Matematica e scienze

Approfittando di un giorno di vacanza, Mr Tompkins, anonimo ma curioso impiegato di banca, assiste a una conferenza sulla teoria della relatività. Da quel momento la fisica entra nella sua vita e nei suoi sogni come luogo di viaggi meravigliosi e scoperte emozionanti. Gamow scrisse il primo racconto di Mr Tompkins nel 1938 per spiegare in modo semplice la curvatura dello spazio e l’espansione dell’universo. Questa e altre storie furono poi raccolte in un volume, che divenne un classico della divulgazione scientifica. Nei mondi «scientificamente fantastici» in cui si avventura il protagonista prendono corpo le idee della fisica moderna e della cosmologia: quanti e relatività, atomi, nuclei e particelle elementari, materia e antimateria. A più di trent’anni dall’ultima revisione di Gamow, questo libro è stato in parte riscritto da Russell Stannard, che lo ha aggiornato alle più recenti scoperte della fisica per regalare nuovi mondi da esplorare all’infaticabile Mr Tompkins e ai suoi affezionati lettori.

Come le "Sette brevi lezioni di fisica", che ha raggiunto un pubblico immenso in ogni parte del mondo, questo libro tratta di qualcosa della fisica che parla a chiunque e lo coinvolge, semplicemente perché è un mistero di cui ciascuno ha esperienza in ogni istante: il tempo. E un mistero non solo per ogni profano, ma anche per i fisici, che hanno visto il tempo trasformarsi in modo radicale, da Newton a Einstein, alla meccanica quantistica, infine alle teorie sulla gravità a loop, di cui Rovelli stesso è uno dei principali teorici. Nelle equazioni di Newton era sempre presente, ma oggi nelle equazioni fondamentali della fisica il tempo sparisce. Passato e futuro non si oppongono più come a lungo si è pensato. E a dileguarsi per la fisica è proprio ciò che chiunque crede sia l'unico elemento sicuro: il presente. Sono tre esempi degli incontri straordinari su cui si concentra questo libro, che è uno sguardo su ciò che la fisica è stata e insieme ci introduce nell'officina dove oggi la fisica si sta facendo.

Tutto l'indispensabile per superare verifiche, interrogazioni, test, esami di Stato e universitari. Argomenti trattati: atomi, ioni e molecole; struttura atomica e legame chimico; la materia e i suoi stati di aggregazione: stato gassoso, liquido e solido; le miscele: soluzioni, sospensioni, colloidi; la materia e le sue trasformazioni: le reazioni chimiche; l'energia elettrica delle reazioni chimiche: elettrochimica; i composti inorganici e organici: nomenclatura, struttura, proprietà e reazioni; le molecole della vita: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici, vitamine.

Sgombrando il campo da pregiudizi millenari e scontrandosi con le istituzioni, gelose di una dottrina chiusa in formule dogmatiche, Galileo espone nel «Dialogo dei Massimi Sistemi» il metodo sperimentale matematico, che da filosofo teorizza e da scienziato attua. Testo che inaugura una nuova concezione dell'uomo e del mondo, il «Dialogo» è esemplare per il rigore della trattazione e per il valore dei contenuti, decisivi per l'affermazione della concezione eliocentrica dell'universo; ma resta insuperabile anche per lo stile, che alterna il registro ironico e la formulazione algebrica, la dimostrazione matematica e la considerazione filosofico-morale, la citazione colta e l'esperienza vissuta.

Alex Bellos incontra una tribù amazzonica che concepisce solo tre numeri (1, 2 e molti). Vola in Giappone da uno scimpanzè che sa contare. In Germania interroga il più veloce calcolatore mentale del mondo, in India un saggio indù. Risolve il mistero dello zero e dimostra che la diversa percezione del tempo di adulti e bambini è dovuta all'intuizione logaritmica. In uno stile comprensibile e rigoroso, supportato da diagrammi e figure, "Il meraviglioso mondo dei numeri" spazia tra storia, filosofia e matematica, tra paradossi logici e statistici. E dimostra come il mondo della matematica sia molto più variopinto e divertente di quel che immaginavamo.

"Particelle familiari" è un viaggio attraverso i fondamenti, le motivazioni e la quotidianità della fisica delle particelle. Attraverso i "perché?" implacabili della figlia, le richieste di semplificazione della moglie e i dubbi degli amici, il libro esplora quello che la fisica capisce del funzionamento microscopico dell'universo; come questa conoscenza sia stata costruita nel tempo dalla comunità scientifica; e quali siano i punti ancora oscuri sui quali i fisici delle particelle di oggi cercano di gettare luce. Con Marco Delmastro scendiamo sottoterra a visitare il celeberrimo acceleratore di particelle LHC del CERN di Ginevra e i grandi rivelatori che misurano giorno e notte le proprietà delle particelle elementari. Beviamo caffè ai tavolini del ristorante del laboratorio, osservando scienziati provenienti da tutto il mondo collaborare al più vasto esperimento scientifico della storia. Ci infiliamo nella gremitissima sala conferenze, per assistere in prima fila all'annuncio della scoperta del bosone di Higgs. È però con i mattoncini e le biglie della Pulce che le ricerche e le scoperte acquistano senso e diventano accessibili a tutti. Anche a una bambina di cinque anni.

"Che cosa sappiamo sull'universo, e come lo sappiamo? Da dove è venuto, e dove sta andando? L'universo ebbe un inizio e, in tal caso cosa c'era prima? Il tempo avrà mai una fine?" Con questi quesiti Stephen Hawking ci introduce in una straordinaria avventura: un'emozionante cavalcata nel tempo. L'espansione dell'universo, il principio di indeterminazione, le particelle elementari e le forze della natura, l'origine e la sorte dell'universo, l'unificazione della fisica sono le grandi tappe di questo viaggio indimenticabile. Ma oltre a riassumere le conoscenze tradizionali Hawking illustra le ultime teorie sulla fisica dei buchi neri, il principio antropico, la teoria dell'universo inflazionario, l'universo contenuto in una bolla. Introduzione di Carl Sagan.

Con "La grande storia del tempo", Stephen Hawking, avvalendosi della collaborazione del fisico americano Leonard Mlodinow, ripresenta le proprie riflessioni sulle origini e il destino dell'universo già trattate nel libro "Dal big bang ai buchi neri" (1988). In questa edizione aggiornata e illustrata, oltre a far uso di un gran numero di esempi, diagrammi e illustrazioni esplicative, Hawking parla delle più recenti scoperte, dagli sviluppi della teoria delle superstringhe ai progressi nella ricerca di una teoria unificata della fisica. Inoltre discute in un capitolo interamente nuovo l'affascinante problema dei viaggi nel tempo e dei tunnel spazio-temporali.

"Se Chimica, biochimica e biologia applicata" è un'opera ideata per venire incontro alle necessità dei corsi integrati per le lauree triennali, che spesso trattano insieme la chimica e la biochimica, delineate nei loro elementi fondamentali. La sezione di chimica, oltre a fornire i rudimenti della disciplina, prende più approfonditamente in esame gli argomenti collegati alla biologia e alla fisiologia del nostro organismo, con esempi pratici che facilitano l'apprendimento. La sezione di biochimica tratta la struttura, la funzione e le trasformazioni delle macromolecole di interesse biologico, spaziando dai concetti generali a quelli di biochimica degli organi e dei tessuti, necessari per affrontare discipline quali la fisiologia e la patologia. L'opera è completata da elementi di biologia applicata, utili per quei corsi integrati in cui trovano spazio anche discipline come biologia cellulare e genetica. Rispetto all'edizione precedente sono state aggiunte delle schede di approfondimento di biochimica con immagini a quattro colori e gli esercizi interattivi sulla piattaforma ZTE. All'indirizzo online.universita.zanichelli.it/stefanitaddei3e sono disponibili: i test interattivi, due capitoli supplementari (Elementi di biochimica d'organo e di tessuto e Elementi di scienza dell'alimentazione), la tavola periodica interattiva, i problemi di chimica con le soluzioni ragionate, le tecniche biochimiche e le animazioni 3D.

"Ci sono frontiere, dove stiamo imparando, e brucia il nostro desiderio di sapere. Sono nelle profondità più minute del tessuto dello spazio, nelle origini del cosmo, nella natura del tempo, nel fato dei buchi neri, e nel funzionamento del nostro stesso pensiero. Qui, sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l'oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato". Tale è il presupposto di queste "brevi lezioni", che ci guidano, con ammirevole trasparenza, attraverso alcune tappe inevitabili della rivoluzione che ha scosso la fisica nel secolo XX e la scuote tuttora: a partire dalla teoria della relatività generale di Einstein e della meccanica quantistica fino alle questioni aperte sulla architettura del cosmo, sulle particelle elementari, sulla gravità quantistica, sulla natura del tempo e della mente.

Le diverse zone della Pianura Padana e dell'Appennino Settentrionale presentano una geomorfologia complessa e ospitano una flora molto ricca e variegata. Pur intensamente coltivata e deprivata in gran parte della vegetazione originaria, la Pianura Padana costituisce una cerniera tra le aree alpina e appenninica, con isole di biodiversità di grande interesse floristico. "Flora della Pianura Padana e dell'Appennino Settentrionale" descrive le piante vascolari presenti nell'areale ordinandole per famiglia, genere e specie, seguendo l'ordinamento sistematico adottato dalle classificazioni europee più condivise. Questo foto atlante della flora vascolare si compone di 2800 schede corredate ciascuna da una foto originale, una descrizione botanica della specie, dati sulla sua forma biologica, sulla corologia, la fenologia e lo status di rarità. Viene inoltre riportata la distribuzione in ambito provinciale, mentre la menzione di specie simili, sottospecie e cultivar porta il numero di taxa descritti a 3000. Non mancano note sugli usi alimentari, l'etimologia, l'associazione fitosociologica e altre curiosità su molte delle specie considerate. 746 pagine, 2800 fotografie, cenni sulla geomorfologia e sulla vegetazione dell'areale considerato, ampia bibliografia.