconto all'avanguardia di ciò che sta alla base del progresso accelerato in atto, di quello che ci aspetta e di ciò che potrebbe significare per il futuro e la salvezza dell'umanità.

Questo libro si rivolge a tutte le persone “curiose”, che pur non avendo una formazione di tipo fisico-scientifico, sono comunque affascinate dal mistero della natura al punto da avvertire il bisogno di provare a comprendere quali siano le regole che segretamente la governano. Cercando di saziare questo bisogno di conoscenza, il libro illustra i principali pilastri della fisica quantistica dipanandosi per 14 capitoli che, per rimanere in argomento, ho chiamato “pacchetti quantistici”. Il primo capitolo è un'introduzione al testo: ne spiega per sommi capi il contenuto senza entrare nel merito. Il secondo parla della storia dell'evoluzione della scienza grazie alla quale si è arrivati alla conoscenza della meccanica quantistica. Gli altri pacchetti parlano dei fenomeni fisici coinvolti con la quantistica, la cui conoscenza è fondamentale per la comprensione di tale scienza. Si parte dal primo, il cui contenuto sarà relativamente semplice e poi a seguire gli altri, via via più complessi, la cui assimilazione renderà, il lettore in grado di compenetrare il mondo quantistico. Il libro, si contraddistingue per un linguaggio molto semplice e per l'uso di esempi “terra terra” ma, proprio grazie a questi espedienti, riesce via via a spiegare concetti anche molto complessi. Insomma, non me ne vorrà il lettore se si tratta di un libro la cui comprensione richiede comunque necessaria una certa dose di concentrazione e di impegno; ma d'altronde, si sa, “per aspera ad astra”.