Matematica e scienze

Perché la matematica funziona? Come mai si riesce ad applicarla a tante situazioni per le quali essa serve a scoprire degli aspetti che altrimenti non si colgono o restano sfuggenti o incompresi e intrattabili? Qual è il rapporto dei suoi simboli e delle sue operazioni con gli oggetti e gli eventi reali, e con la conoscenza in generale? Tutto ciò che della realtà si riesce a conoscere solo con la matematica è scoperto o inventato? Rapidi accenni a sviluppi storici salienti della disciplina mostrano come questa potrebbe venire applicata a settori dai quali attualmente è esclusa. Ne conseguirebbero conquiste imprevedibili tanto in tali settori quanto in matematica. Attesta l'attualità del tema, che l'articolo su di esso «A plea for a mathematical approach in psychology», Lettera Matematica International Edition, Springer-Verlag Italia, 23 luglio 2014, ha suscitato un vasto interesse internazionale, procurando all'autore numerosi inviti come relatore e come presidente di sezione a convegni internazionali, a entrare in comitati editoriali di riviste internazionali e a collaborare sia con esse sia con istituti internazionali di ricerca scientifica di informatica, di neurologia e neurochirurgia, di psicologia medica e di scienze dell'educazione, dagli Stati Uniti, Canada, Olanda, Inghilterra; alla Cina, Singapore, Malesia.

L'autore porta argomentazioni forti a favore di una visione scettica sull'efficacia della medicina moderna. Il libro si basa su ricerche interdisciplinari e fonda le argomentazioni su esempi medici. È accessibile a lettori di qualsiasi formazione accademica.

Uno dei più profondi misteri del nostro universo è costituito dal problema della sua origine: il Big Bang ci spiega la sua nascita, ma cosa ci predice della sua fine? Roger Penrose, premio Nobel per la Fisica nel 2020, si interroga su questa domanda da tutta una vita, da quando era allievo a Oxford e compagno di studi di Stephen Hawking. Sfruttando e rileggendo in modo originale le più grandi scoperte degli ultimi decenni – dalla materia all’energia oscura, fino ad arrivare alla radiazione cosmica di fondo ai buchi neri – Penrose azzarda una nuova teoria unitaria detta CCC, “cosmologia ciclica conforme”, nella quale ci spiega la storia dell’universo come una (infinita) successione di eoni, dove la fase finale dell’uno coincide con l’inizio di quello seguente. Risolvendo così una serie di incongruenze date dalla teoria della continua espansione, Roger Penrose descrive in uno stile illuminante e comprensibile, ma ricco di apparati e possibilità di approfondimento per i lettori più esperti, una teoria che è una sorta di eterno ritorno dell’uguale cosmologico, compiendo ulteriori passi avanti nella scoperta del nostro universo e aprendo a prospettive di studio completamente nuove.

L'arrivo di un messaggio inatteso da parte di qualcuno che amiamo, la prospettiva di una promozione sul lavoro, l'uscita imminente di una nuova stagione della nostra serie tv preferita. Tutti conosciamo il sottile senso di euforia che corre sottopelle in queste situazioni, e in molte altre che scandiscono ogni giorno le nostre vite. Assai meno nota è invece la responsabile di questa sensazione inconfondibile, che pur senza accorgercene tendiamo immancabilmente a ricercare: la Dopamina. Si è creduto a lungo che la dopamina, un neurotrasmettitore prodotto in diverse aree del nostro cervello, fosse solo la "molecola del piacere". In questo libro innovativo e sorprendente, Daniel Z. Lieberman e Michael J. Long dimostrano che in realtà è molto di più: solo una cellula cerebrale su due milioni produce dopamina, eppure queste cellule esercitano sul comportamento umano un'influenza decisiva. La dopamina è la molecola che ha permesso ai nostri antenati di sopravvivere e alla società di progredire; è, soprattutto, la molecola del desiderio, quella che scatena i nostri impulsi e ci induce a cercare stimoli sempre nuovi, che ci porta a esplorare luoghi sconosciuti e lontani, o che ci fa mettere a rischio un amore felice solo per l'ebbrezza di una nuova conquista. Sesso, gioco d'azzardo, cibo, droghe. La dopamina pretende da noi sempre qualcosa in più, ma a quale prezzo? È possibile trovare il giusto equilibrio tra desiderio e soddisfazione? Attraverso esperimenti scientifici, storie di vita quotidiana ed esempi tratti da cinema, musica, letteratura e serie tv, Lieberman e Long ci aiutano a comprendere come funziona davvero la chimica dei desideri, svelando cosa si nasconde dietro lo specchio delle nostre brame.

L'Intelligenza Artificiale è una delle più grandi promesse dell'umanità; grazie ai suoi sviluppi, attuali e futuri, saremo probabilmente in grado di fare cose che oggi sarebbero impensabili, vivremo meglio, e magari più a lungo e più felici. E tuttavia c'è una nube minacciosa sopra il cielo dell'Intelligenza Artificiale, e con questo libro Nick Bostrom è stato il primo a vederla e ad analizzarla, lanciando un allarme che ha avuto un'eco vastissima in tutto il mondo. Siamo certi che riusciremo a governare senza problemi una macchina «superintelligente» dopo che l'avremo costruita? Se lo scopo dell'attuale ricerca sull'Intelligenza Artificiale è quello di costruire delle macchine fornite di un'intelligenza generale paragonabile a quella umana, quanto tempo occorrerà a quelle macchine, una volta costruite, per superare e surclassare le nostre capacità intellettive? Poco, ci informa Bostrom, pochissimo. Una volta raggiunto un livello di intelligenza paragonabile al nostro, alle macchine basterà un piccolo passo per dare origine a superintelligenze che per noi risulteranno rapidamente inarrivabili. A quel punto le nostre creature potrebbero scapparci di mano, non necessariamente per «malvagità», fino alle prospettive ipotizzate da tanta narrativa e filmografia di fantascienza: distruggere l'umanità o addirittura il mondo intero. Per questo – sostiene Bostrom – dobbiamo preoccuparcene ora. Per non rinunciare ai benefici che l'Intelligenza Artificiale potrà apportare, è necessario che la ricerca tecnologica si ponga adesso le domande che questo libro pone con enorme chiarezza e chiaroveggenza.

Com’è cominciata la vita? Come si è evoluta per arrivare fino a noi? Come e perché è stata ricreata in laboratorio? La si può rendere immortale? Sono domande che non possiamo non farci. E a cui la scienza continua a dare risposte nuove e sorprendenti. Nel giro di pochi anni è cambiato tutto; oggi non solo il Dna si può estrarre e sequenziare con risultati assai affidabili ma questi studi aprono prospettive inimmaginabili. Cominciamo a capire chi erano davvero i nostri antenati e che rapporto c’era fra loro e i nostri cugini più prossimi, come si sono spostati da una parte all’altra della Terra, e come si sono incrociati. E come quelle migrazioni – così simili a quelle di oggi – ci abbiano consentito di prendere dai Neanderthal il buono (i geni capaci di difenderci da certi batteri e virus) e qualche volta il meno buono (la predisposizione a certe malattie). Sono solo alcune delle maggiori rivelazioni che negli ultimi anni stanno rivoluzionando la conoscenza dell’uomo, della sua storia e del mondo che ha popolato: dalla nascita della vita sulla Terra al sogno (impossibile) dell’immortalità. Tra geni e cellule, Covid e vaccini, creatività e studi sul cervello, uno dei maggiori rappresentanti della ricerca in Italia guida il lettore attraverso i più recenti e affascinanti sviluppi della scienza moderna spiegando come solo un rinascimento della ricerca possa contribuire a disegnare un futuro migliore per la nostra specie e il pianeta in cui viviamo.

Ciò che è tecnologicamente possibile è anche lecito? Questa è la domanda originaria della bioetica, quel ramo del sapere che risponde all'esigenza di una riflessione morale per l'uomo contemporaneo – con la specifica funzione di “ponte” fra le scienze naturali bio-sperimentali e le scienze umane etico-antropologiche – per identificare le nuove forme di responsabilità dell'uomo nei confronti della vita. La bioetica ha dunque il compito di cercare risposte a quesiti delicati e complessi: è giusto sperimentare su embrioni umani o donare l'utero per la gestazione? Quali sono i dilemmi etici dell'eutanasia e del suicidio assistito? Ci sono limiti nell'applicazione dei trattamenti sanitari e nell'accesso alle cure? Domande che si moltiplicano, con riferimento alle tecnologie emergenti – le neuroscienze, la medicina di precisione, la correzione e il potenziamento genetico, l'intelligenza artificiale – e al mondo animale, all'ambiente, alle generazioni future. Riflettere su questi temi consente di partecipare al dibattito sociale attuale, interrogandosi sulla giustizia, sul senso e sul fondamento del valore della vita umana e non umana, sui confini della libertà e della responsabilità dell'uomo nei confronti degli altri e della natura.

Che cosa ci differenzia davvero dai nostri parenti nel mondo animale? E che cosa possono insegnarci su noi stessi? Partendo da queste domande, Norbert Sachser ci accompagna alla scoperta della vita interiore degli animali, rivelandoci ciò che oggi sappiamo sui loro pensieri, sentimenti e comportamenti. A tratti sorprendente e umoristico, sempre stimolante, Come noi? ci invita a compiere un viaggio nel regno animale, spiegandoci come i cani dimostrano empatia, perché gli scimpanzé fanno la guerra, il modo in cui le cavie si organizzano in società e come corvi e cornacchie sono in grado di costruire strumenti per catturare il cibo. Sachser dà vita alla scienza con esempi e aneddoti tratti dalle sue ricerche, illuminando i grandi passi avanti che sono stati fatti negli ultimi trent'anni nella comprensione degli animali. In definitiva, Come noi? ci invita a mettere in discussione i nostri preconcetti: più li guardiamo da vicino, più vediamo l'umanità nei nostri simili.

Anche le lumache si innamorano? I piccioni sanno riconoscere la bellezza? E i delfini abboccano ai trucchi di magia? Per scoprire la risposta non resta che tuffarsi in acqua, un ambiente meno pacifico e silenzioso di quanto ci si aspetterebbe: tra i polpi australiani che si lanciano alghe e conchiglie in fondo al mare, gli sputi dei pesci arciere e le carpe che ascoltano musica blues, bisogna fare attenzione soprattutto alla guida spericolata dei pesci rossi. Per sfuggire alla traiettoria delle loro fiammanti cabriolet, torneremo sulla terraferma, ma senza smettere di stupirci: se fuori dall’acqua ci si innamora strisciando con i dardi avvelenati delle chiocciole, si scoprirà poi che le dimensioni contano per tutti, anche per i bombi, e che arte e magia non sono affatto piaceri esclusivamente umani. Le api sanno distinguere le pennellate impressioniste di Monet da quelle cubiste di Picasso, gli uccelli giardiniere seducono le loro femmine con meravigliosi giochi prospettici e le mantidi amano il cinema, rigorosamente in 3D. Ma si incontrano anche topi che si trasferiscono in città, cani che è meglio non svegliare dai loro sogni e gatti che sanno tutto di noi. Con una penna spigliata e ironica, Giulia Bignami ripercorre i risultati scientifici emersi negli ultimi anni in varie università del mondo, accompagnandoci in un viaggio esilarante e ricco di sorprese tra i più curiosi esperimenti etologici, illustrati dall’immaginazione di Laurina Paperina. Divertimento e scienza si mescolano in un racconto appassionante che, accorciando sempre più le distanze con gli animali non umani, ci parla moltissimo anche di noi.

Immaginate di dover spiegare che cos’è il dolore fisico a una persona che non l’ha mai provato in vita sua. Che cosa direste? È la prima delle tante domande che guidano la giornalista scientifica Roberta Fulci nella sua indagine sulla natura del dolore. Il dolore si può misurare? Può essere considerato un senso? In passato era vissuto diversamente? Che significato evolutivo ha? La nostra idea di dolore cambia con l’esperienza, l’ambiente, la lingua, la cultura? Ogni risposta apre nuove prospettive e nuovi interrogativi che ruotano sempre attorno alla questione centrale: che cosa chiamiamo dolore? Roberta Fulci ha parlato con i protagonisti della ricerca sul dolore, affrontando il tema con brio e con una scrittura coinvolgente che mette da parte l’approccio accademico per intrecciare le storie più diverse: dal ricercatore che colleziona micidiali punture di insetto al polpo che sceglie da che parte stare, fino alla neuroscienziata che mostra ridendo la sua “stanza delle torture”. Restituendo così un quadro ricco e sorprendente di un tema tanto complesso quanto universale nelle nostre vite.

Che siate turisti o cittadini di Napoli, capiterà anche a voi di passeggiare sul lungomare di via Caracciolo e fermarvi a guardare incuriositi il bianco edificio che campeggia nella parte est della Villa Comunale. Questo libro diffonde un melodioso «Entrate, e venite a scoprire il presente e il passato di quel luogo che dal mare prende e al mare dà». Fondata nel 1872 su quello che all’epoca era ancora un litorale sabbioso, la Stazione Zoologica Anton Dohrn celebra oggi i suoi primi 150 anni di ricerca sul mare: dal golfo di Napoli alle distese di ghiaccio dell’Antartide, il mare e i suoi organismi sono i protagonisti di una storia che affonda le sue radici nell’idea di uno, e nella forza e nell’impegno di molti. La Stazione Zoologica porta il nome del suo fondatore Anton Dohrn, zoologo e visionario dell’Ottocento, e nel 2022 conta oltre 200 dipendenti e una rete di sedi in Calabria, Lazio, Liguria, Marche e Sicilia. Sfogliando il libro, ascolterete la voce dei ricercatori, ognuno a raccontare ciò che si è fatto e ancora oggi si fa dentro le mura di questo edificio e delle sue sedi periferiche oppure prendendo il largo, a bordo delle imbarcazioni.

“Il Paradosso della Schizofrenia” è un viaggio nella scienza, un’opportunità per comprendere meglio il funzionamento della mente umana attraverso la prospettiva dell’Evoluzione, tentando di rispondere a un “paradosso”: Perché oggi esiste la schizofrenia? Attraverso una narrazione avvincente, questo saggio scientifico-divulgativo esamina la natura della schizofrenia, le sue origini e il suo impatto (presunto!) nella società Paleolitica. Prendendo in considerazione decenni di ricerca in antropologia, psichiatria e genetica, e accompagnato da brevi racconti ambientati nel Paleolitico, “Il Paradosso della Schizofrenia” offre al lettore una spiegazione razionale e affascinante per una delle più enigmatiche malattie mentali.