Matematica e scienze

Il cervello è il nostro strumento più utile e potente, comparso da circa 300 milioni di anni. È il motore delle nostre scelte, delle nostre emozioni, delle nostre relazioni, in breve, della nostra vita. Ma conoscere l’organo che ci rende così unici non è semplice. Per questo l’autrice mette a disposizione le più recenti scoperte delle neuroscienze, generalmente non di immediata comprensione, per rispondere a domande come: Come e perché il cervello si innamora? Come gestisce le ferite dell’amore? Quali sono i segreti dei sogni e delle intuizioni? Cosa sono i bias cognitivi e come distorcono la realtà? Come il nostro intestino influenza il nostro cervello, e viceversa? Perché lo stress può essere utile? Inoltre, con la giovane illustratrice Lucie Albrecht, l’autrice ha creato un fumetto (di trentadue pagine) per raccontare la storia del cervello e delle neuroscienze. Insomma, tutto quello che bisogna sapere per farlo funzionare bene!

Spesso si considera la scienza il regno della certezza e della verità. Invece, il dubbio e l’errore sono fondamentali per il progresso del sapere in ogni settore. E, come accade nella vita di ogni giorno, anche nella scienza l’errore si presenta sotto molteplici forme: c’è l’errore che è motore di nuove conoscenze, ma anche quello frutto dell’ideologia o della fretta. C’è l’errore riconosciuto e quindi fecondo, ma anche quello testardo. In questo libro scopriremo storie affascinanti di chimica, biologia, medicina e soprattutto di fisica, dal punto di vista di chi sbaglia. Incontreremo scienziati come Fermi, Einstein e Pauling e studiosi quasi ignoti. Scoprire che anche i grandi della scienza hanno sbagliato sarà una iniezione di ottimismo. Viviamo in un mondo che con l’errore ha un rapporto difficile. Oggi più che mai è importante rivalutarlo: lunga vita all’errore!

“L’elemento del diavolo” è un interessantissimo lavoro di giornalismo scientifico, un resoconto essenziale e illuminante che ci spinge a prestare attenzione a una delle questioni ambientali più pericolose ma meno conosciute del nostro tempo, in cui la competenza e lo stile impeccabile della penna di Dan Egan, due volte finalista al premio Pulitzer, fanno la differenza. La storia del fosforo abbraccia tutto il mondo e diverse epoche, dal passato a oggi. Scoperto per la prima volta in un laboratorio alchemico del XVII secolo ad Amburgo, divenne presto una risorsa molto ambita. La corsa all’estrazione del fosforo è passata dai campi di battaglia di Waterloo, che venivano saccheggiati in cerca delle ossa dei soldati caduti, alle leggendarie isole del guano al largo del Perù, dalla Bone Valley della Florida e alle dune di sabbia del Sahara occidentale. Nel secolo scorso, il fosforo ha reso l’agricoltura molto più produttiva, contribuendo all’enorme aumento della popolazione umana. Eppure, come Egan riporta in maniera straziante, la nostra dipendenza eccessiva da questo nutriente vitale per le colture sta oggi causando fioriture di alghe tossiche e “zone morte” nei corsi d’acqua. Il fosforo, oggi, è prezioso e ambito come i combustibili fossili, ma stiamo esaurendo la sua disponibilità ad una velocità tale che, proprio come per il petrolio, alcuni scienziati temono che raggiungeremo “il picco del fosforo” nel giro di pochi decenni, con un impatto determinante sulla futura scarsità di cibo, una seria minaccia che rischia di aumentare i conflitti e persino le guerre. È il paradosso del fosforo: stiamo consumando le nostre sempre più scarse riserve di roccia fosforica estraibile, ma allo stesso tempo stiamo drogando le nostre acque con delle dosi eccessive di fosforo, nocive per l’ambiente e per la nostra salute. Senza fosforo non c’è vita sulla Terra. Lo stesso vale per azoto e potassio, con una differenza però sostanziale: il fosforo si sta esaurendo. Una notizia allarmante se pensiamo che è l’elemento che completa il cerchio della vita e nient’altro può svolgere la sua funzione… Un’indagine sul passato, il presente e il futuro del “petrolio del nostro tempo”.

Un tuffo nell'archivio della storia prima della storia. Capire chi siamo attraverso i racconti di un grande paleoantropologo. Ancora una volta Giorgio Manzi ci regala un racconto avvincente, per spiegarci da un lato come la scienza sia in grado di ricostruire e interpretare la nostra storia nel tempo profondo e, dall'altro, come questo racconto consenta di comprendere meglio chi siamo e quale sia il nostro posto nella natura. Così, nel libro, incontriamo i protagonisti di un lontanissimo passato, messi a confronto con quelli del presente e del futuro. Ispirato da Richard Dawkins («Il gene egoista», 1976), Manzi immagina che figure aliene sbarchino sulla Terra per valutare se gli abitanti del nostro pianeta abbiano consapevolezza di sé e delle proprie origini, in base a un unico parametro: aver compreso il fenomeno dell'evoluzione. Le risposte vengono da alcuni manoscritti rinvenuti fra macerie pericolanti, nei quali compaiono il piccolo scheletro di australopiteco che tutti conosciamo come Lucy, e poi il ragazzo del Turkana, gli «hobbit» dell'isola di Flores, l'uomo di Ceprano, i Neanderthal del Circeo e di Altamura, la mummia rinvenuta fra i ghiacci in Tirolo.

Contare è una di quelle attività che accompagnano l’uomo da sempre. È una curiosità, una necessità, un desiderio. Viene naturale – più o meno, dirà qualcuno… – e nonostante il più delle volte non ci pensiamo quando lo facciamo, è un processo che nasconde un sorprendente livello di raffinatezza, a partire dall’idea stessa di numero e della sua astrazione. Dagli antichi egizi fino ai romani e agli arabi, per poi passare in Cina, in India e in Europa, arrivando infine all’invenzione del computer, Paul Lockhart ripercorre la storia dell’aritmetica, cioè la storia di come l’uomo ha soddisfatto questo suo impulso naturale di confrontare mucchi di oggetti, rappresentarli in modi più o meno astratti, manipolarli, sommarli e moltiplicarli. E inventa tre tribù (il Popolo delle Mani, il Popolo delle Banane e il Popolo degli Alberi) per spiegarci che il modo in cui contiamo e rappresentiamo i numeri non è altro che una convenzione. "Aritmetica" non è il solito libro di matematica ricreativa. Non troverete giochini o indovinelli, ma quesiti stimolanti; nessun trucco, se non quello della bellezza semplice e profonda dei numeri, che è poi la bellezza dell’intelligenza umana.

Il manuale nasce per venire incontro alle esigenze di chi intende partecipare ai sempre più frequenti concorsi nella Pubblica Amministrazione, per i profili tecnici, ed è stato costruito sulla base degli argomenti maggiormente richiesti nei bandi. Il testo è suddiviso in due Parti: la prima riporta le nozioni fondamentali della meccanica, affrontando argomenti quali forze, cinematica, lavoro ed energia, fluidodinamica, e fornisce cenni su macchine e motori; la seconda tratta gli aspetti base della termodinamica e dei suoi tre principi, oltre ad approfondire i concetti di temperatura e calore. A completamento di ogni Parte è proposta una batteria di quiz a risposta multipla su tutte le tematiche analizzate, ai fini di una corretta autovalutazione. Il manuale, per le caratteristiche descritte, è particolarmente consigliato per la preparazione ai concorsi negli enti locali, nei Ministeri e nei Vigili del Fuoco, in quanto costituisce: sia uno strumento di ripasso per chi già possiede consolidate basi in tali discipline; sia un supporto per chi si studia questi argomenti per la prima volta e non possiede ancora competenze specifiche.

La conoscenza delle malattie dell’uomo non può prescindere dalla comprensione delle loro basi genetiche, sia come causa principale (per esempio nelle sindromi rare), sia come fattore di predisposizione (per esempio nel diabete o nei tumori). Questa quinta edizione del testo di "Genetica umana e medica" presenta una trattazione approfondita e aggiornata del genoma umano, delle sue modificazioni epigenetiche (epigenoma) e dei prodotti della sua trascrizione (trascrittoma e proteoma): un argomento particolarmente attuale e in continua espansione grazie al costante sviluppo delle tecnologie di next generation sequencing e degli approcci bioinformatici necessari a interpretare i risultati ottenuti con queste metodiche. La trattazione degli argomenti nel libro è pensata per facilitare l’apprendimento: la prima parte presenta in modo sistematico le basi cellulari e molecolari della genetica umana, mentre nella seconda tali conoscenze vengono applicate alla comprensione della patogenesi delle malattie genetiche. Questo approccio permette di cogliere le connessioni di questa disciplina con le altre specialità, perché non c’è ramo della pratica clinica che non richieda solide conoscenze di genetica. In particolare, nella seconda parte è trattata una serie di patologie inerenti diverse branche della medicina, che sempre più spesso vengono gestite da genetisti e altri specialisti nell’ambito di team multidisciplinari. Il libro è rivolto agli studenti di Medicina e degli altri corsi di laurea del settore biomedico, agli specializzandi e a ciascun medico che voglia avere a disposizione uno strumento di consultazione agile a supporto della sua pratica clinica.

In questa nuova edizione del libro ampliata e aggiornata, Di Stefano aggiunge nuovi elementi al caso Majorana che ne raccontano l'epilogo. Documenti, testimonianze, le analisi effettuate su una piccola medaglietta forata dal misterioso raggio della morte, confermano non solo che Ettore Majorana trascorse l'ultima parte della sua vita a La Certosa di Calci sotto l'ediga del Vaticano, ma che effettivamente contribuì all'invenzione di questa straordinaria macchina capace di generare energia pulita e addirittura trasferirla in un'altra dimensione, tenuta nascosta, ancor oggi, da innegabili interessi politici. Un’alternativa al petrolio, al nucleare, una fonte rinnovabile di energia pulita tanto auspicabile per il nostro pianeta probabilmente esiste già, ma ci sono scoperte che per ragioni che non vengono mai spiegate, non devono essere pubblicate né sui giornali né sulle reti televisive nazionali. Nel mainstream è difficile sbagliarsi, in quanto la stragrande maggioranza dei media, cartacei e televisivi, risponde sempre a interessi finanziari e industriali molto simili e molto ben delineati. È così anche per il Caso Majorana Pelizza, un giallo sospeso tra storia, scienza e politica che chiama in causa non solo la vita di uno dei più grandi scienziati italiani e la sua ancora misteriosa scomparsa, ma l’ipotesi di una tecnologia e una fisica potenzialmente capaci di cambiare il mondo come lo conosciamo. È possibile che esista una macchina in grado di trasformare la materia in energia pulita, riscaldarla, trasmutarla o addirittura trasferirla in un’altra dimensione? Sembrerebbe fantascienza se non ci fossero prove che attestano l’esistenza di questa macchina misteriosa – ideata dallo scienziato scomparso nel 1938 Ettore Majorana – che a partire dal 1976, ha suscitato l’interesse del governo americano, italiano e belga, oltre che del Vaticano. Questo libro racconta la storia di un’inchiesta durata 13 anni. Luci e ombre di eventi misteriosi, ma reali, che i giornali e le televisioni non hanno mai voluto affrontare. Il caso Majorana Pelizza è un vaso di Pandora pieno di sorprese. Con questo libro riuscirai: Aggiungere tasselli alle ancora misteriose vicissitudini della scomparsa di Ettore Majorana Far luce sui segreti occultati di una famosa macchina che avrebbe potuto cambiare le sorti della seconda guerra mondiale Conoscere la storia di Rolando Pelizza che in questa inverosimile ma documentata vicenda, racconta di essere stato l'allievo di Ettore Majorana. Sperimentare la verità di tante ipotesi dimostrate da una curiosa medaglietta trasmutata in oro puro. ... e molto altro ancora.

Spesso pensiamo alla scienza come a un continuo progresso. In questo libro, cinque studiosi e divulgatori di fama mondiale esplorano episodi oscuri e trascurati della storia della scienza e suggeriscono, invece, che il processo di comprensione del significato delle scoperte scientifiche può essere erratico, contraddittorio, persino irrazionale. Jonathan Miller, Oliver Sacks e Daniel Kevles mostrano come le nuove idee, anche quelle più promettenti, possano essere messe da parte, scartate e dimenticate, per riemergere, a volte, solo molti anni più tardi. Richard C. Lewontin e Stephen Jay Gould discutono del fatto che le parole e le immagini utilizzate dagli scienziati e dai divulgatori riflettono distorsioni gravi e spesso non riconosciute nel modo in cui concepiamo sia i singoli organismi sia la storia naturale del mondo. Queste “storie” dimostrano dunque che la scienza è – stando alle parole di Oliver Sacks – “un’impresa interamente umana, una crescita umana, organica e in continua evoluzione, con improvvise accelerazioni e bruschi arresti, soggetta a strane deviazioni. Sgorga dal suo stesso passato, ma non se ne distacca mai completamente, non più di quanto noi stessi ci distacchiamo dalla nostra infanzia”.

Un libro per cominciare ad apprendere i fondamenti di quel ramo della matematica che va sotto il nome di Analisi, mantenendosi a un livello elementare, ma mettendo in evidenza i concetti base necessari a uno sviluppo rigoroso della materia. Intrattenendo un costante dialogo con il lettore – per non perdersi nel turbinio del formalismo, orizzonte ineludibile della matematica – l’autore ci conduce in un’esplorazione della matematica come linguaggio creato per riuscire a parlare quantitativamente, e non solo qualitativamente, dei fatti e dei risultati della conoscenza umana.

“Non possiamo fare a meno di chiederci come si sarebbe potuto sviluppare il sapere occidentale se i quaderni di Leonardo fossero stati studiati dai padri della Rivoluzione scientifica nel XVII secolo. Galileo, Newton e i loro contemporanei – come si deduce chiaramente dai loro carteggi – si arrovellavano su molti di quegli stessi problemi che Leonardo aveva identificato e spesso risolto con uno o due secoli d’anticipo. Inoltre, usavano le sue stesse metafore e ragionavano in modo simile al suo. Perciò avrebbero compreso quei quaderni molto meglio di noi. Se fossero stati a conoscenza delle sue scoperte, senza dubbio l’evoluzione della scienza avrebbe preso una strada molto diversa, e l’influenza di Leonardo sul pensiero scientifico avrebbe potuto essere profonda quanto lo è stato il suo impatto sulla storia dell’arte.” Su Leonardo Da Vinci, forse il più grande pittore e genio del Rinascimento, sono stati scritti centinaia di libri specialistici e divulgativi. La sua opera sconfinata, che si dice comprenda più di 100.000 disegni e più di 6.000 pagine e appunti, e la molteplicità dei suoi interessi hanno attratto innumerevoli studiosi di discipline diversissime. Eppure, sorprendentemente, sono pochi i libri dedicati alla scienza di Leonardo... Il grande teorico dei sistemi e autore del Tao della fisica Fritjof Capra riunisce ora, in un unico volume, i saggi da lui realizzati su Leonardo da Vinci presentandoli in una nuova edizione che offrirà uno sguardo innovativo sulle opere dell’artista toscano. Partendo dagli scritti di botanica – dimostrando come dietro la rappresentazione di ogni pianta ci fosse uno studio attento e rigoroso – e passando per la fluidodinamica, l’anatomia e l’embriologia, Capra ci spiega perché Leonardo può essere considerato un pensatore sistemico, ossia un uomo con un’eccezionale capacità di connettere fra loro osservazioni e saperi di discipline diverse. Non solo. Lo studio di Capra ci rivela che Leonardo può essere ritenuto anche un ecologista, un teorico della complessità, di fatto l’autentico inventore del moderno metodo sperimentale, un uomo con un profondo rispetto per la vita in ogni sua espressione che aveva un forte desiderio di operare per il bene dell’umanità. Per dipingere le forme viventi della natura, Leonardo sentiva di aver bisogno di una comprensione scientifica delle loro qualità intrinseche e dei principi sottostanti; e per analizzare i risultati delle sue osservazioni, aveva bisogno della sua abilità artistica per rappresentarli. È questa, per Capra, l’essenza della sintesi tra scienza e arte del grande genio di Leonardo. L’opera è arricchita da un corredo iconografico di grande valore composto, tra le altre, da bellissime immagini provenienti dai più importanti musei del mondo – dal Louvre alla galleria degli Uffizi –, che evidenziano la visione scientifica alla base di ogni illustrazione realizzata da Leonardo.

Nel 2002 l’American Physical Society ha insignito Fondamenti di fisica di Halliday, Resnick e Walker del titolo di miglior introduzione alla fisica generale del XX secolo, un tributo al suo impatto duraturo sulla formazione di generazioni di studenti e studentesse. Fondamenti di fisica si distingue per la trattazione rigorosa dei concetti di base nello stile chiaro e coinvolgente della migliore tradizione didattica americana. Gli argomenti sono esposti in modo intuitivo, arricchiti da numerosi esempi di fisica applicata a discipline diverse e tratti dalle ricerche scientifiche più recenti. Questa combinazione rende lo studio dei concetti fisici avvincente e immediatamente applicabile. Ciascun paragrafo si apre con un elenco per punti delle idee chiave; lungo il testo sono proposte verifiche (con soluzione online) e problemi svolti passo a passo, e le regole fondanti sono messe ben in evidenza per favorire la comprensione; i capitoli si concludono con una sintesi degli argomenti, domande di revisione, problemi di difficoltà diversa (alcuni con applicazioni biomediche) e problemi di riepilogo con soluzioni online. Questa edizione si distingue per un marcato interesse verso l’applicazione della fisica al corpo umano. Jearl Walker, che porta avanti l’aggiornamento dell’opera, ha analizzato infatti migliaia di articoli di ricerca per illustrare come la fisica abbia a che fare direttamente con la nostra salute e con la nostra quotidianità e dare risposta, tra le altre, a domande quali: Di quanto aumenta la tensione nei tendini d’Achille di una persona con i tacchi alti, quando è in piedi? E qual era la tensione necessaria a Michael Jackson per sostenersi nel suo famoso passo inclinato a 45°? Da quale altezza una caduta può provocare la frattura del polso? Una raccolta di domande interattive a scelta multipla, scritte appositamente per l’ottava edizione italiana, è disponibile online.