Cento Autori: Megaverso. La scienza per tutti

La civiltà tecnologica ci ha regalato un’epoca di benessere e progresso senza precedenti, ma al prezzo di una trasformazione radicale dell’ambiente in cui viviamo. Estinzioni di massa, deforestazione, fenomeni climatici estremi: gli effetti collaterali del riscaldamento globale sono tutt’intorno a noi. Dopo aver messo l’energia dei combustibili fossili al servizio dei suoi progetti prometeici, l’umanità è chiamata allo sforzo di convertire l’infrastruttura globale per renderla sostenibile sul lungo termine. Realizzare questa transizione richiede grandi sfide tecnologiche, ma anche politiche, economiche, culturali. In questo libro, superando il dibattito tra catastrofismo e scetticismo, Lorenzo Pinna ci racconta con pragmatismo come possiamo vincere la sfida della conversione ecologica.

Il tempo non rappresenta solo uno dei grandi problemi aperti della fisica contemporanea, ma una possibile chiave per la comprensione della natura stessa della realtà. Oggi le più grandi menti della scienza sono impegnate a risolvere il problema del tempo, attraverso le teorie della cosmologia quantistica, i misteri dei buchi neri, i wormhole e gli esperimenti mentali sui viaggi nel tempo, l’enigma del Big Bang e dell’origine dell’entropia. Questo libro è un viaggio alle frontiere della ricerca sulla natura del tempo in compagnia di Marcel Proust e Albert Einstein, Henri Bergson e John Wheeler, Carlo Rovelli, Newton e Leibniz, alla ricerca del tempo perduto.

C’è una parte dell’universo che ci sfugge. E non una piccola parte: le attuali conoscenze scientifiche riescono a spiegare solo il 4% del cosmo, il restante 96% è “oscuro”. La ricerca della materia e dell’energia oscura rappresenta oggi la frontiera dell’astrofisica e della cosmologia. Risolvere questo mistero potrebbe cambiare in modo radicale la nostra comprensione della realtà e fornire risposte alle grandi domande: come è nato l’universo? Quale sarà il suo destino? L’espansione cosmica continuerà per sempre o la gravità avrà il sopravvento? “Alla ricerca dell’universo oscuro” accompagna il lettore tra osservazioni, esperimenti, modelli e teorie che tentano di dare una risposta a questi grandi enigmi della nostra epoca. Prefazione di Salvatore Capozziello.

Vi siete mai chiesti come calcolare l'esatta probabilità matematica della morte di uno dei personaggi di 'Il Trono di spade'? Come è possibile che un un drago, una creatura gigantesca e pesante, riesca a volare? A quali forza è stata sottoposta la spina dorsale di Gwen Stacy (la fidanzata dell'Uomo Ragno) quando il suo fidanzato-supereroe la salvò da una drammatica caduta dal ponte? Oppure quanto bisogna spendere al supermercato per riuscire a completare la collezione dei Rollinz? Molti di noi non saprebbero rispondere a queste domande, ma non i matematici nerd, che hanno pronta un'equazione per qualsiasi quesito impossibile. Questo saggio vuole essere uno stimolo innovativo per affrontare la matematica con l'aiuto del nostro immaginario popolare.

“Questo è un piccolo passo per un uomo, ma un balzo gigantesco per l’umanità”. Con queste parole, l’astronauta americano Neil Armstrong, e con lui tutta l’umanità, metteva piede sulla Luna il 21 luglio del 1969. Nel cinquantesimo, storico, anniversario dell’allunaggio, il saggio ripercorre le tappe fondamentali della corsa allo spazio: dal lancio del satellite Sputnik da parte dei sovietici nel 1957 allo sbarco sulla Luna degli americani. Il libro, poi, approfondisce anche come siano infondate le tesi dei cosiddetti “complottisti”, ossia di coloro che asseriscono che sulla Luna non ci siamo mai andati, e racconta cosa ci riserva il futuro dell'esplorazione spaziale e il ruolo centrale che avrà il nostro satellite. A corollario della storia dello sbarco sulla Luna, il libro apre anche una finestra sull'immaginario, raccontando di come la fantascienza abbia rappresentato la conquista della Luna, attraverso romanzi, film e serie televisive.

Secondo Stephen Hawking, esistono innumerevoli copie di noi stessi in innumerevoli altri universi dove la nostra vita è solo leggermente, o magari completamente, diversa da quella che conosciamo. Ma potrebbero esserci anche universi dove la vita non esiste affatto, perché le leggi della fisica possiedono parametri che non la rendono possibile. Negli ultimi trent’anni gli scienziati hanno accumulato indizi a favore dell’ipotesi del multiverso, secondo cui esisterebbe un numero enorme, se non addirittura infinito, di universi. Una volta dominio della fantascienza, quest’ipotesi potrebbe oggi spiegare tante stranezze della fisica, come i particolari valori delle costanti fondamentali, il Big Bang, le bizzarrie della meccanica quantistica, la natura ultima della realtà. Ma sarà mai possibile riuscire a dimostrare l'esistenza di altri universi?

Siamo le sole creature nell'universo dotate d'intelligenza? Oggi sappiamo che i pianeti sono molto comuni ed è difficile pensare che esistano pochi mondi dove la vita si è evoluta fino all'intelligenza. Ma come facciamo a provarlo? Il programma SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) persegue un obiettivo: intercettare segnali artificiali da civiltà aliene. Si tratta di un sogno per molti scienziati, una sfida che, semmai avesse successo, costituirebbe una delle scoperte più importanti per l'umanità. Tuttavia, dopo oltre sessant'anni il cosmo rimane silente. Sono adeguati i metodi di ricerca? E poi, quali conseguenze potrebbero emergere dalla rivelazione di un segnale alieno? Oggi viviamo in un momento unico nella storia della nostra civiltà, ossia l'era della conoscenza tecnologica in cui il "primo contatto" può diventare possibile. Prefazione di Seth Shostak.

La rilevazione delle prime onde gravitazionali, previste cento anni prima dalla teoria della relatività di Einstein, è considerata una scoperta rivoluzionaria in grado di cambiare l'astrofisica e la cosmologia. Attraverso le onde gravitazionali, gli astratici si preparano a studiare eventi estremi come gli scontri tra buchi neri, le esplosioni di supernove, i primi istanti dopo il Big Bang, realizzando scoperte che potrebbero modificare la comprensione dell'universo in cui viviamo. Per ottenere questo risultato, l'umanità ha dovuto dare il meglio di sé in termini di capacità tecnologica e precisione nelle misurazioni e ora non ci sono più frontiere: possiamo davvero provare a raccontare come funziona il nostro universo.

Nessuno sa come abbia avuto inizio la vita sul nostro pianeta. La maggior parte delle teorie, tuttavia, concorda sul fatto che possa aver avuto inizio nei ribollenti abissi dei mari primordiali. Qui sarebbero nate e avrebbero iniziato a evolversi e differenziarsi le milioni di forme di vita del nostro pianeta, la maggior parte delle quali oggi estinte. La vita sulla Terra come la conosciamo oggi è infatti il risultato dinamico e in continuo mutamento di una lunghissima serie di processi, di “tentativi ed errori” dell’evoluzione biologica. I più recenti studi dei paleontologi, impegnati nel cercare di strappare i segreti delle prime forme di vita a quel misterioso e complesso libro che è il record fossile, ci rivelano l’esistenza di organismi che sembrano usciti da film di fantascienza e racconti di leggendari mostri marini. Eppure tutti questi straordinari “esperimenti” sono esistiti davvero, e questo libro ne ricostruisce per la prima volta la storia.

Considerati a lungo poco più di uno scherzo, un inciampo delle leggi che descrivono la natura, i buchi neri si sono rivelati ormai da diversi decenni una realtà tangibile. La loro natura, così estrema, misteriosa e vorace, li ha resi oggetto d'interesse non solo per gli scienziati, ma anche per appassionati e artisti, fungendo da spunto per scenari fantascientifici e ipotetici viaggi nel tempo. La storia della loro scoperta e delle osservazioni che ci hanno portato a svelarne il comportamento racconta di scienziati testardi e di enormi sfide tecnologiche, alcune delle quali stanno per prendere forma sotto ai nostri occhi.

Il tema dell'intelligenza artificiale rappresenta oggi uno degli argomenti di maggiore attualità non solo nel mondo della tecnologia ma anche nel dibattito pubblico. I nuovi sviluppi della ricerca negli ultimi decenni - dalle reti neurali agli algoritmi genetici, dalla statistica bayesiana al machine learning - hanno superato gli ostacoli che avevano messo in crisi, in passato, gli sforzi per realizzare macchine davvero intelligenti e ora, secondo diversi esperti, è più questione di se, ma di quando. Lorenzo Pinna, che di innovazione tecnologica si è occupato per tutta la sua carriera, accompagna per mano alla scoperta dei progetti più avanzati sul fronte della ricerca e dei problemi più scottanti per il nostro futuro: l'automazione tecnologica aumenterà la disoccupazione? I robot prenderanno il nostro posto? È possibile una "superintelligenza" maligna che ci riduca schiavitù, come in Matrix, o una Singolarità tecnlogica che porterà a una nuova era essere?

Secondo Stephen Hawking, esistono innumerevoli copie di noi stessi in innumerevoli altri universi dove la nostra vita è solo leggermente, o magari completamente, diversa da quella che conosciamo. Ma potrebbero esserci anche universi dove la vita non esiste affatto, perché le leggi della fisica possiedono parametri che non la rendono possibile. Negli ultimi trent'anni gli scienziati hanno accumulato indizi a favore dell'ipotesi del multiverso, secondo cui esisterebbe un numero enorme, se non addirittura infinito, di universi. Una volta dominio della fantascienza, quest'ipotesi potrebbe oggi spiegare tante stranezze della fisica, come i particolari valori delle costanti fondamentali, il Big Bang, le bizzarrie della meccanica quantistica, la natura ultima della realtà. Ma sarà mai possibile riuscire a dimostrare l'esistenza di altri universi?