Libri di Andrea Migliori

In questa nuova avventura alla scoperta del cosmo, Neil deGrasse Tyson si avvale dell’aiuto di una guida d’eccezione: Merlino, esploratore dello spazio e del tempo proveniente dalla galassia di Andromeda. Testimone di alcuni tra i più importanti eventi scientifici della storia dell’umanità, Merlino annovera tra i suoi amici scienziati famosi come Leonardo, Newton, Einstein e Hubble. I suoi incontri con questi personaggi arricchiscono le risposte alle domande di lettori di ogni età su fenomeni come la gravità, la luce, lo spazio e il tempo, senza mai abbandonare il rigore scientifico. Merlino ci accompagna così in un viaggio che parte dalla Terra per arrivare alle galassie più distanti, raccontandoci, con l’aiuto di qualche divagazione in versi e un pizzico di umorismo, come nascono, evolvono e muoiono i corpi celesti che popolano l’universo.

Di tutte le scienze, l’astronomia è forse la più antica. Da quando i nostri antenati hanno cominciato a seguire il moto del Sole e delle stelle, ciò che abbiamo imparato ha cambiato radicalmente la nostra visione del posto occupato dall’uomo nell’Universo. Dalla visione geocentrica dell’antichità siamo passati all’eliocentrismo di Copernico e Galileo; nel corso del XX secolo la tecnologia ha accelerato il susseguirsi delle scoperte, spalancando nuove finestre sull’Universo e ridimensionando ulteriormente il nostro ruolo. Il libro offre una panoramica dell’astronomia e dell’astrofisica, alternando la prospettiva storica e filosofica alla descrizione delle linee di ricerca più attuali. Vengono analizzate in prima battuta le tappe fondamentali dello studio dell’Universo, per poi affrontare la nascita della cosmologia e infine illustrare in dettaglio alcuni aspetti teorici come la teoria della relatività, i buchi neri e i multiversi. Non mancano approfondimenti su temi di grande attualità quali esopianeti e astrobiologia. Il ritmo delle scoperte non accenna a diminuire e nei decenni a venire potremmo forse assistere al prossimo grande mutamento di paradigma: la scoperta di forme di vita extraterrestri.

La scienza è senza dubbio la disciplina che più d'ogni altra ha contribuito a sconfiggere, esorcizzare - ed espungere per sempre - il soprannaturale dalla nostra visione del mondo. Eppure, proprio mentre il mondo infestato da entità soprannaturali veniva emendato dal potere rischiarante della ragione, un nuovo tipo di demone si materializzò con malizia nell'immaginazione degli scienziati, i quali cominciarono a impiegare esseri ipotetici per svolgere determinati ruoli nei loro esperimenti mentali. E questi impavidi, e loro malgrado ignari, assistenti aiutarono gli scienziati di ogni epoca a spingere le conoscenze del reale oltre il limite. Attraversando quattro secoli di scoperte - da René Descartes, il cui genium poteva dirottare la realtà sensoriale, a James Clerk Maxwell, il cui «diavoletto» di dimensioni molecolari ha abilmente infranto la seconda legge della termodinamica, a Darwin, Einstein, Feynman, su fino ai demoni quantistici di Planck e ai diavoli dei computer di Minsky e oltre ancora - Jimena Canales racconta una storia della scienza e dei demoni poco conosciuta, una storia nascosta e oscura dei diavoli che l'hanno segretamente animata. Canales rivela come i più grandi pensatori scientifici hanno usato i demoni per esplorare i problemi, testare i limiti del possibile e comprendere meglio la natura. Sono questi servi immaginari al servizio della scienza che hanno aiutato a svelare i segreti dell'entropia, dell'ereditarietà, della relatività, della meccanica quantistica e di altre meraviglie scientifiche, e sono sempre loro che continuano a ispirare le scoperte nei regni dell'informatica, della fisica e dell'intelligenza artificiale di oggi. Magari il mondo non è più infestato dal diavolo come una volta, ma i demoni dell'immaginazione scientifica sono vivi e vegeti, e continuano a giocare un ruolo vitale negli sforzi degli scienziati per esplorare l'ignoto e rendere reale l'impossibile

Di tutte le storie che ci vengono raccontate, quelle che parlano delle nostre origini toccano le corde più profonde. Le scoperte della scienza hanno riscritto la storia del cosmo e la nostra stessa visione del mondo: dai nuovi studi sul Big Bang all'identificazione degli esopianeti, dagli interrogativi sugli universi paralleli alla formazione delle stelle, ogni passo in avanti ci ha rivelato che viviamo su un minuscolo granello cosmico di polvere, in orbita intorno a una stella dell'estrema periferia di una galassia comune, tra gli altri cento miliardi di galassie. Negli ultimi anni, raccontano gli autori, le risposte agli interrogativi sulle nostre origini cosmiche non sono arrivate solo dall'astrofisica. Alla domanda "da dove veniamo?" hanno provato a rispondere anche chimici, biologi e fisici delle particelle, e questo ha dato alla ricerca sulla natura dell'universo un'ampiezza e una profondità altrimenti impensabili. "L'esplorazione del cosmo non rivela solo la maestosità dell'universo, ma anche la nostra storia e il ruolo che in questa storia ci è stato assegnato."

La gravità governa l'Universo. Tiene unite le centinaia di miliardi di stelle della nostra galassia, la Via Lattea; fa girare la Terra intorno al Sole e la Luna intorno alla Terra; fa cadere al suolo le mele mature. In questo volume, pubblicato per la prima volta nel 1962, George Gamow ripercorre la storia della fisica della gravitazione attraverso l'opera dei tre personaggi che più hanno contribuito a plasmarla: Galileo, il primo a studiare in dettaglio la caduta dei corpi; Newton, che colse la natura universale della forza di gravità; ed Einstein, che interpretò la gravità come la curvatura del continuum spazio-temporale a quattro dimensioni. I lettori ostili alle equazioni potranno comunque saltare la parte più tecnica senza perdere l'essenza del racconto, grazie al talento narrativo di Gamow. Il libro è arricchito dai disegni originali dell'autore.

Statistiche, complesse geometrie disegnate in campo, strategie per trovare il prossimo Lionel Messi: il calcio di oggi, basato su numeri e schemi, è sicuramente il più matematico degli sport. Ma come interpretare questi dati? E in che modo possono essere utili? La risposta è nei modelli matematici applicati in biologia, fisica ed economia. Come funzionano le geometrie del centrocampo e del tiki-taka del Barcellona? Che rapporto c'è tra una colonia di formiche e il calcio totale di Cruyff? Cosa può imparare la difesa di una squadra dalle Leonesse? La teoria delle probabilità può davvero farvi vincere in sala scommesse? Quanto c'è di casuale nel punteggio finale di una partita e quanto è frutto della bravura di chi ha giocato? Se seguite la serie a e la Champions League e siete dei maghi del fantacalcio, o se vi piace semplicemente giocare la partita settimanale con gli amici, questo libro vi stupirà e vi farà scoprire quanto la matematica ha da insegnarci sul gioco più popolare del mondo.

«Perché esiste qualcosa anziché il nulla?» Questa antica domanda, ripresa molte volte nel corso della storia da tanti filosofi e pensatori, ci impone di meditare su quella che sembra essere in assoluto la più profonda di tutte le questioni, la distinzione tra essere e non-essere, tra ciò che esiste e il nulla, il punto da cui tutto il resto deriva. Nelle mani di un fisico, però, la domanda assume un valore del tutto inaspettato, come si vede leggendo questo coinvolgente, intenso e breve libro. Per Newton e la sua legge della gravitazione universale era necessario che esistesse a priori uno «spazio», un palcoscenico dentro il quale si potesse sviluppare il dramma della materia e delle sue leggi. Questo spazio era di per sé teoricamente «vuoto» e veniva occupato dai corpi fisici, che vi subivano «forze» precise. Proprio su questo ci fu un famoso e lungo contenzioso tra lui e Leibniz, e da quella polemica nacquero i primi problemi - filosofici e fisici, a un tempo - sul concetto stesso di spazio. Con Maxwell, anni dopo, le cose si fecero ancora più problematiche, dal momento che la nascita del campo elettromagnetico riempiva lo spazio «vuoto» di «qualcosa». Qualcosa che non era l'etere, come inizialmente qualcuno aveva proposto. Le cose peggiorarono radicalmente con Einstein e il suo spazio-tempo curvo, nel quale la trama stessa della realtà si deforma in relazione alle masse presenti; ed è difficile curvare qualcosa che non c'è. Il colpo di grazia all'idea stessa di vuoto lo ha dato infine la meccanica quantistica, specie con la teoria quantistica dei campi, nella quale il vuoto diventa in effetti un luogo piuttosto vivace. Per quanto strano possa sembrare, insomma, il «nulla» è «qualcosa».

Riusciremo un giorno ad attraversare i muri, costruire astronavi in grado di superare la velocità della luce, leggere nella mente delle altre persone, muovere gli oggetti con la forza del pensiero e spostarci nello spazio e nel tempo? La risposta sembrerebbe scontata, e verrebbe naturale aggiungere che un conto è la scienza e un conto è la fantascienza. Eppure Michio Kaku, abile divulgatore e uomo di scienza, avverte: attenzione a trarre conclusioni affrettate, perché l'impossibile è un concetto relativo. D'altronde un secolo fa nessuno avrebbe scommesso sull'utilizzo dei raggi laser, sulla televisione o sulla capacità dell'uomo di scindere l'atomo e ricavarne energia. Teletrasporto e viaggi nel tempo, telecinesi ed esistenza di civiltà extraterrestri, fino alla possibilità di piegare la luce per nascondere oggetti e persone: Kaku prende spunto dal ricco e affascinante immaginario della fantascienza - Philip Dick e Asimov, letteratura e cinema, Tolkien e "L'uomo invisibile" - per esplorare i concetti fondamentali (e i limiti) delle leggi della fisica come le conosciamo oggi, e dimostrare che magari tra cento anni quelle di Lost potrebbero rivelarsi idee molto meno strampalate di quanto pensiamo ora.

La traiettoria di un pallone è completamente determinata dal calcio del tiratore: a due condizioni iniziali identiche corrisponderanno due traiettorie identiche. È impossibile tuttavia lanciare un pallone, o un dado, esattamente nello stesso modo due volte di fila: ci sarà sempre una differenza, anche se solo di un atomo, e questa differenza, per quanto minuscola, darà luogo a una variazione macroscopica del comportamento del sistema stesso. Si tratta di sistemi caotici, ovvero sistemi che amplificano le differenze iniziali in maniera esponenziale. Ivar Ekeland ci introduce alla teoria matematica del caos attraverso due esempi: la meccanica celeste – il sistema solare, stabile su una scala temporale limitata, su una scala di cento milioni di anni è caotico – e la meteorologia, il caso forse più noto di discrepanza tra cause impercettibili all'occhio dell'osservatore ed effetti di ampie proporzioni – il celeberrimo effetto farfalla di Edward Lorenz.

Perché le giraffe hanno un collo così lungo e le zebre hanno le strisce? Che nesso c'è tra una folla di tifosi e un branco di gazzelle? Avete già provato un brivido di terrore sentendo nominare il tasso del miele? «Nulla in biologia ha senso se non alla luce dell'evoluzione», ha affermato un celebre genetista. Ma è una luce che proietta ombre strane, difficili da decifrare, e gli animali della savana hanno ancora molto da insegnarci. “Il torcicollo della giraffa” vi mostrerà il talento architettonico delle termiti, il ruolo del caso nella fuga delle gazzelle, la dittatura quotidiana cui sono soggetti gli elefanti e la democrazia che regna tra i bufali; vi parlerà dell'importanza della Via Lattea per gli scarabei stercorari e vi svelerà cosa hanno in comune i capezzoli umani e il pene della iena. Il giovane biologo Léo Grasset prende spunto da un soggiorno di sei mesi nello Zimbabwe per descrivere con stile brillante e ironico gli animali che popolano la savana, mettendone in luce le caratteristiche evolutive, talvolta ancora misteriose, e i comportamenti più curiosi. Il libro è anche impreziosito da fotografie scattate dall'autore stesso durante il suo soggiorno.

Da sempre appannaggio delle scienze sociali, della finanza e della psicologia, secondo Cesar Hidalgo la crescita economica viene in effetti compresa meglio e più a fondo se la si guarda con gli strumenti della teoria dell'informazione, delle reti e della complessità. Per capire la crescita delle economie, e perché questa crescita avvenga solo in pochi luoghi e non ovunque, bisogna cioè innanzi tutto capire come cresce l'ordine nel mondo. Ma l'ordine sembra essere estraneo all'universo. Sappiamo che la termodinamica stabilisce che col tempo ordine e informazione tendono a scomparire: un vaso si rompe in pezzi diseguali, ma non succede mai che i cocci del vaso rotto si riassemblino spontaneamente a formare una struttura ordinata. Esistono tuttavia dei cicli termodinamici che assicurano un ordine locale, come la vita sulla Terra, ad esempio, ma anche come certe città rispetto ad altre: la Silicon Valley, Tokyo o Parigi. L'economia sembra crescere maggiormente proprio là dove persone, aziende e relazioni fanno il miglior uso possibile dell'informazione. Le economie, in pratica, vengono viste da Cesar Hidalgo come reti informatiche distribuite, fatte di connessioni tra persone, di modo che il problema dello sviluppo economico diventa il problema di rendere questi computer diffusi più efficienti e potenti. Svelando i meccanismi della crescita dell'informazione in natura e nelle società, questo libro mette in comunicazione fisica ed economia in un modo mai tentato prima. L'evoluzione dell'ordine si situa così al crocevia tra la teoria dell'informazione, la fisica, la sociologia e l'economia, adombrando una nuova teoria economica che potrebbe indicarci non solo come fare di più, ma anche come farlo meglio.

Cos'è la vita? Se cercate in un dizionario, noterete che le definizioni si mordono per così dire la coda, ricorrendo a espressioni come "esseri viventi", "organismi", "animali e vegetali". La scienza della vita, secondo JV Chamary, è "scienza di eccezioni", ed è per questo che è così difficile definire in maniera calzante cosa sia. Forse, allora, la soluzione ideale è descrivere i processi biologici fondamentali condivisi da tutte le forme di vita del pianeta (e chissà, forse anche da quelle del resto del cosmo), scegliendo come filo conduttore l'unica legge della biologia: l'evoluzione. Partendo dall'origine della vita, il libro descrive fenomeni biologici di complessità crescente, guidandoci in un percorso che va dalle unità elementari (i geni e le cellule) agli organismi multicellulari più complessi e si conclude con le popolazioni e la loro interazione con l'ambiente. La fine della storia, in realtà, è ancora da scrivere. L'ultimo capitolo del libro, dedicato alla biologia di sintesi, apre una porta sul futuro della biologia e della vita stessa. Homo sapiens si sta dimostrando l'unica specie capace di creare la vita da zero. Forse la risposta alla domanda iniziale non è più così lontana...