Matematica e scienze

Il 17 febbraio 1998, il Pioneer 10 ha perso il primato di sonda più lontana, sorpassato da Voyager 1, che nel settembre del 1980 era arrivata a Saturno. Poco dopo anche Voyager 2 superava Pioner 10, riuscendo con il suo fantastico Grand Tour ad avvicinare tutti i pianeti gassosi: prima Giove (7 agosto 1979), poi Saturno (26 agosto 1981), poi Urano (24 gennaio 1986) ed infine Nettuno (25 agosto 1989). Ma le Pioneer e le Voyager non avevano soltanto finalità esplorative, recavano infatti a bordo un ben preciso messaggio per gli extraterrestri, con la speranza che prima o poi un'intelligenza aliena ne venga in possesso e sappia chi siamo e da dove proveniamo.

Ogni giorno della nostra vita siamo obbligati a prendere miriadi di decisioni, alcune minime e apparentemente ininfluenti, da altre dipenderanno relazioni, carriere e svolte che segneranno il nostro futuro. Operare una scelta è mettere a punto una strategia, dare forma a un calcolo. Ma in quali circostanze è consentito affermare che una scelta particolare è "razionale"? Per rispondere a questo interrogativo ci viene in soccorso la teoria dei giochi. Pierpaolo Battigalli ne illustra i concetti matematici fondanti e ne dispiega la storia dal Seicento, secolo in cui prende forma questa disciplina a partire da un carteggio tra Blaise Pascal e Pierre de Fermat, fino alle implicazioni economiche e finanziarie contemporanee. Sì, perché l'analisi del ragionamento strategico può ad esempio permettere di fare previsioni sull'esito delle interazioni sociali o in merito a questioni di progettazione istituzionale. Ecco allora che la lettura di queste pagine ci svela come le decisioni determinino e vengano determinate, come dipendano da noi tanto quanto noi dipendiamo da loro.

Lo studio della luce ha accompagnato tutta la scienza moderna. Indagando la sua natura si è sviluppata la meccanica quantistica e si è arrivati a un nuovo modo di interpretare la realtà, in cui le particelle diventano onde e le onde si comportano come particelle. La costanza della velocità della luce ha permesso lo sviluppo della relatività speciale, aprendo la strada verso una nuova comprensione dello spazio e del tempo. Il comportamento della luce, influenzato dalla gravità, ha addirittura dimostrato come lo spazio, oltre che a contrarsi o allungarsi, possa torcersi e come la gravità cambi il fluire del tempo. Il libro si chiude con la spiegazione dei vari modi in cui la luce nasce, dalle cariche accelerate alla radiazione di Hawking, dalla prima luce del Big Bang al laser. Sono tutti concetti strani e affascinanti, che l'autore spiega nel modo più semplice possibile, spesso ricorrendo a esempi e aneddoti, mantenendo un tono informale, accattivante e divertente.

Conoscere i desideri delle persone e gli aspetti che influenzano le loro decisioni d'acquisto è la chiave di volta per il successo di ogni progetto di marketing. Ma come fare a entrare nelle menti e nei cuori dei consumatori? La risposta si chiama Neuromarketing applicato. Grazie a questo manuale apprenderete le principali nozioni della neurobiologia del desiderio, scoprirete il ruolo fondamentale della dopamina e l'importanza dell'irrazionalità nelle decisioni umane. Comprenderete il concetto di ricompensa e la sua capacità di far aumentare il desiderio di acquisto: il processo decisionale e le emozioni non avranno più segreti per voi e saprete come utilizzare gli strumenti per misurare tutto questo. Sarete, infine, in grado di prevedere il successo di una strategia di marketing e comunicazione per il lancio di un nuovo prodotto, servizio o campagna marketing.

E se sott'acqua riuscissimo a parlarci e a sentirci? Sembra un'idea bizzarra, eppure nel «mondo del silenzio» i pesci comunicano fra di loro e ne hanno di cose da dirsi… Giovane scienziato e divulgatore dallo straordinario talento, Bill François ci accompagna in un'immersione nel «grande blu» abitato da due milioni di specie animali di cui conosciamo a malapena il dieci percento, dove incontreremo balene musiciste, merluzzi che hanno scoperto l'America, ascolteremo la voce del tonno rosso, impareremo a muoverci ordinatamente come le sardine, assisteremo alla crescita del cavalluccio marino e sentiremo l'eloquio delle capesante. Letto alla luce fluorescente delle meduse dai colori invisibili all'occhio umano, questo libro è un tuffo nelle profondità della scienza e della storia, dove le leggende più fantasiose appaiono più credibili di una realtà così sorprendente da sembrare incredibile. Miti, aneddoti e scoperte scientifiche navigano in perfetta armonia in questo racconto, che è un'immersione onirica e scientifica al tempo stesso, dove si impara che l'intelligenza umana è solo una tra le forme di intelligenza presenti sul nostro pianeta.

Cos'è la vita? Se cercate in un dizionario, noterete che le definizioni si mordono per così dire la coda, ricorrendo a espressioni come "esseri viventi", "organismi", "animali e vegetali". La scienza della vita, secondo JV Chamary, è "scienza di eccezioni", ed è per questo che è così difficile definire in maniera calzante cosa sia. Forse, allora, la soluzione ideale è descrivere i processi biologici fondamentali condivisi da tutte le forme di vita del pianeta (e chissà, forse anche da quelle del resto del cosmo), scegliendo come filo conduttore l'unica legge della biologia: l'evoluzione. Partendo dall'origine della vita, il libro descrive fenomeni biologici di complessità crescente, guidandoci in un percorso che va dalle unità elementari (i geni e le cellule) agli organismi multicellulari più complessi e si conclude con le popolazioni e la loro interazione con l'ambiente. La fine della storia, in realtà, è ancora da scrivere. L'ultimo capitolo del libro, dedicato alla biologia di sintesi, apre una porta sul futuro della biologia e della vita stessa. Homo sapiens si sta dimostrando l'unica specie capace di creare la vita da zero. Forse la risposta alla domanda iniziale non è più così lontana...

Giovanissima e già consacrata dal Nobel, la tecnica inventata da Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier consente di tagliare e cucire il DNA, riscriverlo, modificarlo a proprio piacimento. Con il suo aiuto possiamo silenziare un gene o inserirne uno nuovo, apportare ritocchi invisibili o progettare un nuovo organismo da zero, prendere in mano il destino della vita. Benvenuti nell'era di CRISPR. Questo strumento è stato paragonato a un coltellino svizzero multifunzione perché, pur essendo a buon mercato, è affilato, preciso, versatile. Ma assomiglia anche alla funzione «trova e sostituisci» dei programmi di videoscrittura, perché CRISPR è un comando programmabile per correggere i refusi del DNA. Tanto che si parla di «editing del genoma», anziché di ingegneria genetica. Tutto bene, quindi? Non proprio. Dalla pubblicazione della prima edizione di questo libro (2017) a questa nuova edizione accresciuta, le novità sono state molte. La più bella: assistere al successo (preliminare ma entusiasmante) della prima terapia genica a base di CRISPR su una donna affetta da una grave malattia. La più preoccupante: scoprire che le prime bambine con il DNA modificato prima della nascita sono venute al mondo senza le necessarie garanzie etiche e scientifiche. CRISPR, dunque, continua a sollevare problemi di fondamentale importanza. Come possiamo coglierne i frutti in termini di sostenibilità ambientale, progressi medici, nuove conoscenze, evitando i possibili abusi? Siamo tecnicamente e culturalmente pronti a correggere in modo ereditabile il genoma umano? Il dibattito è in corso, ci riguarda tutti, e per comprendere i termini di questa vicenda cruciale, il libro di Anna Meldolesi è lo strumento giusto.

"C'è il modo dei mammiferi e c'è il modo degli uccelli", e quest'ultimo è molto più di un semplice modello di comportamento, come abbiamo sempre pensato. Nuovi studi dimostrano che la nostra tradizionale idea di come gli uccelli comunicano, nutrono i piccoli, si corteggiano, in altre parole, di come vivono sia molto limitata. L'intelligenza alla base di queste attività e la presenza di comportamenti che una volta consideravamo unicamente nostri: l'inganno, la manipolazione, il rapimento, persino l'infanticidio, ma anche l'ingegnosa comunicazione tra specie diverse, la ricerca di cooperazione, l'altruismo e il gioco, sono tutti aspetti che gli studiosi stanno scoprendo e che stanno cambiando completamente la nostra percezione di quello che è veramente il mondo degli uccelli. Attingendo alle sue osservazioni personali, ai suoi numerosi viaggi ornitologici in tutto il mondo e alle ricerche più recenti Jennifer Ackerman dimostra che, nonostante quello che pensiamo da sempre, non esiste un unico modo di essere un uccello, ed è ciò che li rende così belli e affascinanti.

L'uomo ha sempre cercato di comprendere le forze che regolano la natura

"Il cervello altamente sensibile" è un testo che presenta la scienza, la misurazione e la discussione clinica della sensibilità dell'elaborazione sensoriale, un tratto associato ad aumentate responsività, consapevolezza, profondità di elaborazione e sintonizzazione con l'ambiente e con gli altri individui. Fondato sui modelli teoretici della sensibilità elevata, questo volume tratta della valutazione della sensibilità dell'elaborazione sensoriale nei bambini e negli adulti e dei suoi effetti sulla salute e sulla società. Il testo sintetizza anche i dati delle recenti ricerche sui meccanismi biologici associati alla sensibilità elevata e sulle sue basi neurali e genetiche. Infine tratta i problemi clinici relativi alla sensibilità dell'elaborazione sensoriale e ai disturbi che in qualche modo si collegano ad essa, come per esempio la misofonia. Studiando le basi biologiche della sensibilità dell'elaborazione sensoriale questo volume indaga anche perché questo tratto esiste e persiste negli esseri umani e in altre specie. "Il cervello altamente sensibile" può essere particolarmente utile per i clinici, i genitori, gli educatori, i medici e gli operatori sanitari. Può anche servire come strumento per i ricercatori e gli educatori.

Con accattivante chiarezza e un entusiasmo contagioso gli autori, Brian Cox e Jeff Forshaw, si confrontano con la meccanica quantistica, una delle teorie fisiche più affascinanti, ma notoriamente ostica al grande pubblico. Semplicemente: cos’è la meccanica quantistica? Come si lega con le teorie di Newton e Einstein? E soprattutto, come facciamo a essere certi che sia una teoria valida? Il regno subatomico vanta una reputazione ambigua, sospesa tra la capacità di previsioni concrete e sbalorditive sul mondo che ci circonda, e la genesi di innumerevoli malintesi. Nell'Universo quantistico svelato, Cox e Foshaw fanno piazza pulita di ogni confusione, offrendo un approccio illuminante e accessibile al mondo della meccanica quantistica, mostrando non solo cos’è e come funziona, ma anche perché è così importante.

Nei primi tre anni di vita si decide lo sviluppo della psiche. Alla nascita ogni bambino è infatti un "miliardario" della mente e davanti a lui si apre una gamma pressoché infinita di opportunità. Ma in mancanza di stimoli adeguati il cervello può perdere le sue grandi potenzialità. In questo libro Piero Angela, con il suo stile divulgativo limpido e accattivante, spiega cosa avviene nella mente umana durante la prima infanzia e illustra ai genitori come siano importanti le mosse che essi giocano sullo scacchiere della vita dei propri figli.