Matematica e scienze

La Terra orbita intorno al Sole, il Sole orbita intorno al centro della Via Lattea e il centro della nostra galassia, come di tutte le altre, è un buco nero supermassiccio, il fenomeno più strano e incompreso dell'universo. In questo libro, Becky Smethurst, pluripremiata ricercatrice dell'Università di Oxford, ripercorre cinquecento anni di scoperte scientifiche in astronomia e astrofisica accompagnando lettrici e lettori dalle prime osservazioni della Via Lattea e del collasso delle stelle massicce alle prime iconiche fotografie di un buco nero, fino alle ultime ricerche pubblicate in materia. Con umorismo e saggezza, Dr Becky spiega perché i buchi neri non sono veramente "neri", dimostra che sono più simili a cuscini di un divano che a un aspirapolvere e illustra come, oltre l'orizzonte degli eventi, il futuro è una direzione nello spazio piuttosto che nel tempo. Breve storia dei buchi neri è un racconto "cosmico", che risponde alle domande più profonde sul nostro universo e ne descrive i segreti nascosti all'interno dei buchi neri.

I motivi per cui andiamo nello spazio sono almeno tre: l'innato desiderio di conoscenza della nostra specie, la ricerca di ris

Che cosa sono i raggi cosmici? Da dove provengono le onde gravitazionali? E quali effetti producono sulla Terra? Loreta Minutilli intreccia la storia delle scoperte astronomiche con la sua personale esperienza, dai banchi del liceo classico fino agli studi in Astrofisica. Esplorando le onde gravitazionali e la danza dei raggi cosmici, l'autrice ci guida all'interno di un Universo in costante mutamento. Attraverso gli esperimenti e le scoperte di premi Nobel e di scienziate dimenticate, Messaggeri cosmici ci svela i segreti dell'Astrofisica multimessaggera, invitandoci a riconsiderare il nostro rapporto con il cosmo, a riconoscere quanto la complessità e la meraviglia dell'Universo abbiano da raccontarci su che cosa significa essere umani.

Ci siamo passati tutti: apriamo un sacchetto di patatine o di snack, convinti che ne mangeremo solo un po’, e invece puntualmente lo svuotiamo. La stessa frenesia ci cattura di fronte ai social o ai videogiochi: pensiamo di concederci una breve pausa, e finiamo per passarci ore. Questi comportamenti compulsivi sono dettati dai cosiddetti «superstimoli», combinazioni sensoriali calibrate per soddisfare i nostri istinti naturali – quelli che ci portano a preferire cibi dolci, grassi o salati, oppure a cercare continue distrazioni – scatenando reazioni di piacere sempre più intense nel nostro cervello. In breve ci ritroviamo a esserne dipendenti, come sanno bene l’industria alimentare, le aziende high tech e le case farmaceutiche, che da anni assoldano i migliori specialisti per mettere a punto prodotti che ci rendono consumatori compulsivi. A scapito del nostro benessere, perché l’epidemia di obesità, la ludopatia, l’ossessione per il cellulare, ma anche le ultime, efficacissime droghe trovano origine nella scienza dei superstimoli. In questo libro, il ricercatore e divulgatore Nicklas Brendborg ci accompagna in un affascinante viaggio fra i meccanismi alla base delle nostre cattive abitudini: unendo studi scientifici e antropologici al talento divulgativo, ci racconta come si innesca il circolo vizioso, quali meccanismi agiscono su di noi, e soprattutto spiega come possiamo liberarci per riprendere il controllo delle nostre vite e della nostra salute.

Lo sapevate che in natura esistono meduse che invecchiano al contrario, alberi che vivono indisturbati per migliaia di anni, batteri quasi immortali e squali che superano i quattrocento anni di età? Sembra proprio che il mondo naturale, con le sue meraviglie e i suoi enigmi, custodisca il segreto della longevità. Oggi, grazie alla scienza, per la prima volta siamo in grado di svelare il mistero e rispondere alla domanda che i nostri antenati si sono posti per secoli: cosa possiamo fare per vivere bene e il più a lungo possibile? Il biologo molecolare Nicklas Brendborg, tra i migliori studiosi europei in questo campo, ci guida nel mondo della ricerca antiaging unendo a studi scientifici approfonditi una brillante capacità divulgativa, mostrando come tutti noi, ogni giorno, possiamo fare piccoli passi verso una vita lunga e in salute.

Tutti gli organismi viventi sono attraversati dall’elettricità: per quanto possa sembrarci strano, muscoli, ossa, pelle e nervi possiedono una carica in grado di trasmettere messaggi e impulsi ad altri organi e di riceverli dall’ambiente circostante. Noi siamo elettrici ci porta a scoprire questo innovativo campo di ricerca, mostrandoci in che modo potrebbe rivoluzionare la medicina e il nostro intero futuro. La bioelettricità è più antica del sistema nervoso e sostiene ogni nostra azione, dalla più semplice alla più complessa. La storia del suo studio è però travagliata: già nel Settecento Luigi Galvani aveva dimostrato la presenza di potenziale elettrico all’interno dei tessuti animali, ma le confutazioni di Alessandro Volta e dei suoi successori relegarono quelle ricerche al di fuori del dibattito scientifico, alla mercé di ciarlatani e prestigiatori; solo nel XX secolo alcuni scienziati visionari hanno restituito serietà a questi studi. Sally Adee ci racconta l’appassionante percorso che ha condotto alla definizione dell’«elettroma», tra esperimenti sul cervello dei calamari e studi sul funzionamento degli ioni, arrivando fino alle più recenti scoperte nel settore delle neuroscienze. Comprendere e controllare il codice bioelettrico sarà infatti cruciale per settori medici quali il ripristino della memoria e il rallentamento dell’invecchiamento, la rigenerazione di organi e arti, e perfino la cura del cancro. Quest’opera è un viaggio emozionante nella misteriosa energia che abita il nostro corpo e nelle sue incredibili potenzialità: perché la scossa che illuminerà un avvenire migliore per tutti potrebbe partire proprio dal profondo delle nostre cellule.

Nel dicembre 2010 la comunità scientifica viene colpita da una notizia eccezionale: è stato scoperto un DNA umano sconosciuto. In una grotta siberiana, in località Denisova, gli antropologi hanno disseppellito il frammento fossile di una falange, sicuramente umana, e dal suo interno hanno potuto estrarre del materiale genetico: non è diHomo sapiens e nemmeno di Homo neanderthalensis. È completamente un'altra cosa. Dunque, 50 000 anni fa Sapiens ha incontrato Neandertal, ma anche un altro umano, una specie nuova, definita per la prima volta solo dai suoi geni, che per ora non ha neppure un nome scientifico. Questo nostro fratello orientale sembra avere popolato una vasta area geografica che va dalla Siberia alle Filippine. Ma quando? Da dove venivano e come vivevano questi umani? E come si spiega il fatto che oggi gli abitanti dell'Asia portano fino al 5% di quel DNA? Silvana Condemi e François Savatier tornano a parlarci di preistoria umana, analizzando nel dettaglio questa terza, misteriosa specie umana. Dall'«uomo drago» alle ultime scoperte della paleogenetica, passando per il pitecantropo e lo sfortunatissimo uomo di Maba, i due autori ci presentano un'epopea senza precedenti e riscrivono la storia della colonizzazione umana del nostro pianeta.

La Terra è il nostro mondo. L’unico. Lo spazio, al contrario, è un mondo ostile. Per poterlo esplorare siamo costretti a costruire veicoli molto diversi rispetto a quelli che usiamo sulla Terra e per poterci andare di persona dobbiamo ricreare nel veicolo un ambiente artificiale che protegga il nostro equilibrio fisiologico e la nostra stessa vita. Ma la sfida dell’esplorazione spaziale è proprio questa: superare i limiti, conoscitivi e tecnologici, per arrivare sempre più lontano. Paolo Ferri, per anni a capo del dipartimento di operazioni spaziali dell’Agenzia spaziale europea, rivela non solo cosa si fa nello spazio, ma come lo si fa. Attraverso le missioni di ieri e di oggi racconta cosa si intende per volo spaziale – i satelliti artificiali, le capsule, le piattaforme, i sistemi di sopravvivenza degli astronauti, i sistemi di lancio – ma anche i retroscena, le difficoltà, i vicoli ciechi e i successi imprevisti. Il risultato è un’avventura irripetibile ai confini del cosmo, e una riflessione su potenzialità e limiti della conoscenza scientifica.

Cos’è la materia? Una domanda che ha affascinato e tormentato alcune delle menti più brillanti del XX secolo: Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born, Wolfgang Pauli e Paul Dirac si sono infatti interrogati, confrontati e spesso scontrati, tra equazioni ed esperimenti, nel tentativo di decifrare l’essenza della realtà fisica. Da questa impresa è nata la meccanica quantistica, una teoria che rivela un universo microscopico governato dalla probabilità. Esito inaccettabile per Einstein, che rifiutò dunque le sue implicazioni filosofiche. A un secolo dalla sua prima formulazione completa, Giuseppe Mussardo ripercorre la storia di questa rivoluzione scientifica attraverso i suoi protagonisti e i suoi luoghi: dai silenziosi college di Cambridge alle scogliere di Helgoland, tra biografie degne di un romanzo d’avventura e lettere infuocate. Un racconto coinvolgente che rende omaggio a una stagione irripetibile della scienza.

Alan M. Turing, il geniale logico, matematico e filosofo inglese, pubblica “Macchine calcolatrici e intelligenza” nel 1950. È il testo che ha aperto la discussione moderna sulla possibilità dell’intelligenza artificiale, oggi più che mai attuale per via delle prestazioni sorprendenti dei sistemi di IA generativa come ChatGPT. Turing si domanda se le macchine, di lì a non molto, sarebbero state capaci di pensiero, e risponde affermativamente, analizzando e respingendo varie obiezioni. Le analisi di Turing, al confine tra filosofia e informatica, hanno posto problemi di cui stiamo ancora cercando una soluzione. Diego Marconi, che cura il volume, in un saggio conclusivo ci aiuta a comprendere questo testo fondamentale e a inserirlo nell’attuale dibattito sull’intelligenza artificiale.

Cosa possono dirci il capitano Kirk e Spock sugli alieni nella nostra Via Lattea? Come possono aiutarci nella ricerca di altri pianeti abitabili? Quali invenzioni tecnologiche di Star Trek si sono avverate nella realtà? "La scienza di Star Trek" risponde a queste e altre domande, illustrando l'universo fantascientifico di una delle serie di maggior successo di tutti i tempi, con una comunità di appassionati unica al mondo. In oltre cinquant'anni, Star Trek ha contribuito a cambiare il nostro panorama culturale, presentando uno dei primi cast multirazziali della televisione, promuovendo posizioni progressiste sui diritti civili e immaginando la tecnologia visionaria necessaria a portare l'uomo verso nuovi mondi. Una lettura avvincente per scoprire la scienza che sta dietro ai viaggi dell'astronave Enterprise nell'esplorazione dell'ultima frontiera, lo Spazio.

Definire con esattezza che cosa siano i mostri è difficile, e questo nonostante ci abbiamo camminato a fianco da sempre, fin dai primi passi stentati mossi dall'uomo all'alba della sua èra. Erano lì, tra le ombre di una foresta o di una grotta. Poi li abbiamo immaginati nel buio di un corridoio, dentro gli armadi o in agguato sotto i letti. Non ci piace troppo stanarli; a Natalie Lawrence invece sì. Ma non è un'impresa da poco, quando nella stessa categoria di «mostro» finiscono ibridi teriantropi e umanoidi, squali, balene, donne serpente, leviatani degli abissi e alieni parassiti. Ma quale potrebbe mai essere, in questa grottesca accozzaglia, il minimo comune denominatore? Forse la materia prima di cui sono fatti, che mescola una paura tutta umana e un'altrettanto umana necessità di imporre un ordine? Forse le creature che nell'arco di quindicimila anni abbiamo immaginato, inventato e raccontato senza sosta sono nient'altro che ciò che si mette di traverso tra noi e la nostra ossessione di mantenere il controllo su un mondo che troverebbe ridicolmente facile schiacciarci, stritolarci, divorarci o trascinarci giù, lontano, nell'ignoto? Il percorso da seguire in questa incredibile raccolta di mostri prevede diverse deviazioni, verso l'antropologia e il mito, verso la scienza, le arti figurative, la psicoanalisi, la letteratura, il cinema. Ma, come nel Labirinto di Cnosso, ogni passo non fa che portarci più vicini al suo centro, e lì, proprio lì, eccolo che ci attende: non il Minotauro, ma il significato di essere umani. Perché i mostri, scrive Natalie Lawrence, «sono la parte di noi stessi che respingiamo e che minaccia di tornarci addosso con violenza. Sono grandi e brutti come le parti del nostro essere con cui sono stati creati. I mostri sono molte cose, ma non sono immaginari: le loro forme sono fantastiche, ma la loro essenza è del tutto reale». Creature meravigliose esplora tutto questo, e il modo in cui queste dinamiche hanno forgiato il nostro rapporto con il mondo e la nostra società.