Matematica e scienze

Perché negli anni del Covid-19, nonostante la rapidità con cui sono stati messi a punto i nuovi vaccini, molte persone nutrono diffidenza o ostilità nei loro confronti? Partendo da questa domanda, Enrico Pedemonte è risalito alle origini della sfiducia nella scienza dilagante ai nostri giorni. La prima parte del viaggio lo porta a indagare le ragioni che hanno spinto gli evangelici americani a costruire una scienza alternativa al darwinismo; l’industria (dal tabacco al petrolio) a fare colossali investimenti per contestare il consenso scientifico; gli ambientalisti a screditare il biotech; il movimento postmoderno ad attaccare le certezze della scienza. E mentre affiorano le radici storiche del negazionismo no-vax, l’autore dimostra come la ricerca abbia cambiato pelle diventando un mondo sempre più privatizzato, dove si moltiplicano le truffe. La tesi di fondo è che la sfiducia nella scienza sia solo una delle forme con cui i cittadini si oppongono al Potere. Nella seconda parte emerge il ruolo centrale che l’intelligenza artificiale sta assumendo nella rivoluzione tecnologica in corso. Destinata a cambiare il mondo con una rapidità mai vista prima, a diventare l’unica scienza, l’ia è alla base dei rapidi progressi in tutti i settori della ricerca e promette di risolvere molti drammatici problemi del pianeta. Ma c’è un’altra faccia della medaglia: questa tecnologia è controllata da un numero sempre più ristretto di società private, in prima fila le piattaforme tecnologiche, che detengono il monopolio delle sue applicazioni. Il controllo pubblico di questo immenso Potere diventa un obiettivo indispensabile per evitare lo scetticismo e la rabbia nei confronti (anche) della scienza.

L'eccentrico artista Bunpei Yorifuji, molto noto in Giappone, ha scritto e disegnato un libro unico in cui la stupefacente potenza delle immagini è posta al servizio della conoscenza. Un'opera visionaria, rivoluzionaria e scientifica che ci fa scoprire gli elementi, da quelli noti fin dall'antichità (carbonio, oro, zolfo, ferro, piombo, stagno...) a quelli creati nei reattori nucleari o negli acceleratori di particelle (darmstadtio, roentgenio, copernicio, flerovio, livermorio...), e ci aiuta a memorizzarli divertendoci.   Gli elementi pesanti hanno la pancia, quelli sintetici sono dei robot, i gas nobili sfoggiano una spumeggiante acconciatura afro...  Ogni elemento chimico possiede un carattere peculiare e le sue proprietà diventano tratti della personalità.

Il libro, redatto in seguito a un’ampia revisione di un’opera precedente, affronta le nozioni e gli argomenti principali solitamente trattati in un corso elementare di Algebra lineare e Geometria: strutture algebriche di base, numeri complessi, spazi vettoriali, funzioni lineari, dipendenza lineare, teoria delle matrici, sistemi lineari, diagonalizzazione, geometria affine, proprietà metriche dello spazio, forme quadratiche. Alle basi teoriche, illustrate in modo da conciliare sintesi e rigore matematico, sono affiancati 540 esercizi, molti dei quali sono svolti in dettaglio nella pagina web collegata al volume. Il testo è indirizzato principalmente agli studenti del primo anno dei corsi di laurea in Ingegneria.

Il testo costituisce un tentativo di presentare gli argomenti propri del corso di Fisica Tecnica per allievi ingegneri in una forma essenziale. Il libro è diviso in tre parti di cui la prima sviluppa le basi teoriche della termodinamica classica secondo un approccio postulatorio, ritenuto ideale per l’essenzialità della trattazione; la seconda parte riporta le principali applicazioni della termodinamica ad argomenti di interesse per l’ingegneria; la terza parte è dedicata ai fenomeni di trasporto, ed in particolare ai meccanismi di scambio termico. L’auspicio degli Autori è che questo testo, che non ha la pretesa di riportare una trattazione esaustiva dei diversi argomenti trattati, possa comunque costituire uno strumento efficace per l’apprendimento dei contenuti del corso di Fisica Tecnica per ingegneri.

Cosa significa vita? Quali sono i fondamenti chimici e biologici da cui ha origine? E come si spiega l'evoluzione? L'autore risponde a queste domande, ripercorrendo le fasi della nascita del Sistema solare e del nostro pianeta a partire dalla nebulosa originaria. Attraversando le ere geologiche, che hanno visto la comparsa e lo sviluppo dei primi organismi viventi, viene proposta un'analisi critica e costruttiva delle teorie che spiegano le origini e l'evoluzione biologica, valutandone prove a favore e punti deboli.

I contenuti di questo affermato corso di introduzione alla Statistica spaziano dagli strumenti di base per l’analisi dei dati ai fondamenti dell’inferenza statistica, mettendo in risalto la logica sottesa ai metodi e la loro applicazione nella soluzione di problemi reali. La nuova edizione usufruisce di un attento e approfondito lavoro d’indagine e confronto con il quale gli autori hanno integrato le indicazioni raccolte dagli utilizzatori, per potenziare il valore scientifico-didattico dell’opera. Tra gli interventi di quest'ultima edizione si segnala la presenza nel testo cartaceo di un capitolo sull'Inferenza su popolazioni finite.

Quanto è grande la nostra galassia? Quanto distano le stelle da noi? Com’è fatto un meteorite? Fin da piccoli, sono tante le domande che lo spazio ci pone. Con questo libro, finalmente, abbiamo le risposte. Attraverso più di 200 concetti chiave, questo manuale spiega in maniera accessibile a tutti com’è nato il nostro universo, quali sono le regole che lo governano, dove siamo arrivati e cosa dobbiamo ancora scoprire. Con tanti meravigliosi disegni! Big Bang; Esplorazioni; Espansione dell’universo; Buchi neri; Onde gravitazionali; Galassie; Supernove; Materia oscura; Esopianeti; Nane bianche; Comete; Alfa Centauri; Eclissi; Fasi lunari; Meteoriti Da Galileo a Einstein, da Copernico a Keplero: una storia incredibile di uomini e viaggi, stelle e scoperte.

La fisica è fatta di pensiero ma anche di esperimenti. I fisici lavorano con carta e penna, e con computer superveloci, ma si sporcano anche le mani inventando strumenti e mettendo continuamente alla prova le intuizioni più ardite. Fisica teorica e fisica sperimentale si parlano di continuo e nel corso dell'ultimo secolo hanno completamente rivoluzionato quello che credevamo di sapere, ideando e costruendo strumentazioni sempre più sofisticate per interrogare l'universo. In "Dodici esperimenti che hanno cambiato il mondo", Suzie Sheehy ci presenta le persone che, attraverso una combinazione di genio, caparbietà e fortuna, hanno allestito gli esperimenti più rivoluzionari degli ultimi cento anni: dalla fortuita scoperta dei raggi X in un laboratorio tedesco alla corsa internazionale per la scissione del nucleo atomico, dalla scoperta dei raggi cosmici, dell'antimateria, del neutrino, del quark e tutte le particelle più infinitesimali, fino allo sforzo di portata mondiale che ha dimostrato solo recentemente al CERN l'esistenza del bosone di Higgs. Sheehy – fisica sperimentale con la grande capacità di coinvolgere e divulgare – ci fa vedere quanto questi esperimenti hanno avuto ricadute che hanno cambiato in modo radicale anche la nostra vita di tutti i giorni. La radio, la televisione, i microchip nei nostri smartphone, la TAC e la PET, le microonde, internet, sono tutti risultati derivati dalla ricerca pura di pionieri visionari che hanno messo il loro talento e la loro determinazione al servizio dell'umanità. La ricerca, e la conoscenza che ne deriva, non avrà mai fine.

Secondo un sondaggio condotto in otto Paesi europei, Italia compresa, il 39% delle persone vorrebbe vivere in un mondo senza sostanze chimiche. «Chimica», in effetti, è una brutta parola. Eppure, l'aria che respiriamo, l'acqua che beviamo, tutto ciò che vediamo, tocchiamo, odoriamo è fatto di chimica. Persino noi. Dunque che fare di fronte a questa paura irrazionale? Ruggero Rollini ha provato a disinnescarla nel modo più semplice, ovvero mostrando al lettore che i fenomeni che ci circondano sono un universo tutt'altro che ostile, animato dalle stesse leggi che fondano la natura. Supportato dalle ricerche sul campo, passa in rassegna le applicazioni più comuni della chimica nella quotidianità, dalla gestione del calcare ai digestivi fai-da-te, dall'immeritata sfiducia nell'acqua del rubinetto alla celebrazione acritica delle borracce, dal funzionamento di saponi e detersivi al potere disinfettante del cloro, fino alla saliva umana – agente pulente da premio IG Nobel – e all'invenzione casuale e rivoluzionaria del post-it. Così, mettendo in connessione ricercatori universitari e tecnici industriali con l'antica sapienza babilonese, senza tuttavia rinunciare all'ironia e al paradosso, Rollini ci svela come alcuni «rimedi della nonna» funzionino, mentre altri non trovino riscontro. Il tutto con un duplice obiettivo: da un lato accompagnarci nei segreti della materia per renderceli familiari, consegnandoci gli strumenti per riconoscere alleati là dove vedevamo solo nemici, dall'altro aiutarci a smitizzare il patrimonio di antiche credenze, nelle quali troppo spesso amiamo rifugiarci per paura dell'ignoto. Questa documentata e brillante esplorazione ci consegna uno sguardo nuovo sulla realtà che ci circonda. Perché l'approccio scientifico non toglie la poesia nascosta nelle cose, anzi, «riflettere sulle microscopiche interazioni che si nascondono nelle onde del mare, nelle vette delle montagne, in una foglia al sole, nel nostro respiro» ha un fascino sorprendente. Riuscire a trasmetterne anche una minima parte è l'ambiziosa sfida lanciata da queste pagine.

Piero della Francesca è universalmente noto come sommo pittore, meno noto come matematico, anche se è autore di tre libri di matematica, il Trattato d’abaco, il Libellus de quinque corporibus regularibus e il De prospectiva pingendi, che hanno lasciato una traccia importante nella storia della disciplina. Il Trattato è degno di nota per alcuni interessanti risultati nella risoluzione delle equazioni di grado superiore al secondo, che costituivano allora argomento di punta della ricerca matematica; il Libellus riprende e approfondisce il tema dei poliedri regolari e archimedei; il De prospectiva costituisce il primo tentativo di sistemare assiomaticamente la pratica della prospettiva. Il testo di Enrico Gamba e Vico Montebelli è diviso in due sezioni autonome. La prima – Formazione e percorso – cerca di individuare nella misteriosa vita di Piero i contesti, gli incontri e gli stimoli artistici che hanno favorito la sua formazione matematica. La seconda sezione – Approfondimenti – entra nei dettagli matematici delle sue opere: tratta il rapporto di Piero con Euclide e Archimede, la sua avventura algebrica nel misurarsi con i problemi più avanzati del tempo, analizza le sue tecniche prospettiche anche con interpretazioni moderne e infine evidenzia la grande eredità che ha lasciato nel campo dei poliedri e della prospettiva.