Matematica e scienze

Sono passati 100 anni dall’avvio della rivoluzione quantistica. Per celebrare questa ricorrenza, l’Assemblea generale delle Nazioni Unite ha dichiarato il 2025 Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica. Onde di materia racconta l’origine di questa svolta epocale della fisica, avvenuta tra il 1924 e il 1925, quando uno sconosciuto principe francese intuì la natura ondulatoria della materia, gettando così le basi della meccanica quantistica. Molto più di un saggio divulgativo, questo libro propone una riflessione sulla conoscenza e sulla nostra percezione della realtà, attraverso la figura di Louis de Broglie, di cui vengono esplorati il genio e l’impatto sulla fisica moderna. Storia e scienza si fondono in una narrazione limpida e suggestiva, rivelando come le grandi rivoluzioni del pensiero nascano dal coraggio di sfidare le certezze.

In questo volume sono raccolte quattro conferenze che Albert Einstein tenne nel maggio del 1921 all'Università di Princeton. In esse il premio Nobel per la Fisica presenta i concetti fondamentali e gli strumenti matematici che stanno alla base della teoria della relatività. Concentrandosi sugli aspetti essenziali, Einstein mette in luce il cuore della teoria nel suo sviluppo concettuale, offrendo così un'introduzione chiara e autorevole per chi desidera comprenderla direttamente dalle sue parole.

Vi è mai capitato di pensare che la chimica sia un universo di concetti astratti e incomprensibili riservato a pochi eletti? Serendipità chimica nasce proprio per sfatare questo mito e mostrare come le molecole organiche siano protagoniste di storie che hanno segnato la nostra vita e il nostro destino, spesso in modi sorprendenti. La chimica è ovunque. Ogni volta che ci lasciamo avvolgere da un profumo o sorseggiamo un bicchiere di vino, quando ci perdiamo nel piacere di un’emozione o immortaliamo un momento con una foto, quando godiamo di una bevanda fresca raffreddata in frigorifero o tentiamo di scacciare una zanzara, entriamo in contatto con la chimica organica. Cosa sarebbe successo se le molecole organiche non fossero mai state scoperte o sintetizzate? La nostra società si sarebbe evoluta in modo diverso? Il mondo sarebbe un posto migliore o peggiore? La risposta potrebbe sorprenderci.

Che cosa pensano e provano davvero i cani? Come possiamo comprenderne il linguaggio e instaurare con loro un legame autentico? Grazie alla sua capacità di tradurre le più recenti scoperte scientifiche in informazioni pratiche, Mark Bekoff, uno dei massimi esperti mondiali di etologia cognitiva, risponde a queste e molte altre domande in un libro accessibile e godibilissimo. Con oltre 650 voci sintetiche e ricche di aneddoti divertenti, questa piccola enciclopedia canina non tralascia nulla del mondo a quattro zampe: comportamenti, emozioni, istinti, intelligenza, dinamiche sociali, relazione con l'uomo, oltre a questioni di etica, benessere e conservazione animale. Una lettura per chiunque ami i cani e voglia assumerne il punto di vista per costruire un rapporto più profondo e appagante sia per loro che per noi.

Se la Matematica non è il tuo forte e ogni compito in classe è un incubo o se tuo figlio sogna radici quadrate, equazioni e funzioni e si sveglia nel cuore della notte in preda al panico, questo è il libro che fa per te. Alessandra Vaghi, tra le professoresse più seguite su YouTube, in queste pagine ci accompagna nel fantastico mondo dei numeri e lo fa con semplicità e passione, permettendo a tutti di comprendere anche i concetti più complessi. Dalla Geometria euclidea al calcolo letterale, dalle equazioni esponenziali ai logaritmi, fino alla Trigonometria, questo libro è una valida guida per studenti in crisi e genitori che non sanno più come affrontare i "problemi" matematici dei loro figli.

Quando la malattia bussa alla nostra porta, ogni certezza sembra vacillare. Anche chi ha sempre creduto nella scienza si trova improvvisamente attratto da soluzioni facili, promesse miracolose, vie alternative. Mantenere la rotta quando si è in balia della paura è difficile e, nonostante tutte le migliori intenzioni, il rischio di cadere nel baratro delle illusioni è alto. Beatrice Mautino, biotecnologa e divulgatrice scientifica, ci accompagna in un viaggio tra le pieghe del complesso rapporto tra medicina, speranza e cura. Partendo dalla propria storia - da un evento che l'ha costretta a confrontarsi con la paura, la frustrazione e il peso delle emozioni - intreccia racconti di casi reali per mostrare le sfide e i dilemmi che emergono nella pratica clinica. Ci guida così tra le crepe del sistema, affrontando temi estremamente attuali come la fecondazione in vitro, la ricerca per combattere i tumori rari e le promesse spesso fuorvianti dei farmaci contro l'obesità. C'è chi lotta per una terapia mai testata e chi affronta la burocrazia con la speranza appesa a un filo. C'è chi promette cure quasi magiche e chi lavora in silenzio con metodo, tra successi e fallimenti. E poi ci siamo noi, protagonisti o spettatori, ammalati o caregiver, divisi tra la voglia di credere e la necessità di capire. Dalla tentazione delle scorciatoie alla responsabilità delle decisioni pubbliche, questo libro ci ricorda che la medicina, con tutti i suoi limiti e difetti, resta il miglior strumento che abbiamo. Perché affidarsi alla scienza è una pratica quotidiana fatta di domande difficili, prove solide e scelte consapevoli. Affidarsi alla scienza significa camminare sull'orlo del dubbio, nonostante il senso di vertigine che sembra toglierci il respiro, trovando un equilibrio fragile ma necessario per non smarrire la direzione.

Nella storia dell'evoluzione umana nulla ha avuto un impatto di così fondamentale importanza come la capacità di manipolare e trasformare la materia, plasmarla e soggiogarla fino al suo più intimo livello, quello atomico, e riorganizzarla per estrarne la soluzione alle nostre umane necessità. Prima abbiamo usato la chimica per sopravvivere, poi per prosperare. Ci ha tirati fuori dalle caverne, ci ha dato farmaci per affrontare le sofferenze fisiche e mentali, ci ha dato l'energia dal carbone fossile e ha reso così possibile una crescita tecnologica e demografica senza precedenti. In altre parole: la chimica è dappertutto e grazie a lei abbiamo inventato o scoperto molecole che offrono una soluzione a quasi ogni nostro problema. Ecco di cosa parla questo libro: scorciatoie. Parla delle numerose molecole che usiamo più o meno consapevolmente e da cui abbiamo tratto strumenti che ci aiutassero ad adattarci meglio o, a volte, a spingerci oltre i limiti di ciò che sembrava possibile. Parla di molecole che sono diventate compagne invisibili, capaci di intrecciarsi con le nostre esperienze e renderle più intense, più sopportabili o, semplicemente, diverse. Questa è la loro storia, vulcanica e imprevedibile come una reazione chimica, raccontata come nessuno aveva mai fatto finora.

C’è un mondo dentro il nostro mondo, sotto la superficie visibile degli oggetti: batteri, virus, funghi, organismi unicellulari. I microrganismi sono gli esseri viventi più abbondanti dell’intero ecosistema terrestre. Invisibili ai nostri occhi ma onnipresenti nell’ambiente che ci circonda. Esistevano prima di noi e continueranno a farlo anche dopo. Alcuni sono “buoni”, perché contribuiscono positivamente alla salute e al nostro benessere; altri sono “cattivi” perché causano malattie. Dal loro equilibrio dipende l’intero sistema vivente, ma questo delicato legame non è immutabile: oggi, mentre la crisi climatica imperversa e la Terra si riscalda, anche l’universo invisibile dei microrganismi muta in risposta, riscrivendo silenziosamente le regole della vita. Sulla Terra esiste una rete di vita invisibile di cui facciamo parte. I microbi ne sono gli antichi tessitori: regolano i cicli del pianeta, custodiscono la salute di piante, animali e persone. Alcuni sono pericolosi, molti ci proteggono. Nel tempo fragile che stiamo vivendo, segnato da crisi sanitarie, climatiche, ecologiche ed energetiche, l’invisibile è parte della minaccia, ma può diventare anche il nostro più grande alleato. Basta prestargli attenzione e prendersene cura. A guidarci in queste scoperte è Antonella Fioravanti, scienziata di fama mondiale, a cui viene riconosciuto il merito di aver sconfitto un super patogeno che, nel corso della Storia, ha causato migliaia di vittime e seminato il terrore: l’antrace. Attraverso una strategia di sua invenzione, sviluppando cioè un nano-anticorpo capace di insinuarsi nell’armatura del batterio in modo da distruggerla, ha fatto fare un passo in avanti alla Scienza, in quel lungo cammino che ci vede impegnati nella maratona della cura delle malattie. Intrecciando le ultime scoperte scientifiche con la sua storia personale, rendendoci partecipi del suo lavoro di ricercatrice, guardando al futuro come donna di scienza e come madre, Antonella Fioravanti ha raccontato le sfide che dovremo affrontare per reagire all’impatto del cambiamento climatico sui microrganismi, un campo ancora tutto da esplorare e che lei sta indagando da vera pioniera. Questo libro, originalissimo e appassionante, è un viaggio nel microcosmo che ci abita e ci circonda, dove scienza, storia, biodiversità e meraviglia si intrecciano. Perché conoscere i microbi, oggi, non è solo una questione scientifica, ma una responsabilità verso il pianeta e l’umanità. Solo riconoscendo loro un ruolo nel nostro futuro, potremo costruirne uno sostenibile.

Nelle terse acque della Shark Bay, nell’Australia Occidentale, si può scorgere la più vasta formazione al mondo di stromatoliti, strutture simili a «funghi acquatici sovradimensionati», fittamente interconnessi, che danno luogo a un affascinante «paesaggio irregolare di increspature e canali». A costituirli sono in parte cianobatteri, protagonisti del momento chiave nella storia della vita sulla Terra: a questi «minuscoli esseri dall’aspetto ordinario» si deve infatti, circa tre miliardi di anni fa, la «scoperta» di una forma peculiare di fotosintesi ossigenica, che ha innescato un’inedita, fantasmagorica esplosione di biodiversità, una sequenza di coevoluzioni tra piante e animali. Ne sono derivati una drastica trasformazione delle terre emerse e una tumultuosa «parata di organismi nuovi», un intrico di «corpi, menti e modi di vivere» mai visti prima. In questo terzo pannello – dopo Altre menti e Metazoa – di un’ideale trilogia, il «filosofo subacqueo» Godfrey-Smith con un radicale mutamento di prospettiva inquadra la mente animale non più solo come prodotto del processo evolutivo, ma come sua causa. E in particolare quella di Homo, all’origine delle più significative alterazioni ambientali – l’esaurimento delle risorse, il riscaldamento globale, la degradazione degli habitat, le minacce alla biodiversità –, che per Godfrey-Smith è fondamentale ricondurre alla loro matrice materialistica, ovvero biologica. Solo identificandoci coi processi che caratterizzano la vita sulla Terra potremo avvertire sino in fondo il senso di responsabilità che grava sulla nostra specie, inevitabile controcanto ai privilegi derivanti dagli «aggrovigliati splendori della coscienza umana».

Lieve ma potente come un respiro, così inizia la meditazione che Nazareth Castellanos ci propone per imparare a conoscere meglio noi stessi, dirigere il flusso dei pensieri, e raggiungere una visione più profonda dei nostri desideri e della nostra identità. Tutto comincia con un'inspirazione, che modula l'architettura neuronale e costruisce connessioni, espandendo le nostre risorse cognitive e le nostre capacità di osservazione. Castellanos collega l'eredità degli antenati e le relazioni personali alla struttura cerebrale, sottolineando l'importanza del respiro come ponte tra mondo interno ed esterno. Il cervello è un organo plastico, e l'autrice ne esplora le capacità, evidenziando come l'intenzione e la volontà possano trasformarlo dall'interno, mentre gli stimoli dell'ambiente agiscono dall'esterno. Ispirandosi alla filosofia di Heidegger, Castellanos identifica tre pilastri dell'esperienza umana: costruire, abitare e pensare. In questi tre passi fondamentali si trova la chiave per imparare a costruire una buona relazione con il nostro corpo, per abitarlo consapevolmente, facendo ricorso allameditazione per avere accesso alle infinite risorse plastiche del cervello, che ci restituiranno una versione più autentica di noi stessi. Con linguaggio accessibile, l'autrice scrive un saggio elegante, umanista e letterario che ci avvicina alla complessità del cervello, illustrando le sue infinite capacità di migliorarsi, ripararsi, cambiare.

Tutti sono sedotti da questo tenero animale maldestro, placido, paffuto e apparentemente innocuo. Ma la storia e l’evoluzione del panda sono a dir poco misteriose e contraddittorie. Come mai questo orso – sì, è un orso – è vegetariano? Perché quell’improbabile pelliccia bianca e nera, simile a un costume di scena? Come spiegare la presenza di un secondo pollice? E perché quell’ossessione per il bambù, cibo che tra l’altro digerisce malissimo? Presente sulla Terra da più di due milioni di anni, il panda è la più antica specie di orso, ed è diventato un simbolo di resilienza e di lotta per la sopravvivenza. Eppure, se comparato agli altri animali, pare essere privo di ciò che gli serve: male equipaggiato, male adattato, sembra sempre sull’orlo dell’estinzione. Divertente senza perdere profondità scientifica, chiaro e magnificamente raccontato, "La resilienza del panda" espone molti degli aspetti della storia naturale che collegano questo animale e la sua anatomia alla sua ecologia. E se gli esseri umani sono oggi la fonte del pericolo che minaccia il panda, scopriamo che rappresentano anche, paradossalmente, la sua speranza di sopravvivenza.

“Questo sarà il futuro di tutti noi, e dipende solo da noi progettarlo nel modo migliore e definirne il confine.” L’intelligenza artificiale è il tema del momento, ma fa parte delle nostre vite da molto più tempo di quanto immaginiamo. Vi dicono qualcosa Maps, le pubblicità personalizzate sui social e le telefonate della banca su transazioni sospette? Francesca Rossi, ricercatrice dell’IBM presso il Thomas J. Watson Research Center di New York, si occupa di intelligenza artificiale da ben prima che fosse sulla bocca di tutti, e da sempre si impegna per sviluppare l’etica delle macchine e favorire la loro cooperazione con gli esseri umani. Con questo testo, uscito originariamente alla soglia della grande rivoluzione di Meta e ChatGPT, Rossi intende far chiarezza e gettare un lume sul futuro. Definendo cosa intendiamo esattamente per “intelligenza” e raccontando la storia straordinaria di come le macchine hanno imparato a pensare (ma siamo sicuri che pensino davvero?), le pagine di questo libro ci portano alla frontiera del progresso scientifico ed esplorano i grandi vantaggi e gli attuali limiti che l’IA porta con sé. Di fronte ai dubbi legittimi che ci poniamo riguardo all’utilizzo dell’intelligenza artificiale, l’autrice risponde con un linguaggio accessibile, traducendo per noi la complessità di una rivoluzione epocale e accompagnandoci in un percorso che ci permette di affacciarci sul vertiginoso confine del futuro, dove l’impensabile diventa possibile.