Matematica e scienze

Come sarebbe viaggiare davvero nell'universo? Essere proprio lì, fisicamente? Ad esempio, come ci apparirebbero gli anelli di Saturno se fossimo su un'astronave, a pochi chilometri da loro? Cosa ci succederebbe se cadessimo in un buco nero, cosa vedremmo davanti ai nostri occhi (presumibilmente per l'ultima volta)? Con un misto di scienza d'avanguardia e fantascienza ben congeniata, Philip Plait descrive quali sensazioni proveremmo se potessimo essere testimoni diretti di una visita nello spazio. Ogni luogo viene descritto da un punto di vista soggettivo, mostrando al visitatore spaziale il probabile aspetto di pianeti lontani, come fosse lì, a viverli in prima persona. I luoghi scelti da Plait per questa visita spaziale sono la Luna, Marte, un asteroide, Saturno, Plutone, una stella nana rossa, una stella binaria, un ammasso globulare, una nebulosa e un buco nero. La dimensione fantastica (ma ben ancorata ai dati scientifici più aggiornati) ovviamente aumenta man mano che ci si allontana dalla Terra. Mentre per la Luna abbiamo un'idea piuttosto precisa di cosa ci aspetterebbe se davvero potessimo fare una visita turistica (in fondo ci siamo stati), e per Marte possiamo ricavare dati e immagini dagli strumenti che abbiamo paracadutato sulla sua superficie, per gli oggetti successivi le cose si fanno via via più sfumate, soprattutto oltre i limiti del Sistema solare. Ma non ci mancano comunque i dati su cui fare le nostre congetture in maniera accurata. Alla fine di questa lettura la sensazione è che abbiamo imparato molto di come sia fatto l'Universo, ma lo abbiamo fatto viaggiando e divertendoci.

La fisica dei quanti nasce dall’esigenza di spiegare dei fenomeni naturali non interpretabili da quella che oggi chiamiamo la fisica classica di fine ‘800. La crisi esplose quando i fisici cominciarono a studiare la struttura intima della materia: l’atomo e i suoi costituenti. La meccanica quantistica, sviluppata tra il 1920 e il 1930 da grandi e visionari scienziati, costituisce uno strumento potente per spiegare la fisica del microcosmo e non solo, poiché comportò anche una rivoluzione per il nostro stesso modo di pensare, dal punto di vista scientifico e filosofico. Il libro raccoglie delle lezioni che Antonio Ereditato ha tenuto al centro di ricerche Biogem nel 2022, per «studenti principianti ma curiosi». Il corso tocca tutti questi aspetti, cercando di limitare il formalismo e gli aspetti matematici, ma insistendo invece sulla fenomenologia della teoria, sulle evidenze sperimentali e sul percorso storico. Come recita un motto riguardo alla scuola di Copenaghen, “Zitto e calcola!”, la meccanica quantistica, è un mezzo affidabile ed efficiente per la comprensione quantitativa della natura.

Un viaggio alla scoperta della percezione. Vista, udito, olfatto, gusto, tatto: già Aristotele elencava i classici cinque sensi. Ma solo negli ultimi decenni stiamo cominciando a capire le enormi virtù di ciascuno, e abbiamo anche compreso che il numero dei sensi è in realtà molto maggiore: c'è chi arriva a contarne cinquantatré. In questo saggio il biologo inglese Ashley Ward ci introduce alle più sorprendenti, meravigliose, divertenti acquisizioni scientifiche grazie a una capacità divulgativa e narrativa eccezionale, accompagnandoci in un viaggio seducente alla scoperta di come scopriamo il mondo. Poiché se ogni specie percepisce un mondo diverso, e quello percepito dagli umani è tutto speciale, la percezione di ciascuno di noi è unica. Perché, allora, le donne hanno un olfatto migliore degli uomini? Perché (davvero!) agli innamorati il Danubio sembra blu? Come sta cambiando il tatto con i moderni schermi? Qual è la ragione biologica per cui ai bambini non piacciono le verdure? E quali sono i tanti sensi nascosti che neppure sapevamo di avere? Dopo aver letto "La vita segreta dei sensi", non vedrete (non udrete, non annuserete, non assaggerete, non toccherete) più le cose nello stesso modo.

«La sincronicità è un fenomeno in bilico tra scienza ed esoterismo. Oggetto di studio di Carl Gustav Jung, egli lo ha definito il principio complementare alla causalità e caratterizzato da un "Senso", criterio ordinatore degli eventi affini che pervade tutta la realtà. Il suo manifestarsi sarebbe visibile tramite eventi contraddistinti da un fondamento archetipico, ossia che riprendono strutture psichiche, inconsce ed ereditate da tempi arcaici, che formano "l'inconscio collettivo", universale e comune a tutti gli individui. Questi archetipi sono riscontrabili nella storia, nell'arte, nelle forme e nel pensiero dell'uomo fin da tempi antichissimi e secondo le leggi della fisica quantistica ciò avrebbe una spiegazione scientifica.» (dalla prefazione di Cristina Muccioli)

Mentre l'UNESCO si occupa di proteggere e conservare per le generazioni future il nostro patrimonio culturale e naturale, fiumi di fango e di melma travolgono ogni cosa. Tutto questo è la prova tangibile dell'inquinamento giunto a livelli insostenibili. Questo libro che ha preso il nome di «Itaca», l'isola del mitico Ulisse il quale anelava di tornare in patria, ricca di vegetazione e di benessere, così come noi speriamo di riavere un mondo pulito. In questo libro si dice come sostituire il petrolio con l'idrogeno con impianti fotovoltaici ed eolici senza usare terreno agricolo; e di come evitare le grandi pale eoliche, micidiali per il paesaggio, la fauna avicola e dannose per la popolazione. Nel produrre energia pulita non dobbiamo creare danni collaterali, come già si sta facendo anche da parte di multinazionali di proprietà Statale. Si dice anche come creare lavoro per molti e ricchezza per tutti creando oltre 10 piattaforme ecologiche innovative e risparmiando 100 miliardi all'anno di petrolio altamente inquinante.

anno 2 - n. 1 - luglio 2023.

Risoluzione guidata degli esercizi di Elettromagnetismo ed Onde ripresi dai testi classici “Mazzoldi, Nigro e Voci, Elementi di Fisica e Fisica, Elettromagnetismo e onde” . Per la risoluzione degli esercizi, il presente testo utilizza i risultati ottenuti dalla teoria dell’elettromagnetismo e delle onde.

Il volume, risultato di anni di lezioni ed esercitazioni, rappresenta una valida guida alla chimica computazionale applicata alle molecole organiche, con una sintesi dei principi di base della meccanica quantistica e dei concetti necessari per la descrizione di sistemi complessi a molti elettroni. Il testo comprende esempi pratici e problemi di reattività e struttura su molecole organiche, che permetteranno di applicare le conoscenze acquisite attraverso l’utilizzo di programmi di calcolo molecolare commercialmente disponibili. Lo studente scoprirà come ottenere informazioni sulle proprietà delle molecole e come utilizzare i modelli formali per descrivere i sistemi molecolari.

Suzanne Simard è una pioniera nel campo della comunicazione e dell'intelligenza delle piante: nel 1997 dimostrò in un articolo su «Nature» come gli alberi comunicassero tra loro attraverso un'immensa rete sotterranea di funghi, riscrivendo uno dei paradigmi della teoria evoluzionistica, secondo cui è la competizione tra le piante a modellare le foreste. Simard suggeriva infatti che fossero la vicinanza e la collaborazione, la diversità e l'inclusione a garantire la vita, l'ecologia e il benessere dei grandi boschi. In queste pagine, commoventi e profondamente personali, l'autrice condivide il suo mondo, ricordandoci che la scienza non è un regno separato dalla vita ordinaria, ma profondamente connesso con la nostra umanità.

Da Leonardo Da Vinci ai giorni nostri, la storia della botanica in Italia viene raccontata dall'autore attraverso 280 brevi biografie dei principali personaggi, molti dei quali dei veri e propri giganti, che hanno contribuito allo sviluppo della "Scientia amabilis" svolgendo un ruolo importante per lo sviluppo e l'accumulo di conoscenze botaniche. La prima scheda riguarda Plinio il Vecchio, l'antesignano, del quale nel 2023 ricorrono i duemila anni dalla nascita. Le schede successive sono raggruppate per epoca (Sedicesimo secolo, Diciassettesimo secolo, Diciottesimo secolo, Diciannovesimo secolo, Ventesimo secolo), seguendo il periodo di attività prevalente dello studioso. All'interno di ogni epoca, i botanici sono elencati secondo la data di nascita. Sono state messe in particolare evidenza le eponimie e le relazioni dei botanici trattati con la Società Botanica Italiana, fondata nel 1888 da Filippo Parlatore.

In questo volume In questo numero, in un’ottica interdisciplinare, si parte dalla nascita della matematica in Mesopotamia di Lucia Mori e si arriva alla riforma Gentile del 1923, con Rossana Tazzioli che racconta come la matematica venisse considerata una disciplina arida e infeconda. Sono passati 100 anni, ma gli effetti si sentono ancora, tanto che la matematica del Novecento è ancora assente nei programmi di scuola, come ci fa notare Ciro Ciliberto in un articolo ricco di proposte. Un progetto didattico innovativo, realizzato in Spagna, viene descritto da Albert Vilalta, mentre sull’insegnamento della fisica quantistica ritorna Mario Compiani con la seconda parte dell’articolo “Teste piene o teste ben fatte?”. Si torna a parlare anche di Italo Calvino, nel centenario della nascita, con Sandra Lucente che analizza le città invisibili con un’intervista a Vito Liturri che ha composto Jazz ispirandosi a Calvino. Pietro Nastasi e Enrico Rogora ricordano Tullio Levi Civita a 150 anni dalla nascita e Fabio Tramontana illustra come la matematica contribuisca a descrivere alcune distorsioni psicologiche nel comportamento di consumatori e investitori. Completano il volume le rubriche “Dialoghi con la storia”, “Cittadino e società”, “Architetture della matematica”, “Arte, musica e letteratura”, “Pensieri computazionali” e “Libri recenti ed evergreen”.