Matematica e scienze

Elemento essenziale nella vita dell'universo, la luce stimola da sempre la curiosità umana più di ogni altro aspetto della natura. Gli antichi non la concepivano come indipendente dagli oggetti, limitandosi a discutere i meccanismi della visione. Dal Seicento, invece, lo studio si è spostato sull'essenza della luce, di cui si sono gradualmente comprese natura fisica e proprietà. Nell'Ottocento, Maxwell spiegò il fenomeno come propagazione di un campo elettromagnetico, ma solo con Planck ed Einstein se ne palesò il carattere duale, ossia quello insieme di onda e di quasi-particella (quanto indivisibile di energia). Il volume, oltre a raccontarne la storia e le basi scientifiche, spiega le principali applicazioni —illuminazione, led, laser, telecomunicazioni — nonché le più recenti scoperte, come la rivelazione delle onde gravitazionali, merito del laser, e si chiude con un capitolo dedicato alla luce nella pittura.

«Scienza tradizionale degli imponderabili» definì Elémire Zolla l'alchimia, esplorandola come un dizionario della qualità delle cose impressa nei poteri dei quattro elementi, nella simbologia dei numeri e negli archetipi riconosciuti nella loro natura primigenia di ritmi. Negli esperimenti sulla fusione fredda di Fleischmann e Pons, che nei primi anni Novanta del secolo scorso la comunità scientifica internazionale aveva accolto per lo più con dileggio e alterigia, Zolla scorgeva 'stranezze' caratteristiche di certi processi alchemici, ad esempio che la fusione avviene a volte sì a volte no e quasi sempre in primavera. Una ragione in più per tuffarsi nei segreti della natura con la disposizione a «guardarsi d'attorno con esultanza». Infatti solo «a questo patto - si legge nel primo capitolo - sollevando una gleba odorosa, spiccando un frutto, contemplando le iridescenze di gioielli o di cascate, lo splendore d'un incarnato umano o d'una liscia pelliccia o d'una sfolgorante colata di metalli, forse si saprà sentire la presenza animatrice che ha plasmato e va plasmando queste materie».

È possibile tracciare in un'unica, serrata narrazione la «storia materiale» dell'universo dal big bang all'evoluzione della coscienza di Homo sapiens? Sì, lo è, se al compito – ambizioso ai limiti dell'azzardo – provvede uno scienziato come Jim Baggott, con il suo approccio al contempo rigoroso e affascinante. Ricorrendo alle più recenti acquisizioni di tutte le discipline funzionali all'impresa – astrofisica e biologia evoluzionistica, cosmologia e genetica –, Baggott risale infatti, in puntuale successione cronologica, a tante «origini» correlate e distinte, ognuna inquadrata come una sequenza chiave: dalla formazione dello spaziotempo e della massa-energia, pochi istanti dopo il big bang, all'apparizione della luce, dalla genesi delle galassie fino al progressivo delinearsi della «nostra» porzione di universo con la nascita del sistema solare e della Terra. Nell'ambiente caldo e umido di quest'ultima si creeranno le condizioni per l'origine forse più misteriosa e imperscrutabile, quella della vita. Il manifestarsi dei primi organismi terrestri unicellulari, circa quattro miliardi di anni fa, innesca quel processo evolutivo che culminerà nell'emersione di Homo sapiens: un percorso lungo e tormentato, «interrotto a più riprese dalle imprevedibili brutalità del caso» – ere glaciali, eruzioni vulcaniche, impatti con asteroidi –, responsabili di periodiche estinzioni di massa. Non c'è romanzo di avventura più imprevedibile.

Nobel per la chimica nel 1993, Kary Mullis è divenuto una leggenda per la scoperta della PCR (Polymerase Chain Reaction), una tecnica che ha rivoluzionato il mondo della chimica e della genetica. Esperto surfista e contestatore nella Berkeley negli anni Sessanta, Mullis è l'unico Nobel ad aver descritto un possibile incontro con gli alieni. Scienziato dalle curiosità senza limiti, Mullis si è spesso scontrato con le posizioni "ortodosse" della scienza, rifiutando di accettare qualsiasi teorema fondato su prove di seconda mano o testimonianze indirette, come mostrano gli aneddoti curiosi qui narrati in tono ironico e brillante. Mullis spazia con passione e umorismo dal metodo scientifico alla parapsicologia, dai ragni velenosi al virus HIV e all'AIDS, dall'effetto serra all'astrologia, dal processo a O.J. Simpson alla possibilità di accendere una lampadina con i poteri della mente. Un libro che sfida a mettere in discussione l'autorità della scienza dogmatica, mostrando pagina dopo pagina come vive, lavora (e si diverte) una delle menti più brillanti del XX secolo.

«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 Alvaro 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 manuale, 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».

Un volume agile, che consente di accostarsi a un argomento complicato quanto affascinante, quale la gemmologia. Per conoscere da vicino i meravigliosi prodotti della natura, i minerali usati da epoche più che remote a scopo di ornamento. Con essenziali cenni di mineralogia generale e una descrizione sintetica delle gemme.

Tutte le civiltà umane, dagli Egizi ai Maya, dai Cinesi ai Babilonesi, hanno sempre pensato che il mondo fosse fatto di Cielo sopra e Terra sotto. Tutte, eccetto una: i Greci. Per loro non c'era altra Terra sotto la Terra. Né enormi tartarughe, come nei miti asiatici e pellerossa. O le colonne di cui parla la Bibbia. La Terra, per i Greci, non è altro che un sasso gigantesco che galleggia nello Spazio, immersa in un Cielo che continua sotto i nostri piedi. Ad avere questa straordinaria intuizione - "una delle idee più audaci, rivoluzionarie e portentose dell'intera storia del pensiero umano", secondo Karl Popper - è stato il filosofo Anassimandro nella prima metà del VI secolo a.C. È della sua straordinaria "rivoluzione scientifica" che parla questo libro, un'idea che ha aperto la strada alle scoperte di Copernico, Galileo, Newton, Einstein. E che diventa qui lo spunto per una riflessione articolata sulla natura del pensiero scientifico, della sua capacità critica e ribelle, in polemica tanto con il dogmatismo antiscientifico di chi pretende di essere depositario della verità quanto con il relativismo culturale oggi di moda. Per difendere, in maniera vivace e appassionata, la libertà di pensiero contro ogni forma di oscurantismo. Con uno scritto di Armando Massarenti.

Come elaborare un modello teorico generale in grado di descrivere l'universo in modo unitario e coerente? È questa la domanda cruciale che accompagna la ricerca scientifica ormai da un secolo, da quando nel primo Novecento la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica rivoluzionarono il nostro modo di concepire i meccanismi della natura: entrambe assolutamente efficaci e capaci di spiegare fenomeni fisici fondamentali, le due teorie rispondono in modo diverso a questioni decisive ma ancora irrisolte, suscitando controversie anche tra i maggiori fisici al mondo. Ieri Bohr ed Einstein, oggi Hawking e Penrose, che in questo libro partono da posizioni differenti per confrontarsi sui punti fondanti della natura dell'universo: dal big bang allo spazio-tempo, fino ai buchi neri, il loro incontro è un'occasione unica per assistere al dibattito scientifico contemporaneo al suo massimo livello, osservare passo dopo passo il farsi - e disfarsi - delle teorie più visionarie, e andare al cuore delle questioni matematiche e concettuali più sfidanti per la comprensione della realtà. Un incontro straordinario tra due protagonisti assoluti della fisica mondiale, un dialogo sorprendente che illustra in modo esemplare il fascino e la meraviglia delle leggi che regolano la natura e l'universo.

Sgombrando il campo da pregiudizi millenari e scontrandosi con le istituzioni, gelose di una dottrina chiusa in formule dogmatiche, Galileo espone nel «Dialogo dei Massimi Sistemi» il metodo sperimentale matematico, che da filosofo teorizza e da scienziato attua. Testo che inaugura una nuova concezione dell'uomo e del mondo, il «Dialogo» è esemplare per il rigore della trattazione e per il valore dei contenuti, decisivi per l'affermazione della concezione eliocentrica dell'universo; ma resta insuperabile anche per lo stile, che alterna il registro ironico e la formulazione algebrica, la dimostrazione matematica e la considerazione filosofico-morale, la citazione colta e l'esperienza vissuta.

I numeri sono un'invenzione della mente o una scoperta con cui la mente accerta l'esistenza di qualcosa che è nel mondo? Domanda a cui da secoli i matematici hanno cercato di rispondere e che si può anche formulare così: che specie di realtà va attribuita ai numeri? Con la sua magistrale perspicuità, Zellini affronta questi temi, che non riguardano solo i matematici ma ogni essere pensante. Collegata alla prima, si incontrerà un'altra domanda capitale: come può avvenire che qualcosa, pur crescendo in dimensione (e nulla cresce come i numeri), rimanga uguale? Domanda affine a quella sull'identità delle cose soggette a metamorfosi. Ed equiparabile a quelle che si pongono i fisici sulla costituzione della materia.