Matematica e scienze

Se l’evoluzione avesse un vecchio saggio che la governa, potrebbe sentenziare: «Datemi quattro miliardi di anni e trasformerò un batterio nell’uomo vitruviano». A guidare l’evoluzione non c’è un disegno intelligente o un risultato da raggiungere. C’è solo un’inconfutabile realtà: il pianeta subisce continui, impercettibili e radicali cambiamenti, a volte sconvolgenti, e la vita cerca di adattarsi come può. Questo volume racconta un lungo viaggio: dalle forme più elementari e ancestrali della vita, i batteri, insostituibili benefattori alcuni, nostri mortali nemici altri, fino ai sapiens, che al momento rappresentano il culmine di un percorso evolutivo su questo pianeta che è passato da catastrofi ecologiche e accelerazioni genetiche a sconvolgimenti ambientali ed estinzioni imprevedibili. Il tutto raccontato con il linguaggio della scienza e della divulgazione. Il genere umano non compare per caso nella storia dell’evoluzione, bensì a seguito di un lunghissimo iter durato miliardi di anni e in cui ogni evento, ogni circostanza, ogni passaggio ha determinato quello successivo. Se solo uno di questi avvenimenti fosse stato diverso, oggi non saremmo qui a leggere questo libro.

Operando in chiave evoluzionistica, Simona Ginsburg ed Eva Jablonka mostrano che la coscienza può assumere forme diverse. Non è un privilegio dei soli esseri umani, ma si ritrova anche in forme di vita come i polpi (che sembrano capaci di esprimere emozioni cambiando colore) o le api (capaci di socializzare). Le autrici cercano di individuare un possibile marker evoluzionistico della transizione alla coscienza e propongono affascinanti ipotesi speculative sull’intelligenza artificiale e le menti extraterrestri.

Il “cielo stellato sopra di noi” è stato da sempre fonte di curiosità, motivo di stupore e oggetto di osservazioni appassionate, anche in virtù delle suggestioni trascendenti che suscita la sua apparente eternità. Un cammino di conoscenza e di coscienza cominciato migliaia di anni fa e che negli ultimi quattro secoli ha conosciuto una crescente accelerazione grazie ai progressi della tecnologia e alla proliferazione di quei giganti sulle cui spalle siamo potuti salire per guardare sempre più lontano: pensatori e scienziati che per semplicità chiameremo geni. Con un linguaggio semplice e adeguato a lettori che non abbiano specifiche competenze scientifiche ma amino tenersi informati, il libro offre alcuni flash sull'avvincente percorso per aspera ad astra, soffermandosi su alcune delle tante pietre miliarie degli ormai innumerevoli geni che hanno concorso a posarle.

Il testo è il "Discorso preliminare del traduttore", contenuto in Peter Shaw, "Leçons de chymie, propres à perfectionner la physique, le commerce et les arts", Paris, Jean-Thomas Hérissant, 1759. In realtà la traduttrice, che non si firma per scelta, come farà in ogni suo scritto, onde non rivelare di essere una donna, fa molto di più che tradurre il testo di Shaw. Non solo interviene e corregge l’autore, ma soprattutto offre un dettato che si presenta come una vera e propria opera originale che può essere sganciata, senza alcun problema, dal testo di Shaw. Il Discorso è infatti una vera e propria genealogia della Chimica, una grande pagina di Storia della Scienza, una messa a punto delle strutture, delle condizioni e del metodo che reggono il discorso sulla chimica come scienza a sé, liberata dalle grinfie dell’alchimia, e non più appendice della fisica e della medicina.

Che cosa sono i sogni? Da dove vengono? Per migliaia di anni l'uomo ha cercato di dare una risposta al mistero di quest'esperienza universale, connaturata all'esistenza stessa della specie umana, ma senza grande successo. In questo saggio due neuroscienziati, fra i più noti specialisti mondiali dell'argomento, propongono un'innovativa e avvincente teoria che riconosce il sogno come uno strumento per cogliere il significato di informazioni latenti nella memoria, a cui di rado abbiamo accesso da svegli; spiegano qual è il posto dei sogni nella storia evolutiva della specie umana e qual è la funzione degli incubi; dimostrano come i sogni possano essere usati per stimolare la creatività individuale. Tutta la più avanzata scienza dei sogni. Raccontata con una magistrale capacità narrativa. Molto più di quanto abbiate mai sognato.

La nuova edizione del libro Produzione di coppie di-elettroniche in regime relativistico si apre con l'indicazione delle evidenze sperimentali della diffusione della collaborazione ATLAS del CERN, che conferma l'importanza dello schema collisionale che sta alla base di questo lavoro. Dopo la trattazione sperimentale, con le misure della sezione d'urto in massa invariante sia per le collisioni binarie che quelle nucleo su nucleo, che sono iniziate al Bevalac, con lo spettrometro DLS, sono proseguite, oggigiorno, al GSI con lo spettrometro HADES alle energie relativistiche, viene condotto un confronto delle previsioni dei modelli teorici e di calcolo che meglio si avvicinano allo curve sperimentali. Segue l'introduzione della QED, alla base del Modello Standard delle particelle elementari, con condizioni di coerenza delle fasi dei campi elettromagnetici e nucleari. Vengono risolte le equazioni accoppiate in condizioni di coerenza ed i calcoli sono svolti tenendo conto delle regole di Feynman riportate nel libro Teoria del campo quanto-relativistico pubblicato dallo stesso autore con l'Aracne editrice, a cui si rimanda per uno studio propedeutico della configurazione fisico-matematica del presente volume. Il volume si conclude con un'ampia bibliografia che qualunque studioso può trovare utile nel suo percorso di ricerca scientifica. Allegati al libro ci sono alcuni dei file usati nel software per svolgere i calcoli simbolici e numerici che portano alle conclusioni che il Modello Standard rappresenta il modello, attualmente migliore, con eccellenti accordi della teoria con i dati sperimentali. Per chi desidera una trattazione più snella può indirizzarsi alla versione del 2015 con lo stesso titolo e dello stesso autore.

Il seguente lavoro nasce dal desiderio di avvicinare in modo non convenzionale, giovani e meno giovani, alla matematica, tentando di mostrare l’aspetto soave e leggero di una disciplina tanto temuta, perché spesso ingiustamente tacciata di essere ostica, arida e non per tutti! Nata per esigenze pratiche del far di conto, del risolvere questioni legate all’agrimensura, sviluppatasi nel tempo come valido ausilio nella navigazione e nella soluzione di problemi di ordine commerciale, ciononostante la matematica assume sin dall’antichità una connotazione ben più ampia e generale, rappresentando lo studio di enti intangibili, diviene scienza delle strutture e delle relazioni astratte. Nell’antica Grecia era già considerata la regina delle scienze, un rigoroso sistema logico deduttivo per comprendere la realtà tutta, o meglio, era ritenuta il metodo che sottende a ogni altra disciplina.

Un fisico teorico ridisegna una mappa del nostro mondo per identificare nuove pratiche e spazi di libertà. Utilizzando le teorie della complessità e della computazione, suggerisce una rilettura sistemica di mente, cultura, lavoro, comunicazione e tecnologia, mostrando che esiste una via di fuga dai destini algoritmici, possibilità che passa da un riappropriarsi della virtualità come strumento politico di liberazione, unico e forse ultimo modo di evitare l'imminente rotta di collisione tra epistemologia, economia ed ecologia.

«La vita non è altro che chimica» e «la vita non è riducibile a chimica» sono le due idee opposte dello storico problema di identificare la specificità del vivente. Sebbene siano due posizioni in contraddizione, per entrambe la chimica è un punto di riferimento per leggere il vivente, la prospettiva privilegiata con cui interpretare il vivente. La vita, come le altre proprietà emergenti, non si esaurisce nelle relazioni con l’interno (le sostanze chimiche costituenti) e con l’esterno (l’ambiente), ma senza di esse non è studiabile scientificamente. Il linguaggio chimico, infatti, è il linguaggio universale della materia, sia di quella che costituisce le rocce sia di quella degli organismi viventi e, parafrasando Galileo, la materia dell’universo è scritta in linguaggio chimico e i suoi caratteri sono atomi, molecole e macromolecole.

Gli alimenti servono per nutrirsi, accompagnano momenti conviviali, contribuiscono al benessere, possono veicolare oppure prevenire malattie. Svolgono un ruolo importantissimo e sfaccettato, che può essere esplorato, nei suoi aspetti complementari, attraverso la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e le sue diverse metodologie. La risonanza magnetica nella scienza degli alimenti è il primo testo universitario italiano dedicato all’applicazione dell’NMR nello studio degli alimenti, una tecnica sempre più diffusa e ormai imprescindibile, in grado di investigare le diverse matrici alimentari e che ha assunto un grande rilievo, soprattutto in Italia dove l’attenzione al cibo è radicata nella cultura e nello stile di vita. Scritto da una squadra di 61 tra autrici e autori, provenienti da diversi centri di ricerca italiani, questo libro insegna a capire le principali metodologie e come si applicano. È diviso in due parti: Metodologie NMR spiega le diverse metodologie illustrandone il funzionamento generale e le potenzialità d’uso, con approfondimenti sull’uso dei Big Data e della chemiometria; Applicazioni descrive come si applicano queste metodologie agli alimenti, con particolare attenzione a quelli di rilievo per la cultura e l’economia italiana e alle problematiche a essi collegate, come l’origine geografica o la sofisticazione. È un’opera dalla doppia natura, teorica e applicativa, che mostra nel concreto il vasto uso della tecnica grazie all’ampio numero di esempi riportati. Oltre ai numerosi grafici e alle illustrazioni, la didattica è supportata dall’organizzazione dei capitoli, che nella parte applicativa presentano una struttura ricorrente: le caratteristiche dell’alimento o del gruppo di alimenti, le metodologie usate per quel tipo di alimento, Focus sulle metodiche di analisi tradizionale e di approfondimento tecnico, infine esempi pratici di applicazione, con risultati tratti da esperimenti effettuati in diversi centri di ricerca.