Matematica e scienze

Cosa costituisce la materia che ci circonda? Come si è formato il pianeta 11 Terra? Come si evolve l'Universo? Tre luminari, un fisico subatomico, un astrofisico e un geofisico, affrontano la sfida di spiegare la realtà dal microcosmo al macrocosmo. Un libro che tratta dalle particelle elementari alle stelle: per mostrarci che nella struttura della materia non c'è nulla di casuale e che il nostro mondo è un punto infinitesimo negli spazi abissali dell'Universo, tra miliardi di stelle. Il tutto impreziosito dagli ultimi risultati delle ricerche: l'esperimento Borexino ha infatti trovato la spiegazione alla millenaria domanda sul perché il Sole e le stelle brillano, tanto da essere nominato nel 2014 e nel 2020 fra i dieci più importanti risultati del mondo e da ricevere il premio Cocconi dalla Società europea di Fisica. Con prefazione di Roberto Battiston, fisico inserito nella Hall of Fame della Federazione Astronautica Internazionale.

La metamorfosi non è affatto un'eccezione nel mondo animale: è la regola. La ritroviamo in buona parte degli insetti e degli invertebrati marini, in schiere di parassiti, in moltissimi pesci e in tutti gli anfibi. Quasi tutti gli animali, insomma, hanno due o più vite, diversissime tra loro per aspetto ed ecologia. Una raccolta di appunti e disegni in precario equilibrio sulle leggi dell'evoluzione; un viaggio dalle spugne all'uomo. Percorrendolo, ci si accorge che ciò che vediamo è solo una piccola parte di un mondo invisibile, sconosciuto e meraviglioso.

L’etologia (dal greco ethos = costume e logos = discorso) è lo studio biologico del comportamento o, più in dettaglio, è la scienza che studia il comportamento degli animali, uomo compreso, e i suoi determinanti genetici, fisiologici, psicologici e ambientali. Attualmente l’etologia emerge come una materia che attinge da, e contribuisce a, diverse altre discipline biologiche: neurofisiologia, endocrinologia, genetica, biologia evoluzionistica, ecologia. Oggi si avverte la necessità di una sintesi etologica aggiornata. In questo volume gli autori hanno cercato quindi di fornire gli elementi necessari affinché i lettori e le lettrici si possano costruire un bagaglio conoscitivo adeguato e aggiornato, così da provare a crearsi un personale quadro d’insieme della materia, grazie anche al contributo di molti colleghi e colleghe che hanno fornito casi studio e trattazione di esperimenti che riescono a sintetizzare la natura sfaccettata della disciplina.

Chi opera in campo biomedico conosce bene la sigla HeLa, che denota una linea cellulare di vitale importanza nelle ricerche sul cancro e su molte altre malattie: cellule speciali, tanto resistenti da essere praticamente immortali, vendute e comprate da decenni nei laboratori di tutto il mondo. Ma quelle quattro lettere racchiudono anche una storia perturbante, emblematica - e soprattutto una persona in carne e ossa. Henrietta Lacks lavorava nei campi di tabacco della Virginia, così come i suoi antenati schiavi. Quando muore per un tumore, nel 1951, i medici, senza preoccuparsi di chiedere alcun consenso, prelevano un campione dei suoi tessuti e si accorgono ben presto di un fenomeno sbalorditivo: le cellule tumorali continuano a crescere fuori dal corpo, in laboratorio. Da qui alla commercializzazione il passo è breve, ma passeranno vent'anni prima che i familiari scoprano una verità non meno incredibile che traumatizzante: Henrietta è 'immortale', e dalle sue cellule si è sviluppata un'industria miliardaria. Rebecca Skloot ha deciso di raccontare questa storia, e superando diffidenze e ostilità è riuscita a entrare in contatto con i Lacks guadagnandosi l'amicizia della figlia di Henrietta, Deborah. È nato così un libro che ci conduce da un reparto riservato ai neri del Johns Hopkins Hospital agli abbacinanti laboratori dove i congelatori custodiscono le cellule HeLa, dalle baracche di Clover, villaggio popolato di schiavi e guaritori, alla Baltimora di oggi.

Dagli antichi greci al buddhismo, la nostra capacità di avere il controllo sulla realtà affascina i filosofi da migliaia di anni. Eppure, solo recentemente abbiamo elaborato una scienza rigorosa della consapevolezza di sé, che chiamiamo “metacognizione”. Attingendo alle proprie ricerche all’avanguardia nei campi della computer science, della psicologia e della biologia evoluzionistica, rese concrete con esempi attinti dalla vita reale, Fleming illustra come lo sviluppo della metacognizione può aiutarci a diventare più intelligenti e a prendere decisioni migliori. Benché sia stata presentata come il rimedio all’errore umano, l’intelligenza artificiale pecca di mancanza di consapevolezza di sé. Come un allenatore può migliorare significativamente la prestazione di un atleta, così "Conoscere se stessi" rivela come la metacognizione offre all’uomo un vantaggio cruciale nel mondo moderno. E potrebbe rivelarsi la nostra grazia salvifica.

Se la letteratura nasce quando qualcuno urla al lupo e il lupo non c'è, e la fisica comincia quando qualcuno capisce come accendere il fuoco strofinando le pietre, la matematica quando nasce? La matematica nasce perché gli esseri umani sono impazienti. Torneranno i lupi, saranno più di noi? Quanto ci vuole per accendere il fuoco con i sassi? Gli esseri umani hanno bisogno di segnare il tempo, un prima un dopo. E per segnare il tempo si sono inventati i numeri: allineare sassolini uno dietro l'altro, annodare un filo, stabilire una successione. È questa la storia avvincente e vertiginosa che ci racconta Chiara Valerio, attraverso le vite di sette matematici - sei veri e uno finto. Perché la matematica è una forma di immaginazione che educa all'invisibile, e allora ripercorrere le vite di chi ha così esercitato la fantasia ci permette di capire quella grammatica che descrive e costruisce il mondo ricordandoci costantemente che siamo umani. Per capire come János Bolyai, matematico, abbia risolto il problema delle parallele, bisogna tornare indietro di una vita, a Farkas Bolyai, suo padre, matematico. Senza Mauro Picone, giovane matematico, sull'altopiano della Bainsizza - lo stesso di Emilio Lussu - l'esercito italiano non avrebbe mai potuto fare la guerra. Se Alan Turing, il risolutore di Enigma, desiderava ardentemente essere una macchina, Norbert Wiener, il padre della cibernetica, non avrebbe mai e poi mai voluto essere un bambino prodigio: entrambi tuttavia progettavano automi.

Ottaviano Targioni Tozzetti (1755 –1829) è stato un medico e botanico italiano, esponente di una illustre famiglia di scienziati, i cui vasti interessi e studi abbracciarono l'intero campo delle scienze naturali. E’autore di famosissime opere di botanica e di “farmacopea verde”, ancora oggi attualissimi e ampiamente consultate dagli studiosi Il Dizionario botanico italiano, dato alle stampe nel 1809 (con due successive edizioni nel 1825 e postuma nel 1858), è un'opera, frutto di lunghi anni di studio e raccolta di dati, in cui si elencano i nomi volgari delle piante mettendoli in relazione con i rispettivi vocaboli scientifici in latino. L’edizione Anguana presenta la ristampa anastatica della prima edizione del Dizionario del 1809, in un’edizione preziosa e curata, che non può mancare nella biblioteca di tutti gli appassionati studiosi di queste materie.

Cosa sappiamo davvero del pianeta che abitiamo, del cosmo che lo ospita, della loro nascita ed evoluzione? Una domanda solo in apparenza elementare, che nasconde in realtà la sfida più difficile, ma anche più nobile della storia dell'uomo: il progresso verso la conoscenza. Un progresso che ci sta aprendo orizzonti straordinari - reso possibile da scienziati a volte incompresi, capaci di superare convinzioni errate - fatto di esperimenti ambiziosi, di ricerche liquidate come impossibili e, appunto, delle grandi domande a cui vogliamo dare una risposta. Cosa sono il tempo e lo spazio? Come sono collegati al Big Bang? Qual è il nostro posto nell'universo? Da dove veniamo? Cosa ci attende in futuro? Siamo una specie interplanetaria o addirittura interstellare? Quali sono i confini attuali della cosmologia, dove potrà spingersi il nostro sapere nei prossimi anni e decenni? Fisico sperimentale tra i più importanti del panorama internazionale, già direttore dell'Agenzia Spaziale Italiana e responsabile di studi che hanno indagato i misteri del cosmo (per esempio quello coordinato assieme al premio Nobel C.C. Ting), Roberto Battiston è anche un divulgatore capace di guidarci con mano esperta e piglio narrativo alla scoperta dei più profondi misteri dello spazio. Questioni spinose - come la composizione di energia e materia oscura, la cui esistenza possiamo esplorare solo attraverso calcoli matematici e osservazioni indirette - e figure di spicco, scienziati semidimenticati e intuizioni rivoluzionarie, grandi conquiste e passi ancora da compiere, convinzioni ormai superate e nuove rivelazioni che si affacciano all'orizzonte... Da sempre in prima linea nelle ricerche più avanzate, Battiston è pronto a svelarci tutto questo e molto di più, delineando per noi lo sconcertante percorso intellettuale che ci ha portati all'attuale comprensione dell'universo, e intrecciando alle scoperte più recenti la passione e l'ambizione degli uomini che le hanno rese possibili.

Se l'età anagrafica è matematica, il concetto di invecchiamento è fluido. Fluida è la sua definizione, fluide le cause mentre la sua rilevanza individuale e collettiva è chiara a tutti. Per secoli l'umanità si è affidata a infusi e pozioni nella illusione dell'eterna giovinezza. Oggi l'elisir di lunga vita si cerca nella cellula, oltre che nello stile di vita e nell'ambiente in cui si opera. A partire da sei domande chiave - cosa significa invecchiare? Quali le cause genetiche e di contesto? Quale il ruolo delle cellule staminali? Si può agire sul DNA e portare indietro il tempo? L'invecchiamento è un fattore di fragilità? L'ambiente e lo stile di vita possono tenerci giovani? -, facciamo il punto sull'età e sulla longevità nel XXI secolo.

Che cos'è la vita e come si è evoluta nei secoli? Perché le api danzano? Come fanno gli animali a riconoscere la propria madre

«Il volume della sfera qual è? Quattro terzi pi greco erre tre». Il pi greco è uno dei primi misteri in cui ci si imbatte studiando matematica. È un numero, ma si chiama con una lettera; si dice che vale 3,14 eppure nessuno sa esattamente il suo vero valore; nasce insieme alla circonferenza, però appare nei posti più impensati. Questo libro racconta la sua storia, che si intreccia con la storia della matematica: i più grandi matematici di tutti i tempi hanno provato (spesso invano) a calcolarlo e hanno fatto a gara per trovare sempre più cifre dopo la virgola. Scopriremo che pi greco è un protagonista a tutto tondo non solo della matematica, ma persino della nostra vita.

«Tutti sanno che Einstein ha fatto qualcosa di sorprendente, ma pochi sanno cosa abbia fatto esattamente.» In questo classico della divulgazione scientifica, Russell ci rende comprensibili le teorie della relatività ristretta e generale e ci spiega, con chiarezza e con un linguaggio privo di difficoltà terminologiche, le loro applicazioni in innumerevoli campi.