Matematica e scienze

L’interesse dell’uomo moderno per l’universo e i suoi segreti è sempre più vorace. A dimostrarlo, anche fenomeni di culto cinematografico sul grande e sul piccolo schermo, come Interstellar e la serie Netflix Dark per citarne due, per non parlare delle ambizioni marziane di Elon Musk! Scritto da ricercatori e appassionati che hanno lavorato al progetto da diversi luoghi del pianeta, perfetto sia per i neofiti che per i più esperti, Alla scoperta di una Passione chiamata Astronomia promette non solo di incuriosire, ma anche di fornire un quadro chiaro e ampio sullo status attuale delle conoscenze astronomiche: dalla storia dell’astronomia, partendo dai primi studi riguardo la forma e la posizione della Terra nell’Universo, fino ad arrivare alla nascita dell’astrofisica moderna, alla vita delle stelle e all’origine cosmica degli elementi. Scopriremo le opportunità dello sviluppo dei nuovi e potenti telescopi odierni e come ci stanno aiutando nell’esplorazione spaziale, arrivando a sondare i misteri della ricerca della vita nell’universo.

L’immagine più bella che gli astronauti hanno colto dalla Luna è stata quella della Terra. Fulgida e azzurra nel buio più nero, delicata, come vivente. Qualcosa di unico nello Spazio sconfinato. Eppure noi umani siamo spesso inebriati dal sogno di lasciarla per trasferirci su altri pianeti. In principio fu la fantascienza: nel 1966, mentre il programma Apollo era in pieno svolgimento, negli USA andava in onda per la prima volta la serie tv Star Trek in cui la nave stellare Enterprise viaggiava alla ricerca di «strani, nuovi mondi». Lo stesso sogno è alimentato oggi dai piani avveniristici dei nuovi imprenditori spaziali, e offerto come possibile risposta ai cambiamenti climatici e ad altre minacce per la sopravvivenza dell’umanità. Ma – si domanda Amedeo Balbi, astrofisico e apprezzato divulgatore scientifico – è realistico pensare di fondare colonie umane su altri pianeti o satelliti? Quali sono le difficoltà tecniche da affrontare? Come ci si può adattare ai nuovi ambienti? E, soprattutto, ne vale la pena? Questo libro accompagna il lettore in un affascinante e inedito percorso fra immaginazione e scienza analizzando ogni aspetto delle sfide che andrebbero affrontate per insediarsi su altri pianeti, dai tempi di trasferimento alla disponibilità di risorse, dalle richieste energetiche ai rischi per la salute. Allo stesso tempo è una riflessione profonda sul senso della scienza, sui limiti del progresso e sul rapporto fra l’Universo e l’umanità, un invito ad apprezzare la bellezza e la straordinarietà della nostra casa nel cosmo.

Che cos’hanno in comune un proiettile e le montagne russe? Perché le fette biscottate cadono sempre dalla parte imburrata? Com’è possibile che gli uccelli appoggiati sui cavi dell’alta tensione non prendano la scossa? È sorprendente scoprire come la fisica spieghi ogni fenomeno che ci circonda, che si parli di energia, di forza o di elettromagnetismo. Il fascino di questa materia è spesso eclissato dal timore di non riuscire a comprenderla. Ed è qui che entra in gioco Vincenzo Schettini, il professore più amato dal web: con lui, la fisica diventa magia. Sono le sue spiegazioni, vivaci, divertenti, colorate ed efficaci, che rendono facile e comprensibile ogni concetto, soprattutto perché raccontano la fisica che c’è dietro le cose che vediamo e usiamo ogni giorno. Perché quando osserviamo una formica sollevare briciole che pesano 50 volte più di lei, non immaginiamo che è tutta una questione di forze. Quando impostiamo il navigatore, non sappiamo che funziona così bene perché tiene conto della teoria della relatività. E, quando attraversiamo un cancello automatico con la nostra auto, non notiamo la meccanica quantistica che si cela dentro le cellule fotoelettriche all’ingresso. In questo libro, il prof ci porta a fare una passeggiata nella vita reale, e ogni evento diventa lo spunto per una nuova riflessione su come funziona il mondo. Così, tra le teorie applicate nei film western e quelle sul tempo (davvero sei ore al mare sono diverse da sei ore passate in treno senza aria condizionata?), scopriamo che la fisica è in tutte le cose semplici.

«La fortuna è cieca», si sente dire spesso. Ed effettivamente non scegliamo in quale parte del mondo nascere, la nostra famiglia o la condizione economica di partenza. Ma non solo: perché alcuni sono portati per la matematica? Perché certe persone sembrano naturalmente votate alla soddisfazione e alla serenità, mentre altre sono di indole sanguigna o malinconica? E ancora, secondo quale logica una persona si ammala e un'altra no, e perché alcuni devono fare presto i conti anche con la propria salute mentale? Siamo abituati a pensare di essere il frutto di una combinazione di caso e fortuna. Ma se non fosse proprio così? Se ciò che ci succede non fosse soltanto un lancio di dadi? I ricercatori come Kathryn Paige Harden hanno dimostrato come per definire il successo personale, quel connubio di soddisfazione, posizione sociale e salute fisica, giochi un ruolo fondamentale la genetica. Non è soltanto una questione di disposizioni materiali e fortuna se chi è soddisfatto del proprio lavoro e ha più denaro gode in media di una salute migliore. Sono i geni, lo dice la scienza. Perché è vero che siamo plasmati dall'ambiente in cui muoviamo i primi passi come individui, ognuno profondamente diverso dall'altro, ma è anche vero che il DNA è responsabile di gran parte delle nostre differenze, e nei geni bisogna allora cercare anche l'origine ultima delle disuguaglianze. La lotteria dei geni si muove in equilibrio tra gli aspetti filosofici e scientifici dell'eugenetica, smantellandone le connotazioni più reazionarie, abbattendo le idee di superiorità razziale e proponendo invece un nuovo modello sociale egualitario basato sulla genetica comportamentale. Tessendo insieme storie personali e prove scientifiche, l'autrice ci mostra come il nostro rifiuto di riconoscere il potere del DNA non faccia altro che perpetuare il mito della meritocrazia. Non è negando l'influenza della genetica che si appianano le disparità, anzi: combinando scienza e politica, è possibile riconoscere e accettare davvero la caleidoscopica diversità che contraddistingue gli esseri umani. E solo su queste basi potremo provare a costruire una società più equa e più giusta.

Nel grande affresco della Cappella Sistina dipinto da Michelangelo si trovano immagini che richiamano dettagli anatomici del corpo umano e in particolare del cervello. E proprio dalla possibile lettura di quei disegni del grande artista rinascimentale ha inizio il viaggio che compie Giulio Maira alla scoperta della bellezza di quel telaio magico che ci rende unici e diversi da tutti gli altri esseri viventi: un organo che non è sede solo dell’intelligenza ma dei nostri sensi e delle emozioni più profonde. Grazie alla sua lunga attività come neurochirurgo, l’autore ha studiato dall’interno misteri e meccanismi del funzionamento della «macchina più complessa dell’universo». E ci accompagna ora in quest’indagine che spazia dai sentimenti all’intelligenza artificiale, dalla percezione del bello alla felicità, dai neurotrasmettitori alla coscienza, dalla vita alla morte. Un viaggio attraverso brevi lezioni tematiche che conduce il lettore in un mondo straordinario che la scienza ha svelato solo in parte e che, per il futuro, ci riserva ancora nuove affascinanti scoperte.

I progressi compiuti dalla ricerca negli ultimi decenni hanno messo in luce aspetti inattesi e spesso inquietanti di quella che chiamiamo «intelligenza artificiale». Al contempo, stiamo imparando a riconoscere l’esistenza di altre forme di intelligenza, finora ignorate; da quando abbiamo iniziato a studiarli senza pregiudizi, animali, piante e sistemi naturali ci stanno rivelando peculiari e complesse forme di conoscenza. Un intero universo di esistenze e intelligenze diverse dalle nostre, messo a rischio dalle tecnologie con cui stiamo rimodellando e razziando il pianeta. James Bridle – scrittore, artista, nonché uno dei più originali pensatori del nostro tempo – è affascinato dalle molteplici e misteriose manifestazioni delle capacità cognitive. «Lo scopo di questo libro è favorire una nuova visione: guardare oltre l’orizzonte del nostro io e delle nostre creazioni per scorgere un altro tipo, o molti tipi diversi, di intelligenza, che sono qui, sotto il nostro naso, fin dall’inizio, e che in molti casi ci hanno preceduti.» Dai bonobo che costruiscono strumenti complessi alle taccole che ci addestrano a procurare loro il cibo; dalle api che discutono sulla direzione degli sciami agli alberi che parlano tra loro e si nutrono a vicenda; dagli oracoli greci ai polipi e ai satelliti artificiali. Un panorama ricco, variegato e spesso ancora sconosciuto, che ci impone di riconsiderare la nostra idea di intelligenza e, più in generale, il modo in cui guardiamo al mondo. Cosa possiamo imparare da queste diverse forme di esistenza, per salvaguardare l’incredibile ricchezza del nostro pianeta? Quali sono i cambiamenti necessari per instaurare rapporti più giusti non solo tra noi, ma anche con il mondo non-umano? Con infinita curiosità e un approccio tanto affascinante quanto innovativo, Bridle ci guida a ripensare in modo radicale l’ecologia, la tecnologia e le teorie dell’intelligenza, ampliandone le definizioni per arrivare a costruire relazioni significative con l’altro da noi. E per salvare la nostra meravigliosa casa: il pianeta Terra.

COS’È LA NEUROEDUCAZIONE? Si può pensare al neuroeducatore come nuova figura professionale? In questi ultimi anni c’è stato un considerevole aumento di interesse per un nuovo tipo di insegnamento e di educazione, basati sul funzionamento del nostro cervello. È un fatto incontrovertibile che ciò che siamo, pensiamo, sentiamo, impariamo, memorizziamo ed esprimiamo nel nostro comportamento e nel nostro linguaggio sia espressione del funzionamento del nostro cervello, che è in costante interazione con il resto degli organi del corpo, e con tutto ciò che lo circonda, a livello fisico, chimico, familiare, sociale e culturale. Nei 22 capitoli che compongono questo libro si parla dell’importanza dell’emozione, dell’empatia, della curiosità, dei meccanismi di attenzione, dei processi cerebrali di apprendimento e consolidamento della memoria, dei ritmi circadiani e di molti altri ingredienti che contribuiscono a innovare e migliorare l’insegnamento. L’interesse attuale verso questa nuova scienza ci porta a sperare che avvengano cambiamenti importanti nel mondo dell’educazione, che nasca energia nuova nella scuola e nuove consapevolezze nelle famiglie e nelle altre agenzie educative. Una rivoluzione gentile a cui tutti coloro che si occupano di educazione possono dare il proprio importante contributo.

Uno strumento di lavoro e di lettura per i tantissimi movimenti e persone di ogni competenza in grado di agire sui vari aspetti della degradazione della salute in Italia. I governi non riescono a usare il loro potere per invertire il saccheggio della natura, ma la formazione di comunità trasversali ai partiti con gli obbiettivi strategici di rigenerare il territorio, a partire dall’agricoltura senza veleni né dipendenze dall’industria, può costruire un decisivo potere popolare capace aggiungersi con autorità sovrana all’influenza che oggi i governi ricevono solo dalle potenze finanziarie abituate a dominarli per i loro interessi di saccheggio, usura e denaro.

Il testo fornisce le conoscenze teoriche di base di statistica e di analisi dati indispensabili per la formazione di un ingegnere industriale, affiancandole allo studio del linguaggio GNU-R e del software RStudio. Dopo un primo capitolo introduttivo dedicato alla spiegazione del funzionamento di RStudio, nei capitoli successivi la trattazione teorica si alterna con l'analisi di casi pratici affrontati mediante GNU-R. Gli argomenti trattati vanno dalla statistica inferenziale al concetto di qualità industriale; dalle tecniche per la regressione alla valutazione degli intervalli di confidenza; dalla progettazione degli esperimenti fattoriali allo studio dell'incertezza nelle operazioni di misura e all'analisi delle serie temporali.

“Benvenuti nell’intimità del vostro cervello!” È il saluto con cui Dehaene accoglie il lettore in questo libro, un autentico viaggio nel nostro organo della mente e della coscienza. In effetti, le cento immagini incluse ci raccontano, con una vividezza inimmaginabile anche solo pochi anni fa, quasi tutto ciò che siamo, noi e la nostra personalità, i nostri ricordi e la nostra storia. Lo straordinario sviluppo di tecnologie come la risonanza magnetica funzionale ha reso trasparente la volta cranica. Possiamo guardare al suo interno mentre le diverse aree cerebrali si attivano e si trasformano in sintonia con i nostri pensieri. Dehaene è stato un pioniere in questo sviluppo, e già ai suoi esordi da scienziato si era prodigato per capire dove alcune capacità proprie dell’uomo, come il linguaggio e l’aritmetica, risiedono nei pochi millimetri superficiali della corteccia cerebrale. Così la nostra mente, da entità complicata, è diventata semplice come un’immagine. Anzi come queste cento immagini.