Matematica e scienze

Negli ultimi anni i toni del dibattito pubblico sul ruolo della scienza nella società contemporanea si sono inaspriti e polarizzati. Basti pensare a due eventi di portata mondiale in cui il lavoro della comunità scientifica è stato ed è tuttora, nel bene e nel male, protagonista: la pandemia di Covid-19 e la crisi climatica. Il tema centrale, insomma, è l’immagine che la società ha della scienza e l’immagine che la scienza, attraverso le sue scoperte, i suoi risultati e le sue ambizioni, dà di sé. Nancy Cartwright parte proprio da questo nodo problematico, da un immaginario condiviso (e troppo semplicistico) che vede la scienza come un insieme coeso di teorie ed esperimenti, di assiomi e leggi deterministiche, dispensatore di verità. La realtà in cui operano gli scienziati, però, è molto più complessa, multiforme, imprevedibile e soprattutto umana di quanto ci faccia intendere questa visione monolitica e asettica, logicamente consequenziale e astratta, dove tutto funziona come un meccanismo perfetto. Il libro di Cartwright offre al lettore «una prospettiva più chiara di come la scienza produce le cose e del perché quello che produce – dai vaccini alle astronavi – è così affidabile». E lo fa regalandoci una potente e affascinante metafora che ha a che fare con il Meccano.

“Il cielo stellato sopra di noi” ci rivela i molti modi in cui nei secoli l’osservazione e lo studio del firmamento hanno plasmato l’umanità. Che cosa saremmo oggi infatti se fossimo da sempre vissuti in un universo senza stelle? Il cosmologo Roberto Trotta risponde a questa domanda immaginando una controstoria dell’umanità su di un pianeta ricoperto da nubi che impediscono la vista della volta celeste. Da quando gli esseri umani esistono, le stelle sono sempre state lassù a lasciarsi ammirare, a ispirarci e a vegliare sui nostri sogni. Sono state i nostri navigatori, le nostre muse, perfino i nostri dèi: i sumeri scorgevano in Orione un ritratto dell’eroe mitologico Gilgamesh, gli antichi egizi scandivano il tempo sul passaggio di dodici stelle, mentre per i greci la comparsa delle Pleiadi nei cieli primaverili segnava l’inizio della stagione delle navigazioni. Prima di prendere decisioni, re e sacerdoti dell'antichità consultavano gli astri, ed è stato solo studiandoli ed esaminandoli che filosofi e dotti hanno dato vita alla rivoluzione scientifica e al pensiero moderno. Se è vero però che grazie all’astronomia lo spazio ci appare ogni giorno meno misterioso, è anche vero che abbiamo parallelamente perso l’intimità che i nostri antenati avevano con il firmamento, smarrendo una parte importante della nostra identità. Trotta compone un racconto scientifico e culturale delle interconnessioni tra astri e civiltà, invitandoci a guardare al nostro passato da un punto di vista inedito: quello della volta celeste. Un percorso che attraversa l’arte e la letteratura, la religione e la fisica, perché è nell'esplorazione dei meandri dell’animo umano che possiamo comprendere quanto in realtà le stelle ci sono vicine.

Pubblicato in inglese alla vigilia della Seconda guerra mondiale e subito proposto in traduzione, "L'evoluzione della fisica" dovette aspettare la fine del conflitto per vedere la sua pubblicazione in Italia. Da allora (1948) questo testo non ha più smesso di rappresentare un punto di riferimento obbligato per il concetto stesso di divulgazione scientifica e per la fisica in particolare. Scritto dai protagonisti assoluti della rivoluzione relativistica e quantistica, ma destinato a un pubblico di non specialisti, il libro che avete tra le mani è il testo fondativo della moderna divulgazione delle idee, la pietra di paragone di ogni altro libro di fisica, che permette di intuire la straordinaria importanza e il valore rivoluzionario della svolta della fisica del Novecento.

Nel 1905 Albert Einstein sottopose agli «Annalen der Physik» tre articoli. Il primo, che prendeva in esame l'effetto fotoelettrico servendosi della Teoria dei quanti di Max Planck, chiarì la natura della luce e gli valse il premio Nobel. Il secondo affrontava il comportamento di piccole particelle in sospensione e fornì la prova dell'esistenza degli atomi. Il terzo, in cui delineava la teoria della relatività ristretta, si rivelò essere uno dei più straordinari scritti scientifici mai apparsi. Molto semplicemente, cambiò il mondo. Dopo aver risolto con la sua Teoria della relatività ristretta alcuni tra i maggiori misteri dell'universo, nel novembre del 1915 Einstein presentò all'Accademia Prussiana delle Scienze la teoria della relatività generale, unanimemente giudicata la più alta realizzazione intellettuale di ogni tempo. Divenuto un'icona universale della scienza, Albert Einstein si pose il problema di divulgare i suoi risultati. È così che, dalla mente di uno degli uomini più geniali che siano mai esistiti, nacque "Relatività. Esposizione divulgativa, poi continuamente ritoccato in vita dal suo autore, e continuamente" ripubblicato, tradotto e studiato in tutto il mondo.

"Cosa sappiamo dell’universo? Molto, moltissimo: la sua età, la sua struttura, cosa contiene e come ha fatto a evolvere in uno spazio disseminato di galassie, stelle, pianeti. Solo poco più di un secolo fa, non sapevamo quasi nulla di tutto questo. Il racconto di come la fisica moderna sia arrivata così avanti sulla strada della conoscenza del cosmo è il racconto di una straordinaria avventura scientifica, che Amedeo Balbi, astrofisico e divulgatore, ci aiuta a seguire passo dopo passo: dalla teoria della relatività di Einstein alla scoperta dell’espansione dell’universo, dall’osservazione della radiazione cosmica di fondo fino all’elaborazione del modello “classico” del Big Bang che oggi riteniamo la migliore descrizione dell’origine del cosmo. Allora, ormai sappiamo tutto dell’universo? Naturalmente no: se siamo sicuri dell’impianto generale, non abbiamo di certo definito con precisione tutti i dettagli. Balbi ci invita perciò alla scoperta della terra di frontiera su cui si svolge la ricerca attuale, dalle conferme della teoria inflazionaria alla ricerca della materia oscura, alla spiegazione dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Ma anche alla frontiera della ricerca, siamo ben lontani dal trovare la risposta definitiva a domande basilari: l’universo è finito o infinito? Lo spazio e il tempo hanno avuto un inizio, e avranno una fine? Le leggi di natura potevano essere diverse? Esistono altri universi oltre il nostro? Per affrontare queste domande con gli strumenti della scienza bisogna spingersi oltre l’ultimo orizzonte, dove gli avvenimenti dei primordi sono nascosti al nostro sguardo da un muro di fuoco, dove le misurazioni che abbiamo fatto sull’universo potrebbero non valere più, dove potremmo scoprire che la fisica che abbiamo elaborato descrive solo un breve momento e un limitato spazio di un ben più ampio e irraggiungibile cosmo. Cosa sappiamo dell’universo?"

Il manuale nasce per venire incontro alle esigenze di chi intende partecipare ai sempre più frequenti concorsi nella P.A., per i profili tecnici, ed è stato costruito sulla base degli argomenti maggiormente richiesti nei bandi nonché tenendo conto della tipologia di quiz presenti nelle banche dati ufficiali. Il testo riporta le nozioni fondamentali della materia, soffermandosi anche sull’aspetto pratico delle applicazioni delle macchine, ed è suddiviso in due Parti: nella prima sono, inizialmente, richiamati alcuni concetti di termodinamica e, in seguito, sono descritti vari tipi di macchine a fluido; nella seconda sono trattate le macchine elettriche, nelle loro più generali applicazioni e con riferimento alla Direttiva 2006/42/CE (cd. Direttiva macchine). Arricchiscono il libro, quiz a risposta multipla riportati alla fine di ogni capitolo, utili per valutare la propria preparazione ed esercitarsi in vista delle prove d’esame. Il manuale, per le caratteristiche descritte, è particolarmente consigliato per la preparazione ai concorsi negli enti locali, nei Ministeri e nei Vigili del Fuoco, in quanto costituisce: sia un ottimo strumento di ripasso per chi già possiede consolidate basi in tale disciplina; sia un valido supporto anche per chi studia questi argomenti per la prima volta.

Ti fideresti di un amico che non esiste? Ti piacerebbe se i tuoi cari scomparsi continuassero a parlarti per mezzo di una chat? Saresti disposto a donare il tuo cuore a una macchina capace di imitare perfettamente l'amore? Quelle che, fino a ieri, potevano sembrare domande adatte a un romanzo di fantascienza, sono questioni che diventano oggi sempre più attuali sia dal punto di vista etico che giuridico. Diario di un chatbot sentimentale ci guida attraverso una rivoluzione tecnologica che sta trasformando il nostro modo di comunicare, amare, affrontare il lutto e persino confidare i nostri pensieri più intimi a un'intelligenza artificiale, quasi fosse un amico, un terapeuta o un confidente. Dai pionieristici esperimenti con il chatbot Eliza fino ai più moderni modelli di linguaggio, il libro esplora le implicazioni di un mondo in cui chatbot sempre più sofisticati, acquisendo dati personali, simulano emozioni e guadagnano la nostra fiducia al punto da mettere in discussione il confine tra umano e artificiale. Ma siamo consapevoli di quello che accade? E quale prezzo siamo disposti a pagare? Soprattutto, chi controlla davvero queste voci digitali? Attraverso storie reali, testimonianze e un'analisi approfondita Guido Scorza, giurista esperto di privacy, svela i pericoli nascosti dietro l'illusione di una compagnia virtuale perfetta: dalla manipolazione emotiva alla dipendenza, dalla vulnerabilità dei dati alla mancanza di regolamentazione. Perché, se i chatbot arrivano a conoscerci meglio di chiunque altro, chi ci proteggerà da loro?

La domanda oggi è cambiata: non è più se le macchine possono essere intelligenti, ma se possono eguagliarci e superarci. Dopo «La scorciatoia» e «Machina sapiens» il terzo episodio dell'avvincente trilogia sulla nuova era delle macchine pensanti. L'intelligenza artificiale sta ormai raggiungendo le prestazioni umane  su molti dei compiti cognitivi in cui eccelliamo. Ma cosa avverrà dopo? Stiamo entrando in un'epoca in cui le macchine saranno in grado di capire cose per noi incomprensibili? Nessuna intelligenza è illimitata, nemmeno la nostra, e quindi ci chiediamo: cosa si trova al di là dei limiti umani? Ma mentre investiamo grandi capitali per costruire una macchina in grado di competere con noi, ci rifiutiamo di accettare che questo sia possibile. Desideriamo e al tempo stesso temiamo quell'incontro. In questo nuovo, visionario libro di Nello Cristianini vedremo le intelligenze artificiali superare con successo esami difficilissimi, fino all'ultima prova, in cui si cimenteranno su territori impervi anche per i nostri migliori esperti. Riusciremo a capire cosa giace oltre i limiti della nostra intelligenza?

Il nostro cervello non è molto diverso da quello degli antenati dell'età della pietra. Ecco perché, secondo il pluripremiato neurologo Richard Cytowic, è così poco attrezzato per resistere alle incursioni delle Big Tech: a livello fisiologico il cervello umano è ancora programmato per le esigenze molto diverse di un mondo preistorico. La funzione della dopamina negli istinti fondamentali di sopravvivenza, il ruolo delle emozioni nella competizione e, soprattutto, il riflesso di orientamento, uno dei circuiti inconsci che focalizza l'attenzione, sono alla base del funzionamento del cervello, oggi come allora, e sono i responsabili delle nostre dipendenze da smartphone. Con lo stile coinvolgente dei suoi popolari TED Talk, l'autore illustra come funziona la programmazione cerebrale, rivela perché siamo dipendenti dagli schermi e perché i cervelli giovani e in via di sviluppo sono particolarmente vulnerabili; infine, spiega perché abbiamo bisogno di silenzio e cosa possiamo fare per opporci. Conoscere questi meccanismi è il primo passo per cambiare il modo in cui usiamo la tecnologia, resistere al suo potere di assuefazione e riprendere il controllo che abbiamo perso sul nostro tempo. "Richard E. Cytowic ha cambiato il modo di pensare al cervello umano." Oliver Sacks, autore di L'uomo che scambiò sua moglie per un cappello

Nella primavera del 1999 la polizia mi trovò privo di sensi e con una tempia fratturata vicino alla mia bicicletta nella periferia di Parigi, e mi portò in ospedale. I dottori francesi impiegarono alcune settimane per farmi riprendere conoscenza. Ma io non riconobbi mio figlio e dissi di mia moglie: «questa donna sostiene di essere mia moglie». Un dottore mi chiese per quanti anni eravamo stati sposati. Io risposi correttamente «ventiquattro», e il dottore scrisse: «le abilità aritmetiche sono conservate». Così comincia la narrazione del matematico russo Vladimir I. Arnold, un intreccio di eventi storici, matematica, filosofia e avventure personali nel quale – a differenza del protagonista – potremo perderci abbandonandoci al flusso delle cose.

Perché ridiamo? Come nasce e si sviluppa il senso dell'umorismo nel nostro cervello? Ha un impatto sul nostro stato psico-fisico? È presente anche in altre specie? Con un linguaggio semplice ma che non rinuncia al rigore scientifico, il volume risponde a queste e altre domande attraverso una completa e aggiornata rassegna degli studi sperimentali e delle metodologie con cui i ricercatori, grazie alle moderne tecniche delle neuroscienze, ci svelano i meccanismi cerebrali di uno dei più affascinanti fenomeni umani. Un viaggio all'interno della mente che stimola il lettore anche a riflettere sul proprio senso dell'umorismo e su come esso influenzi in modo significativo le dinamiche delle relazioni tra gli individui.

La nascita delle stelle, i big data, la comunicazione fra gli alberi, le lingue fischiate, il guscio di una chiocciola... Questo volume esplora 124 intriganti fenomeni per stimolare una profonda riflessione sul nostro rapporto con il mondo. Le tavole riccamente illustrate avviano un dialogo tra discipline spesso distanti tra loro e creano corrispondenze visive e poetiche in un affascinante intreccio di saperi. Un libro al contempo chiaro e sorprendente, capace di rendere accessibili concetti, sistemi e idee a prima vista molto complessi, permettendo così di comprendere più a fondo la realtà che ci circonda.