Matematica e scienze

"Quando vidi per la prima volta il disegno del gatto nella scatola avevo appena compiuto 14 anni, facevo la terza media, era il 2006. Mai avrei pensato che questo disegno mi avrebbe perseguitato per tutta la vita. È arrivato il momento per me di capire cosa c'è dietro. Gli enigmi non mi spaventano, basta mettere in fila i passaggi, uno dopo l'altro, facile." Gabriella Greison, fisica, scrittrice, divulgatrice, affronta con questo romanzo la grande sfida di rendere narrativa e comprensibile a tutti la fisica quantistica. "Ucciderò il gatto di Schrödinger" è la storia romanzata della vita di Erwin Schrödinger, lo scienziato per antonomasia della fisica quantistica, divenuto popolare grazie all'ideazione del suo famoso paradosso, che illustra in modo emblematico le insolite regole del mondo delle particelle: il gatto dentro la scatola da lui congegnata è vivo o morto? Oppure entrambe le cose? Protagonista del libro è Alice, una donna di 28 anni, in pieno tormento esistenziale per le scelte che deve compiere. Le viene in aiuto il suo amico immaginario, Erwin Schrödinger, prima semplicemente un poster in camera sua, poi presenza fissa nei suoi sogni. L'avvincente dialogo con il fisico austriaco genererà in lei la passione per la fisica quantistica, che l'accompagnerà nella crescita personale.

Con questo libro, Sean Carroll, fisico teorico e tra gli scrittori di scienza più famosi al mondo, riscrive la storia della fisica del XX secolo. "Qualcosa di nascosto a fondo" dimostra che affrontare il principale enigma della meccanica quantistica significa trasformare completamente il modo in cui pensiamo allo spazio e al tempo. Carroll riconcilia la meccanica quantistica con la teoria della relatività di Einstein, e questo cambia davvero tutto. La maggior parte dei fisici non ha mai ammesso la spiacevole verità: la fisica è in crisi dal 1927. La meccanica quantistica ha sempre mostrato lacune evidenti, che semplicemente si è preferito ignorare. I divulgatori sottolineano quanto vi sia di misterioso e impossibile da capire. I professori scoraggiano gli studenti dall'inoltrarsi nel «vicolo cieco» delle basi della teoria quantistica. Carroll invece, con questo libro audace quanto plausibile, afferma che la crisi può trovare una sua fine. Dobbiamo solo accettare che ci sia piú di uno di noi nell'universo. Ci sono molti e molti Sean Carroll. Molti di ognuno di noi. Copie di ognuno di noi vengono generate migliaia di volte al secondo. In accordo con la teoria dei comportamenti quantistici dei molti mondi, ogni volta che si verifica un evento quantistico, un mondo si divide insieme a tutto ciò che contiene, a eccezione di quell'altro mondo in cui l'evento non si è verificato. Passo dopo passo e con lucidità, Carroll affronta le principali obiezioni a questa sorta di rivelazione ultraterrena, fino a quando la sua tesi non risulterà inesorabilmente dimostrata.

L'era quantistica è alle porte. Potenze mondiali, multinazionali, università e centri di ricerca sono sempre più concentrati sulla ricerca quantistica, in una corsa guidata non tanto dal “se” la Quantum Supremacy sarà raggiunta, ma piuttosto dal “quando”. Partendo dalla storia della teoria quantistica, il libro affronta gli sviluppi della più avanzata ricerca scientifica e tecnologica: dalla crittografia quantistica al quantum computing, dalle trasmissioni quantistiche alla post-quantum cryptography. Lo scopo è quello di richiamare l'attenzione su un tema le cui applicazioni pratiche impatteranno molti settori d'interesse strategico e che sono destinate, nel prossimo futuro, a rivoluzionare i metodi di scambio delle informazioni. Il linguaggio utilizzato è in grado di accompagnare alla scoperta del mondo quantistico tanto un pubblico non specialistico, cercando di fornire di volta in volta tutte le nozioni scientifiche necessarie in termini il più possibile accessibili, quanto il lettore più curioso e preparato, grazie anche alle appendici di approfondimento ma soprattutto ad una completa e dettagliata bibliografia.

Questa seconda edizione approfondisce e migliora alcuni aspetti della prima edizione. L'autore ha, infatti, proseguito le proprie ricerche, arricchendole sul piano documentario e concettuale. Si tratta di un lavoro importate perché il testo tratta un argomento di cui dovrebbero essere a conoscenza non solo i cultori delle discipline scientifiche, ma chiunque sia interessato alla storia dell'uomo: come furono introdotte in Occidente ed insegnate le quattro operazioni aritmetiche? L'autore offre una serie di quadri che dall'epoca di Leonardo Pisano detto Fibonacci — a cavallo tra XII e XIII secolo — giunge fino al XVII secolo inoltrato. Ogni quadro è dedicato a un autore. Si possono quindi comprendere: 1) le tecniche usate per svolgere le operazioni nelle diverse epoche e le differenze rispetto a quelle usate oggi; 2) come si è modificato il modo di insegnare le operazioni nel corso dei secoli; 3) come è cambiato lo status sociale e il ruolo dei "maestri di matematica". L'opera approfondisce lo studio delle fonti della matematica e offre un inquadramento storico su come cambiò, nel corso del tempo, il modo di fare i calcoli, fenomeno fondamentale sul piano pratico, sociale ed economico.

La scienza cerca di comprendere la realtà, al di là delle apparenze. L’illusionismo mira invece a creare apparenze, mostrando cose che non esistono e non possono esistere. Scienza e illusionismo sembrano quindi molto distanti tra loro. In realtà, tra queste due discipline vi sono strettissimi rapporti. La scienza è debitrice verso gli illusionisti, che conoscono da tempo caratteristiche della mente confermate in seguito dalle neuroscienze e dalla psicologia. Gli illusionisti spesso si avvalgono delle conoscenze scientifiche per suscitare meraviglia. Attraverso racconti, aneddoti e curiosità tratte dalla storia dell’illusionismo e della scienza, il volume accompagna il lettore in un affascinante viaggio nella mente umana: straordinario strumento in grado di produrre affidabili conoscenze sulla realtà, ma anche incredibili illusioni capaci di far sognare a occhi aperti.

Quest'opera è una raccolta di lavori amatoriali: piccoli studi scientifici svolti in proprio e con mezzi d'ingegno (ossia per chi non ha mezzi...) che cercano di dare risposte a curiosità come la scomparsa di un fiume e del perché mai nessuno se ne sia interessato; insediamenti umani scomparsi pur sapendo con discreta precisione il punto in cui dovevano essere; spiegazioni di fenomeni in atto e della loro evoluzione; laghi estinti completamente sconosciuti dagli abitanti delle zone in cui si trovavano, sparizioni di vene petrolifere, fenomeni vulcanici e faglie sismogeniche. Un compendio di saggi per togliere qualche curiosità agli abitanti del frusinate, così da comprendere e conoscere meglio il territorio in cui vivono.

«Ma davvero tu credi che la Luna non sia lì quando nessuno la guarda?», così Albert Einstein esprime tutte le sue perplessità al collega e futuro biografo Abraham Pais. Esse riguardano i fondamenti della meccanica quantistica, la nuova finestra che i fisici hanno spalancato sul mondo naturale all’inizio del Novecento. Una visione molto lontana dal senso comune, che mette in discussione persino il concetto di realtà oggettiva. Gli interrogativi di Einstein sono uno degli elementi principali del confronto intorno alla meccanica quantistica, a sua volta uno dei dibattiti più elevati e profondi nella storia della cultura umana. La vicenda dei quanti, delle sue stranezze, dei suoi paradossi, della sua estrema precisione, delle sue domande filosofi che sulla realtà e sull’oggettività ha attraversato tutto il XX secolo. E non ha raggiunto ancora un approdo sicuro. La discussione è più che mai aperta e va di pari passo con i risultati empirici e le straordinarie tecnologie che ha prodotto. La domanda resta aperta: «Ma davvero tu credi che la Luna non sia lì quando nessuna la guarda?».

Oggi sappiamo che l’universo ha avuto origine con un big bang e si è espanso sotto il controllo delle componenti oscure di materia ed energia; abbiamo imparato come si formano, evolvono e interagiscono le galassie, e come nascono, vivono e muoiono le stelle; abbiamo cercato i pianeti extrasolari e i segnali della vita, ascoltato l’urlo della fusione di due buchi neri e molto altro ancora. Un sapere frutto del balzo in avanti dell’astrofisica e della cosmologia nel Novecento, stimolato e secondato dai grandiosi progressi della fisica e dalla tecnologia. Sbaglieremmo però a pensare di poter ormai archiviare il passato. Se abbiamo saputo vedere lontano, diceva Newton, è perché ci siamo sollevati sulle spalle dei giganti. Dunque, tracciare l’evoluzione delle conquiste scientifiche non ci concede solo il piacere di risalire alle radici del pensiero e di riconoscere il peso dei diversi attori; serve anche ad analizzare l’eredità di errori e preconcetti di un’attività genuinamente cumulativa in un contesto storico allargato. Con questo spirito il volume affronta il millenario divenire delle scienze del cielo, dando spazio anche al ruolo e ai progressi degli strumenti d’osservazione e di analisi.

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.

Questo libro è indirizzato a chiunque affronti lo studio della chimica a livello universitario e in particolar modo agli studenti di ingegneria. Il testo è una raccolta schematica, sintetica e rigorosa di tutte le informazioni teoriche necessarie per capire i concetti fondamentali della chimica, affrontare con serenità il preposto esame universitario e sapersi districare nella crescente giungla di informazioni pseudoscientifiche che ci circonda. Il libro è strutturato come se si trattasse di una raccolta di diapositive, ognuna delle quali riguardante un argomento specifico. Alla fine di ogni argomento sono proposti un numero minimo di esercizi mirati per verificare subito il proprio apprendimento, mentre una più ampia raccolta si trova alla fine del testo. Per ridurre il consumo di carta e limitare i costi di vendita, le soluzioni dettagliate degli esercizi sono raccolte sulla piattaforma TextinCloud.

«L'Orto Botanico dell'Università di Padova è stato istituito nel 1545 e da allora è rimasto ed è cresciuto nel luogo in cui era stato fondato, mantenendo l'assetto originario, come emerge dal confronto tra l'orto odierno e la pianta dell'Orto stampata nel 1591. Esso è dunque il più antico Orto Botanico al mondo. Ai tempi della fondazione dell'Orto, l'Università di Padova era già attiva da tre secoli e godeva di una indiscussa reputazione internazionale, com'è testimoniato dal gran numero di studenti che da tutta Europa venivano a frequentare lo studio. Molti tra loro intendevano seguire i corsi di medicina e per imparare a riconoscere la piante medicinali, allora la fonte principale dei "farmaci" disponibili, era necessario che seguissero le lezioni presso l'Orto Botanico, dove potevano osservare gli esemplari botanici dal vivo. L'osservazione e lo studio dal vero delle piante medicinali costituiva infatti un metodo di studio del tutto innovativo; l'Orto Botanico offrì così ben presto agli studenti una significativa esperienza scientifico-didattica; gli stranieri ebbero così modo di portare e diffondere nelle loro Nationes la conoscenza e il metodo acquisito in quell'importante giardino dei semplici. Fin dalla fondazione l'Orto Botanico si è trovato quindi al centro di una rete di relazioni con le istituzioni scientifiche di tutta Europa, e il nuovo approccio di studio fu presto adottato da molte altre Università europee. Nel corso del XVI secolo, "il secolo del Rinascimento", uno spirito rinnovato di creatività e una nuova metodologia che caratterizzò la ricerca portarono alla trasformazione delle scienze, in particolare quelle della natura basate sulla osservazione e sulla sperimentazione. Per la botanica, uno strumento di grande rilevanza furono i nuovi "herbaria picta" cui andò il merito di definire e istituzionalizzare un modo innovativo nella raffigurazione delle piante...» (Giuseppe Zaccaria)