Matematica e scienze

L’automobile, una delle invenzioni più importanti nella storia dell’uomo, racchiude dentro di sé tantissima fisica. Il sistema di accensione dipende dai princìpi di elettricità e magnetismo, i freni funzionano grazie alla forza d’attrito, le leggi del caos spiegano gli ingorghi nelle ore di punta. Questi e altri concetti costituiscono il fulcro di questo libro, in cui ogni automobile si trasforma in un laboratorio su quattro ruote e ogni viaggio diventa una magnifica avventura nel mondo della fisica.

"La vendetta delle orche" è un libro sulla resistenza animale, ma non nel senso comune di attivismo animalista. La nostra relazione con gli animali è a dir poco bizzarra: dopo aver esplorato ogni angolo della Terra e plasmato a nostro uso e consumo l’ambiente che ci circonda, noi esseri umani ci consideriamo la specie dominante di questo pianeta. Applichiamo questa mentalità anche agli animali, con la pretesa di averli sempre sotto controllo. Ma non sempre loro sono d’accordo. Partendo da casi e notizie di cronaca di animali che “si vendicano” contro di noi, Roberto Inchingolo racconta storie di specie che, a modo loro, sfuggono alla nostra presa e riescono, ogni tanto, a prendersi qualche rivincita. Dai fenicotteri che fuggono dalle gabbie degli zoo ai maiali che mangiano i loro allevatori, fino alle orche che distruggono le barche che affollano il mare, queste storie parlano di evoluzione e coesistenza, invitandoci a riflettere sul nostro rapporto con gli animali e svelando che il controllo umano sul mondo naturale è molto meno saldo di quanto si pensi.

“Poco prima della sua morte, Hawking mi disse che era tempo di scrivere un nuovo libro. È quello che avete tra le mani.” Com’è stato possibile che le leggi cosmiche abbiano plasmato un universo dotato proprio delle caratteristiche necessarie per lo sviluppo della vita come la conosciamo? È questo l’interrogativo posto dal cosiddetto «principio antropico», forse la domanda più impegnativa a cui Stephen Hawking ha cercato di rispondere, lavorando per più di vent’anni con il suo collaboratore più stretto – Thomas Hertog – alla definizione di una nuova teoria del cosmo capace di offrire una risposta. Oggi Thomas Hertog è pronto a condividere con noi il risultato di tali ricerche, grazie alle quali lui e Hawking hanno individuato un livello di evoluzione cosmologica più profondo, in cui le stesse leggi fisiche si trasformano. Una scoperta che li ha portati a un’idea rivoluzionaria: quelle leggi non sono scolpite nella pietra, ma sono nate e si sono sviluppate assieme all’universo cui stavano dando forma. Sull’origine del tempo ci offre una visione nuova e sorprendente della nascita dell’universo, capace di incidere nel profondo sul modo in cui pensiamo al nostro posto nel cosmo, e che potrebbe rivelarsi la più grande eredità scientifica lasciataci da Hawking.

Sono in molti a sostenere che tra le cause del crollo dell’impero romano ci sia il piombo: onnipresente tra vini e acquedotti, l’elemento traditore avvelenò lentamente i nostri antenati. È una teoria dibattuta, ma non ci sono dubbi sul fatto che gli elementi chimici influenzino il nostro mondo molto più di quanto pensiamo. Al tungsteno, e alla sua ostinatezza, si devono le prime lampadine che illuminarono le case vittoriane. Il carattere ambivalente del cloro è stato la causa di numerose morti in guerra come di altrettante guarigioni, ed è grazie all’affabilità dello stagno se nel Quattrocento si sviluppò la stampa. E per le banconote degli euro, be’, il merito non può essere che dell’europio. Dietro a un aspetto rigoroso, la tavola periodica nasconde un mondo alquanto movimentato, affollato di vicende strabilianti e intricate relazioni, tra fiammate, esplosioni e mirabolanti passaggi di stato. Più impari a conoscerli, più ti accorgi che ogni elemento possiede un suo carattere: come in una grande famiglia, ci sono lo svitato e il piantagrane, la vecchia diva e l’ultimo arrivato, il tranquillone e il pollice verde, la coppia di inseparabili e i due che è meglio tenere lontani. Kathryn Harkup raccoglie le “vite” uniche di 52 elementi, muovendosi tra aneddoti storici e particolari scientifici con umorismo e chiarezza. Che siate appassionati o che abbiate conosciuto la tavola periodica solo sui libri di scuola, "La vita segreta degli elementi" farà sfolgorare la chimica in una luce tutta nuova.

Il giorno in cui Galileo puntò il telescopio al cielo, la luce, «messaggera delle stelle», rivelò all’umanità centinaia di astri mai visti prima. Da allora, grazie a strumenti via via più sofisticati, colori sempre nuovi e invisibili a occhio nudo hanno dato forma alle meraviglie nascoste dell’Universo. Finché, con la scoperta dei raggi cosmici, ha avuto inizio una delle imprese intellettuali più emozionanti della storia della scienza. Queste particelle ad altissima energia segnalano la presenza di enormi acceleratori all’opera nello spazio: resti di supernove e buchi neri supermassicci, fenomeni tra i più violenti nell’Universo. I raggi cosmici sono attualmente al centro di una vera rivoluzione: osservati simultaneamente a neutrini e onde gravitazionali, hanno aperto il campo all’astrofisica multimessaggero, la prodigiosa scienza del XXI secolo che ha ristabilito – per la prima volta dopo Newton – l’unità tra fisica e astronomia. Attraverso un’esposizione rigorosa e appassionata, Alessandro De Angelis ripercorre la storia di questa impresa straordinaria che ha già messo piede nel futuro. Prefazione di Francis Halzen.

Quattro «grandi» della fisica moderna parlano a un pubblico di profani, cercando di evitare ogni oscurità tecnica. Con Heisenberg, uno dei fondatori della meccanica quantistica, sono Schrödinger, che ha posto le basi della meccanica ondulatoria, Born, caposcuola della fisica in molteplici campi, e Auger, scopritore in fotoelettronica dell'«effetto Auger». Dalle loro pagine emerge il quadro dei risultati raggiunti nella conoscenza della natura, e degli strumenti teorici che convergono o si fronteggiano nella spiegazione del mondo materiale. Alle relazioni di Heisenberg e di Schrödinger seguono due dibattiti in cui intervengono altri fisici, Rosenfeld e Compton, e studiosi di diverse discipline umanistiche. Le questioni affrontate sono avvincenti: la ricerca fisica, i suoi fondamenti filosofici, la sua storia. Le scoperte in questo campo sono tante e tali che gli scienziati non riescono più a coordinarle in modo da soddisfare quel desiderio di sintesi e di coerenza cui l'uomo non può rinunciare. Scienza e tecnica appaiono in questo libro non come una scelta che può essere messa in discussione, ma come un destino. Gli strumenti di cui dispone l'umanità hanno aperto problemi formidabili che, lungi dall'essere risolti, si ripropongono oggi in tutta la loro drammatica complessità.

Rigogliose o rinsecchite, isolate in un angolo poco illuminato di un grigio ufficio o protagoniste assolute e sfrontate dell’ingresso di casa nostra, le piante da interno oggi sono ovunque: negli appartamenti, nei negozi, nelle palestre, negli ospedali, nelle aziende. Da quando gli esseri umani hanno iniziato a trascorrere la maggior parte delle loro giornate in luoghi chiusi e urbanizzati esse rappresentano l’ambiente botanico con cui abbiamo il contatto maggiore, quello che più influenza direttamente o indirettamente la nostra idea di natura. Consapevole che nella loro storia ci sia un frammento importante della nostra identità individuale e collettiva, in “Piante domestiche” Mike Maunder ha voluto raccontare evoluzione, biologia e significati di questi esemplari «addomesticati» di flora, le cui radici affondano in luoghi remoti e in epoche distanti. Dalla regina egizia Hatshepsut, che nel XV secolo a.C. organizzava spedizioni per recuperare incenso da coltivare nei suoi templi, all’attuale mercato internazionale di piante recise, dal valore di oltre un miliardo di dollari, fino alle futuristiche (ma già reali) piante «bioniche» che si illuminano al buio, Mike Maunder ci conduce attraverso i secoli e le civiltà per scoprire i segreti di piante ormai per noi comuni – ma in origine molto rare, esotiche e costose – come l’orchidea o la monstera, il geranio o il ficus. Un’opera che attraverso etimologie e film di culto, canzoni pop e mode dimenticate ci porta a osservare da nuove prospettive queste nostre coinquiline in vaso, fino a rivelarci che forse, nonostante le loro fragili apparenze, siamo noi quelli che, per stare davvero bene, abbiamo più bisogno di loro.

«È molto importante approfittare dei primi anni di vita di un figlio per stargli vicino e aiutarlo a sviluppare capacità cognitive  ed emotive. Non si tratta di sottoporlo a complessi programmi di stimolazione precoce né di iscriverlo al miglior asilo del circondario. Ogni gioco, ogni pianto, ogni passeggiata e ogni biberon rappresenta un'occasione per educare e potenziare il suo sviluppo cerebrale». In questo libro il neuropsicologo Álvaro Bilbao affronta i temi principali del percorso educativo illustrando i meccanismi di funzionamento del cervello e offre strumenti e strategie da applicare nella vita di tutti i giorni, per coltivare nei propri figli tanto l'intelligenza emotiva quanto quella razionale, l'autocontrollo, la creatività, la memoria, l'empatia. Un prezioso manuale, profondo e affascinante, che a partire dai fondamenti della neuroscienza, spiega in maniera chiara come costruire un rapporto soddisfacente e duraturo tra genitori e figli, perché «educare non è altro che sostenere il bambino nel suo sviluppo cerebrale, affinché un giorno quel cervello gli permetta di essere autonomo, di raggiungere i suoi obiettivi e di sentirsi bene con se stesso».

Se per tutto il secolo scorso gli scienziati hanno indagato a fondo il ruolo del DNA nel determinare chi siamo, negli ultimi decenni lo sviluppo dell'epigenetica sta dimostrando quanto l'ambiente e il contesto psicosociale possano anch'essi rilevarsi fondamentali. Mappare il codice genetico di un organismo non è sufficiente per prevedere come si svilupperà, perché la funzione del nostro DNA è influenzata anche dagli stimoli esterni, come l'attività fisica e la dieta, le relazioni personali e le abitudini sociali. Questa prospettiva stravolge il paradigma riduzionista che ha caratterizzato lo studio della vita, per cui le cause delle malattie vanno ricercate sempre a livello molecolare, marginalizzando il ruolo della psiche e delle manifestazioni psicosomatiche nell'influenzare i processi biologici. Noi non siamo il prodotto di istruzioni fisse e invariabili, scritte nel nostro codice genetico: diventiamo chi siamo grazie all'interazione tra corpo e mente, individuo e ambiente. Sta dunque emergendo un approccio più olistico, in grado di spiegare l'effetto di fenomeni come l'isolamento sociale e lo stress, che molteplici studi correlano a esiti avversi sulla salute non solo mentale, ma anche fisica. Si fa così strada una nuova visione per la prevenzione e il trattamento delle malattie croniche che affliggono le società avanzate, dalla depressione al cancro. In un viaggio attraverso la storia e la filosofia della scienza, "Non tutto è scritto nel DNA" ci porta tra le pieghe della rivoluzione epigenetica e ci proietta nel futuro della medicina. Con l'auspicio che, grazie a un dialogo sempre più serrato tra discipline, «lo sguardo clinico si allarghi su orizzonti sempre più ampi e capaci di accogliere una nuova concezione della natura e della materia».

La natura è piena di misteri sugli esseri viventi che da sempre hanno affascinato il genere umano, che nel corso dei secoli ha cercato di trovare risposte attraverso l'osservazione scientifica. Dal mistero dell'esistenza di animali leggendari, come il gigantesco Kraken degli abissi, al segreto dell'eterna giovinezza delle aragoste; dalle formiche zombie come in un film horror, al nostro coinquilino Homo naledi; dalla discussione sull'effettiva vitalità dei virus al tentativo di riportare alla vita il Dodo ormai estinto; un viaggio affascinante, stimolante e divertente, attraverso l'avventura della scienza, che è ancora in corso. Con un linguaggio semplice, brillante e adatto a tutti e un ricco apparato di immagini.

“Qual è il titolo di questo libro?” trasmette sin dal titolo uno spirito divertito e sorridente: la chiave di volta per presentare la logica e le sue sottigliezze. Potete leggerlo dalla prima all’ultima pagina o cominciare un capitolo a caso e perdervi nei suoi indovinelli ed enigmi. Tra furfanti (che mentono sempre) e cavalieri (che dicono sempre la verità), scrigni di Porzia, personaggi tratti da Alice e dal suo paese delle meraviglie e altre storie bizzarre e misteriose, anche di famiglia, finirà che quasi senza volerlo farete amicizia con la logica perdendovi in una carrellata di paradossi e problemi fino a sfiorare le frontiere della logica moderna e la vetta del teorema di Gödel.

Gli argomenti di Algebra coprono l’algebra elementare: polinomi, numeri complessi, successioni, serie, interpolazione polinomiale, disuguaglianze ed equazioni funzionali. La trattazione teorica degli argomenti è affiancata dalla presentazione delle tecniche algebriche di problem solving e da numerosi esempi esplicativi tratti principalmente dalle competizioni matematiche. Il testo contiene un congruo numero di problemi proposti, tutti corredati di soluzione commentata, che consentono al lettore di esercitare le competenze acquisite grazie ai contenuti studiati nelle pagine precedenti. Algebra si rivolge agli studenti partecipanti a competizioni matematiche o che desiderano accrescere le proprie conoscenze di base anche in preparazione all’accesso alle Scuole Universitarie di Eccellenza, e ai loro docenti formatori.