Scienze: argomenti d'interesse generale

La scienza cerca di scoprire quali sono le leggi che regolano l'universo, il nostro pianeta, il nostro corpo, mediante osservazioni ed esperimenti. La conoscenza scientifica rende liberi, ci sottrae a paure irrazionali, a quel terrore che i nostri antenati provavano davanti a fenomeni naturali inusuali, quali l'apparizione di una cometa, un'eclisse di Luna o peggio ancora di Sole. La curiosità che caratterizza il genere umano l'ha portato, attraverso secoli di osservazioni, a decifrare pian piano il libro dell'universo, la "cupola stellata" a cui accenna il titolo di questo libro. In una conversazione appassionata con Marco Santarelli, Margherita Hack ripercorre nodi essenziali che riguardano lo sviluppo della scienza in sé e i rapporti della scienza con gli altri saperi. In primo luogo dà conto degli sviluppi della cosmologia e della nostra conoscenza dell'universo, ove continuamente si susseguono nuove scoperte, tra le più recenti quella relativa al bosone di Higgs. La Hack affronta poi i rapporti, a volte burrascosi, tra scienza e religione, rivendicando con coerenza la possibilità e l'urgenza di un'etica laica. Il volume tratta anche le relazioni più ampie che riguardano la scienza e la società: i rapporti tra ricerca scientifica e democrazia, lo stato dell'università italiana, la "fuga dei cervelli", il problema irrisolto delle due culture.

Tra i fili di Arianna che si possono seguire per interpretare lo sviluppo del moderno, Martin Davis seleziona quell'entità al tempo stesso astrusa e comunissima che è il calcolo o computazione. Astrusa perché la teoria della calcolabilità – in bilico tra matematica, ingegneria elettronica e filosofia – non è certo un soggetto facile. Comunissima perché chiunque usi un PC ha tra le mani, spesso senza saperlo, un «calcolatore universale» – l'epitome stessa della nozione di computazione. Per ricostruire la genesi di questa idea Davis prende le mosse da Leibniz e compone, con affetto e rispetto, una galleria di personaggi-chiave che comprende Boole, Frege, Cantor, Hilbert, Gödel e culmina in Turing: alla sua macchina universale riconosce infatti, pur pagando il dovuto tributo a Gödel, un ruolo centrale nei fenomeni di insolubilità. Grazie a Turing il «sogno di Leibniz» – l'invenzione di un calcolo simbolico con cui risolvere in maniera automatica ogni genere di problemi – si materializza in calcolatori non più in carne e ossa, ma in rame e silicio. Resta tuttavia, quel sogno, solo in parte realizzato: se molti degli aspetti della mente razionale sono oggi riproducibili informaticamente, quelli che più caratterizzano l'essere umano – senso comune, emozioni, coscienza – resistono ancora alla realizzazione della visione di Leibniz.

A un uditorio che si presume esilarato un Feynman in forma smagliante lancia le sue provocazioni intellettuali, spiegando col suo stile immediato e antiretorico in che consiste il metodo scientifico; mostrando, ad esempio, come sovente un'ipotesi da «quasi certamente» falsa possa diventare «quasi certamente» vera. O viceversa. Nel «quasi» è il succo di tutto il suo argomentare, un misto accattivante di vera-falsa ingenuità e di spietata astuzia analitica che lo porta a vagabondare al di fuori della fisica, nelle regioni di confine, dall'etica alla religione alla politica, a chiedersi il perché delle cose, della vita, di tutto, mosso da una curiosità insopprimibile, fanciullesca.

Questo libro è il primo di due volumi sul tema delle catastrofi. Si parla di come esse hanno origine, si introducono alcuni casi di studio. Resteremo leggeri in un tema complesso e drammatico, introducendo semplici nozioni di fisica e geologia mescolati a elementi di storia e archeologia, per comprendere meglio l'impatto di questi fenomeni sulla vita dell'uomo. Non vi è alcuna pretesa di essere completi né sistematici. Il tema è vastissimo e viene trattato per forza di cose con semplicità, ma non con superficialità. La prima parte - Terra - comprende i terremoti e le frane mentre la seconda parte sul Fuoco vede protagonisti i vulcani. Le due parti, che concludono questo primo volume, illustrano anche idee e concetti sull'interno terrestre, da dove molte di queste catastrofi prendono origine. Il secondo volume includerà le catastrofi dell'aria, quelle dell'acqua, le estinzioni di massa e le minacce dallo spazio.

La chimica può essere appassionante? Sì, e proprio a partire dall'argomento a prima vista più arido, la tavola periodica. Grazie alla brillante vena narrativa di Hugh Aldersey-Williams, gli elementi chimici prendono vita davanti ai nostri occhi. Attraverso letteratura, storia, geografia, geologia, astronomia, economia, religione, l'autore spiega perché il piombo veniva utilizzato nei sarcofagi per impedire che l'anima sfuggisse; ci racconta che il neon è stato usato per la prima volta a scopi pubblicitari nel 1913 per colorare di rosso la pubblicità del Cinzano; indaga le storie di chimici e alchimisti che hanno classificato, scomposto e sperimentato, spesso sulla propria pelle, gli elementi della realtà circostante.

Questo libro parla di un delitto. E del suo autore, a cui quel crimine costerà molto caro. Tutto accade in poco tempo, tra l'ottobre del 1608 e il gennaio del 1610, quando il cielo che si credeva di conoscere viene distrutto. Il cielo contemplato da Omero e Ovidio, da Aristotele e Tolomeo, da Dante e Tommaso d'Aquino, a un certo punto non esiste più. Anzi, ed è questa la cosa davvero terribile, non è mai esistito. E a fargli violenza, a stravolgere l'idea di rassicurante ordine che da sempre simboleggiava, è un oggetto nato quasi per scherzo, che permette di trascendere i limiti imposti dalla natura ai sensi e alla conoscenza umana. Spesso descritta in modo lineare e al limite della banalità, l'invenzione del telescopio assume qui, grazie anche alla pubblicazione di numerose lettere e documenti d'archivio inediti, i tratti di una storia più complicata e sofferta, dove in primo piano non c'è solo Galileo. Con lui, protagonisti sono matematici, astronomi, filosofi e teologi come Paolo Sarpi, Johannes Kepler e il cardinale Bellarmino, ma anche artigiani, uomini di corte, ambasciatori, nunzi pontifici e sovrani come Rodolfo II, Enrico IV e Giacomo I, insieme a poeti e artisti della levatura di John Donne e Jan Brueghel. Una storia avvincente, raccontata istante per istante, dove la potenza visiva del nuovo strumento fini per incarnare significati che andavano ben oltre la scienza degli astri.

In questo periodo la discussione sulla valutazione della ricerca in Italia è un tema all'ordine del giorno. Non solo la metodologia, ma il senso stesso del concetto di valutazione - quella che riguarda il sistema della ricerca nel nostro Paese - è oggetto di ampio dibattito, imprevedibile fino a poco tempo fa. Ben venga dunque questo volume che, per primo nel contesto italiano, vuol fare il punto sulla questione e offrire, grazie agli interventi di studiosi, ricercatori ed esperti, una guida e un aiuto a orientarsi nelle nuove procedure. Contributi di: Andrea Lenzi, Paolo Miccoli, Luciano Modica, Vincenzo Barone, Orlando Crescenzi, Adriano Fabris, Giorgio Sesti, Andrea Graziosi, Andrea Bonaccorsi.

La scienza è un'esaltante avventura che è costume raccontare attraverso le gesta dei grandi. Esiste però un'altra storia, altrettanto avvincente ma con poca voce, scritta dai tanti gregari e potenziali campioni cui la sorte, spesso nemmeno troppo cieca, ha negato la gloria. Questo libro parla di uno di loro e del suo piccolo mondo sulla collina di Capodimonte, a Napoli. È la parabola di Arminio Nobile - personaggio notevole eppure poco noto dell'astronomia italiana - svolta sulla scena della nascente astrofisica, in una stagione di grandi transizioni per il Mezzogiorno. Arminio, che era figlio di Giuseppina Guacci, figura di spicco della cultura pre-risorgimentale, e di un valente astronomo della Specola di Capodimonte, scelse di votarsi allo studio del cielo. Osservatore instancabile, appassionato e genialoide, aveva le carte in regola e le motivazioni per "sfondare", ma la fortuna non gli arrise: più volte si beffò di lui, spingendolo su vicoli ciechi che la sua testardaggine gli impedì di abbandonare. Così, quando la grande occasione gli si parò davanti, la riconobbe ma non seppe coglierla appieno, morendo "disperato" come il pucciniano amante di Tosca.

Il microscopio digitale è un apparecchio che permette di osservare nel monitor di un computer un oggetto ingrandito. Con questo strumento si hanno alcuni vantaggi che l'osservazione diretta attraverso il microscopio composto non fornisce. Con un po' di ore di esercizio si possono ottenere delle buone immagini a video senza la necessità di conoscere i principi della microscopia. Il microscopio digitale si collega ad una porta USB del computer e dopo aver installato il software di gestione della periferica è pronto per essere usato. È possibile effettuare fotografie e riprese digitali, eseguire delle misure sull'oggetto osservato. Il microscopio digitale diventa anche uno strumento di supporto all'attività didattica in quanto permette l'osservazione a più persone contemporaneamente.

Il video microscopio, cioè un microscopio collegato ad un video tv oppure al monitor di un computer, permette a più persone di vedere contemporaneamente ciò che è posto sotto l'obiettivo di un microscopio. Le applicazioni di un video microscopio sono tante: può essere utilizzato per fotografare in biologia i preparati osservati; può servire nei musei di scienze naturali per mostrare a più visitatori conteporaneamente insetti, minerali, vetrini. In elettronica il videomicroscopio essere utile per lavorare su schede da riparare e per controlli di qualità; in vari settori industriali è usato per osservare tessuti, carta, superfici metalliche, resine.

Uno dei più brillanti fisici della nuova generazione delinea un nuovo, sorprendente approccio allo studio dell'universo, interamente fondato sulla caratteristica più ovvia e insieme enigmatica del tempo: il fatto di avere una direzione. Ma il dilemma della freccia del tempo non inizia con telescopi giganteschi o potenti acceleratori di particelle. Si presenta in cucina ogni volta che rompiamo un uovo in padella: possiamo trasformare l'uovo in una frittata, ma non la frittata in un uovo. Eppure, nel bizzarro mondo quantistico, che soggiace agli stessi fenomeni, il tempo è reversibile, e la catena degli eventi può essere percorsa a ritroso. La contraddizione insita in questa semplice, umile rottura di simmetria apre lo spiraglio per arrivare a comprendere i misteri del nostro universo - e di altri ancora. La freccia del tempo puntata risolutamente dal passato al futuro, spiega Carroll, deve la sua esistenza a proprietà dello spazio-tempo che precedono lo stesso Big Bang questione che non si poneva ai tempi di Einstein. A conclusione di un'ampia esplorazione dei risultati e dei problemi della termodinamica, della relatività e della meccanica quantistica, egli suggerisce dunque che il nostro universo faccia parte di un multiverso, una grande famiglia di mondi, in alcuni dei quali altri esseri umani sperimentano lo scorrere del tempo in direzione opposta, e una diminuzione dell'entropia - il che ci riconduce al grandioso paesaggio cosmico di Susskind.