Matematica e scienze

In natura simbiosi e cooperazione sono la regola, non l'eccezione. Nessun individuo vive davvero da solo: ogni specie è intrecciata alle altre, ogni individuo interagisce con i suoi simili, tutti fanno parte di una comunità in continuo scambio. Le simbiosi tra specie diverse e la cooperazione tra individui della stessa specie hanno plasmato la storia della vita sulla Terra. Per molti versi si tratta di relazioni inevitabili per tutti gli organismi in ogni angolo del mondo naturale. A lungo considerate espressioni di menti visionarie e spiegate al pubblico solo superficialmente, sono invece uno dei motori dell'evoluzione. In questo libro, due tra i più autorevoli e brillanti scienziati e filosofi della scienza italiani, ci raccontano la storia avventurosa di questa scoperta: dalle intuizioni geniali dell'inquietante Constantin Merejkovski nella Russia di inizio Novecento, alla determinazione rivoluzionaria di Lynn Margulis, la «portavoce» del microcosmo che negli anni Settanta cambiò per sempre il nostro modo di vedere l'evoluzione. E poi Pëtr Kropotkin, George Price e altre figure, che intuirono il ruolo della cooperazione in natura. Queste unioni per la vita, sospese tra conflitto e collaborazione, ci fanno riflettere anche sulle complessità delle relazioni umane. Ne nasce un racconto emozionante, dove biologia, etica e filosofia si incontrano per rivelare che l'evoluzione non è mai stata un assolo, ma una sinfonia di convivenze.

La scienza del XX secolo ha modificato per sempre la nostra comprensione della realtà, anche se siamo ben lontani dal poter affermare che questa realtà abbia un senso (forse non accadrà mai). Eppure, è grazie alla meccanica quantistica che il pensiero può dirsi per la prima volta libero di percorrere strade veramente ignote. A coltivare quello shock permanente, fatto di «stupore e vertigine», è Carlo Rovelli che, dalle "Sette brevi lezioni di fisica", con leggerezza si muove fra gli abissi speculativi della relatività quantistica, senza paura di toccarne il fondo – anche perché quel fondo, secondo lui, non esiste. «Elettroni e mente, sassi e leggi, giudizi e galassie non sono di natura essenzialmente diversa gli uni dagli altri. Sono nozioni che si illuminano a vicenda». Di questo continuo gioco di specchi è fatto il mondo, e per comprenderlo in tutta la sua complessità, per vederne la coerenza e «sentire che è la nostra casa», scrive Rovelli, bisogna fare un salto ulteriore e accogliere l’incertezza che è al cuore della conoscenza, quella che porta all’«eguaglianza di tutte le cose». Come il personaggio di un racconto del Zhuangzi – uno dei grandi libri dell’antichità – che dopo aver sognato di essere una farfalla «svolazzante e soddisfatta della sua sorte» non sa più se è stato lui a sognare la farfalla o è la farfalla a sognare lui.

L’intelligenza artificiale non è nata nella Silicon Valley. Esiste da millenni, da quando l’umanità ha iniziato a creare sistemi artificiali per mediare il rapporto fra la natura e il pensiero. Il linguaggio, la scrittura e la matematica sono esse stesse forme primordiali di intelligenze artificiali, strutture che abbiamo inventato per dare forma ai nostri bisogni interiori. André Ourednik ci guida tra le rovine archeologiche dell’IA: dal primo abaco mesopotamico ai neuroni artificiali, dalle formule magiche incise su carapaci di tartaruga agli algoritmi che oggi compongono musica e dipingono quadri. Scopriamo così che quella che chiamiamo «rivoluzione digitale» è in realtà l’ultimo capitolo di una storia iniziata quando i nostri antenati decisero di affidare la memoria alle tavolette d’argilla piuttosto che agli impulsi nervosi. Robopoiesi è molto più di una storia alternativa dell’intelligenza artificiale. È una rivoluzione concettuale che smonta il mito contemporaneo della macchina come alter ego del tecnoimprenditore solitario, mostrando come ogni intelligenza artificiale sia sempre stata il prodotto di intelligenze collettive, ecosistemi di sapere che trascendono l’individualità. E se l’IA del futuro, invece di replicare i nostri pregiudizi e le nostre ossessioni di controllo, ci aiutasse a ritrovare quella connessione con il mondo vivente che abbiamo perduto? Un libro essenziale per comprendere non solo da dove veniamo, ma soprattutto dove potrebbero condurci le macchine che stiamo creando.

Spesso in natura i maschi sono più appariscenti delle femmine: hanno colori più sgargianti, o presentano strutture vistose come corna e criniere. Per spiegare questo fenomeno Darwin introdusse la teoria della selezione sessuale: le femmine guidano l’evoluzione della bellezza maschile scegliendo i tratti ornamentali che preferiscono. Alla sua pubblicazione, la teoria fu quasi unanimemente rifiutata da opinione pubblica e mondo scientifico; occorsero quasi cento anni prima che si tornasse a discuterne. L’insuccesso iniziale è soprattutto legato agli stereotipi di genere dell’epoca vittoriana e al timore degli scienziati di essere associati ai movimenti femministi. Gli stessi stereotipi di genere orientarono anche i cambiamenti della moda occidentale già a partire dalla fine del Seicento. Mentre le donne continuano a vestirsi in modo appariscente, la moda maschile sobria e scura, perdura ancora oggi. Ma storicamente non è sempre stato così. Basta guardare i ritratti del Rinascimento o le scene di vita nei quadri del Medioevo per rendersi conto che anche i maschi di “Homo sapiens” occidentale un tempo erano vistosi e colorati.

La domanda oggi è cambiata: non è più se le macchine possono essere intelligenti, ma se possono eguagliarci e superarci. Dopo «La scorciatoia» e «Machina sapiens» il terzo episodio dell'avvincente trilogia sulla nuova era delle macchine pensanti. L'intelligenza artificiale sta ormai raggiungendo le prestazioni umane  su molti dei compiti cognitivi in cui eccelliamo. Ma cosa avverrà dopo? Stiamo entrando in un'epoca in cui le macchine saranno in grado di capire cose per noi incomprensibili? Nessuna intelligenza è illimitata, nemmeno la nostra, e quindi ci chiediamo: cosa si trova al di là dei limiti umani? Ma mentre investiamo grandi capitali per costruire una macchina in grado di competere con noi, ci rifiutiamo di accettare che questo sia possibile. Desideriamo e al tempo stesso temiamo quell'incontro. In questo nuovo, visionario libro di Nello Cristianini vedremo le intelligenze artificiali superare con successo esami difficilissimi, fino all'ultima prova, in cui si cimenteranno su territori impervi anche per i nostri migliori esperti. Riusciremo a capire cosa giace oltre i limiti della nostra intelligenza?

Il nostro rapporto con la Luna è sempre stato sospeso tra scienza e leggenda; gli antichi da un lato intuivano e studiavano il suo ruolo all’interno di fenomeni terrestri come le maree e, dall'altro, si lasciavano sedurre immaginando i suoi influssi magici e le creature fantastiche che la abitavano. E ancora oggi, malgrado i potentissimi telescopi e le missioni spaziali, a chi non è capitato di indulgere in fantasticherie osservando la Luna splendere di luce riflessa nel buio della notte? “La Luna” ci accompagna in un viaggio tra i miti, che dalle origini dell’umanità ha ispirato l’astro più vicino al nostro pianeta, e le conquiste scientifiche che nel corso degli ultimi sessant’anni ci hanno permesso di esplorarlo e conoscerlo più a fondo. Un viaggio che parte dagli antichi Egizi e, passando tra suggestioni astrologiche, arte, letteratura e cinema arriva ai robot che oggi portano avanti la ricerca spaziale; un itinerario da percorrere accompagnati dalle mappe originali elaborate in preparazione della missione Apollo del 1969.

Per essere piante serve una straordinaria creatività biologica. Vivono e prosperano radicate in un luogo, ma hanno sviluppato metodi ingegnosi per sopravvivere e diffondersi. Circa cinquecento milioni di anni fa conoscevano già la tecnologia per ricavare ossigeno dall’anidride carbonica e col tempo resero abitabile la superficie terrestre da landa desolata e ostile che era. Di recente si è scoperto che sanno anche udire i suoni, contare, comunicare, riconoscere i propri parenti, aiutarsi… "Le mangiatrici di luce" è un viaggio incantato nella complessità della vita verde, che sfida il nostro concetto di intelligenza. Perché che cos’è la vita intelligente se non una rampicante che fa crescere le foglie imitando quelle dell’arbusto a cui si aggrappa? O un fiore che si conforma esattamente al becco del suo impollinatore? Zoë Schlanger ci conduce in giro per il mondo, in compagnia degli scienziati che dedicano le loro ricerche a queste creature stupefacenti, per offrirci una nuova comprensione della vita sulla Terra.

Si crede che la scienza moderna sia stata inventata in Europa, esclusivo appannaggio di grandi menti come Copernico, Newton, Darwin ed Einstein. Ma non è così: le scoperte scientifiche più importanti sono da sempre il frutto dell'intreccio di culture e del concorso di scienziati di tutto il mondo. La storia della scienza non è, e non è mai stata, un'impresa unicamente europea. Copernico utilizzava tecniche matematiche prese in prestito dai testi arabi. Quando Newton stabilì le leggi del moto, si basò sulle osservazioni astronomiche fatte in Asia e in Africa. Darwin scrisse L'origine delle specie consultando un'enciclopedia cinese del XVI secolo. Ed Einstein, mentre studiava la meccanica quantistica, fu ispirato dal fisico bengalese Satyendra Nath Bose. "Orizzonti" si spinge oltre l'Europa, esplorando i modi in cui scienziati provenienti da Africa, America, Asia e Pacifico si inseriscono nella storia della scienza, sostenendo che essa va studiata come una storia di scambio culturale globale. Se oggi gli scienziati riconoscono senza difficoltà la natura internazionale del loro lavoro, per Poskett questa tradizione ha una storia ben più remota, tutta da scoprire.

Dal momento in cui è apparsa nel 1514, la Melencolia I di Dürer è ascesa a icona di culto – un culto in cui ha giocato un ruolo essenziale la sua esasperante, quasi irriducibile condensazione simbolico-esoterica, oggetto di secolari speculazioni almeno fino a quando, nel 1923, Erwin Panofsky e Fritz Saxl ne hanno dato un’interpretazione in apparenza risolutiva. Meno noto ma altrettanto illuminante è il contributo di uno dei fisici più eterodossi del nostro tempo, David Finkelstein, il quale, prendendo le mosse dallo studio dei due grandi storici dell’arte, offre dell’incisione un’originale analisi che riconduce ogni elemento a specifici ambiti scientifici e ne sottolinea così un carattere radicalmente nuovo. Non solo. Se già per Panofsky e Saxl la Melencolia I non rappresentava più la semplice traduzione visiva di un’inclinazione umorale, Finkelstein compie un passaggio ulteriore: facendo coincidere la scoperta rinascimentale della prospettiva con quella generale sull’«aspetto prospettico» (ossia relativistico) della realtà, individua nella melanconia la disillusione dell’artista e dello scienziato che si sforzano invano di raggiungere «verità e bellezza assolute». Al cuore di questo libro, dunque, c’è una vera, profonda messa in discussione degli idoli della scienza. Uno snodo su cui il fisico torna in modo mirato anche nel secondo scritto qui proposto, una breve ma acutissima meditazione dove Einstein e la meccanica quantistica vengono rilette per approdare alle più ardite implicazioni conoscitive della scuola buddhista. Mostrando così come in fisica le «relazioni» tra gli oggetti contino più delle loro «proprietà»; e come non esistano teorie totalizzanti né, men che meno, conclusive. Con una Nota di Carlo Rovelli.

In questo libro non troverete una definizione di che cos’è la logica, ma troverete tanti esempi del perché è utile saperne qualcosa, o meglio ancora, studiarla. La logica offre infatti un punto di vista privilegiato dal quale inquadrare le sfide, i rischi e le opportunità della nostra epoca, quella dell’intelligenza artificiale. Per questo il volume presenta alcune idee e metodi della logica contemporanea in continuità con la teoria della probabilità e la teoria degli algoritmi. In questa accezione pratica, la logica è uno strumento di cittadinanza consapevole in una società caratterizzata dall’interazione di persone e macchine. Il saggio, pur scritto in una forma accessibile, non tradisce la natura articolata delle idee e dei metodi della logica. L’esposizione non segue un ordine storico, ma come la metropolitana di una grande città si sviluppa su tre linee principali intitolate a Boole, Euclide e Aristotele. Queste possono essere seguite indipendentemente l’una dall’altra, a patto che chi legge passi dalla ‘biglietteria’ dove vengono fornite le nozioni elementari. E proprio come accade nella metropolitana di una grande città, tali linee possono essere molto utili a raggiungere con mezzi propri le vie e le piazze che non rientrano nel loro percorso.

Dal primo avventurarsi su due gambe nelle pianure africane alla produzione di pitture rupestri, piramidi, bastimenti, parlamenti e molto altro: tanto si è scritto sul cammino evolutivo dell’umanità grazie al lavoro di paleontologi, archeologi e genetisti. Ciascuno di loro ha messo un tassello a formare un quadro generale della nostra storia. Ma oggi siamo riusciti a compiere un altro passo: con la capacità che abbiamo acquisito di leggere a fondo il DNA di tante persone, passate e presenti, e di interpretarne le differenze, quei resti non solo ci danno un’idea delle migrazioni, degli scambi, dei processi di adattamento all’ambiente che hanno fatto di noi quello che siamo, ma ci hanno anche permesso la ricostruzione delle sembianze dei nostri antenati. Il lavoro scrupoloso di un gruppo di artisti ci fa finalmente guardare in faccia Homo erectus, che per primo ha imparato a maneggiare il fuoco, e i piccoli ominidi dell’isola di Flores in Indonesia, che qualcuno ha ribattezzato hobbit; i vecchi europei, gli uomini di Neandertal e quelli nuovi come Ötzi, l’uomo dei ghiacci del Museo di Bolzano, e tanti altri. Guardandoli negli occhi possiamo capire meglio quanto abbiamo in comune, quanto ci siano vicini, quanto è vero che, nonostante la grande distanza temporale, noi in qualche modo siamo loro.