Matematica e scienze

In questo libro si affrontano alcuni temi trattati, in genere, nell’insegnamento di Geometria 2 dei corsi di laurea in Matematica. Nei primi due capitoli si richiamano alcuni fondamenti di Geometria affine, metrica e proiettiva necessari per lo studio delle quadriche. Nel terzo e nel quarto capitolo si trattano le quadriche dal punto di vista proiettivo e affine, affrontando in maniera dettagliata la caratterizzazione delle quadriche (e di alcuni elementi a esse legati come, ad esempio, gli iperpiani tangenti) e la loro classificazione a meno di omografie negli spazi proiettivi, di affinità negli spazi affini e di movimenti negli spazi euclidei. Nella descrizione delle proprietà delle quadriche si passa continuamente da aspetti sintetici ad algebrici e viceversa, affinché il legame tra le caratteristiche prettamente geometriche e le caratterizzazioni analitiche consenta di esplorare diverse rappresentazioni, fornendo punti di vista alternativi che possano ampliare la conoscenza dei temi trattati. Nel quinto capitolo si trovano numerosi esercizi svolti e commentati, tratti da prove d’esame dei corsi di Geometria dell’Università della Campania “L. Vanvitelli”.

La matematica ha sempre avuto un'importanza preminente nelle scienze applicate. L'analisi numerica studia metodologie per la risoluzione di problemi che, per la loro dimensione o per le loro stesse caratteristiche intrinseche, non possono essere risolti in modo analitico. Per questo motivo essa affonda le sue radici fin nella storia antica e gioca un ruolo essenziale nel mondo contemporaneo, sempre più influenzato dai sistemi di calcolo automatico (non solo computer nel senso canonico del termine, ma anche telefoni cellulari, televisione digitale, macchine per la diagnostica medica, etc.). Questo volume offre una panoramica degli argomenti istituzionali dell'analisi numerica, pensata per i corsi di base delle Facoltà scientifiche. La trattazione è integrata da esempi, esercizi ed esperimenti numerici basati sull'utilizzazione dell'ambiente di calcolo e visualizzazione Matlab. Questa la successione degli argomenti: Complementi di algebra lineare. Aritmetica finita. Metodi diretti per sistemi lineari. Metodi iterativi per sistemi lineari. Autovalori ed autovettori. Equazioni non lineari. Approssimazione di funzioni. Integrazione numerica. Equazioni differenziali ordinarie.

Superpoteri, vigilanti mascherati, post-umano, immortalità: le storie sui supereroi ci accompagnano da quasi un secolo con avventure ad alto tasso di tensione che hanno dato origine a un business da miliardi di dollari tra fumetti, film, serie TV, convention, senza dimenticare un'offerta sconfinata di gadget. In questo stesso arco di tempo, le super-donne si sono emancipate da caricature "fumettose" (create da uomini per un pubblico di uomini) a rappresentazioni più profonde del potere femminile - fino ad arrivare alla Barbie "femminista" del film record di incassi del 2023. "La scienza delle supereroine" analizza questa evoluzione dalle origini ipersessualizzate alla diversità e complessità emotiva di oggi. Concentrandosi sui personaggi di Star Wars e X-Men, ma anche di Wonder Woman, Alien, Catwoman, Mercoledì Addams, WandaVision e Buffy l'ammazzavampiri, il libro esplora il rapporto tra i personaggi femminili dai poteri straordinari e la scienza alla base del nostro universo.

Ci sono domande che accompagnano l'uomo dalla notte dei tempi, che per millenni hanno occupato le menti degli scienziati, degli artisti, dei filosofi più brillanti: l'esistenza di Dio, la definizione di "verità", la differenza tra "bene" e "male", la natura del "tempo" Il professor Adriano Oneili, fisico teorico, filosofo, poeta, ogni anno tiene un corso speciale, "L'atomo della civetta", per sei persone con capacità intellettive e creative fuori dal comune. Non importa che siano studiosi o accademici, possono essere semplici studenti, imprenditori, artisti, professionisti, la cosa fondamentale è che abbiano voglia di mettersi in gioco, che abbiano una reale sete di conoscenza e una naturale disposizione a confrontarsi apertamente sulle idee eterne su cui l'animo umano si interroga da sempre. Quest'anno il professor Oneili ha selezionato: la giovanissima Stella, studentessa prodigio, il brillante avvocato Vincenzo, il talentuoso musicista Vittorio, la determinata attivista Caterina, l'energico imprenditore Federico e la saggia e spirituale Marina. Sei persone diversissime per età, carattere ed estrazione sociale che si trovano a dibattere giorno e notte, supervisionati, stimolati e guidati dalla bonaria e profonda intelligenza del professore, passando dalla filosofia alla scienza, da Socrate alla fisica quantistica, dall'antimateria al concetto di bellezza, da Dio alla teoria dei giochi, dall'amore alla natura delle stelle. La voglia di conoscere e comprendere il mondo, la natura e noi stessi, del resto, è come una scintilla nel buio, che per un attimo fugace può illuminare tutto ciò che la circonda. "L'accademia delle grandi domande" è un romanzo che riesce ad approfondire i quesiti scientifici e i dilemmi filosofici più complicati con l'accuratezza e chiarezza di un saggio, ma al tempo stesso è anche un saggio illuminista che, pagina dopo pagina, diverte e coinvolge come un appassionante romanzo.

Le ricerche sulla percezione visiva si sono occupate soltanto marginalmente della luce, perlopiù in quanto rappresenta un problema per le teorie sulla percezione del colore. Alcuni studiosi, infatti, hanno negato la possibilità di vedere la luce, relegandola a fenomeno cognitivo, oppure ne hanno subordinato la percepibilità al dominio dei colori. In questo volume, nell’analizzare e dissezionare i diversi punti di vista, si avanzano nuove ipotesi relative ai meccanismi sottostanti la percezione di luce, proponendo dimostrazioni che traggono spunto dalle opere degli artisti. Questi, ben prima dei percettologi, hanno cercato di tradurre l’esperienza visiva della luce nelle loro opere, sia per declinare forme e spazio, sia per le sue valenze simboliche, sia come soggetto artistico in grado di genere nuove esperienze estetiche. In tal senso, l’arte e la sua storia sono una via imprescindibile per studiare e comprendere le dinamiche percettive sottostanti la fenomenologia della luce nelle sue diverse manifestazioni visive.

Quali differenze ci sono tra la mente umana e l'Intelligenza Artificiale? E se fossimo di fronte a una diversa razionalità? Quale filosofia e quali norme giuridiche? E se l'IA riuscisse a superarci? L'intelligenza umana è un sistema complesso in cui varie forme di intelligenza interagiscono. I risultati non sono sempre razionali, però abbiamo coscienza dei nostri limiti. L'IA invece ha architetture dedicate ma resta chiusa sul suo dominio d'applicazione, è priva di flessibilità e incapace di accedere alla comprensione del significato dei simboli che adopera. Le odierne reti neurali artificiali evitano alcuni di questi difetti ma possono portare comunque ad altri errori. Chi esalta i progressi dell'IA rischia quindi di sottovalutare le conseguenze di questi problemi, mentre i detrattori si affidano alla convinzione (acritica) della superiorità dell'intelligenza umana non tenendo conto delle strutture matematiche soggiacenti all'IA. Attraverso una serie di domande e risposte questo libro ci invita ad avere un atteggiamento più prudente nei confronti dell'IA, evitando di assecondare tanto gli eccessivi entusiasmi quanto le previsioni apocalittiche.

Luigi Rigolio riprende e sviluppa argomenti esposti in Pandemie della Civilizzazione (2023), dove esponeva le cause e l'impatto di numerosi errori della scienza contemporanea. Nella riduzione di Odifreddi viene scomposta e analizzata un'affermazione del famoso matematico, che riduce le visioni mistiche a truffe oppure a sintomi di disturbi mentali. Con una scrittura semplice e divulgativa, l'autore espone i collegamenti tra crisi della religione, eclissi della filosofia e cattiva scienza. Il lettore, in compagnia di Filosofi, Sapienti e Dottori della Chiesa, è condotto a collegare i puntini di una civiltà dove l'uomo, immaginando di affidarsi alla scienza, si consegna alla tecnocrazia.

L’era dell’RNA è cominciata. Se per oltre mezzo secolo è stato il DNA a monopolizzare, con la sua doppia elica, i pensieri e le azioni di esperti e ricercatori, ora è l’RNA a prendersi la scena: non potrà più essere considerato un semplice corista biochimico che si sgola all’ombra della grande diva, ma il vero protagonista dello spettacolo della vita. Non più soltanto messaggero, ma catalizzatore di reazioni chimiche che non necessitano di altri enzimi o proteine. Gli studi condotti negli ultimi decenni hanno infatti dimostrato che l’RNA possiede ruoli e capacità molteplici: è in grado di immagazzinare informazioni, come il più celebre acido nucleico, ma può anche agire come enzima, tagliando e cucendo altre molecole di RNA o assemblando aminoacidi; può ritardare l’invecchiamento e addirittura guidare il sistema di editing genetico riscrivendo, di fatto, il codice dell’esistenza. Potrebbe perfino, nella sua veste di costruttore di proteine, fornire una risposta al più grande enigma scientifico di sempre: come ha avuto inizio la vita sulla Terra. È una rivoluzione silenziosa, quella che lo riguarda, ma che dal 2000 a oggi ha fruttato agli scienziati 11 Premi Nobel, oltre a spingere sempre più in là la ricerca farmacologica, con la sperimentazione e la produzione di centinaia di farmaci come il vaccino contro il Covid-19, che ha cambiato il corso della pandemia. In questa avventura del pensiero a guidarci è Thomas R. Cech, Premio Nobel per la Chimica proprio per le sue ricerche sulla sintesi dell’RNA, che con Riscrivere la vita ci consegna un libro fondamentale per comprendere il presente, ma soprattutto il futuro, della biologia, della medicina, dell’umanità. Questo libro si offre come una guida per comprendere in che modo l’RNA sia diventato virale – letteralmente e metaforicamente –, come si sia trasformato da tema misterioso, d’interesse quasi esclusivo dei biochimici, ad argomento di larga diffusione, capace di plasmare il futuro della scienza e della medicina.

L’uso sostenibile della diversità delle razze locali, così come la loro conservazione e il loro sviluppo, sono di vitale importanza per l’agricoltura, la produzione di alimenti, la conservazione di aree rurali, la salvaguardia dell’ambiente e del paesaggio e, in ultima analisi, per la sopravvivenza della nostra stessa specie. Ciononostante l’erosione di questa diversità, legata alla meccanizzazione e all’intensificazione agricola esplosi dal secondo dopoguerra, è tutt’ora in corso. Questo manuale presenta i principali concetti dottrinali e le concrete tecniche operative per la salvaguardia di questa biodiversità delle razze locali in modo semplice, con approfondimenti ed esempi in sezioni specifiche. Si rivolge a un pubblico diversificato, dagli studenti e ricercatori universitari, alle associazioni razza, ai gestori di aree protette, ai consorzi di prodotti animali, ai politici e tecnici di Regioni e Ministeri, con lo scopo di favorire la collaborazione tra settori diversi e lo sviluppo di una visione interdisciplinare comune. L’ambizione è anche quella di far conoscere il problema della salvaguardia delle razze domestiche a un pubblico più vasto e generico di curiosi e appassionati.

La genetica e l'epigenetica, pilastri della scienza moderna, trovano nella nutraceutica un'applicazione innovativa per migliorare la salute umana. Gli autori, esperti in genetica ed epigenetica, introducono agli studenti di Medicina e Biotecnologia Medica i principi fondamentali per comprendere come queste discipline si integrino nella nutraceutica, offrendo soluzioni personalizzate per prevenire malattie, migliorare il benessere e rallentare l'invecchiamento. Attraverso un approccio sintetico e mirato, il libro esplora il potenziale di una nutrizione personalizzata e una medicina preventiva basata su dati genetici ed epigenetici. Un'opera che apre nuove prospettive per una salute sostenibile e innovativa.

Nelle 26 storie di scienza e scienziati qui raccolte si parla della fisica dalle origini ad oggi, di Daniel Defoe e l'uragano del 1703 sulla Gran Bretagna, di una eruzione vulcanica del 1816 e la conseguente estate senza sole, dell'epidemia "Spagnola" del 1918 che causò 50 milioni di morti, di "materia oscura" e "energia oscura" ipotizzate decenni fa per spiegare i dati cosmologici ma mai determinate sperimentalmente, delle devastazioni immani se venissero usati ordigni atomici nella guerra tra Russia e Ucraina, dell'origine della vita e le teorie basate sul progresso della biochimica, della fine dell'astrologia come scienza e delle risposte degli scienziati del '900 alla domanda: Dio esiste? Si parla poi degli scienziati: E.A.Poe per la sua particolare cosmologia, Cannizzaro per lo sviluppo della chimica ottocentesca, Einstein per la pubblicazione nel 1905 di alcuni articoli che segnano l'inizio della fisica moderna, Corbino e Lo Surdo per la ricerca in fisica e geofisica, l'astrofisico Zwicky per l'ipotesi della materia oscura, Lisa Meitner per la scoperta della fissione, Dirac per un congresso a Torino nel 1957, il fisico Regge per l'ostico rapporto col sensitivo Rol.