Matematica e scienze

Siamo abituati a pensare che lo sguardo che la scienza getta sulla realtà provenga da una sorta di occhio di Dio. A partire dall’Illuminismo, l’umanità ha chiesto alla scienza di dirci chi siamo, da dove veniamo e dove stiamo andando, inducendoci a pensare perfino all’universo prescindendo dalla nostra posizione all’interno di esso. Ma trascurare il ruolo che l’esperienza umana ricopre nella conoscenza comporta gravi pericoli. In questo libro, sulla base di una rigorosa strumentazione storica, filosofica e scientifica, un astrofisico, un fisico teorico e un filosofo dimostrano tutta l’urgenza di una rivoluzione teoretica, in virtù della quale la scienza includa, invece di ignorarla o tentare di rimuoverla, l’esperienza vissuta dell’uomo come parte imprescindibile dei nostri tentativi di pervenire a una verità oggettiva. Secondo gli autori, la scienza, lungi dall’essere volta alla ricerca di una verità assoluta, non è altro che una forma raffinata e in costante evoluzione dell’esperienza umana. Da qui il monito rivolto agli scienziati a ripensare il modo in cui essa opera in una partita dove è in gioco il futuro del genere umano a fronte della crisi climatica dell’intero pianeta e dell’onda montante delle forme più triviali di negazionismo scientifico.

La fisica è un campo tradizionalmente riservato agli specialisti, e questa situazione deriva principalmente dal modo in cui i fisici tendono a condividere le loro conoscenze con il resto del mondo. Da un lato, la divulgazione spesso non arriva al cuore degli argomenti; dall’altro, studiare fisica vorrebbe dire intraprendere un percorso lungo e spesso frustrante. Questo libro è la dimostrazione che esiste un modo per cogliere l’essenza della disciplina senza dover affrontare anni e anni di studio. Le intuizioni della fisica sul funzionamento dell’universo si presentano spesso sotto forma di equazioni che sembrano incomprensibili. Eppure per Sean Carroll sono proprio queste equazioni che, come poesie, ci consentono di solcare i cieli alla scoperta di paesaggi multidimensionali, deformazioni spaziotemporali e forze sconosciute. Il calcolo infinitesimale, per esempio, è una meraviglia che merita la nostra attenzione non meno di un’opera d’arte. Sulla scia delle leggendarie lezioni di Richard Feynman, questo libro ci introduce a un modo nuovo di vedere, che risuonerà per molti anni a venire.

Un libro sulla scienza moderna che, attraversando le teorie formulate da Newton, Einstein e Planck, è utile per comprendere meglio l’universo, ma anche i concetti di spazio e di tempo. Scritto in modo rigoroso ma comprensibile anche a chi si sta avvicinando per la prima volta a questi temi, “Il mondo della scienza” è un viaggio attraverso tre argomenti cardine: la gravitazione, la relatività e la meccanica quantistica. Dedicato a tutti gli appassionati di scienza, il volume è corredato da immagini e grafici, perfetti per comprendere meglio quanto descritto.

Nel corso di centinaia di migliaia di anni, le donne hanno sviluppato nasi più sensibili, un udito più fine alle alte frequenze, una visione dei colori più estesa e un'aspettativa di vita più lunga di ben mezzo decennio rispetto agli uomini. Eppure, in un mondo per troppo tempo dominato dalla «norma maschile», le scienze biologiche hanno mantenuto come unico paradigma di riferimento in laboratorio il corpo maschile, da quello del topo a quello di Homo sapiens. Ma «la nostra specie comprende sessi distinti e distinguibili» e non tenere conto di queste differenze vuol dire considerare meno della metà di un quadro complicato. Oggi, però, è in corso una rivoluzione e gli studi su come si è evoluto il corpo femminile, come funziona, cosa significhi essere biologicamente donna si stanno moltiplicando. Basandosi sulle più recenti scoperte in ambito scientifico, la ricercatrice della Columbia University Cat Bohannon ripercorre gli ultimi 200 milioni di anni della nostra evoluzione e ne propone una nuova chiave di lettura, che implica una profonda revisione, nonché un cambio di paradigma, della storia umana. Protagoniste di questo libro sono le Eve ancestrali, le più remote antenate delle donne di oggi. Attraverso di loro, con curiosità sconfinata e penetrante capacità di analisi, Bohannon risponde a molte domande sull'essere donna, in passato come oggi, portando alla luce sorprendenti rivelazioni e stimolando profonde riflessioni. Perché le donne vanno in menopausa? Perché hanno una maggiore possibilità di avere l'Alzheimer? Esiste davvero un «cervello femminile»? E cosa c'entrano le balie con lo sviluppo della civiltà? Una potente narrazione, una correzione urgente e necessaria della storia dell'evoluzione, per conoscere ancor meglio noi stessi come specie e capire cosa significhi davvero essere umani

Lo spazio è per noi tutto quello che c’è al di là dell’atmosfera terrestre. Ma c’è spazio e spazio. Esiste la familiare orbita terrestre che ormai frequentiamo con una certa continuità da sessant’anni circa e dove abbiamo costruito alcuni presidi umani stabili: le stazioni spaziali. Ma stiamo parlando di 400 km dalla superficie terrestre, la stessa distanza che, in orizzontale, divide Milano da Trieste.

La matematica, si sa, è materia difficile e, come si dice spesso, o la ami o la odi. Daniele Gouthier smentisce questa cattiva fama, offrendo a insegnanti e genitori buone ragioni e ottimi strumenti per alimentare l'interesse dei ragazzi e farli appassionare alla matematica, fino a trasformarla nella loro materia preferita. L'impresa sembra impossibile se non si conoscono le chiavi più efficaci per aiutare chi inciampa o per rispondere alle esigenze dei più curiosi. Per favorire l'apprendimento della matematica è necessario andare al cuore delle possibilità offerte dalla materia e saperle veicolare ai ragazzi. Attraverso la lettura di questo libro, guidati dall'autore, condurrete i ragazzi fuori dal labirinto angusto delle regole e delle procedure, per portarli a cogliere il senso profondo della matematica e le sue infinite potenzialità e applicazioni. Troverete riflessioni e molti suggerimenti concreti, frutto di esperienze vissute: buone pratiche, domande, problemi (e non i soliti esercizi), attività da svolgere a casa con i figli o in aula con gli alunni. Ogni capitolo si chiude con gli "inciampi da evitare", per non incappare negli errori più comuni. Completano il libro letture, giochi da tavolo e alcune proposte per fare matematica in compagnia.

Da sempre gli esseri umani amano ascoltare e raccontare storie, per interpretare se stessi e il mondo circostante

ll bestseller che racconta al grande pubblico la realtà della più grande transizione energetica della Storia. Le tecnologie che ci servono a completarla sono già a nostra disposizione. Ma il tempo stringe. La 28a conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici ha riconosciuto la necessità di «abbandonare i combustibili fossili». Fin dalla prima edizione nel 2008, questo libro spiega perché e come dobbiamo raggiungere questo obiettivo. Bisogna capire che cos'è l'energia: come la produciamo, come la consumiamo e quali sono i suoi impatti sulla salute e sull'ambiente. Il passo successivo è scegliere non se, ma come agire. La decarbonizzazione è già in corso, ma procede troppo lentamente. Non è un problema tecnologico: le rinnovabili sono un settore maturo, così come l'efficientamento energetico. La transizione energetica richiede decisioni e investimenti che non tutti, e non tutti i paesi, sono disposti a fare o hanno la possibilità di fare. Gli interessi in gioco sono molti. Spesso si dà fiducia a «innovazioni green» discutibili, che fanno il gioco dei maggiori inquinatori del pianeta. La crisi climatica, però, non aspetta. Vincitore del premio letterario Galileo per la divulgazione scientifica.

La chimica che ci serve per la nuova rivoluzione industriale deve trainare il pianeta lontano dal baratro della crisi climatica. Un cambiamento epocale che non riduca il nostro benessere e che, anzi, contrasti le disuguaglianze. Sostenibile, centrata sull'essere umano e resiliente: è quella che l'Unione europea chiama industria 5.0. Al suo cuore ci sarà la chimica 5.0: un metodo e una sfida a minimizzare i rifiuti, incluso il diossido di carbonio, e trarne il massimo valore col minor danno ambientale possibile. La chimica verde 5.0 crea nuovi processi produttivi che integrano tra loro diverse tecnologie: batteri ingegnerizzati che metabolizzano il CO2 e ne ricavano preziose molecole, bioraffinerie che trasformano rifiuti agricoli e urbani in plastica, combustibili ed elettricità rinnovabili, fotosintesi artificiale che sfrutta la luce del Sole per produrre composti utili a partire da acqua e CO2. Ma dobbiamo fare in fretta. La crisi climatica colpisce come quella economica, eppure la politica spesso fatica a cogliere l'urgenza degli obiettivi di sviluppo sostenibile. Come la chimica e l'industria, anche la nostra società deve prepararsi a cambiare passo.

Si crede che la scienza moderna sia stata inventata in Europa, esclusivo appannaggio di grandi menti come Copernico, Newton, Darwin ed Einstein. Ma non è così: le scoperte scientifiche più importanti sono da sempre il frutto dell'intreccio di culture e del concorso di scienziati di tutto il mondo. La storia della scienza non è, e non è mai stata, un'impresa unicamente europea. Copernico utilizzava tecniche matematiche prese in prestito dai testi arabi. Quando Newton stabilì le leggi del moto, si basò sulle osservazioni astronomiche fatte in Asia e in Africa. Darwin scrisse L'origine delle specie consultando un'enciclopedia cinese del XVI secolo. Ed Einstein, mentre studiava la meccanica quantistica, fu ispirato dal fisico bengalese Satyendra Nath Bose. "Orizzonti" si spinge oltre l'Europa, esplorando i modi in cui scienziati provenienti da Africa, America, Asia e Pacifico si inseriscono nella storia della scienza, sostenendo che essa va studiata come una storia di scambio culturale globale. Se oggi gli scienziati riconoscono senza difficoltà la natura internazionale del loro lavoro, per Poskett questa tradizione ha una storia ben più remota, tutta da scoprire.

Sappiamo che la vita si organizza per unità operative: le molecole si aggregano a formare organuli, i quali si uniscono a formare cellule, che insieme formano individui, che infine danno vita a intere società. Le unità di ogni sistema si confrontano con le loro omologhe e il risultato della loro interazione darà origine alla struttura del livello superiore. Ma come interagiscono? Questo è il punto centrale: competono o cooperano? Le cellule sono in lotta tra loro per assicurarsi le risorse oppure collaborano per distribuirle all'intero organismo in modo ottimale? Gli individui di un gruppo umano competono per garantirsi una posizione migliore o collaborano per far prosperare la società? La natura è «rossa di denti e di artigli» o c'è spazio per l'aiuto reciproco?Cooperare per la vita affronta l'eterna questione del contrasto tra competizione e cooperazione in natura. Si tratta di un tema cruciale, dal quale deriva tutto il resto, e Jonathan Silvertown lo illustra in maniera avvincente e particolarmente chiara. Lo scontro tra queste due visioni alternative è alla radice stessa della teoria evoluzionistica. Se il darwinismo classico sembrava propendere in qualche modo per la competizione, altre idee, come quelle dell'anarchico russo Pëtr Kropotkin, difendevano la causa della cooperazione. Ora, gli ultimi dati gettano nuova luce sulla questione. Jonathan Silvertown ci conduce in un viaggio attraverso quattro livelli di organizzazione: gruppi, individui, cellule e geni. Partendo dalla società umana, scava più a fondo, per mostrare come la cooperazione sia fondamentale per le cellule che formano i nostri organi, per la simbiosi tra organismi, per i geni che interagiscono tra loro, per l'origine stessa della vita. È la cooperazione che ha permesso alla vita di prosperare e diventare complessa; senza di essa, la vita stessa non sarebbe mai iniziata.

Perché 1+1 = 2? Perché -(-1) = 1? Perché 2+4 = 4+2? E quanto è davvero reale la matematica? Le risposte di Cheng a queste domande non chiamano in causa solo la comprensione della matematica in sé, ma anche l'esperienza personale dell'autrice con la trasmissione del sapere matematico, sia come studente che come insegnante. "Quanto è reale la matematica?" aiuta i lettori a capire le domande che spingono i matematici di professione e incoraggia le persone a vedere il valore della matematica nella propria vita. Science News. Un generoso tour della matematica per tutti coloro che, istintivamente, sono meno propensi a dire "Dammi solo la risposta" e più portati a domandare "Aspetta, ma perché è così?". Scritto con intelligenza e passione, il libro è un elogio dello spirito curioso e creativo del pensiero matematico e ci presenta la matematica sotto una luce in cui mai l'abbiamo vista prima, rivelando come profonde intuizioni possano emergere dalle fonti più improbabili.