Carocci: Biblioteca scientifica

Parole come "spazio" e "tempo", sotto l'impulso della scienza moderna e contemporanea, sono state oggetto di radicali revisioni di senso, sino a essere collocate nelle zone molto matematizzate della teoria generale della relatività. Nel libro si sostiene che l'uso corretto di queste parole è ostacolato da difficoltà matematiche e, soprattutto, dalle ambiguità del linguaggio quotidiano. In quest'ultimo, infatti, regna un'apparente armonia tra percezioni comuni e descrizioni tradizionali di oggetti e di fatti. Non è facile abbandonare tale armonia: ma dobbiamo lasciarcela alle spalle se vogliamo capire ciò che descriviamo in termini spaziali e temporali. Il testo intende ripercorrere l'avventura intellettuale che le parole "spazio" e "tempo" hanno vissuto.

Il mondo inanimato si presenta ai nostri occhi con grande ricchezza di forme e di proprietà. Fin dalle origini del pensiero filosofico e scientifico l'uomo si è posto il problema di interpretarne la molteplicità, riconducendo la varietà dei fenomeni osservati ad alcuni principi fondamentali. Da oltre due millenni, dunque, si è avviata la ricerca dei 'mattoni' che costituiscono il mondo fisico così come esso ci appare e delle leggi fondamentali per il cui tramite essi interagiscono, in modo da poter interpretare l'architettura della materia nei suoi tre stati di aggregazione e le sue trasformazioni dall'uno all'altro. Qui si tenta di dare una visione complessiva dei fenomeni più significativi relativi all'immenso settore della fisica che va sotto il titolo generale di struttura della materia, e di inquadrare le proprietà macroscopiche entro gli schemi della fisica contemporanea. Dedicato non solo ai tecnici, ma anche agli studenti di liceo e, come lettura preliminare a corsi specifici, agli studenti universitari, questo libro è articolato in due parti: nella prima si esaminano le proprietà fisiche macroscopiche, prescindendo in genere dalla descrizione a scala atomica; nella seconda si delineano le strutture portanti dell'architettura della materia, riportando all'unità la molteplicità dei fenomeni.

Il ruolo della chimica analitica è spesso insostituibile nello studio e nel controllo di sistemi, fenomeni e processi naturali e industriali particolarmente complessi, che richiedono una sempre crescente interdisciplinarietà negli operatori e nei ricercatori addetti. Questo fatto ha provocato uno stupefacente progresso nelle moderne tecniche chimiche di analisi e nelle strumentazioni a esse correlate. Il volume intende fornire un panorama delle più comuni tecniche spettroscopiche di analisi attualmente impiegate nel campo della chimica, al fine di orientare tanto gli studenti quanto gli operatori di molte professioni in via di evoluzione o appena emergenti: dal biologo all'agronomo, al farmacologo o al geologo.

Fin dalla 'epistola de Magnete' di Pietro Peregrino, risalente al XIII secolo, lo studio del magnetismo terrestre ha permesso agli scienziati di usufruire del nostro pianeta come di un grande laboratorio naturale, contribuendo, fra l'altro, alla nascita del concetto di campo di forze. In questo libro viene riportato un quadro globale, ma sintetico e accattivante, dei vari argomenti inerenti al geomagnetismo: la storia delle osservazioni magnetiche e dell'elettromagnetismo, il ruolo svolto dalla cartografia e dagli Osservatori magnetici, la struttura della magnetosfera, le variazioni lente e rapide del campo geomagnetico, il paleomagnetismo e le inversioni di polarità, senza tralasciare un agile resoconto delle ipotesi attuali sulla generazione del campo, uno sguardo al magnetismo degli altri corpi celesti e un panorama dei più rilevanti sviluppi attuali nel geomagnetismo.

Nelle vaste distese marine operano vari processi fisici, chimici e biologici, connessi tra loro da tante interazioni. Le masse d'acqua, i fondali e i materiali che si trovano sotto i fondali stessi costituiscono un mondo quasi sconosciuto fino a non molto tempo fa. Le ricerche condotte negli ultimi trent'anni, avvalendosi di attrezzature sempre più sofisticate, ci hanno mostrato che non è un mondo tranquillo, ma dinamico; che fornisce un habitat articolato per una varietà di organismi; che, infine, può essere visto come una grande macchina, un colossale impianto, da cui escono vari prodotti. Tra questi, i sedimenti, accumuli di particelle solide, a volte presenti solo come un sottile velo di polvere che copre rocce vulcaniche, altre volte formanti pile di strati spessi vari chilometri. Parte di essi ha origine nel mare stesso, parte deriva dai continenti, trasportata dai fiumi, dai ghiacciai e dai venti. I sedimenti rappresentano una chiave di volta, non sempre adeguatamente valutata, per capire i cicli biogeochimici e climatici, compreso l'effetto serra di cui tanto si parla. Il libro si rivolge prima di tutto, come strumento didattico, a studenti universitari dei corsi di Scienze ambientali, geologiche e naturali. Ma è stato concepito per essere anche strumento di informazione e divulgazione scientifica. Esso vorrebbe comunicare a un pubblico più vasto di quello scolastico e universitario conoscenze utili a capire come funziona il mondo che ci sta attorno.

Molto è cambiato, negli ultimi anni, nel campo della genetica, sia dal punto di vista delle tecniche, sia sul piano dei concetti. Nondimeno, la genetica classica resta un costante punto di riferimento in questo volume, e costante è il confronto con essa di quella che può dirsi la nuova genetica, ormai capace, con gli strumenti assai potenti della biologia molecolare, di un'analisi completa del materiale ereditario. Il protagonista del libro è il gene, considerato nei suoi costituenti elementari, nel contesto del cromosoma, della cellula, dell'organismo e della sua discendenza, delle popolazioni di individui e nella sua duplice attività connessa con l'espressione e la propagazione dell'informazione genetica.

Il volume approfondisce alcuni argomenti relativi alla fisica medica e alla fisica sanitaria che non sono di facile reperibilità, a meno di non ricorrere ad articoli scientifici su riviste specializzate. Dopo un breve cenno alle relazioni esistenti tra fisica classica e alcuni aspetti di carattere medico-biologico, sia dal punto di vista meccanico che della dinamica dei fluidi, si affrontano - in modo piano e accessibile - gli argomenti relativi alla fisica delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti e la loro impatto con il sistema biologico. Particolare rilievo è stato dato ai metodi che consentono di effettuare ricostruzioni di immagini dell'interno del corpo umano mediante, appunto, l'impiego di radiazioni adatte. I vari argomenti trattati, pur facendo parte di una comune matrice di base, risultano indipendenti tra loro, dando la possibilità al lettore di ricercare immediatamente quelli di suo interesse specifico. Il volume, che costituisce un utile supporto per i corsi istituzionali di Fisica dei corsi di laurea in Medicina, Biologia e Geologia, è scritto in modo chiaro e accessibile anche a quanti, fuori dell'università, vogliano approfondire la conoscenza di questi argomenti.