Matematica e scienze

Qual è il tratto che ci differenzia da tutti gli altri esseri viventi? Di solito in cima alla lista figurano la capacità di pensare e di parlare: sono due prerogative esclusive dell'uomo, non c'è dubbio. Eppure i nostri antenati, milioni di anni fa, per svilupparle si sono dovuti alzare in piedi e mettere in cammino. Il linguaggio e i pensieri umani si sono evoluti in modo tanto singolare proprio quando abbiamo iniziato a compiere spostamenti impossibili per qualsiasi animale. Siamo esseri mobili, in tutti i sensi. Oggi però, dopo aver tanto camminato, gli uomini si sono un po' fermati, viaggiano ovunque ma in fondo sono sempre fermi. Shane O'Mara, che di mestiere fa il neuroscienziato, e che per passione non può proprio astenersi dal passeggiare ogni giorno, ci spiega in queste pagine perché sarebbe il caso di ricominciare a fare affidamento sulle nostre gambe: per essere più in forma ma non solo, anche per essere più creativi e più aperti ad accettare le idee e i punti di vista degli altri. Camminare riduce lo stress e rallenta l'invecchiamento del nostro cervello, fa bene ai muscoli così come alla nostra socialità e alla nostra mente. E dopo aver letto questo libro non avremo più scuse per non alzarci dal divano e fare una bella passeggiata.

A guidare la mano di Darwin mentre nel 1837 tracciava il primo schizzo del suo “albero della vita” c'era l'idea della discendenza delle specie da un antenato comune: idea audace, perché andava contro il dogma creazionista e stabiliva una continuità tra gli esseri umani e creature ben più primitive. Da allora l'albero filogenetico non ha fatto che espandersi. Ma il bello doveva ancora venire. E il bello, scopriamo grazie a David Quammen, è venuto negli anni Settanta con le scoperte di Carl Woese, che rivelano una realtà molto più complessa. L'albero della vita è più intricato di quello immaginato da Darwin, e forse non è neppure un albero. I geni non si spostano solo in senso verticale, da una generazione alla successiva, ma anche lateralmente, varcando i confini di specie, o passando da un regno a un altro, e creando degli ibridi. Alcuni sono entrati di traverso nella nostra linea di discendenza da fonti estranee e insospettate, in un “equivalente generico di trasfusione di sangue”: sangue infetto, e tra i “donatori” ci sono gli Archaca, organismi primigeni che si nutrono di idrogeno e ammoniaca e vivono in luoghi infernali, come lo stomaco delle mucche e gli scarti acidi delle miniere. Gli archei sono dentro di noi, nella bocca, nell'intestino, e sono responsabili della creazione di superbatteri resistenti agli antibiotici. Le implicazioni teoriche e pratiche della rivoluzione messa in moto da Woese, a lungo docente di Microbiologia alla University of Illinois, faranno discutere il mondo della scienza per molti anni ancora – e di Woese, nonché degli altri protagonisti di questa epopea, Quammen lascia un ritratto che rimarrà impresso a lungo nella mente di chi leggerà questo libro.

Lo sviluppo della biomedicina (smart drugs, interventi genetici e chirurgici, nanotecnologie) porta con sé grandi promesse per il futuro, ma anche grandi interrogativi: questi interventi faranno nascere persone non più umane, con caratteristiche e disposizioni completamente diverse dalle nostre? Stiamo giocando «a fare Dio»?Superumani affronta il dibattito internazionale sulle questioni morali legate al potenziamento delle disposizioni e delle capacità umane, analizzando le argomentazioni di quattro importanti pensatori (F. Fukuyama, M.J. Sandel, L.R. Kass, J. Habermas) che con la propria riflessione hanno messo in evidenza i limiti e i rischi dell'enhancement applicato all'uomo. In questa nuova edizione, poi, un'appendice approfondisce in maniera specifica il tema, sempre più attuale e dibattuto, delgenome editing applicato all'uomo, inteso sia come strumento di cura sia come strumento dienhacement delle generazioni future. Una fondamentale introduzione al controverso (ma ormai ineludibile) tema del potenziamento umano nel nostro Paese.

Il volume, riccamente illustrato, è suddiviso in due parti. La prima, dopo una breve storia delle tecniche tintorie, descrive le basi teoriche del colore, delle sostanze coloranti e della loro applicazione alle fibre. Seguono una trattazione dettagliata sulle caratteristiche delle fibre tessili (naturali, artificiali e sintetiche), indicazioni sulle tecniche e le attrezzature utili per usare i materiali tintori e una breve guida dei termini botanici. La seconda parte del libro, suddivisa in schede illustrate e organizzate in ordine alfabetico, presenta le piante tintorie tipiche italiane ed europee, senza trascurare le più importanti diffuse nel mondo. Per ogni pianta, oltre alla descrizione utile per il riconoscimento, vengono indicati il periodo di fioritura e raccolta, le parti usate, i principi tintori, i colori ottenuti, le fibre da utilizzare e i metodi di tintura più adatti. A completamento della scheda sono presenti curiosità e note su altri usi della pianta.

Chi sono gli scienziati che hanno rivoluzionato la storia dell'umanità? Erano davvero dei "geni"? Barbascura X non ha dubbi al riguardo: non solo non lo erano, ma a ben vedere erano anche degli idioti. Pochi sanno delle boiate dette da Democrito, delle folli pratiche alchemiche di Newton, di quante idee si sia fatto fregare quel sociopatico di Tesla o di quanti sbagli abbia commesso Einstein. Quelli che definiamo geni non sono altro che esseri umani appassionati, instancabili ricercatori di conoscenza, con alle spalle un quantitativo inimmaginabile di errori. Semplici esseri umani, a volte fortunati, a volte approfittatori, altre volte "proprio scemi", tutti con sconvolgenti scheletri nell'armadio. Barbascura X non sale in cattedra, ma con comicità, sarcasmo e irriverenza, vi porta in un viaggio derisorio attraverso le idee di sei grandi menti della storia.

Frans de Waal, etologo e primatologo di fama internazionale, ha scelto qui di approfondire il tema affascinante della vita emotiva degli animali. Il libro inizia con la morte di Mama, la scimpanzé legata da una profonda amicizia al biologo Jan van Hooff. Quando Mama era in punto di morte, van Hooff decise di congedarsi da lei con un ultimo abbraccio, a cui Mama rispose con un sorriso. Questa e altre vicende simili formano il nucleo della tesi dell'autore: gli esseri umani non sono l'unica specie capace di esprimere amore, odio, paura, vergogna, disgusto ed empatia. De Waal sottolinea la continuità esistente tra noi e le altre specie, proponendo un'interpretazione radicale, per cui le emozioni sarebbero come i nostri organi: gli esseri umani non hanno alcun organo in più rispetto agli altri animali, e lo stesso vale per le emozioni. L'invito è ad aprire il cuore e la mente, a notare le moltissime connessioni esistenti tra la nostra e le altre specie e a cambiare il modo di vedere il mondo che abbiamo intorno.

Un mondo dove l'unica cosa certa è l'incertezza, dove vale tutto e il contrario di tutto, dove non esiste un prima e un poi e un oggetto può trovarsi nello stesso tempo in posizioni differenti: è il mondo della meccanica quantistica. «Non mi piace, e mi spiace di averci avuto a che fare» ha detto Erwin Schrödinger, uno degli artefici della prima rivoluzione quantistica, che si ribellava all'idea di un universo governato dai capricci del caso e ha sempre ricercato una teoria che gli restituisse un senso. Spirito scanzonato e irriverente, Terry Rudolph trae invece uno speciale piacere dalle bizzarrie di questa affascinante teoria che da quasi un secolo appassiona e divide il mondo della fisica, e vorrebbe condividerlo con il maggior numero possibile di persone, convinto com'è che persino un lettore ignaro di conoscenze matematiche (se si escludono le quattro operazioni) possa essere introdotto ai suoi misteri. Ha scritto così un libro, in cui, evitando scrupolosamente quelle espressioni gergali il cui uso improprio è spesso fonte di confusione, utilizza mezzi semplicissimi: palline bianche e nere che entrano ed escono da scatole in luogo di fotoni ed elettroni; simpatiche figure in luogo di pesanti apparati matematici e lunghi ragionamenti; e divertenti, piccole storie che ci vedono protagonisti. Altro non serve. Scopriremo, dopo averlo letto, di essere stati iniziati, senza accorgercene e in maniera quasi indolore, ai concetti chiave del mondo quantistico: sovrapposizione, separabilità, azioni a distanza, nonlocalità. E la nostra percezione della realtà fisica, che abbiamo ereditato dalla tradizione occidentale degli ultimi due o tre millenni, non sarà più la stessa.

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo dotata di funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone. Le attività formative e valutative sono dettagliate nella pagina di catalogo dedicata al libro, consultabile all'indirizzo link.pearson.it/C8A7D7B8 o tramite QR code.

Come diventiamo ciò che siamo? E che cosa ci differenzia dagli altri? Il famoso neuroscienziato Kevin J. Mitchell è andato alla ricerca delle origini più profonde di quell'insieme di capacità o tendenze comportamentali che sono tipiche della nostra specie e che ci distinguono individualmente. Guidandoci con autorevolezza attraverso i più importanti e recenti studi - tra i quali figurano i suoi stessi pioneristici lavori - ci spiega come le variazioni nello sviluppo del nostro cervello prima della nascita influenzino in maniera determinante la nostra vita, la formazione della nostra personalità, l'intelligenza, la sessualità, fino al modo in cui percepiamo il mondo. Esiste un programma genetico, che tutti condividiamo, che ci conferisce la nostra tipica natura umana. Analogamente il genoma contiene un programma che differenzia i cervelli di ogni singolo individuo. Mitchell ci spiega anche che il genoma non soltanto codifica una persona, ma è anche un programma per costruire un essere umano i cui processi di sviluppo contengono una buona dose di casualità e si manifestano in modo univoco in ogni persona, tanto che possono essere diversi persino in gemelli identici. L'idea chiave del lavoro di Mitchell è che il modo in cui il cervello delle singole persone è "cablato" dipende non solo dalla loro costituzione genetica, ma anche dall'esecuzione del programma di sviluppo. Vuol dire che se anche la variazione di molte delle nostre caratteristiche è solo in parte genetica, non per questo la variazione restante è necessariamente di origine ambientale o attribuibile all'educazione: essa può dipendere in buona parte dallo sviluppo. Una teoria, dunque, che potrebbe gettare una luce rivoluzionaria sulla classica dicotomia genetica-ambiente. Mitchell prende inoltre in considerazione le basi genetiche di disturbi neuroevolutivi come autismo, schizofrenia, epilessia e osserva come la nostra comprensione di queste patologie potrebbe cambiare profondamente alla luce dei recenti progressi dell'analisi genetica. Infine si sofferma sulle implicazioni sociali, etiche e filosofiche chiedendosi in che modo questa visione della diversità intrinseca delle menti e delle esperienze personali può influenzare le nostre idee sulla condizione umana.

Vuoi stupire i tuoi amici, calcolando le radici quadrate a mente più veloce della calcolatrice? Vuoi sapere se la matematica sia un'invenzione o una scoperta? Il numero zero è sempre esistito? Perché il tuo computer e il tuo smartphone utilizzano il sistema di numerazione con sole due cifre, 0 e 1, e non tutte le dieci cifre che utilizziamo noi, da 0 a 9? In questo libro troverai una risposta semplice e chiara a ciascuna di queste e ad altre straordinariamente curiose e interessanti domande, giocando con la matematica e conoscendola. Prendendo spunto da esempi di vita quotidiana, verranno spiegati concetti complessi con semplicità e praticità, permettendo a tutte le persone, di qualsiasi età e retaggio culturale, di avvicinarsi al mondo della matematica. Attraverso diversi collegamenti interdisciplinari si passerà da Fibonacci a Pascal fino ad arrivare a Oscar Wilde, in modo da rivelare la poesia ed il fascino di quelle formule all'apparenza cosi lontane ed astratte, ma che in verità racchiudono la nostra intera realtà.

Il nostro cervello ha, fin dalla nascita, un talento che nemmeno i migliori software di intelligenza artificiale riescono ancora a imitare: la capacità di imparare. Persino il cervello di un bambino impara più velocemente e in modo più approfondito del più potente dei computer in circolazione oggi. Negli ultimi trent’anni sono stati fatti passi importanti nella comprensione dei principi fondamentali della plasticità cerebrale e dell’apprendimento. È tempo che adulti e bambini prendano coscienza del potenziale enorme del proprio cervello, così come, ovviamente, dei suoi limiti. Il funzionamento della memoria, il ruolo dell’attenzione, l’importanza del sonno sono scoperte ricche di conseguenze per ciascuno di noi. Delle idee molto semplici sul gioco, il piacere, la curiosità, la socializzazione, la concentrazione o il sonno possono aumentare ancora quello che è già il più grande talento del nostro cervello: imparare!