Matematica e scienze

Noi riscriviamo ogni secondo la nostra espressione genica con le scelte di quel che intendiamo fare, dire e pensare. Ormai sappiamo che l'altruismo, l'ottimismo, la preghiera, la meditazione, la spiritualità, le connessioni sociali fatte anche di baci, carezze e coccole, hanno effetti positivi sulla salute e sulla longevità perché tutto condiziona la nostra espressione genica, momento per momento. L'epigenetica, dunque, rimette nelle mani dell'individuo la responsabilità principale della sua salute o della sua malattia; e nella malattia la sua guarigione, facendoci capire che essa non spetta in primo luogo ai medici, ospedali, omeopati, chiropratici, agopuntori o altri professionisti della salute: in realtà tutto comincia da noi. Noi possiamo assumere il controllo della salute e del benessere non soltanto con una buona esposizione ai fattori ambientali e alimentari, ma anche con una pregnante esposizione alla spiritualità, perché ogni pensiero che elaboriamo, ogni emozione che proviamo si diffonde nell'organismo, influenzando il sistema immunitario, ormonale, cerebrale e, molto più in profondità, il nostro DNA. Quindi non più schiavi dei nostri geni, ma coautori, con essi, del nostro sano e armonico sviluppo psico-fisico. Il che significa che il sistema genetico da solo, pur rimanendo il fondamento di tutta l'organizzazione biologia, è niente senza le importantissime e complesse interazioni con l'ambiente esterno.

Il testo è organizzato in quattro sezioni: una sezione introduttiva contenente informazioni generali sulla zoologia, una sezione che descrive i principi fondamentali alla base dell'evoluzione e dell'adattamento, una sezione sulla biologia riproduttiva e infine una sezione che riguarda le caratteristiche generali dei gruppi animali più diffusi. L’obiettivo del testo è quello di fornire agli studenti una chiave di lettura del perché gli animali (e i protozoi) sono fatti in una certa maniera, un concetto fondamentale per chi vuole operare nell’ambito della conservazione della biodiversità animale.

Questo volume raccoglie numerosi esercizi di meccanica razionale, ed è pensato come utile ausilio sia per la comprensione della teoria che si insegna in tale corso sia per prendere confidenza con i metodi matematici necessari per affrontare i problemi di meccanica. Il volume è diviso in 11 capitoli, i primi 10 dedicati agli esercizi relativi ai vari argomenti che si trovano nel libro di teoria, mentre l’undicesimo capitolo è una raccolta di temi di esame. Per ogni esercizio proposto viene fornito lo svolgimento completo oppure vengono dati brevi suggerimenti per la sua soluzione (lo svolgimento di alcuni esercizi si trova in Textincloud).

Questo libro è la quarta edizione riveduta, aggiornata ed integrata del testo omonimo già pubblicato nel 2003, 2008 e 2016. Il contenuto proviene dalla riorganizzazione e dallo sviluppo del materiale didattico proposto dall'autrice durante il corso di Statistica di Base svolto nell'ambito del corso di laurea triennale in Scienze Aziendali (Facoltà di Economia - Sapienza Università di Roma). Il libro è articolato in due parti. La prima di queste è strutturata in dodici capitoli che riguardano i più importanti argomenti di statistica descrittiva (univariata e bivariata), calcolo delle probabilità e inferenza statistica. All'inizio di ogni capitolo sono presentati dei brevi richiami teorici utili per impostare e affrontare i temi trattati (definizioni, indici statistici, teoremi, procedure inferenziali). Gli esercizi sono svolti dettagliatamente in ogni passo, con lo scopo di insegnare il procedimento risolutivo allo studente che affronta per la prima volta tali argomenti. La seconda parte contiene alcuni esercizi di verifica con i relativi risultati ma senza lo svolgimento.

Un grande ''problema'' dell'evoluzione della razza umana è che ogni uomo è a sé, unico, con un suo credo, degli obiettivi nella vita, e delle capacità intellettive, che variano da persona a persona e da scienziato a scienziato. La domanda che ci si fa è: come è possibile che uomini e donne con la stessa formazione e le stesse conoscenze giungano a conclusioni diverse? E come è possibile che la scienza che si basa su verità provate, in un dato periodo, con una data tecnologia a disposizione, abbia scienziati che pensano cose differenti su degli stessi fenomeni? E indipendentemente dalla formazione avuta, come è possibile che persone con le stesse capacità intellettive non abbiano le stesse capacità creative? E infine c'è una legame fra le motivazioni che spingono dei ricercatori e degli scienziati a trovare delle soluzioni a dei problemi scientifici, con le soluzioni che loro stessi trovano, o meglio non riescono e non riusciranno mai a trovare? In questo testo do delle risposte a queste domande e suggerisco dei metodi di ricerca e valutazione delle capacità intellettive, spiegando la connessione fra gli obiettivi motivazionali e le capacità intellettive degli scienziati che eseguono o che dovranno eseguire le ricerche e gli esperimenti.

L’enigma dei numeri primi è uno dei più grandi di tutti i tempi: quelle cifre, divisibili solo per sé stesse, sono infatti gli «atomi» di ogni sistema numerico; su di esse si fonda la validità dell’intera matematica. Nel suo primo libro divulgativo, l’astrofisico veneziano Fabrizio Tamburini svela la sua lunga ricerca verso la dimostrazione dell’ipotesi di Riemann, che potrebbe avere implicazioni non solo in matematica ma anche nel mondo reale: sulla fattorizzazione dei numeri primi sono basate le password criptate utilizzate nella crittografia classica per le transazioni bancarie, le comunicazioni fra cellulari e lo stesso web. Ma il suo libro è anche l’affascinante racconto autobiografico di un veneziano nato da una famiglia nobiliare e di orafi che fin dalla più tenera età ha mostrato una grande vocazione per lo studio delle stelle e dei numeri, che lo ha portato a lavorare con molti celebri scienziati internazionali, a utilizzare i vortici elettromagnetici in astronomia e in astrofisica relativistica. Nella sua narrazione di genio e sregolatezza la magia della matematica si alterna al fascino del violino o degli scacchi, e le ricerche o le scoperte sono condivise prima di tutto con gli amati gatti. Prefazione di Renato Spigler.

L’analisi multidimensionale dei dati è forse oggi il modo più comune per investigare empiricamente sui fenomeni reali, quando vengono studiati attraverso informazioni quantitative e/o qualitative. Queste ultime possono essere espresse in forma numerica o codificata o direttamente in linguaggio naturale, rispettivamente attraverso grandezze, dati categoriali o dati testuali. Elaborare tali informazioni implica costruire strategie di analisi, componendo in un percorso pertinente di studio un insieme di strumenti e tecniche, all’interno di metodi prescelti, al fine di ricavarne qualche modello di comportamento che tenda a una rappresentatività più generale del caso esaminato. La trattazione scelta dall’autore è volutamente trasversale rispetto sia al tipo di dati sia al tipo di elaborazioni. L’ambito è quello dei metodi statistici a carattere esplorativo, come le analisi fattoriali - utili alla costruzione di indicatori complessi e di graduatorie multidimensionali - e le analisi di classificazione automatica delle unità statistiche, utili alla costruzione di tipologie. Un’attenzione particolare è riservata anche ad alcune nuove frontiere fra gli strumenti della ricerca statistica, come l’analisi dei dati testuali, il confronto di studi con tecniche multiway, il trattamento grafico dell’informazione, nonché ai meccanismi dell’interpretazione del risultato. A tal fine, alcuni casi di studio sono trattati ad hoc con più tecniche e illustrati a partire dagli output del software statistico utilizzato.

Negli ultimi anni, buona parte delle ricerche di fisica teorica e di fisica sperimentale si è concentrata sui buchi neri; ne sono un esempio la cosiddetta fotografia di quello che si trova nel cuore della galassia Messier 87 o la rilevazione delle onde gravitazionali causate dalla fusione di due di essi. Ciò porta a riproporre alcune domande fondamentali: qual è la loro natura? E, di conseguenza, come conciliare meccanica quantistica e relatività generale? Le risposte portano a sorprendenti conclusioni, che vanno al di là della fisica stessa e toccano importanti questioni filosofiche e concettuali riguardanti la natura della realtà che ci circonda. Il volume introduce ai paradossi dei buchi neri, con particolare attenzione al cosiddetto paradosso dei firewall, e ne studia la soluzione. L’inaspettata conclusione è che i buchi neri violano il principio di località caro ad Einstein: il loro interno e il loro esterno non sono sistemi distinti.

Una riflessione, questa, che fa seguito al nostro "La ragione sommersa", comparso anni fa nella stessa collana. L'intento, ora, non è solo di un approfondimento, ma anche di uno sguardo su una prospettiva più ampia: interrogarsi su quale immagine si addica alla scienza, immergendosi nella storia della scienza per cercare di delinearne un profilo. Questo porta non solo a riflettere criticamente sullo scarto che la separa dall'immagine volgare dominante, ma anche a percepire un'immagine ideale conforme a una prospettiva etico-culturale più accorta, per una scienza più autoconsapevole di cui vorremmo beneficiasse la nostra civiltà. Non solo, la scienza troppo spesso non sembra adeguatamente cosciente di se stessa, confinata in una realtà tutta operativa, dimentica di una ragione più profonda su cui poggia e si sorregge, secondo l'immagine dell'iceberg sottostante alla superficie. Ma anche, occorre riconoscerlo, la scienza spesso non sa collocarsi. Sembra dominante l'immagine di una scienza dimentica di abitare, abitare la città dell'uomo. La scienza non è una monade, ma simile a una pianta con radici e frutti, è aperta a scambi in uscita e in ingresso con la cultura umana. Occorre la coscienza ecologica di appartenere a un sistema culturale per aprirsi a prospettive di ricerca di senso, a problemi di valori, a interrogativi di natura etica. Senza questo, la trasformazione del mondo operata dalla scienza rischia di incoraggiare una manipolazione ubbidiente a un paradigma tecnocratico. È urgente allora perseguire l'ideale di una scienza aperta, responsabilmente orientata a umanizzare la nostra civiltà.

Un viaggio alla ricerca di Atlantide, ma anche un viaggio nella memoria dell’autore, tra romanzi, cinema e fumetti, ricerche storiche e indagini scientifiche, miti, metafore e utopie. Per scoprire che, forse, Atlantide non va cercata nel passato, ma deve essere costruita nel futuro.