Scienze: argomenti d'interesse generale

La domanda è antica come l'uomo: da dove veniamo? Da dove viene la Terra? Da dove viene l'universo? Da dove viene... tutto? Attingendo a qualcosa come 13,7 miliardi di anni di storia dell'Universo, l'editor di «New Scientist» Graham Lawton e l'illustratrice Jennifer Daniel ci raccontano come tutto (o quasi) è cominciato. Lawton ci guida in un viaggio dalle origini ai giorni nostri, ripercorrendo le scoperte scientifiche che hanno cambiato la nostra visione del mondo e - perché no? - la nostra quotidianità. Si passa dall'infinitamente grande (cos'ha innescato il Big Bang?) all'infinitamente piccolo (perché ci sono tanti insetti sulla Terra?), dal sublime (il mistero delle emozioni umane) al triviale (come si forma la lanugine ombelicale?). Dopo tutto, come disse il leggendario Carl Sagan, «se vuoi preparare una torta da zero... devi prima inventare l'universo!». Introduzione di Stephen Hawking.

Se nel 2000 si è concluso il "decennio del cervello", da allora ha avuto inizio il "secolo del cervello", connotato da una continua e rapida espansione delle neuroscienze. Negli ultimi anni l'investimento di risorse che le alimentano è cresciuto ovunque in modo esponenziale, così come, fortemente stimolato dai media, l'interesse di un pubblico sempre più ampio per discipline che promettono meraviglie. Sono rapidamente apparsi una serie di specialismi accomunati dal prefisso neuro (dalla neuroestetica alla neuroeconomia, per citarne solo un paio), tanto che sarebbe in atto un cosiddetto neuro-turn. In realtà la cultura occidentale non ha mai cessato d'interrogarsi sul rapporto fra corpo e mente, su struttura e funzioni del sistema nervoso. Con un linguaggio chiaro e accessibile, il libro ripercorre storicamente alcuni stadi di quel lungo discorso. Il primo capitolo lo presenta per grandi linee dall'antico fino agli sviluppi della scienza moderna; il secondo si concentra su uno dei periodi più intensi e fecondi, quello dominato dalla seduzione della frenologia; il terzo seleziona e racconta episodi particolarmente significativi avvenuti nel corso dell'Ottocento e del Novecento.

Una raccolta di piccole sfide per la mente, per affrontare in modo giocoso problemi stimolanti e curiosi di matematica elementare. Nel solco di inarrivabili autori quali Martin Gardner, Lewis Carroll e Italo Ghersi, il lettore viene invitato a dare la caccia ai numeri (ma anche a geometria, logica, probabilità...) per trovare risultati che richiedono intuito, fantasia e solo un pizzico di nozioni di base. Un libro da risolvere più che da leggere. Un testo che propone la matematica con leggerezza, perché il lettore assapori ogni rompicapo. I solutori dovranno esercitare il proprio autocontrollo per non andare a sbirciare in quanti modi sbagliati si possono sedere a tavola gli amici della "Banda dei quattro", come giocare a tennis dalla cima di due torri, e se conviene cambiare la porta in una originale rivisitazione del problema di Monty Hall.

Pier Luigi Gaspa e Giulio Giorello si addentrano nel giardino botanico del fantastico di ogni tempo. Dalle piante alchemiche medievali alle pozioni di Harry Potter e al Barbalbero del Signore degli anelli, passando per la selva oscura di Dante e l'agnello vegetale della Tartaria, fino ad arrivare all'Albero della Vita del film Avatar. Un percorso immaginario e immaginifico che porta dal cinema ai fumetti e alla fantascienza, dai videogiochi "vegetali" alle atmosfere da incubo di H. P. Lovecraft e perfino alla musica dei Genesis, "Giardini del fantastico" è un viaggio in dieci capitoli che ripercorre l'immagine, la simbologia e la scienza delle piante dall'antica Grecia a oggi e che si conclude con le proprietà straordinarie dei veri vegetali, dalla "Venere acchiappamosche" alla "pianta cadavere" e con gli OGM, tutt'altro che "piante Frankenstein". Per arrivare là dove nessun botanico è mai giunto prima! Prefazione di Luca Boschi.

Siamo nel 2083. Anna ha 110 anni, è ancora vispa, ma inciampa in un tappeto e cade rompendosi il femore; nel giro di una decina di minuti potrà rialzarsi in piedi poiché il femore si è auto-riparato. Come mai? Dall'anno 2070 i grandi anziani assumono nano-particelle autoadesive che vanno a rimpiazzare una parte dei costituenti delle ossa. Questa potrebbe essere un'applicazione futura della nanomedicina, una scienza che impiega dispositivi piccolissimi, programmabili, intelligenti, capaci di svolgere diversi compiti contemporaneamente e già oggi utilizzati per curare o diagnosticare malattie.

La scienza può spiegare tutto? Qual è il rapporto tra ipotesi e osservazioni? Che differenza c'è tra una teoria scientifica e una filosofica? Se le teorie scientifiche mutano nel tempo, come possiamo definirle vere? In questa introduzione alla filosofia della scienza si mettono in evidenza con chiarezza e sistematicità gli snodi concettuali e i punti di contatto tra scienza e filosofia, due modalità inseparabili di interpretazione del mondo.

In un'epoca in cui la scienza ci abitua a risposte su ogni tema, c'è qualcosa che non arriveremo mai a comprendere? Du Sautoy ci accompagna in un fantastico viaggio di esplorazione dell'ignoto, che parte da oggetti semplici e si addentra in sette moderni interrogativi scientifici. Così dal lancio di un dado possiamo affacciarci alla teoria del caos, e grazie al suono di un violoncello indaghiamo nella materia dei quark; possiamo avvicinarci alla complessità del tempo con un banale orologio da polso, e aspettare la prossima radiazione di un pezzo di uranio-238 acquistato online. O scoprire che si nascondono meno paradossi dietro un'intelligenza artificiale che in un nastro di carta arrotolato. Sette percorsi nel quotidiano per affrontare i quesiti che ci spingono ai confini della conoscenza, un termine ultimo tuttora lontano da raggiungere: la grande distanza ancora da percorrere è la scienza del futuro.

Nella pratica scientifica quotidiana vengono utilizzati strumenti, apparati e macchinari che, con il passare del tempo, sono rimpiazzati da altri più precisi. Il destino dei vecchi strumenti è, nel migliore dei casi, quello di diventare pezzi da museo, altrimenti finiscono nei ripostigli dei centri di ricerca. Qualcosa di analogo avviene anche nella formulazione delle teorie scientifiche: si elaborano concetti e nozioni che permettono di costruire ipotesi e teorie, ma una volta che una certa teoria si dimostra inadeguata, vengono abbandonati per finire negli "scantinati della scienza". Il volume indaga alcuni tra i più importanti di questi concetti - chi sa o si ricorda cosa sono il punto equante, l'etere luminifero, l'impeto, l'atomo-vortice, il flogisto? - per offrire una rassegna storica della scienza da una prospettiva diversa da quella usuale, ovvero centrata sugli strumenti concettuali con i quali le teorie scientifiche del passato sono state costruite, più che sulle teorie stesse. Un testo stimolante, ricco di curiosità inedite, scritto in un linguaggio chiaro e accessibile a tutti.

Che cos'è il vuoto? Di che cosa è fatto? Perché ci fa paura? Non è facile per l'uomo, soprattutto quello occidentale, pensare e accettare il nulla. Eppure interrogarsi sulla sua natura pare inevitabile. Lo hanno fatto, e continuano a farlo, filosofi e matematici, scienziati e teologi, poeti e premi Nobel, cercando di tessere intorno all'horror vacui una storia plausibile. In queste pagine l'astrofisico Trinh Xuan Thuan ci conduce in una lunga cavalcata dalle origini ai giorni nostri attraverso la Bibbia e l'I Ching, Aristotele e al-Khwarizmi, la rivoluzione di Newton e le teorie di Einstein, la nascita della meccanica quantistica e la scoperta del Big Bang. La conclusione cui giunge è sorprendente: la fisica e la cosmologia contemporanee propongono una visione del mondo molto simile a quella delle maggiori tradizioni spirituali orientali che, invece di temere il vuoto, lo vivono come possibilità di mutamento, e dunque di vita. È nel dialogo armonico tra gli opposti – Yin e Yang, energia e materia, attrazione e repulsione – che si nasconde il mistero, insieme vuoto e pieno, dell'universo. Un mistero che ha a che fare con la scienza, ma anche con l'etica e con la politica. Perché se è vero che, come le particelle e gli atomi, siamo interconnessi nella grande rete del cosmo, la nostra felicità dipende da quella degli altri.

Nei due secoli intercorsi tra la pubblicazione dei "Principia" di Newton e l'avvento della teoria quantistica, il determinismo fu il paradigma della scienza classica; il suo dominio si estese persino alle scienze sociali, quali l'economia, la sociologia o la psicologia sperimentale, e finì con l'imporsi anche nelle scienze biologiche. La possibilità di prevedere esattamente il comportamento dei sistemi osservati, l'ideale di Laplace, divenne il contrassegno caratterizzante dell'intero discorso scientifico. Se soprattutto la meccanica quantistica ha segnato all'inizio del Novecento un momento di grave crisi nel dominio della scienza classica, le certezze della fisica e di altre scienze della natura vengono oggi messe in forse da una nuova serie di fenomeni caotici, mai osservati prima, sia per ragioni di miopia e pigrizia mentale, sia per la mancanza di strumenti adeguati, come il computer. Questi fenomeni spesso banali - come il gocciolamento di un rubinetto, l'evoluzione delle condizioni meteorologiche, la dinamica di una popolazione animale - non obbediscono al paradigma della scienza classica, pur rimanendo in una cornice deterministica. Il caos, infatti, rende impossibili le predizioni non per una sua intrinseca natura indeterministica, ma per la sua estrema sensibilità alle condizioni iniziali, che dovrebbero essere date con una precisione impossibile, fino all'ultimo decimale.

Il volume ricostruisce la storia di alcuni manoscritti un tempo conservati a Roma e a Urbino nelle biblioteche della famiglia Albani. Dispersi in gran parte tra la fine del XVIII e la seconda metà del XIX secolo, quei codici facevano parte di una tra le più preziose collezioni private europee. Nel libro particolare attenzione è riservata ad un manoscritto di Bernardino Baldi (1553-1617), nel quale sono raccolte importanti note dedicate ai Problemi meccanici, per lungo tempo attribuiti ad Aristotele. Il saggio è accompagnato da una riproduzione fotografica, con trascrizione a fronte, delle pagine manoscritte di Baldi.

I progressi della scienza non coinvolgono solo pochi addetti ai lavori; in realtà interessano tutti, perché influenzano e modificano aspetti culturali e anche pratici del nostro essere e vivere quotidiano. Per questo tutti dovrebbero conoscere almeno alcuni capisaldi della fisica, dell'astronomia, della biologia, delle neuroscienze. Per esempio: che la materia è ordinata e segue uno schema logico di regole ben determinate; che l'Universo è iniziato all'origine del tempo e da allora si espande continuamente; che l'origine della vita è ancora sconosciuta ma tutti deriviamo da organismi molto semplici esistiti sulla Terra miliardi di anni fa; che il rapporto tra l'Io e il suo cervello si dimostra elusivo e misterioso anche alle più raffinate indagini delle neuroscienze. Rendere accessibili le affascinanti scoperte della scienza mediante un'esposizione semplice, ma aderente al sapere scientifico: ecco la motivazione che ha spinto cinque scienziati di fama internazionale a scrivere questo libro. Prefazione di Giovanni Caprara, Presidente UGIS (Unione giornalisti scientifici italiani).