Matematica e scienze

Il volume racchiude i concetti affrontati durante le esperienze di laboratorio del primo anno di università, trattando in maniera completa le problematiche legate alla misura delle grandezze fisiche e alle tecniche di analisi dei dati sperimentali. Grande spazio è dedicato alle esperienze di meccanica e termodinamica.

Scritto nel 1967, "Il falco pellegrino" offre il diario di una stagione trascorsa osservando i falchi pellegrini, senza altri avvenimenti che non siano le abitudini, i fatti, gli incidenti dei pellegrini osservati. Non ci sono dialoghi, né incontri con uomini, i personaggi sono gli animali, talvolta antropomorfizzati, e gli oggetti naturali, spesso animati; gli eventi sono la stagione, le predazioni fallite e riuscite, i cadaveri freschi o putrescenti delle prede, gli umori atmosferici, il succedersi delle comunità animali, i colori, gli odori, i rumori...

La vita segreta degli alberi e il loro rapporto millenario con gli esseri umani sono al centro di questo libro, nel quale l'esperienza personale si fonde con l'analisi scientifica di una delle massime esperte nel mondo. A partire dalle radici fino alle cime vertiginose delle chiome, l'autrice ci illustra la vita biologica degli alberi, la loro importanza nell'ecosistema, ricordandoci il ruolo primario che essi hanno assunto nella nostra vita e nella nostra cultura: l'albero è fonte di alimentazione, nel corso della Storia ci ha fornito il materiale per costruire le nostre case, ha favorito le scoperte mediche per la cura del nostro corpo, ha ispirato l'arte, la religione, il mito e, soprattutto, continua ad essere un'inesauribile sorgente di arricchimento spirituale. Per studiare queste meravigliose creature, a cui ha dedicato tutta la sua vita, la biologa Nalini Nadkarni si è arrampicata sugli alberi più alti del mondo e, sospesa a decine di metri da terra, ha scoperto e raccolto informazioni preziosissime, poi riunite in un database che classifica per la prima volta numeri e morfologia delle foreste del pianeta, e che le è valso numerosi riconoscimenti da parte della comunità scientifica internazionale.

La Biosfera è quel luogo singolare dell'Universo dove è nata e si è sviluppata la vita. È un prodotto del Sole. Noi, insieme a tutte le altre specie viventi, siamo l'esito di una sua lunga evoluzione durata milioni di anni nel corso dei quali sono nate e poi si sono estinte diverse specie di animali e vegetali, creando la meravigliosa biodiversità che ci circonda. L'equilibrio delicato di questo ecosistema è oggi a rischio e con esso la sopravvivenza della nostra specie, a causa dei cambiamenti climatici prodotti dall'eccesso di gas serra che stanno alterando equilibri millenari. Occorre invertire rapidamente i presupposti di questo sviluppo, se non vogliamo che la Terra torni a essere quell'ambiente inospitale precedente alla comparsa della vita. Per farlo occorre imboccare da subito la via della riconversione ecologica del nostro modello di sviluppo. Un cambiamento che presuppone di mettere in discussione i modelli di vita e il modo di pensare alla natura; in sostanza l'intera civiltà occidentale, fondata sul dominio della natura e delle sue leggi. Ma in ecologia non esistono scorciatoie: la tecnologia non può risolvere quei problemi che la tecnologia stessa ha creato. È infatti l'entropia a insegnarci che più consumiamo, più l'energia libera che ci resta a disposizione diminuisce. Un principio inesorabile destinato a prevalere su qualunque altro indicatore economico e sull'economia stessa, e dal quale ripensare il nostro modo di abitare questo pianeta.

Trovare analogie tra un'equazione di secondo grado e la quotidianità, mettendo da parte l'adorabile moto di una palla in caduta libera, è effettivamente complicato. Da questo e altri dilemmi che compongono la domanda di un liceale medio "ma perché studio Matematica?" deriva, molto probabilmente, il totale disinteresse dei più verso il meraviglioso discorso dei numeri. Ma se la Matematica andasse ricercata nelle nostre giornate in una forma più semplice? Senza integrali e logaritmi, ma considerandola nel suo particolarissimo modo di procedere, nella logica essenziale che la rappresenta. Se i numeri e le equazioni fossero soltanto un pretesto? "Salendo su un foglio di carta" vuole essere un modo per spiegare questi concetti diversamente: è una collezione di argomenti più o meno classici della divulgazione matematica osservati da una nuova prospettiva, e affrontati in chiave narrata e accessibile, con un linguaggio a tratti non convenzionale e qualche esperimento stilistico. Il tutto impregnato della passione per la bellezza della Matematica e dalla speranza che essa sia contagiosa.

«L'errore è splendente, se non ci fosse l'errore non ci sarebbe la verità». Emanuele Severino «La formula magica dello scienza e l'errore; l'errore e uno stimolo». Saul Perlmutter «Nessuno può evitare di fare errori; la cosa più grande è imparare da essi». Karl Popper

Il volume analizza i rilevatori di radiazione THz con transitori MOS-FET. La radiazione Terahertz è nota sin dalla fine dell'800 ma solo nel 1970 si cominciò a capire che l'analisi spettroscopica in questo intervallo di frequenze permetteva la conoscenza della composizione del mezzo interstellare, per esempio del CO nella Nebulosa di Orione. La ricerca in astronomia a partire da quegli anni ha avuto un enorme sviluppo. Tra il 1960 e il 1980 si hanno le principali innovazioni tecnologiche sia come rilevatori bolometrici (semiconduttori, piroelettrici e superconduttori), sia come sorgenti. Ma forse la più importante innovazione tecnologica è stata la costruzione di strumenti in grado di fare la spettroscopia in Trasformata di Fourier. Tale tecnica si è dimostrata molto adatta per studiare le proprietà ottiche di solidi liquidi e gas. Vi è da aggiungere che questo intervallo di frequenze ha assunto grande importanza in fisica dell'atmosfera, biologia, fisica del plasma, chimica, controllo non distruttivo. Ma in particolare ha assunto una grande importanza nella sicurezza, in questi ultimi anni, in quanto molte droghe ed esplosivi hanno delle proprietà spettroscopiche peculiari in questo intervallo di frequenze.

Quest'opera raccoglie gran parte delle pubblicazioni scientifiche di Paolo de Bartolomeis, Professore Ordinario di Geometria presso l'Università di Firenze dal 1980 fino alla prematura scomparsa, avvenuta il 29 novembre 2016. Gli articoli sono pubblicati in ordine cronologico. Dopo i primi lavori in Geometria Analitica Reale e, poi, in Analisi Complessa, lo sviluppo dei suoi interessi scientifici si intreccia con quello della Geometria Differenziale Complessa, con collaborazioni di altissimo livello internazionale. I due volumi di cui si compone quest'opera costituiscono così un prezioso riferimento per coloro che vorranno occuparsi dei temi di ricerca cari a Paolo de Bartolomeis, non solo per il contenuto scientifico, ma anche perché raccontano la storia di una grande passione e di una non comune apertura intellettuale: uno straordinario insegnamento per chi si avvicina o si dedica alla ricerca in Matematica e, in particolare, in Geometria.

Un geologo americano, Don Swanson, ha smentito una teoria dominante sui vulcani dopo aver letto le peripezie amorose delle divinità hawaiane. Un poeta musicista, Fabrizio De André, ha cantato il chimico che no, non si volle sposare. Uno scrittore, Stefan Zweig, ha riletto la metafora del colpo di fulmine in un racconto che è un capolavoro di sensualità. Un matematico inglese, Peter Backus, ha calcolato la probabilità di trovare una fidanzata... e poco dopo l’ha trovata. Un giovane giapponese, Akihiko Kondo, si è unito in matrimonio con un ologramma. Un libro, questo libro, racconta le curiosità che legano l’amore alla scienza con toni di volta in volta poetici, sentimentali o umoristici, perché l’amore, come la scienza, ha sfumature sempre diverse.

I testi di Maximilien Winter qui tradotti, scritti tra il 1905 e il 1910 e poi confluiti nel volume "La méthode dans la philosophie des mathématiques" con leggere modifiche, si caratterizzano per l’esigenza, comune ad altre figure del pensiero filosofico-scientifico europeo tra ’800 e ’900, di ridefinire il ruolo della filosofia nei confronti delle scienze e di gettare le basi di una filosofia delle scienze e delle matematiche, in particolar modo in una prospettiva decisamente post-positivistica. Le non comuni analisi condotte sui lavori di Hermite, Poincaré, Du Bois-Reymond, Cantor, Hilbert e sulla nuova logica di Russell gli hanno permesso di avere una visione integrale e non normativa del corpus delle matematiche, sino a delineare, sulla scia dei lavori di Mach, una metodologia storico-critica in grado di cogliere la loro autonomia e la crescente complessità; inoltre, i contributi di Winter hanno dato una diversa e decisiva piega a quel particolare filone, unico nel suo genere, di philosophie mathématique, sviluppatosi in area francofona, sino a costituirne il primo capitolo di un nuovo percorso proseguito prima da Albert Lautman e poi da altre figure della seconda metà del ’900.

Dopo la nascita della chimica moderna, alla fine del Settecento, l'alchimia continuò a suscitare l'interesse di molti studiosi, anche in ambito accademico. Il libro intende ricostruire gli intricati percorsi della tradizione alchemica francese nel corso dell'Ottocento, sottolineandone il ruolo nella diffusione pubblica dell'esoterismo. Una storia che va a intrecciarsi, in molti casi, con lo sviluppo della divulgazione scientifica, con lo spiritismo e con le dottrine di movimenti e organizzazioni quali la Società Teosofica, aprendo la strada a una forma di letteratura ancora molto in voga ai nostri giorni. Il volume propone una significativa raccolta di testi, per la maggior parte inediti in traduzione italiana, che consente ai lettori di immergersi pienamente, con consapevolezza critica, nei meandri di una disciplina che ancora oggi non ha smesso di esercitare il suo fascino.