Libri di Laura Catastini

Leonardo Pisano detto Fibonacci, il più geniale matematico dell'Europa medioevale, con il suo Liber abbaci del 1202 mostra per la prima volta ai Latini nuovi numeri da scrivere sulla carta, spazzando via l'antico modo romano basato sull'uso dell'abaco e dei sassolini. Malgrado la popolarità di Fibonacci, questo monumentale trattato è ancora poco noto, pur essendo lo strumento teorico che rese possibile nel Duecento la nascita di una nuova economia basata su misure, calcoli e regole che da allora furono condivise e studiate in tutto il mondo. Il volume racconta la rivoluzione economica, sociale e politica resa possibile da questa nuova matematica, fatta di numeri “rotti”, di frazioni multiple, di equazioni e di geometria, fornendo un esempio concreto ed emblematico del rapporto tra matematica e realtà. Arricchito da riproduzioni a colori tratte da un prezioso manoscritto trecentesco, offre anche un'occasione per ripensare al senso dell'aritmetica elementare, che tutti noi abbiamo imparato a scuola, meccanicamente, spesso a fatica, senza conoscerne la storia, i primi algoritmi, le curiosità, i problemi e, soprattutto, i “perché” necessari per sviluppare una moderna didattica della matematica.

Per secoli la geometria euclidea, pietrificata nella inesorabile logica dei suoi cinque postulati, è rimasta il sistema matematico per eccellenza. Violando i postulati, soprattutto il più enigmatico, ovvero il quinto, si scoprì che la magnifica costruzione non era sola: erano possibili altri modi di scalare l'infinito, altre geometrie non euclidee, altrettanto belle e coerenti, attraverso le quali si poteva anche considerare uno spazio a molte dimensioni. Lo sguardo da allora si spostò ancora più lontano fino a scorgere un'intera città fatta di molte costruzioni geometriche, dalle forme più strane e meravigliose, alcune delle quali utilizzate dai fisici, a cominciare da Einstein, per misurare lo spazio astronomico. Da Sacchen a Eulero, da Beltrami a Gauss a Riemann, una storia affascinante di idee, tentativi e conquiste.

Confusi, irritati, ansiosi, talvolta orgogliosi di non averla mai capita: siamo in molti a provare questi stati d'animo di fronte alla matematica. Qual è il motivo di questo rifiuto? Il nostro cervello è naturalmente attrezzato per parlare, per muoversi nell'ambiente nel modo più produttivo, non lo è invece per leggere, scrivere e per pensare la matematica; per farlo gli si devono imporre forzose e complesse manovre neurali. Una scienza dunque "innaturale" e lontana dal senso comune? Questo libro è una passeggiata tra i solchi della nostra mente e le creazioni matematiche - dall'algebra alla geometria al calcolo delle probabilità - che cercano di seminarvi qualcosa. Giunti alla sua conclusione avremo forse capito le cause delle nostre difficoltà e come riuscire a superarle: perché la matematica, se comunicata in modo appropriato, può diventare piacevole e appassionante.

Il Kitab al-jabr wa al-muqabala, scritto dal matematico arabo al-Khwarizmil tra l'813 e l'833 a Baghdad, segna l'atto di nascita dell'algebra come disciplina a sé, con i suoi specifici oggetti, le sue metodologie e le sue applicazioni. Il libro aprì la strada a un nuovo dominio di ricerca, l'algebra appunto, che pur diventato il linguaggio di tutta la scienza è ancora oggi conosciuto solo in parte. Il volume presenta la prima traduzione in italiano del testo di al-Khwarizmi, affiancata da una trascrizione nel linguaggio simbolico attuale. Racconta inoltre le prime scoperte, i primi risultati, i primi problemi sviluppati nel mondo arabo e, a partire da Fibonacci nel XIII secolo, in quello latino, nell'intento di restituire al lettore il pathos della ricerca, con le sue speranze e delusioni, i risultati parziali e le soluzioni definitive. Ciò mette in luce, tra le altre cose, la grande vivacità scientifica del mondo arabo medievale, quasi del tutto sconosciuta al grande pubblico italiano.

Questo libro nasce da alcuni laboratori per studenti delle scuole superiori, che sono stati realizzati all'interno del Progetto Lauree Scientifiche grazie a un lavoro di ricerca e sperimentazione comune di scuole e università. I temi dei laboratori sono stati scelti in modo che l'intreccio tra matematica e arte sia culturalmente convincente e didatticamente utile: la prospettiva, la costruzione del piano proiettivo con i suoi punti all'infinito, l'omologia di Piero della Francesca, la catenaria, la sezione aurea, i numeri di Fibonacci, le tassellazioni del piano. Nei laboratori, insieme all'insegnante, gli studenti hanno incontrato fenomeni, affrontato problemi, costruito oggetti e concetti lavorando con le mani e con la mente. Hanno imparato tecniche, usato strumenti, dimostrato teoremi. Il libro e il CD allegato vogliono dare al lettore la possibilità di riprodurre tutto questo e quindi per ogni argomento forniscono un quadro dei concetti matematici, alcuni elementi della genesi storica delle idee e materiali didattici: immagini di opere d'arte, figure e schemi grafici, schede di lavoro, animazioni, pagine di geometria dinamica, software.