Matematica e scienze

Sono passati 100 anni dall’avvio della rivoluzione quantistica. Per celebrare questa ricorrenza, l’Assemblea generale delle Nazioni Unite ha dichiarato il 2025 Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica. Onde di materia racconta l’origine di questa svolta epocale della fisica, avvenuta tra il 1924 e il 1925, quando uno sconosciuto principe francese intuì la natura ondulatoria della materia, gettando così le basi della meccanica quantistica. Molto più di un saggio divulgativo, questo libro propone una riflessione sulla conoscenza e sulla nostra percezione della realtà, attraverso la figura di Louis de Broglie, di cui vengono esplorati il genio e l’impatto sulla fisica moderna. Storia e scienza si fondono in una narrazione limpida e suggestiva, rivelando come le grandi rivoluzioni del pensiero nascano dal coraggio di sfidare le certezze.

In questo volume sono raccolte quattro conferenze che Albert Einstein tenne nel maggio del 1921 all'Università di Princeton. In esse il premio Nobel per la Fisica presenta i concetti fondamentali e gli strumenti matematici che stanno alla base della teoria della relatività. Concentrandosi sugli aspetti essenziali, Einstein mette in luce il cuore della teoria nel suo sviluppo concettuale, offrendo così un'introduzione chiara e autorevole per chi desidera comprenderla direttamente dalle sue parole.

Vi è mai capitato di pensare che la chimica sia un universo di concetti astratti e incomprensibili riservato a pochi eletti? Serendipità chimica nasce proprio per sfatare questo mito e mostrare come le molecole organiche siano protagoniste di storie che hanno segnato la nostra vita e il nostro destino, spesso in modi sorprendenti. La chimica è ovunque. Ogni volta che ci lasciamo avvolgere da un profumo o sorseggiamo un bicchiere di vino, quando ci perdiamo nel piacere di un’emozione o immortaliamo un momento con una foto, quando godiamo di una bevanda fresca raffreddata in frigorifero o tentiamo di scacciare una zanzara, entriamo in contatto con la chimica organica. Cosa sarebbe successo se le molecole organiche non fossero mai state scoperte o sintetizzate? La nostra società si sarebbe evoluta in modo diverso? Il mondo sarebbe un posto migliore o peggiore? La risposta potrebbe sorprenderci.

Che cosa pensano e provano davvero i cani? Come possiamo comprenderne il linguaggio e instaurare con loro un legame autentico? Grazie alla sua capacità di tradurre le più recenti scoperte scientifiche in informazioni pratiche, Mark Bekoff, uno dei massimi esperti mondiali di etologia cognitiva, risponde a queste e molte altre domande in un libro accessibile e godibilissimo. Con oltre 650 voci sintetiche e ricche di aneddoti divertenti, questa piccola enciclopedia canina non tralascia nulla del mondo a quattro zampe: comportamenti, emozioni, istinti, intelligenza, dinamiche sociali, relazione con l'uomo, oltre a questioni di etica, benessere e conservazione animale. Una lettura per chiunque ami i cani e voglia assumerne il punto di vista per costruire un rapporto più profondo e appagante sia per loro che per noi.

Se la Matematica non è il tuo forte e ogni compito in classe è un incubo o se tuo figlio sogna radici quadrate, equazioni e funzioni e si sveglia nel cuore della notte in preda al panico, questo è il libro che fa per te. Alessandra Vaghi, tra le professoresse più seguite su YouTube, in queste pagine ci accompagna nel fantastico mondo dei numeri e lo fa con semplicità e passione, permettendo a tutti di comprendere anche i concetti più complessi. Dalla Geometria euclidea al calcolo letterale, dalle equazioni esponenziali ai logaritmi, fino alla Trigonometria, questo libro è una valida guida per studenti in crisi e genitori che non sanno più come affrontare i "problemi" matematici dei loro figli.

«La logica è uno strumento potente, ma spesso percepito come astratto, difficile, distante dalla vita di tutti i giorni. In questo libro, Ranzani ne offre una decifrazione chiara e accessibile a chiunque, rivelandone l'essenza e mostrando come possa essere compresa e dominata. Pagina dopo pagina, l'autore ci accompagna a scoprire come le strutture logiche siano già presenti nel linguaggio che usiamo, nei nostri schemi cognitivi e nei comportamenti quotidiani: dal modo in cui pensiamo e ragioniamo, fino alle scelte che compiamo. E ci dimostra che la logica non è separata dalle emozioni, ma intimamente intrecciata all'intelligenza emotiva, nei circuiti che guidano la nostra mente e il nostro cuore. Un viaggio illuminante che ci porta anche a riflettere su limiti e distorsioni del nostro pensiero: i bias cognitivi e quella che l'autore definisce Sindrome Dislogica, una condizione che ci allontana dal pensiero critico e dal senso di realtà. Un libro per chiunque voglia imparare a pensare meglio, capire più a fondo se stesso e gli altri, e liberarsi dalle trappole dell'illusione cognitiva». (Simone Di Matteo)

Quando la malattia bussa alla nostra porta, ogni certezza sembra vacillare. Anche chi ha sempre creduto nella scienza si trova improvvisamente attratto da soluzioni facili, promesse miracolose, vie alternative. Mantenere la rotta quando si è in balia della paura è difficile e, nonostante tutte le migliori intenzioni, il rischio di cadere nel baratro delle illusioni è alto. Beatrice Mautino, biotecnologa e divulgatrice scientifica, ci accompagna in un viaggio tra le pieghe del complesso rapporto tra medicina, speranza e cura. Partendo dalla propria storia - da un evento che l'ha costretta a confrontarsi con la paura, la frustrazione e il peso delle emozioni - intreccia racconti di casi reali per mostrare le sfide e i dilemmi che emergono nella pratica clinica. Ci guida così tra le crepe del sistema, affrontando temi estremamente attuali come la fecondazione in vitro, la ricerca per combattere i tumori rari e le promesse spesso fuorvianti dei farmaci contro l'obesità. C'è chi lotta per una terapia mai testata e chi affronta la burocrazia con la speranza appesa a un filo. C'è chi promette cure quasi magiche e chi lavora in silenzio con metodo, tra successi e fallimenti. E poi ci siamo noi, protagonisti o spettatori, ammalati o caregiver, divisi tra la voglia di credere e la necessità di capire. Dalla tentazione delle scorciatoie alla responsabilità delle decisioni pubbliche, questo libro ci ricorda che la medicina, con tutti i suoi limiti e difetti, resta il miglior strumento che abbiamo. Perché affidarsi alla scienza è una pratica quotidiana fatta di domande difficili, prove solide e scelte consapevoli. Affidarsi alla scienza significa camminare sull'orlo del dubbio, nonostante il senso di vertigine che sembra toglierci il respiro, trovando un equilibrio fragile ma necessario per non smarrire la direzione.

Nella storia dell'evoluzione umana nulla ha avuto un impatto di così fondamentale importanza come la capacità di manipolare e trasformare la materia, plasmarla e soggiogarla fino al suo più intimo livello, quello atomico, e riorganizzarla per estrarne la soluzione alle nostre umane necessità. Prima abbiamo usato la chimica per sopravvivere, poi per prosperare. Ci ha tirati fuori dalle caverne, ci ha dato farmaci per affrontare le sofferenze fisiche e mentali, ci ha dato l'energia dal carbone fossile e ha reso così possibile una crescita tecnologica e demografica senza precedenti. In altre parole: la chimica è dappertutto e grazie a lei abbiamo inventato o scoperto molecole che offrono una soluzione a quasi ogni nostro problema. Ecco di cosa parla questo libro: scorciatoie. Parla delle numerose molecole che usiamo più o meno consapevolmente e da cui abbiamo tratto strumenti che ci aiutassero ad adattarci meglio o, a volte, a spingerci oltre i limiti di ciò che sembrava possibile. Parla di molecole che sono diventate compagne invisibili, capaci di intrecciarsi con le nostre esperienze e renderle più intense, più sopportabili o, semplicemente, diverse. Questa è la loro storia, vulcanica e imprevedibile come una reazione chimica, raccontata come nessuno aveva mai fatto finora.

Trattato elementare della teoria delle serie di Fourier, concepito come risorsa fondamentale per studenti universitari e professionisti impegnati nelle discipline scientifiche e ingegneristiche. Il testo è stato strutturato per fornire una comprensione approfondita dei principi fondamentali, parallelamente a un'ampia sezione dedicata all'applicazione pratica tramite esercizi mirati.

Se l'ambiente aerobico terrestre fosse governato unicamente dai flussi di energia, cioè dalla termodinamica, sarebbe distruttivo per le molecole biologiche. La vita esiste sulla Terra perché la natura riesce ad aggirare i limiti imposti dai fattori energetico-termici e probabilistici sfruttando il fattore tempo e perturbando continuamente la termodinamica dei processi. Dunque, è questa situazione di instabilità controllata che ci permette di sfuggire, anche se solo temporaneamente, dallo stato finale di equilibrio termodinamico, ineluttabile, distintivo della morte. Da questa analisi, ortogonale rispetto a qualsiasi dimensione spirituale, emergono con evidenza le due grandezze protagoniste della vita biologica, che in essa fluiscono, la regolano e la mantengono: l'energia e il tempo.

Fin dall'antichità alcuni uomini particolarmente curiosi (poi li hanno chiamati scienziati), non si sono limitati ad osservare il mondo in cui vivevano - che, in fondo, è lo stesso in cui abitiamo anche noi oggi - ma hanno incominciato a porsi delle domande sul perché fosse fatto proprio così. Si sono chiesti, ad esempio, perché il Sole sorge e tramonta tutti i giorni (dove va a dormire di notte?). Perché gli oggetti pesanti devono per forza cadere (e chi li sta tirando verso il basso?). Perché solo alcuni corpi galleggiano sull'acqua (che differenza c'è fra un grosso pezzo di legno che sta a galla e un minuscolo sassolino che invece va a fondo?). Perché, dopo un temporale a volte compare l'arcobaleno (da dove saltano fuori tutti quei colori?). E così via. Ed è proprio grazie agli innumerevoli tentativi di comprendere le regole a cui obbedisce la natura, ostinatamente portati avanti nelle varie epoche della storia, che oggi siamo in grado di dare una spiegazione ragionevole a (quasi) tutti i fenomeni di cui siamo quotidianamente spettatori. Io ne ho selezionati alcuni che mi sembrano particolarmente interessanti, per condurvi passo dopo passo alla loro comprensione. Per fare un po' d'ordine ho raggruppato i vari argomenti in cinque diverse sezioni. Vorrei, infine, rassicurarvi sul fatto che quello che vi sto proponendo di leggere non richiede un particolare impegno, e quindi può essere facilmente compreso anche da coloro che ritengono di non possedere un particolare feeling per la fisica e la matematica (in tutto il libro non compare nemmeno una formula, ve l'assicuro!). Sono sicuro che la lettura non vi annoierà perché la scoperta di cose nuove - sono quasi certo che molte delle cose che leggerete saranno per voi una vera novità! - non lascia mai indifferenti.

Questo manuale di matematica generale nasce dalla esperienza didattica pluriennale degli autori, per condensare la somma di tutte le esperienze, i pensieri, gli errori commessi e il rapporto con migliaia di studenti e con molti colleghi. Il testo contiene la matematica che devono conoscere studenti che affrontano percorsi di studio in discipline sociali, economiche o biologiche: le prime nozioni di algebra lineare, delle funzioni reali di una e due varabili, del calcolo differenziale per entrambe le tipologie di funzioni e le sue applicazioni nell’ambito della ottimizzazione e del calcolo integrale (secondo Rieman) per le funzioni di una variabile. Alla fine di ogni capitolo sono inserite delle domande e degli esercizi di ripasso utili per testare se le nozioni presentate sono state ben assimilate. In chiusura, un augurio per tutti i nostri lettori, che mettano alla prova, dopo aver superato l’esame di matematica, l’unreasonable effectiveness of Mathematics in campi sempre nuovi.