Matematica

L’enigma dei numeri primi è uno dei più grandi di tutti i tempi: quelle cifre, divisibili solo per sé stesse, sono infatti gli «atomi» di ogni sistema numerico; su di esse si fonda la validità dell’intera matematica. Nel suo primo libro divulgativo, l’astrofisico veneziano Fabrizio Tamburini svela la sua lunga ricerca verso la dimostrazione dell’ipotesi di Riemann, che potrebbe avere implicazioni non solo in matematica ma anche nel mondo reale: sulla fattorizzazione dei numeri primi sono basate le password criptate utilizzate nella crittografia classica per le transazioni bancarie, le comunicazioni fra cellulari e lo stesso web. Ma il suo libro è anche l’affascinante racconto autobiografico di un veneziano nato da una famiglia nobiliare e di orafi che fin dalla più tenera età ha mostrato una grande vocazione per lo studio delle stelle e dei numeri, che lo ha portato a lavorare con molti celebri scienziati internazionali, a utilizzare i vortici elettromagnetici in astronomia e in astrofisica relativistica. Nella sua narrazione di genio e sregolatezza la magia della matematica si alterna al fascino del violino o degli scacchi, e le ricerche o le scoperte sono condivise prima di tutto con gli amati gatti. Prefazione di Renato Spigler.

«Qual è il candidato che il popolo ha scelto?» La domanda è semplice, ma la risposta non lo è per niente. Fin dalla nascita della democrazia, nella Grecia di 2500 anni fa, ci si è accorti che la distribuzione dei voti e dei delegati di un'assemblea è un problema matematico che in molti casi può portare a soluzioni paradossali. Gestire in maniera «assolutamente giusta» il meccanismo di voto è stato per secoli – e lo è ancora – un problema senza soluzione. Da Platone a Plinio, da Llull a Laplace, Condorcet, Jefferson, von Neumann, Arrow: in tutte le epoche e in ogni tipo di democrazia le menti più raffinate si sono dedicate a risolvere il problema di stabilire in maniera corretta «chi ha vinto»; ma la soluzione si è dimostrata elusiva. Che si scelga il proporzionale puro, il maggioritario con correzioni o qualche altro sistema tra i moltissimi ormai inventati, c'è sempre modo di distorcere il risultato o di arrivare a un vero e proprio paradosso inaggirabile, dove non vince nessuno, vincono tutti o è di fatto impossibile distribuire i seggi equamente. Attraverso esempi storici e spiegazioni matematiche – rese con invidiabile chiarezza –, George Szpiro illustra la storia di questo rompicapo, i personaggi che hanno preso parte al dibattito e le raffinate insidie della matematica della democrazia. D'altra parte è dimostrato che i paradossi sono inevitabili e che ogni meccanismo di voto presenta delle incongruenze e può essere manipolato. Salvo uno, certo, ma si chiama dittatura.

Il testo rivede da un punto di vista superiore e moderno i contenuti di matematica dei primi quattro anni della scuola secondaria di secondo grado. Presenta un buon equilibrio tra la ripresa teorica, l’esemplificazione e la parte esercitativa (esercizi, problemi e test). Caratteristiche peculiari di questo precorso: il contenuto del capitolo iniziale in cui vengono richiamati concetti di logica preposizionale, la cui trattazione spesso è trascurata nel corso degli studi ma viene poi richiesta nei test TOLC nonché nei test d’ingresso di medicina e professioni sanitarie; risalto dato all’utilizzo delle percentuali in particolar modo in relazione alla chimica, oltre che, ovviamente, all’economia.

«A partire dalla Grecia, la scienza è una sorta di dialogo fra il continuo e il discreto» scriveva Simone Weil. Un dialogo inevitabile perché il continuo e il discreto «sono un dato della mente umana, che pensa necessariamente l’uno e l’altro, ed è naturale che passi dall’uno all’altro». Più che categorie della Natura – a cui si potrebbero assimilare le immagini del mare e dei granelli di sabbia – continuo e discreto sono «i poli di una fondamentale complementarità del pensiero di tutti i tempi» e le loro applicazioni arrivano ovunque: dai numeri irrazionali ai pixel che compongono le immagini digitali, agli algoritmi proliferanti su cui si regge il nostro mondo. In questo libro Paolo Zellini non si limita a ripercorrere – con la precisione e la profondità di indagine che lo contraddistinguono – la storia della millenaria contesa tra due potenze complici e nemiche, ma va molto oltre: ci aiuta finalmente a delimitarne i territori, risvegliandoci dal «sonno dogmatico» che impediva di coglierne i rispettivi ruoli. Fin dall’antichità siamo abituati a pensare il continuo come un primum, un insieme ideale, autosufficiente, ovunque denso e compatto, da cui ogni cosa ha origine. Allo stesso tempo, per ragioni di utilità ed efficacia, accettiamo che quel primum si trovi anche in mezzo ai numeri, e quindi nel discreto. Eppure, afferma Zellini «ciò che conosciamo effettivamente è solo il discreto» e tutto il calcolo moderno si basa sull’informazione insita nelle serie di numeri che approssimano elementi di un continuo che non potremo conoscere mai. Perché dunque non capovolgere la prospettiva e pensare il continuo come «un’approssimazione del discreto»? Questa l’audace tesi di Zellini, che ruota intorno al circolo vizioso par excellence della matematica, lasciandone intravedere una possibile via d’uscita. Ma allora che cosa resta del continuo? È davvero qualcosa di cui dovremmo o potremmo disfarci? Sarebbe un grave errore pensarlo. Anche se inconoscibile, il continuo rimane un presupposto ineliminabile, un abisso senza fondo «più oscuro e impenetrabile dello stesso infinito». E «nelle tenebre di quell’abisso, di quella totalità amorfa e indefinibile che ci circonda da ogni parte, non smette mai di brillare immutato un tesoro».

Cosa lega l’irreversibilità della morte all’irreversibilità di una scoperta illuminante? Come può la geometria frattale aiutarci a superare il dolore di una perdita? Un oggetto viene definito frattale quando ripete se stesso su scale diverse, in un’iterazione che produce forme complesse e affascinanti. Allo stesso modo, Michael Frame propone una visione del tutto nuova dell’esperienza del dolore, costruendo un modello secondo cui all’interno di grandi perdite si annidano perdite minori, tutte legate dalla sofferenza per un cambiamento irrevocabile delle circostanze. Tra illustrazioni originali, riferimenti alla geometria ed esperienze in prima persona con la malattia, La geometria del dolore è un invito ad alzare il velo che copre un aspetto trascendentale del mondo.

Se la letteratura nasce quando qualcuno urla al lupo e il lupo non c'è, e la fisica comincia quando qualcuno capisce come accendere il fuoco strofinando le pietre, la matematica quando nasce? La matematica nasce perché gli esseri umani sono impazienti. Torneranno i lupi, saranno più di noi? Quanto ci vuole per accendere il fuoco con i sassi? Gli esseri umani hanno bisogno di segnare il tempo, un prima un dopo. E per segnare il tempo si sono inventati i numeri: allineare sassolini uno dietro l'altro, annodare un filo, stabilire una successione. È questa la storia avvincente e vertiginosa che ci racconta Chiara Valerio, attraverso le vite di sette matematici - sei veri e uno finto. Perché la matematica è una forma di immaginazione che educa all'invisibile, e allora ripercorrere le vite di chi ha così esercitato la fantasia ci permette di capire quella grammatica che descrive e costruisce il mondo ricordandoci costantemente che siamo umani. Per capire come János Bolyai, matematico, abbia risolto il problema delle parallele, bisogna tornare indietro di una vita, a Farkas Bolyai, suo padre, matematico. Senza Mauro Picone, giovane matematico, sull'altopiano della Bainsizza - lo stesso di Emilio Lussu - l'esercito italiano non avrebbe mai potuto fare la guerra. Se Alan Turing, il risolutore di Enigma, desiderava ardentemente essere una macchina, Norbert Wiener, il padre della cibernetica, non avrebbe mai e poi mai voluto essere un bambino prodigio: entrambi tuttavia progettavano automi.

«Il volume della sfera qual è? Quattro terzi pi greco erre tre». Il pi greco è uno dei primi misteri in cui ci si imbatte studiando matematica. È un numero, ma si chiama con una lettera; si dice che vale 3,14 eppure nessuno sa esattamente il suo vero valore; nasce insieme alla circonferenza, però appare nei posti più impensati. Questo libro racconta la sua storia, che si intreccia con la storia della matematica: i più grandi matematici di tutti i tempi hanno provato (spesso invano) a calcolarlo e hanno fatto a gara per trovare sempre più cifre dopo la virgola. Scopriremo che pi greco è un protagonista a tutto tondo non solo della matematica, ma persino della nostra vita.

Il senso della teoria dei giochi è pensare in modo rigorosamente strategico. È l'arte di prevedere la mossa del vostro avversario, sapendo perfettamente che lui sta cercando di fare la stessa cosa con voi. E sebbene in piccola parte si basi sul buon senso, la teoria dei giochi può essere compresa appieno solo sviluppando un nuovo modo di concepire la realtà. Utilizzando una serie di casi provenienti dagli ambiti più disparati, dalla cultura pop alla televisione, dai film alla politica, dalla storia alle scienze sociali, gli autori dimostrano che in ogni tipo di rapporto, economico, lavorativo o personale che sia, c'è una componente che si può utilmente spiegare - e «piegare» ai propri fini - attraverso la teoria dei giochi. Dominare la teoria dei giochi vi consentirà di raggiungere un maggiore successo nel lavoro e nella vita, e questo libro, scritto da due professori, di Princeton e di Yale, è lo strumento migliore per apprenderla.

Il calcolo delle probabilità può aiutare molto nelle piccole e grandi scelte della vita e già Cicerone invitava ad affrontare l'incertezza facendosi guidare dall'esame delle probabilità con cui accadono gli eventi. In questo libro, usando semplici strumenti probabilistici, gli autori mostrano con esempi e aneddoti come situazioni di incertezza possano essere affrontate in modo razionale, secondo capacità logiche e matematiche. Alcuni dei temi trattati, come per esempio il paradosso del compleanno e il problema di Monty Hall, metteranno in luce che la nostra comprensione intuitiva delle probabilità non è affatto buona, soprattutto quando si tratta di stimare la frequenza con cui accadono eventi altamente improbabili.

Storie che nascondono esercizi di logica, enigmi matematici, anagrammi e molto altro

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. I! codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone. Le attività formative e valutative sono dettagliate nella pagina di catalogo dedicata al libro, consultabile all'indirizzo link.pearson.it/7CBDC6F o tramite QR code.

Ogni giorno della nostra vita siamo obbligati a prendere miriadi di decisioni, alcune minime e apparentemente ininfluenti, da altre dipenderanno relazioni, carriere e svolte che segneranno il nostro futuro. Operare una scelta è mettere a punto una strategia, dare forma a un calcolo. Ma in quali circostanze è consentito affermare che una scelta particolare è "razionale"? Per rispondere a questo interrogativo ci viene in soccorso la teoria dei giochi. Pierpaolo Battigalli ne illustra i concetti matematici fondanti e ne dispiega la storia dal Seicento, secolo in cui prende forma questa disciplina a partire da un carteggio tra Blaise Pascal e Pierre de Fermat, fino alle implicazioni economiche e finanziarie contemporanee. Sì, perché l'analisi del ragionamento strategico può ad esempio permettere di fare previsioni sull'esito delle interazioni sociali o in merito a questioni di progettazione istituzionale. Ecco allora che la lettura di queste pagine ci svela come le decisioni determinino e vengano determinate, come dipendano da noi tanto quanto noi dipendiamo da loro.