Matematica e scienze

Il mondo che ci circonda è come un grande orologio: tutti gli ingranaggi sono perfettamente collegati tra loro, e ogni componente è decisiva per il tutto. Eppure è impossibile non rimanere stupefatti scoprendo le inaspettate sorprese che la natura riserva: sembra incredibile, ma esistono alberi capaci di modificare la rotazione terrestre, lupi in grado di deviare il corso dei fiumi e persino lombrichi fondamentali per la sopravvivenza dei cinghiali. Ma in che modo animali e piante, foreste e mari, montagne e cambiamenti climatici riescono a influenzarsi a vicenda? Osservatore scrupoloso e narratore appassionato, Peter Wohlleben ci mostra le connessioni alla base del sistema complesso di cui siamo parte; e grazie a decenni di esperienze come guardia forestale passate al vaglio delle più recenti scoperte scientifiche, ci rende consapevoli dei rischi che l’intervento sconsiderato dell’uomo ha sul fragile equilibrio del nostro prezioso pianeta.

I buchi neri sono i più famosi eppure meno conosciuti oggetti dell'universo, così estremi e potenti da sfidare l'intelligenza umana, superare i confini della ricerca scientifica e nutrire l'immaginario della cultura popolare, della letteratura, del cinema e della musica. Lo stesso Albert Einstein, la cui teoria della relatività ne postulava l'esistenza, li guardava con grande sospetto. Chris lmpey accompagna il lettore in un viaggio sorprendente alla scoperta di questi enigmatici "predatori cosmici": ne svela la complessa matematica, racconta la storia degli scienziati che li hanno scoperti e studiati e illustra i bizzarri fenomeni fisici che si accompagnano alla loro presenza. Le vicende di Einstein, Stephen Hawking e John Wheeler si intrecciano così alla descrizione di ammassi di stelle che sciamano come api attorno ai centri galattici, dello scontro di due buchi neri che genera onde nello spazio-tempo e delle lenti gravitazionali. "I mostri di Einstein" affronta uno degli argomenti più stupefacenti dell'astrofisica, in grado di spingere le nostre teorie scientifiche fino al loro limite.

“Le antenne di Sky puntano a un satellite a 35.800 km di distanza” oppure “C’è stato un terremoto dell’ottavo grado sulla scala Richter”. Che cosa significano davvero questi numeri? Dobbiamo entusiasmarci o forse preoccuparci? È grande questo numero? è la celebrazione di un approccio numerico alla comprensione del mondo. Ci mostra come l’alfabetismo numerico permetta di capire i fenomeni a portata di mano, ma anche come le stesse competenze si estendano fino a demistificare e includere i numeri ancora più grandi che incontriamo in contesti come la scienza, la politica, lo stesso Universo. Con molti esempi curiosi sui numeri e il loro utilizzo, Elliott si pone un obiettivo serio. Un cittadino responsabile dovrebbe avere una dimestichezza con i numeri che la maggior parte di noi fatica a raggiungere. Tale situazione crea una frattura tra cittadini ed “esperti” che va a svantaggio di tutti. Elliott affronta il problema guidando il lettore verso una comprensione intuitiva dei numeri.

Davvero abbiamo un mondo interiore, fatto di imperscrutabili profondità, in cui risiedono le nostre autentiche credenze, desideri, percezioni, valori? In maniera radicale quanto persuasiva, basandosi sui più rilevanti risultati della letteratura scientifica contemporanea, Nick Chater, eminente scienziato cognitivo britannico, risponde in questo libro di no. La mente è piatta, appunto: non c'è nulla di nascosto, di sepolto dentro di noi; l'inconscio è un mito; le nostre più ferme e radicate convinzioni non hanno affatto radici, e possono essere sconvolte in un istante. Piuttosto, la nostra mente è una straordinaria improvvisatrice, capace di creare ogni volta, sul momento, idee, ragioni, pensieri. Un saggio affascinante, una teoria sconvolgente. Attraverso racconti, esperimenti, esempi, con uno stile al tempo stesso scientificamente inappuntabile e godibilissimo come nella migliore tradizione anglosassone, Chater ci guida a capire qualcosa di più di noi stessi e degli altri e, letteralmente, a cambiare idea su quasi tutto quel che pensiamo della psiche umana. Nella convinzione (e convincendoci) che rinunciare all'illusione della profondità non sia affatto una perdita, ma un necessario nuovo passo nella comprensione di quella straordinaria creatura pensante che è l'uomo.

Come distinguere le impronte di un lupo? Dove è meglio rifugiarsi se si è sorpresi da un temporale? Come riconoscere un albero dalle foglie? Peter Wohlleben sa guardare boschi e foreste con occhi curiosi ed esperti, e grazie al suo aiuto potremo anche noi carpirne i segreti più nascosti: impareremo a orientarci senza l'aiuto di una bussola; scopriremo dove è meglio raccogliere i deliziosi frutti rossi; sapremo proteggerci dagli insetti e trovare il posto migliore in cui piazzare la tenda per il nostro campeggio. In questa guida adatta ai grandi e ai più piccoli, c'è tutto quello che bisogna sapere per trasformare una passeggiata nel bosco in una esperienza straordinaria e divertente, e per amare, tutelare e preservare dallo sfruttamento lo splendore della natura.

La prima è Ipazia, astronoma e studiosa eclettica nella dotta Alessandria tra il IV e il V secolo, rimasta vittima di un pogrom ante litteram. Poi vengono Ildegarda, la visionaria che intuì l'importanza del corpo (idea pericolosamente controcorrente nel Medioevo), Madame de Chatelet, compagna di Voltaire, e Sophie Germain, amica di Gauss, entrambe amanti della scienza e donne anticonformiste nell'Età dei Lumi. Questo è solo l'inizio di una meravigliosa sfilata femminile, anch'essa controcorrente. A essere presentate in "Il genio delle donne" non sono infatti le classiche top models ma menti brillantissime che dovrebbero essere considerate "vere modelle" da ambo i sessi. È una sfilata che, per fortuna, diventa sempre più numerosa man mano che passa il tempo, grazie alla graduale caduta degli stereotipi sessisti e degli ostacoli nell'accesso agli studi scientifici. Con maschile ammirazione, Odifreddi ricostruisce i percorsi di vita, le difficoltà affrontate, i colpi di genio, la dedizione assoluta e la libertà di pensiero di figure quali Rita Levi Montalcini e Maryam Mirzakhani (prima Medaglia Fields in rosa), Marie Curie e l'astronauta Judith Resnik, l'imbattibile scacchista Judit Polgár e la farmacista cinese Tu Youyou, Nobel per la Medicina. La lettura di questo libro è un viaggio nella versatilità della mente femminile, capace di raggiungere le massime vette in tutte le discipline portando avanti il cammino dell'umanità. Al tempo stesso può servire da sprone alle ragazze di oggi, affinché finalmente si affaccino agli studi scientifici senza un ingiustificato senso di inadeguatezza.

Sapevamo come, e anche dove, i coronavirus ci avrebbero potuto colpire, eppure – eppure siamo a oggi, all'oggi inquietante e incerto da dove partono, proprio con questo testo, le nuove ricerche di David Quammen.

Questo testo affronta vari aspetti delle biotecnologie applicate alle piante medicinali. Partendo da un esempio paradigmatico e dalle basi fitochimiche e biotecnologiche per la rigenerazione e trasformazione in vitro di cellule e tessuti vegetali, guida successivamente il lettore verso l'applicazione pratica delle tecniche descritte nei capitoli introduttivi, approfondendo aspetti di sviluppo della ricerca di prodotti farmaceutici e salutistici di origine vegetale e delle ricadute nel contesto produttivo. È supportato da una accurata selezione bibliografica che può essere di ausilio a studenti e ricercatori applicati in questo specifico contesto.

Comprendere cosa determina l'identità di tutti i viventi e, al tempo stesso, la loro diversità è una questione che ha sempre affascinato l'uomo e forse oggi, mai come prima, siamo vicini a capirlo. Il cammino che abbiamo dovuto percorrere è stato però lungo e irto di ostacoli, superati grazie a scienza e tecnologia. Quando la genetica è nata come disciplina scientifica non esisteva ancora una tecnologia in grado di aiutarne il progresso e non si aveva conoscenza del materiale genetico sottostante. Oggi, invece, la nostra capacità di produrre sequenze di DNA ha notevolmente superato la nostra capacità di dare un significato biologico a tali sequenze. In questa rincorsa tra scienza e tecnologia è così ora la genetica a inseguire i progressi della tecnica.

Biochimica, la cui prima edizione americana risale al 1975, è un’opera fondamentale, che ha cambiato il modo di concepire la disciplina, spiegare la struttura e la funzione delle molecole, il metabolismo e la sua regolazione, e le tecniche di laboratorio. Le caratteristiche generali che da allora rendono la Biochimica di Stryer uno dei libri di testo più diffusi sono e restano: un’organizzazione del testo logica e lineare, accessibile anche a chi si avvicina da principiante allo studio della biochimica; figure che illustrano un concetto alla volta; la rilevanza data alla fisiologia; gli approfondimenti clinici; le prospettive evoluzionistiche. Questa ottava edizione italiana, basata sulla nona americana, presenta un aggiornamento corposo in alcuni argomenti fondamentali, come lo studio delle strutture proteiche, lo studio del DNA e l’enzimologia. Dal punto di vista didattico, il testo annovera diverse novità, e tra queste le principali sono: un nuovo percorso sulle Applicazioni industriali della biochimica nei settori farmaceutico, biotecnologico, energetico e agricolo, che va ad aggiungersi ai Percorsi tematici su Evoluzione molecolare e sulle Applicazioni cliniche; le schede Un passo in più offrono 34 nuovi approfondimenti su scoperte sorprendenti, metodi di ricerca contemporanei e fenomeni curiosi; le Strategie di problem solving propongono 25 problemi complessi “spacchettati” per essere spiegati e risolti passo a passo, attraverso strategie applicabili a un’ampia gamma di problemi biochimici; le rubriche Ragiona > Discuti > Condividi contengono quesiti per favorire l’apprendimento cooperativo e orientati a sviluppare il pensiero critico e il problem solving. La maggior parte delle strutture macromolecolari illustrate nel libro e fornite di codice PDB (Protein Data Bank) sono manipolabili in 3D, sia inserendo il codice nel sito www.pdb.org, sia dallo smartphone scaricando l’app Guarda!, che permette di accedere in modo immediato anche a video e soluzioni dei problemi inquadrando il logo nella pagina di apertura di ogni capitolo.

Che cos'è l'infinito? E - domanda ancor più astrusa - che cos'è l'Infinito con la maiuscola? La prima risposta del matematico impertinente Piergiorgio Odifreddi è semplicissima: l'infinito/Infinito è, con l'essere/Essere, il concetto più abusato di sempre, da chiunque, in buona compagnia con poeti, artisti, teologi e filosofi. Il tema è tuttavia intrigante e le - se non infinite (!), almeno assai numerose - ipotesi finora formulate dall'umanità sono affascinanti. Per orientarsi in questo mare magnum, può essere utile, secondo Odifreddi, uno sguardo nella prospettiva della matematica che «permette di fare un massimo di chiarezza nel buio di una gran confusione». In "Ritratti dell'infinito" i tentativi di dare un volto a quello che l'uomo vedrebbe se si aprissero le porte della percezione, secondo William Blake, vengono divisi in 3 gruppi - quelli di letterati & artisti, filosofi & teologi e logici & matematici - per poi essere osservati, analizzati e appunto letti in chiave matematica (a fine capitolo, in modo che chi prediliga una lettura esclusivamente umanistica possa saltare queste parti "tecniche"). Scopriamo così che, per rappresentare l'infinito, si possono usare non una ma diverse, splendide immagini, dai baci che Catullo chiedeva a Lesbia (genericamente molto numerosi) a un labirinto che ci tiene costantemente in trappola, da quel che "sta al di là" (ad esempio, del colle, Leopardi docet) a filastrocche come "Alla fiera dell'Est", dalle "poesie matematiche" indiane a un hotel immaginario con infinite stanze In una cavalcata entusiasmante come questa che Odifreddi ci accompagna a fare, si potrebbe andare avanti all'infinito... anche se, avverte Bob Dylan, «Guarda nell'infinito, non vedrai altro che problemi»!

Nel tempo e nello spazio, il cosmo è sorprendentemente vasto, eppure è governato da leggi matematiche semplici, eleganti e universali. All'interno della linea temporale cosmica, la nostra era risplende ma è effimera. Un giorno, lo sappiamo, il genere umano scomparirà. E sappiamo che l'universo farà la stessa fine... Brian Greene accompagna i lettori in un viaggio mozzafiato dal Big Bang alla fine del tempo e ci invita a riflettere su cosa significhi l'inimmaginabile vastità che ci circonda. Ci mostra come, a partire dal suo ordinato stato originario, l'universo si sia inesorabilmente spostato verso il caos e tuttavia si siano contemporaneamente formati i pianeti, le stelle e le galassie: isole in un mare di disordine. I meccanismi biochimici, di mutazione e selezione, la vita animata, i neuroni, i dati della realtà e il pensiero si sono evoluti in una coscienza complessa, che a sua volta ha dato origine alle culture, ai miti, alla creatività artistica, alla scienza e a un'incessante ricerca di verità ed eternità. Nel più profondo futuro, la natura dell'universo minaccerà l'esistenza della materia stessa. Attraverso una serie di storie concatenate che spiegano i diversi strati intrecciati della realtà, dalla meccanica quantistica alla coscienza e ai buchi neri, Greene chiarisce la nostra origine, e ci offre un nitido quadro di dove ci troviamo in questo momento e qualche certezza in più su dove siamo diretti. Una prospettiva completamente nuova sul nostro posto nell'universo e su cosa significhi essere umani. «Nelle pagine che seguono, percorreremo la cronologia dell'universo, esplorando i principî fisici che producono strutture ordinate dalle stelle e dalle galassie alla vita e alla coscienza, in un universo destinato al decadimento. Prenderemo in considerazione argomenti che stabiliscono che, come gli esseri umani hanno una vita di durata limitata, così è anche per gli stessi fenomeni della vita e della mente nell'universo. In effetti, a un certo punto probabilmente nessun tipo di materia organizzata sarà più possibile. Esamineremo il modo in cui esseri autoriflessivi lottano con la tensione implicata dalla consapevolezza di questi fatti. Noi emergiamo da leggi che, per quanto ne sappiamo, sono eterne e tuttavia esistiamo per un tempo brevissimo. Siamo guidati da leggi che operano senza riguardo per la destinazione e tuttavia ci domandiamo costantemente dove siamo diretti. Siamo plasmati da leggi che non sembrano richiedere una motivazione di fondo e tuttavia siamo continuamente alla ricerca di significato e di scopo. In breve, esamineremo l'universo dall'inizio del tempo a qualcosa di simile alla sua fine e nel corso di questo viaggio esploreremo i modi straordinari in cui menti inquiete e inventive hanno reagito alla fondamentale transitorietà di ogni cosa e l'hanno illuminata».