Matematica e scienze

Le formiche assomigliano in maniera sorprendente agli uomini: hanno sviluppato forme di comunicazione, organizzazione sociale e divisione del lavoro, coltivano giardini, allestiscono magazzini, conducono guerre e riducono altre formiche in schiave, che a loro volta tentano di ribellarsi. Riescono persino a creare delle difese contro gli agenti patogeni che le minacciano. Come le api, le formiche formano società altamente complesse e hanno una storia eccezionalmente lunga, iniziata almeno 100 milioni di anni fa, quando i dinosauri dominavano ancora la Terra. Il segreto del loro successo si basa in gran parte sulla loro filosofia: "Non chiederti cosa può fare il tuo popolo per te! Chiediti cosa puoi fare tu per il tuo popolo!". Senza la sua colonia, una singola formica è spacciata, eppure sempre pronta a sacrificarsi per la comunità. Perfino le possenti operaie della cosiddetta "formica proiettile" tropicale, che raggiungono le dimensioni di un calabrone e la cui puntura è talmente dolorosa che può fare impazzire una persona, muoiono nel giro di pochi giorni se non riescono a ritrovare la loro colonia. Quando invece le formiche sono insieme, non c'è quasi nulla che possa fermarle. Costruttrici di trappole, infermiere, cacciatrici, raccoglitrici: le formiche sono piene di sorprese.

Panace di Mantegazzi, porracchia sudamericana, fico d’India, papavero sonnifero, poligono del Giappone, erba della Pampa… trasportate dal vento, dagli animali o dalle suole delle scarpe, anche nelle nostre contrade le erbe vagabonde hanno conquistato, con coraggio e vitalità, giardini, scarpate e terreni incolti. Eppure, le erbe vagabonde non hanno buona nomea: le si chiama anche erbacce, piante selvatiche, infestanti e spesso si vieta loro un diritto all’esistenza. Piante nemiche, ma davvero pericolose? Gilles Clément, paesaggista francese e inventore del «giardino in movimento», dove felicemente le coltiva, in questo libro sceglie di farne l’elogio. Di tali erbe raccontala storia, le origini, il momento del loro incontro. E spiega come l’uomo, i diserbanti, il cemento, i dissodamenti e le coltivazioni industriali abbiano permesso a queste piante randagie di insediarsi e crescere. Coniugando il talento del giardiniere a quello di scrittore, in nome della difesa della mescolanza planetaria, Clément ci consegna un’opera dove letteratura e botanica coesistono a difesa della diversità. Un libro che è insieme una filosofia del paesaggio, e della relazione tra uomo e piante, e un manuale per amare le erbe senza fissa dimora.

«Che cos'è che i cani desiderano più di ogni altra cosa?». Nasce tutto da qui, in fondo, e chiunque ami e viva con un animale lo sa. Questa domanda, apparentemente banale, è all'origine di tutti gli sforzi che noi esseri umani facciamo per comprendere ed educare i nostri animali e - più spesso di quanto ci piaccia pensare - educarci a stare con loro. Insomma, che cos'è che vogliono, i nostri cani, gatti, pappagalli eccetera? Qualcuno lo sa? La risposta è qui, nelle pagine di un illuminante classico dell'etologia. Un libro senza tempo che è il testo di riferimento per chiunque abbia un amico a quattro zampe. L'etologa Elizabeth Marshall Thomas ha osservato i suoi cani per oltre trent'anni, dando loro riparo, cibo, acqua e cure, ma lasciandoli liberi di assecondare i propri istinti. Seguendoli nei loro lunghi vagabondaggi ha spiato pensieri ed emozioni, imparando a conoscerli e a riconoscere le antiche leggi cui obbediscono. Un'attentissima osservazione che ha portato alla pubblicazione dei di "La vita segreta dei cani" e "La vita sociale dei cani". Ora, per la prima volta, Longanesi li riunisce in un unico volume, una guida completa, ricca di episodi buffi, illuminanti e commoventi, utile per chiunque voglia riuscire a interpretare il comportamento e i pensieri del proprio amico a quattro zampe. Con una prefazione inedita di Monica Pais, la veterinaria-scrittrice che salva gli animali randagi nella sua clinica di Oristano.

Nel 1546 il medico e filosofo italiano Girolamo Fracastoro ipotizzò che le malattie infettive fossero causate da agenti invisibili, in grado di passare da un individuo all'altro. La sua intuizione fu confermata soltanto tre secoli dopo, quando gli esperimenti di Louis Pasteur e Robert Koch inaugurarono la moderna microbiologia, disciplina che studia anche quei batteri e virus in grado di aggredire il nostro organismo e generare epidemie più o meno estese. Oggi sappiamo che i microrganismi patogeni non flagellano soltanto le comunità umane. Nel mondo animale è in atto una lotta costante, che vede ogni specie impiegare una gran quantità di strategie, comportamenti e rimedi per contrastare la diffusione delle malattie infettive. Una rapida carrellata di queste pratiche può dimostrare che Homo sapiens ha inventato ben poco, dato che gli animali mostrano grande attenzione alla prevenzione, all'igiene individuale e collettiva e alla gestione dei conspecifici malati. "I segreti dell'immunità" è un vero e proprio campionario di abitudini, comportamenti e azioni che gli scienziati hanno individuato e studiato in diverse specie animali, dai pesci ossei ai primati, dagli uccelli agli insetti sociali. Condividiamo con api e altri imenotteri la tendenza a isolare gli individui malati, utilizziamo farmaci e rimedi per contrastare l'azione dei patogeni proprio come fanno diverse specie di scimmie nutrendosi di foglie specifiche e teniamo puliti gli ambienti in cui viviamo con la stessa cura mostrata da tassi e altri mammiferi con le loro tane. Il minuzioso lavoro di ricerca svolto da Christian Lenzi non mostra però soltanto quanto abbiamo in comune con le altre specie terrestri: mette anche in evidenza che una specie sociale, mobile e diffusa come Homo sapiens non può permettersi di continuare a degradare gli ecosistemi, esponendosi così al contagio di patogeni sconosciuti. La crisi ecologica in atto mette a repentaglio la sopravvivenza di tutti i viventi e, come ha dimostrato la pandemia da Covid-19, ci costringe a reprimere proprio i comportamenti che ci rendono umani, primi fra tutti l'incontro con il prossimo e l'aggregazione sociale.

La fisica teorica di Stephen Hawking spiegata attraverso una narrazione semplice. Le più recenti e affascinanti intuizioni riguardanti l'origine dell'universo, lo spazio-tempo e i buchi neri sono presentate e rese comprensibili con l'aiuto di esempi e divertenti bozzetti. Gli argomenti trattati nel volume sono: il mistero del Big Bang; la forza di gravità, cosa sono i buchi neri?; il futuro dei viaggi nel tempo; alieni, cosa c'è al di là della vita?

Il presente volume di quesiti a risposta multipla è rivolto a studenti universitari, di vari corsi di studio, che affrontano esami di Analisi Matematica 2. Con test di verifica.

L'equazione più famosa del mondo, spiegata da due scienziati di grande livello nel modo più accessibile, piacevole e istruttivo. Brian Cox e Jeff Forshaw si spingono alla frontiera della scienza del XXI secolo per riflettere sul vero significato della sequenza di termini matematici che creano l'equazionesimbolo di Einstein, E=mc². Spiegando i termini uno per uno, si chiedono: cos'è l'energia? Cos'è la massa? Cosa c'entra con energia e massa la velocità della luce? Per rispondere, ci portano fino a un esperimento tra i più grandi mai esistiti: l'acceleratore di particelle noto con il nome di Large Hadron Collider, che si snoda per 27 km nel sottosuolo di Ginevra, a cavallo del confine tra Francia e Svizzera. Usando questa macchina gigantesca – in grado di ricreare le condizioni dell'universo poche frazioni di secondo dopo il Big Bang – Cox e Forshaw descrivono la teoria contemporanea sull'origine della massa. Insieme a energia e massa, la terza componente dell'equazione è "c" – la velocità della luce – probabilmente la più affascinante. Perché la velocità della luce permette la conversione tra energia e massa? La risposta è davvero il cuore della questione: gli autori mostrano che per comprendere realmente E=mc² si deve prima capire perché si possa viaggiare nel futuro ma non nel passato e come si muovano i corpi del nostro mondo tridimensionale in uno spaziotempo a quattro dimensioni. In altre parole, si deve capire come è fatta la struttura fondamentale e profonda del nostro mondo.

L'ultimo volume di una tetralogia destinata a diventare un unicum della divulgazione scientifica, dedicata a un avvincente viaggio nella storia della matematica, dalle sue antichissime origini fino ai giorni nostri. Con un linguaggio accessibile, immediato e coinvolgente viene raccontato lo stupefacente e produttivo periodo che va dal XIX al XXI secolo attraverso la storia dell'evoluzione delle sue idee, dei suoi protagonisti, dei tempi, dei luoghi e degli eventi. La prefazione a questo volume è di Gabriele Lolli.

Lo scrittore Albert Camus non è morto nell’incidente del 4 gennaio 1960. Un suo grande amico, il genetista Jacques Monod, va a trovarlo in ospedale. Stanno scrivendo un libro insieme. Leggono le bozze, ricordano le avventure durante la Resistenza a Parigi. Nel segno del disincanto, prende forma una visione del mondo. La scienza ha svelato la finitudine di tutte le cose: dell’Universo, della Terra, delle specie, di ognuno di noi. Come trovare un senso all’esistenza accettando la nostra finitezza? Camus e Monod passano in rassegna le possibilità laiche di sfidare la morte. L’investigazione diventa un giallo filosofico. Forse la finitudine non implica nichilismo, ma al contrario solidarietà, rivolta, una vita piena. In un gioco raffinato di fatti e finzioni, "Finitudine" è la storia della vera amicizia tra due Premi Nobel, un dialogo avvincente, un libro dentro un libro.

«Una volta un poeta ha detto: "L'universo intero è in un bicchiere di vino". Probabilmente non sapremo mai in che senso lo disse, perché i poeti non scrivono per essere compresi. Ma è vero che se osserviamo un bicchiere di vino abbastanza attentamente vediamo l'intero universo. Ci sono le cose della fisica: il liquido turbolento e in evaporazione, in funzione del vento e del tempo, il riflesso sul vetro del bicchiere, e la nostra immaginazione aggiunge gli atomi. Il vetro è un distillato di rocce della terra, e nella sua composizione vediamo i segreti dell'età dell'universo e l'evoluzione delle stelle. Ci sono i fermenti, gli enzimi, i substrati e i prodotti... E se le nostre piccole menti, per qualche modesta convenienza, dividono questo bicchiere di vino, questo universo, in parti (fisica, biologia, geologia, astronomia, psicologia e via dicendo) ricordiamo sempre che la natura non lo sa! Perciò rimettiamo tutto insieme e non dimentichiamoci per cosa è fatto. Lasciamo che ci regali ancora un ultimo piacere: beviamolo in un sorso e scordiamoci di tutto il resto!». Prefazione di Freeman J. Dyson.

L'universo di Star Trek a confronto con quello reale: che cosa c'è di scientificamente possibile (e cosa, invece, di assurdo) nelle avventure di una delle saghe fantascientifiche più amate di sempre? In che misura la fantascienza può prefigurare la scienza del futuro? Appassionato di Star Trek , al pari di molti altri fisici famosi, Lawrence Krauss ha deciso di «seguire» la mitica astronave Enterprise, in missione permanente nella Galassia, per esplorare gli affascinanti misteri dell'universo, spiegando la fisica di oggi e tentando di prevedere la fisica di domani. La presente edizione è stata completamente rivista e aggiornata dall'autore: «Negli anni passati da allora non è solo continuata l'epopea di Star Trek, ma anche il mondo della scienza ha fatto grandi passi avanti, e io mi azzarderei a dire che la scienza abbia progredito più di Star Trek. Nel tentativo di aggiornare la scienza in questa nuova edizione del libro, ho deciso di rivederne l'intero contenuto, aggiungendo nuove informazioni dov'era necessario ed eliminando argomentazioni di cui la natura ha nel frattempo dimostrato l'erroneità.»  Prefazione di Stephen Hawking.

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.