Matematica e scienze

Viaggiare nel tempo esplorando altre epoche, visitare nuovi mondi e incontrare civiltà aliene, superare la velocità della luce e vedere il tempo scorrere in modo diverso. Siamo abituati a considerare queste imprese pura fantascienza. Ma se non fosse così? Se la fisica non solo fosse in grado di spiegarle ma potesse, nel prossimo futuro, renderle possibili? Cose che e a bocca aperta per lo stupore abbiamo ammirato in Ritorno al futuro, in Star Trek o nei fumetti Marvel potrebbero essere realtà: Cosimo Bambi, fisico e ricercatore, ci spiega come viaggeremo nel tempo, come cammineremo nei buchi neri e come supereremo la quarta dimensione. Partendo dalla cultura pop e arrivando alla relatività generale, scopriamo perché non dobbiamo smettere di sognare l'impossibile: potrebbe essere più vicino di quanto pensiamo.

Analizzando la storia della scienza, possiamo notare che esiste da sempre una tensione, un conflitto tra le parti e l'insieme, tra sostanza e forma. Si può dire che, fin dai suoi esordi, la scienza occidentale è stata caratterizzata da una tensione fra un approccio meccanicistico e riduzionista, secondo cui il mondo viene visto come una macchina inerte governata da esatte leggi matematiche e i fenomeni diventano via via più nitidi allorché vengono frazionati in parti e componenti sempre più piccole, e un approccio olistico, secondo cui nello studio dei vari fenomeni l'intero risulta essere qualcosa di più della somma delle singole parti, le leggi sono la conseguenza di un ordine ed un'organizzazione superiori che caratterizzano i sistemi in considerazione. nel libro "Le immagini dinamiche. Forma e qualità nella scienza moderna", Davide Fiscaletti, coniugando densità concettuale e divulgazione, con limpida chiarezza effettua una rilettura critica avvincente delle principali teorie sviluppate nella storia del pensiero scientifico, mostrando in che senso nella scienza moderna la visione olistica e sistemica basata sullo studio della forma e dei comportamenti collettivi tende a prevalere sull'approccio meccanicistico e riduzionista. Un punto importante che evidenzia la rilevanza di questo libro sta nel fatto che, nel panorama editoriale, non esistono libri divulgativi che, utilizzando un linguaggio semplice e discorsivo, ma allo stesso tempo rigoroso sul piano concettuale, affrontano il dibattito relativo agli approcci meccanicistico/riduzionista e olistico/sistemico secondo le linee seguite in questo testo.

Nel presentare la storia della fisica dello spazio-tempo da Newton a Einstein come un processo filosofico in costante evoluzione, Robert DiSalle offre un punto di vista nuovo sulle relazioni tra i concetti di spazio e di tempo e la nostra conoscenza fisica. Egli muove dal presupposto che l'influenza della filosofia sulla fisica si sia manifestata in primo luogo sul piano dell'analisi filosofica dei concetti di spazio, tempo e movimento, e sul ruolo svolto da questi ultimi nella formulazione di ipotesi sulla realtà fisica. Alla luce di questa premessa, diventa possibile interpretare in una chiave originale l'opera di Newton e Einstein e i loro punti di contatto, mettendo da parte la tradizionale controversia metafisica sulla natura assoluta o relazionale dello spazio-tempo. In questo modo, DiSalle apre una prospettiva nuova su domande antiche che riguardano la conoscenza a priori, l'interpretazione fisica della matematica e la natura del mutamento concettuale.

L'umanità è a un passo dalla più grande crisi della sua storia: la crisi energia-clima. Per preservare la biosfera e la stessa continuazione della civiltà moderna, la transizione energetica è diventata ormai una necessità inderogabile. Non sarà una passeggiata, ma possiamo farcela, se iniziamo a correre. Ora. La crisi energetico-ambientale è l'emergenza delle emergenze: se non la risolviamo in fretta, soccomberemo. Questa crisi non sarà momentanea come una pandemia, sarà la crisi finale di una civiltà che si definisce moderna, ma che si ostina a basarsi su un motore vecchio, inefficiente e dannoso per tutti. Sì, perché l'energia è il motore di tutto, è quella cosa senza la quale non possiamo fare nulla. Tutti noi consumiamo continuamente energia, 24 ore su 24, 365 giorni l'anno, anche quando non ce ne accorgiamo. La scienza ha già dimostrato che la crisi climatico-ambientale è causata da due fattori: un sistema energetico decotto da cambiare con urgenza e un sistema economico basato sul falso presupposto che la Terra sia un deposito inesauribile di risorse e una discarica di rifiuti senza limiti. La valanga dell'emergenza energia rischia di travolgere in modo irreversibile la nostra vita. Il tempo è scaduto: prendiamone atto e mettiamoci a correre lungo la strada di una lunga e difficile transizione.

I microbi sono ovunque. Dalle profondità dell'Oceano Pacifico alle lande desolate del deserto di Atacama, la loro presenza sul pianeta risale agli albori della vita. Possono essere letali, ma se non ci fossero moriremmo in pochissimo tempo. Il termine "microbo", ci spiega l'autore, è in realtà una definizione generica che raggruppa tutti gli organismi unicellulari conosciuti - batteri, funghi, protozoi - ma che spesso viene esteso a entità come i virus e i prioni, situate al confine estremo del mondo vivente. Con il suo stile brillante e umoristico Ben-Barak rende affascinanti quelle creature che per molti di noi meritano solo di essere sterminate in massa con una buona dose di disinfettante. La loro storia è la storia della vita sulla Terra, cominciata quattro miliardi di anni fa con le prime molecole in grado di replicarsi autonomamente. Da allora i batteri e gli altri organismi unicellulari hanno popolato ogni angolo del pianeta, adattandosi alle condizioni più estreme e diventando un elemento indispensabile al funzionamento della biosfera. "Il regno invisibile" ci spiega i meccanismi che permettono ai microorganismi di sopravvivere e di evolvere adattandosi all'ambiente circostante e ricorrendo talvolta a stratagemmi davvero spettacolari. La storia dei microbi è anche la storia degli scienziati che li studiano e Ben-Barak racconta aspetti noti e meno noti delle conquiste della microbiologia, dagli esperimenti di Pasteur alla scoperta delle cause dell'ulcera da parte di Marshall e Warren.

Dell'esistenza di una certa 'Teoria della Relatività' formulata da Albert Einstein siamo consapevoli fin da bambini; e oggi, a seguito dei recenti e rapidi progressi della ricerca scientifica, ne sentiamo parlare attraverso i media con sempre maggiore frequenza. Ma cos'è la Teoria della Relatività? Forse Einstein è considerato un genio per aver affermato semplicemente che nella realtà, nella nostra vita, nei nostri gusti, tutto è relativo? No, certamente. La Teoria della Relatività è una formulazione matematica che nelle sue basi è molto semplice, contrariamente a quello che comunemente si è portati a pensare. Essa stabilisce le relazioni che intercorrono tra le grandezze fisiche relativamente alle condizioni nelle quali un certo fenomeno viene osservato. Questo libro mostra come queste relazioni svelino circostanze che, sulla base delle nostre esperienze quotidiane, sono del tutto inaspettate; circostanze dalle quali tra l'altro traggono spunto racconti e film di fantascienza.

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.

Nella tavola periodica rivisitata da Bunpei, ogni elemento chimico possiede un carattere proprio, le cui peculiarità sono rappresentate visivamente: gli elementi pesanti hanno corporatura robusta, quelli sintetici sono dei robot, i gas nobili sfoggiano una vivace acconciatura afro... Nel disegno dell'elemento ogni dettaglio è significativo, dalla lunghezza della barba all'abbigliamento. Bunpei offre la potenza delle immagini al servizio della conoscenza per farci scoprire, divertire e aiutare a memorizzare tutto su tutti 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, ununoctio...).

La guida definitiva alla sessualità degli animali, umani inclusi, che parte dal comportamento degli (altri) animali e ci fa capire qualcosa anche sulla nostra specie. Tra gli impulsi del regno animale probabilmente nessuno è potente quanto quello sessuale. Non si tratta soltanto di un istinto naturale, ma di una forza che ha un ruolo centrale nella sopravvivenza e nell'evoluzione delle specie. Tanto che, accanto al notissimo concetto di selezione naturale, Charles Darwin aveva formulato anche quello di "selezione sessuale". Perché, ovviamente, il sesso non è una prerogativa solo umana, ma, tra tante differenze e altrettante analogie, accomuna tutte le specie animali. Così Vincenzo Venuto, biologo ed etologo accompagna il lettore in un viaggio attraverso il regno animale e ci fa capire la seduzione tramite cervi e pesci-palla, la fedeltà con i pappagalli, il corteggiamento con i delfini, l'atto sessuale con coralli, pipistrelli e salmoni, toccando, con esempi fantastici e numerosi, tanti altri temi, tra cui il tradimento, l'omosessualità, l'organizzazione sociale e perfino il lutto, nel capitolo finale, attraverso gli elefanti. Senza trascurare di raccontare il comportamento di società umane vicine, come gli adolescenti di Milano, o lontane, come "gli uomini parrucca" della Papua Nuova Guinea e i pigmei Bayaka, o addirittura di un'altra specie umana, come il cosiddetto "uomo di Neanderthal". Tratto dal podcast omonimo e con le illustrazioni di Nicoletta Pucci.

Un giorno al compositore inglese Sir Edward Elgar venne chiesto da dove provenisse la sua musica. La risposta fu: «La mia idea è che ci sia musica nell'aria, musica dappertutto intorno a noi, il mondo ne è pieno e ne puoi prendere ogni volta tutta quella di cui hai bisogno». Lo stesso accade per le piante che, come la musica per Elgar, sono letteralmente dappertutto e per scriverne non si deve far altro che ascoltare le loro storie e raccontarle. Tutte quelle di cui abbiamo bisogno. È così che è nato questo libro, scrivendo storie di piante che intrecciandosi agli avvenimenti umani si legano le une alle altre nella narrazione della vita sulla Terra. Perché le piante costituiscono la nervatura, la mappa (o pianta) sulla base della quale è costruito l'intero mondo in cui viviamo. Non vederla, o ancora peggio ignorarla, credendo di essere al di sopra della natura, è uno dei pericoli più gravi per la sopravvivenza della nostra specie