Matematica e scienze

Intorno alla metà del Novecento il chiurlo eschimese è stato dichiarato estinto. Questo piccolo, in classificabile libro racconta l’odissea di uno degli ultimi esemplari, che a ogni primavera, mosso dall’istinto, dall’Antartide fa rotta verso l’Artide per accoppiarsi – e per garantire la sopravvivenza della specie. Una condizione tragica, la sua, giacché mai ha conosciuto i suoi simili, sterminati per puro diletto a partire dall’Ottocento. L’ultimo dei chiurli parte così per un viaggio che ha del miracoloso: Patagonia, Paraguay, Honduras, Messico, Stati Uniti, Canada... Supera catene montuose e vulcani, burrasche e tempeste di neve; copre migliaia di chilometri in pochi giorni, senza riposare né sfamarsi; sorvola foreste, fiumi, laghi, paludi; si libra sull’oceano come sulle Ande e sulla pampa. Ma se finora ha sempre affrontato la spedizione da solo, questa volta ha la ventura di imbattersi in una femmina della sua specie, con cui involarsi verso il luogo da lui scelto per riprodursi: pochi contesi metri di terreno spoglio nel Nord più estremo. Sempre che il Destino, nei panni esecrabili dell’uomo, non si metta di traverso. Al lettore non resterà allora che accompagnarli, complice e rapito, nella loro perigliosa, irrinunciabile missione, sull’ala di una prosa che per audacia, anelito e resilienza sa essere all’altezza di quel volo prodigioso.

Il sesso rappresenta ancora un enigma per la biologia. Il suo posto nell'evoluzione resta un mistero e il suo funzionamento colleziona paradossi. Ha soltanto l'obiettivo di garantire efficacemente la riproduzione? E quale funzione svolge il piacere sessuale? Con Thierry Lodé scopriamo che quando si tratta di piacere o di riproduzione anche gli animali non umani danno prova di grande fantasia: strategie di seduzione, parate nuziali, liti di coppia, fedeltà e infedeltà, masturbazione, omosessualità... Sembrerebbe perciò che il piacere sessuale non sia soltanto un semplice prodotto dell'evoluzione, ma il propulsore che contribuisce a interrelazioni originali e alla biodiversità animale.

Nel cielo sopra la campagna dell’Essex, nell’Inghilterra orientale, oltre i rami di querce e olmi, in alcune stagioni dell’anno si possono osservare dei puntini scendere come frecce dalle nubi per poi risalire, disegnare eleganti cerchi, scomparire e riapparire: sono i falchi pellegrini, gli uccelli più magnifici della zona. A inizio anni sessanta, se si fosse abbassato lo sguardo, si sarebbe però potuto notare un’altra sagoma altrettanto riconoscibile: quella di un uomo sulla trentina – capelli biondi, occhiali dalle lenti spesse – che, steso a terra o in piedi, con un paio di binocoli al collo prendeva appunti furiosamente. Quell’uomo si chiamava J.A. Baker e lo studio di quei puntini nel cielo è stata l’ossessione e il capolavoro della sua vita. Pubblicato per la prima volta nel 1967, "Il falco pellegrino" è un classico contemporaneo, che unisce uno stile letterario di rara intensità alla meticolosità del naturalista. Baker ha annotato per anni tutto ciò che riusciva a vedere, a capire e a esaminare dei pellegrini in lunghe sessioni di birdwatching, immergendosi nelle loro vite come fossero la sua: mentre analizza con perizia le azioni quotidiane degli uccelli – la caccia, le prede e i momenti di riposo – la sua scrittura ci conduce in un viaggio fuori da noi stessi, dove la distanza tra soggetto e oggetto sembra annullarsi e l’osservazione del falco diventa una via per esplorare la complessità della natura, il confine sottile tra vita e morte, tra istinto e coscienza. Ma, sembra dirci "Il falco pellegrino", più stretta si fa la sovrapposizione, più si rivela in realtà la distanza tra uomo e rapace, tra chi uccide per sopravvivere e chi per crudeltà o noncuranza. È in questa consapevolezza che ci fa sprofondare l’opera unica e a suo modo inimitabile di J.A. Baker: lo sguardo di chi osserva la bellezza del volo è lo stesso di chi può arrestarlo per sempre.

Verso il monopolio del sapere. I prossimi capitoli della scienza saranno scritti a porte chiuse? Negli ultimi decenni, la ricerca scientifica, motore del progresso tecnologico, ha vissuto cambiamenti straordinari. Uno, tanto fondamentale quanto spesso trascurato o sottovalutato, riguarda gli attori coinvolti. Se in passato protagoniste erano le istituzioni pubbliche con la loro ricerca volta al bene comune, oggi sono comparse le Big Tech, che grazie a profitti ingenti investono in modo aggressivo nella ricerca, con obiettivi ambiziosi: computer quantistico, interfacce cervello-macchina, esplorazione spaziale, salute e, ovviamente, intelligenza artificiale. Se si considera, inoltre, il contributo della ricerca militare, segreta per definizione, emergono due volti assai diversi della scienza contemporanea: da un lato quella pubblica, aperta e trasparente; dall'altro, quella privata, riservata, inaccessibile. Possiamo ancora fidarci della scienza?

Per un secolo la Congettura di Poincaré è stata per i matematici una sorta di inafferrabile Santo Graal. Facile da formulare, sembrava quasi impossibile da provare: su di essa si sono infranti decine di brillanti matematici, alcuni rovinando la propria carriera, altri creando gli strumenti matematici che sarebbero serviti allo sviluppo di altre branche della scienza, come la teoria cosmologica delle stringhe. Ma la dimostrazione continuava a sfuggire, anche quando la sfida si è fatta più accanita, grazie al milione di dollari messo in palio dall'Istituto Clay per chi fosse riuscito nell'impresa. Fino a che nel 2003 un enigmatico matematico russo, Grigori Perelman, non ha trovato la soluzione. In un libro che a tratti assume i contorni del romanzo giallo, "L'enigma di Poincaré" racconta la straordinaria storia di uno dei più grandi problemi matematici di tutti i tempi e del genio solitario che lo ha risolto.

La fisica quantistica è probabilmente la più profonda rivoluzione della scienza e del pensiero moderni. Frutto di uno sforzo corale permeato di umanità, ci ha costretto ad abbandonare solide certezze tanto da farsi rinnegare da alcuni tra coloro che l’avevano pensata. La quantistica ci ha permesso di superare i limiti della fisica classica nello spiegare l’infinitamente piccolo e ha schiuso una finestra su un panorama di conoscenze che dà brividi ed emozioni, conducendoci al cuore del mondo. Questo libro non ha la pretesa di trasformare lettrici e lettori in donne e uomini di scienza (fosse così facile!) ma permetterà di stupirsi e godere della meraviglia di una tra le più affascinanti conquiste dell’intelletto umano, attraverso cinque idee fondamentali che sono alla base della rivoluzione dei quanti: discontinuità, identità, futuro, indeterminazione, relazione. Cinque idee intrise di umanità, perché poche branche della fisica sono riuscite a coinvolgere tanti aspetti del nostro vivere in una delle costruzioni più geniali dell’intelletto. In cinque atti unici, alla portata di tutti e di tutte, scopriremo i capisaldi dell’architettura quantistica, che danno forma a tante applicazioni che hanno cambiato e cambieranno il mondo e miglioreranno l’ambiente, dal laser alla medicina, dai computer quantistici alle celle solari.

La nostra specie è solo l’ultimo ramoscello di un albero intricato di forme che si sono succedute e hanno convissuto negli ultimi sei milioni di anni. Ma quaranta millenni fa sulla Terra ancora coabitavano almeno cinque specie umane differenti, e con almeno due di queste Homo sapiens ha interagito e si è ibridato. Ma perché tutte queste specie umane in circolazione? Ciascuna era la discendente di una delle tante migrazioni di forme del genere Homo fuori dall’Africa. E va ricordato che tra 900 e 800.000 anni fa abbiamo rischiato anche di estinguerci quando un drammatico cambiamento climatico ridusse le popolazioni umane di più del 98%. Perché siamo rimasti, allora, l’unica specie umana sul pianeta? Due tra i migliori scrittori di scienza italiani, un evoluzionista e un medico, fanno il punto sulle scoperte che negli ultimi anni hanno profondamente cambiato quello che pensavamo di conoscere su di noi e raccontano la storia accidentata e imprevedibile di una specie cosciente e invadente che, forse per prima, si è interrogata sul senso del mondo. Capire l’unicità di Homo (non la sua superiorità) ci aiuta a leggere meglio anche le tendenze evolutive in atto, le sfide della salute e dell’ambiente, gli scenari futuri.

Come costruirsi una vita felice? Come orientarsi nella scelta degli studi? Come gestire il primo amore o il primo rifiuto? Perché è importante ascoltare il corpo e saper leggere le emozioni? Álvaro Bilbao, lo psicologo di fama internazionale che ci ha già spiegato come funziona il cervello dei bambini, ci spiega ora come funziona quello degli adolescenti che tanto cambiano le nostre vite di genitori, con la sua solita chiarezza espositiva e con la ricchezza di esempi concreti messi a punto nella sua pluriennale esperienza sul campo. Una guida essenziale per genitori e insegnanti e per tutti coloro che vogliono comprendere come funziona il cervello degli adolescenti e destreggiarsi con consapevolezza e serenità in uno dei passaggi più importanti della crescita.

L'universo è una fonte di ispirazione unica e al tempo stesso un ambito di studio che interroga da sempre l'umanità. Un incontro unico tra scienza e arte prende vita in questo libro per parole e immagini: un viaggio nel quale ci conducono il premio Nobel Kip Thorne e l'artista Lia Halloran. Il lato curvo dell'universo è un libro ricchissimo di spunti sulle meraviglie del cosmo: dai buchi neri in collisione alle onde gravitazionali fino ai vortici di spazio in rapida torsione. Le illustrazioni evocative ci trasportano in uno spazio fantastico, mentre la narrazione sicura di Thorne ci consente di comprendere le scoperte di Stephen Hawking e di altri astrofisici. Partendo da semplici domande come (“Com'è nato l'universo?”, “Si può viaggiare all'indietro nel tempo?”) Halloran e Thorne affrontano concetti come lo spazio e il tempo per regalarci una fantasmagorica odissea dalla quale si riemerge trasognati e più ricchi. Un accesso privilegiato alla comprensione dell'astrofisica.

Scritti nelle domeniche oziose, «solo con la voglia di raccontare storie avvincenti», i brevi testi qui radunati offrono un saggio dell’onnivora curiosità che è la molla vitale di ogni scienziato, anche di chi, come Vallortigara, «per mestiere passa il tempo a studiare il linguaggio delle lucciole e il tabù dell’incesto nelle falene». Intrecciando etologia, neuroscienze e amore per la letteratura, e sempre forzando i confini tra discipline diverse, Vallortigara delinea in queste pagine un itinerario affascinante: ci conduce per esempio a Capri, sulle tracce dell’etologo estone Jakob von Uexküll; oppure alla scoperta delle prodezze cognitive di Physarum polycephalum, un organismo unicellulare capace di estendere le sue propaggini protoplasmatiche in una rete che compete in efficienza con quella delle ferrovie di Tokyo; o, ancora, alla ricerca della ragione per cui l’uso alternato della narice destra e sinistra in un cane può illuminare il differente funzionamento dei due emisferi cerebrali, e spiegare perché una parte dell’umanità è mancina. Smascherando i più diffusi pregiudizi sul mondo animale, Vallortigara elargisce rivelazioni sorprendenti – sull’empatia delle formiche e l’altruismo dei pappagalli, sugli esiti dei processi di selezione genetica delle galline, sul luogo misterioso del cervello dove è custodita la memoria, sull’origine biologica delle credenze umane in entità sovrannaturali. E ci ricorda che gli animali, oltre che amici meravigliosi, sono anzitutto «una fonte inesauribile di interrogativi».

Lo sapevi che la malattia a corpi di Lewy di Robin Williams fu scambiata a lungo per depressione? Che Federico Fellini dopo l’ictus disegnava oggetti in modo incompleto, ignorando la loro parte sinistra? Che la malattia frontotemporale di cui soffre Bruce Willis può portare a non riconoscere le emozioni nei volti degli altri? Le neuroscienze spiegate con parole semplici e alla portata di tutti: informazioni, aneddoti, storie e giochi per conoscere — e usare — meglio il cervello!

Immagina come sarebbe la tua vita senza ansia. Nessun rimpianto per il passato, nessuna agitazione per il futuro, per le pianificazioni, per le incombenze quotidiane. Questo libro è lo strumento che ti consentirà di lasciartela alle spalle. E se ti dicessi che l'ansia ha un interruttore, e che la scienza può aiutarti a spegnerlo? Per 15 anni, Ferran Cases ha vissuto in una prigione invisibile: pensieri ossessivi, attacchi di panico, una lente deformante che trasformava ogni situazione in una potenziale catastrofe. Il lavoro, le relazioni, persino le piccole gioie quotidiane – tutto sembrava avvolto in una nebbia di paura. Ma poi qualcosa è cambiato: ha scoperto che la chiave della sua felicità era nascosta nel suo stesso cervello. In questo libro, la biofisica e neuroscienziata Sara Teller, intrecciando la storia personale di Ferran con le più recenti scoperte neuroscientifiche, ci spiega cosa succede nel nostro cervello quando soffriamo di stress cronico e ansia, quali circuiti neuronali si attivano e come interromperli, per riprogrammare la mente e ritrovare il benessere. Comprendere i meccanismi del nostro cervello ci dà un superpotere: capire come funzioniamo, reagire e diventare padroni di noi stessi. Di nuovo felici.