Scienze: argomenti d'interesse generale

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.

È stato un pioniere del documentario naturalistico e uno dei massimi divulgatori scientifici a livello mondiale. Per più di 50 anni ha realizzato reportage di storia naturale trasmessi da numerose reti televisive. Anche Netflix celebrerà l'autore con un documentario sulla sua vita in uscita in autunno. David Attenborough è una star internazionale. Di quelle vere, che non fanno tanto parlare di sé ma che lasciano il segno quando aprono bocca. Il decano dei documentaristi, il grande divulgatore di scienza e natura, in questo viaggio nel tempo e nei luoghi simbolo ci racconta la sua vita di avventuriero, le bellezze del nostro pianeta e le trasformazioni avvenute nell'ultimo secolo o ancora in atto, causate dall'azione dell'uomo. L'inesorabile declino della biodiversità è la vera tragedia del nostro tempo. Il mondo naturale sta scomparendo. Le prove sono intorno a noi. C'è il rischio che il nostro silenzio e la nostra incuria ci portino dritti alla distruzione. Ma c'è ancora tempo per agire. C'è un'alternativa migliore alla catastrofe e Attenborough sembra conoscerla molto bene, grazie alla sua invidiabile esperienza sul campo. I prossimi decenni saranno l'ultima opportunità per costruire una casa stabile per noi e ripristinare l'ambiente ricco, sano e meraviglioso che abbiamo ereditato dai nostri antenati. È in gioco il nostro futuro sul pianeta, l'unico, per quanto ne sappiamo, in cui sia possibile la vita. "La vita sul nostro pianeta" è un coraggioso testamento per le generazioni di oggi e quelle future e per tutti coloro che vogliono preservare la bellezza di questo mondo. Oggi, ancora più di ieri, dopo la pandemia di Covid-19.

1+1=2, che cosa c'è di più semplice? Si tratta della prima formula che tutti incontriamo a scuola, ma anche del primo paradosso della mente: quanto fa una pera più una mela? A che cosa è uguale? In una carrellata fantastica, tra gli antichi sistemi numerici e la logica della computer science, Barrow ci accompagna in una lezione di matematica, tra molti interrogativi e tante risposte, fino a riportarci all'apparente, irragionevole efficacia di questa «formula». Scoperta o invenzione? Rimane l'evidenza per cui modelli così semplici, come l'aritmetica, sono tanto ricchi e potenti da svelare la struttura dell'universo. Una struttura che, in un'ultima analisi, si fonda su 1+1 = 2.

Pedro Domingos è universalmente considerato uno degli scienziati di punta nello studio dell'intelligenza artificiale . Sotto la sua guida scopriremo gli algoritmi che si nascondono dietro le nostre ricerche su Google, Amazon e Netflix e scopriremo le diverse strategie in atto per arrivare all'Algoritmo Definitivo, il Sacro Graal della ricerca informatica, la macchina in grado di imparare da sola e fare tutto, proprio tutto ciò che vogliamo, persino prima che lo chiediamo. La ricerca di questa macchina universale dell'apprendimento è uno degli sviluppi più affascinanti e rivoluzionari del pensiero umano di tutti i tempi e "L'Algoritmo definitivo" è la guida fondamentale per capirne a fondo il peso e le implicazioni.

A occhio nudo vediamo solo una minima parte della realtà che ci circonda. Le nostre capacità naturali sono nettamente inferiori rispetto ai raggi X che scrutano attraverso la pelle, ai microscopi in grado di distinguere, ad esempio, le principali componenti del sangue, ai sistemi di sorveglianza ad alta tecnologia gestiti tramite l'intelligenza artificiale. O rispetto a quelle degli animali che possono vedere gli infrarossi, gli ultravioletti, o addirittura a 360 gradi: queste creature vivono nello stesso mondo in cui viviamo noi, ma hanno accesso a qualcosa di molto diverso quando si guardano intorno. In questo saggio, che Naomi Klein ha definito "caleidoscopico" per la ricchezza e la varietà delle ricerche che affronta, Ziya Tong illumina diversi aspetti dell'individualità e della società da prospettive nuove. Espone prima di tutto i limiti delle nostre capacità visive, mostrandoci come la scienza e la tecnica hanno potuto permetterci di superarli, nel tempo, grazie a una strumentazione sempre più avanzata. Poi, illustra i punti ciechi "collettivi", evidenziando quanto poco sappiamo sulla provenienza del cibo o dell'energia o sulla destinazione finale dei nostri rifiuti, procurandoci più di qualche shock con la descrizione dei processi dell'industria alimentare... Infine, si sofferma su quei modi di pensare il mondo che sembrano naturali o inevitabili, ma che sì rivelano solo concezioni ereditate, tramandate di generazione in generazione.

Il Trono di spade è un’opera fantasy caratterizzata da numerosi elementi scientifici immaginari che interessano la climatologia (quando arriva davvero l’inverno?), l’astronomia, la metallurgia, la chimica e la biologia. La maggior parte degli appassionati del fantastico mondo di George R.R. Martin non ha problemi ad accettare questi aspetti magici. Uno scienziato, invece, osservando la scienza creativa del Trono di spade, si chiede: «Può funzionare?». Rebecca Thompson esamina il Trono di spade con l’occhio dello scienziato, approfondendo, tra l’altro, la scienza dei muri di ghiaccio, la genetica delle famiglie Targaryen e Lannister e la biologia della decapitazione. L’autrice utilizza il fantasy per illustrare numerosi aspetti della scienza reale, accompagnando gli appassionati alla scoperta di un nuovo, interessante livello di lettura. Thompson parte dall’inizio, l’inverno, e analizza le stagioni e l’orbita molto ellittica della Terra che può causare (o impedire) la venuta della stagione fredda, spiega che il ghiaccio può comportarsi come il ketchup, confronta l’acciaio normale con l’acciaio di Valyria, parla dei draghi, i «pipistrelli che sputano fuoco», e approfondisce il tema della consanguineità di casa Targaryen. Infine affronta gli aspetti scientifici dei diversi sistemi di esecuzione capitale, tra cui la decapitazione, l’impiccagione, l’avvelenamento, lo schiacciamento del cranio e il rogo. Grazie a questo lavoro, godibile e coinvolgente, anche gli spettatori più attenti del Trono di spade impareranno cose nuove e interessanti.

Per qualsiasi attività della vita quotidiana esiste un modo giusto di affrontarla, uno sbagliato e uno così straordinariamente sbagliato che nessuno proverebbe nemmeno a metterlo in pratica. Nessuno tranne l’autore, scienziato e fumettista Randall Munroe. Come si fa è infatti la guida perfetta al terzo tipo di attitudine: una collezione di consigli impraticabili per qualsiasi attività umana praticabile, dal far atterrare un aereo allo scavare una fossa. Raccontandoci i modi più intricati per fare le cose più semplici, l’autore ci invita a esplorare le strade più assurde del possibile, tutte però dotate di fondamento scientifico. Ricco di infografiche e di divertenti illustrazioni, il libro ci invita a capire che la scienza e la tecnologia si trovano anche nelle nostre azioni più banali. Come fare le previsioni del tempo? Analizzando i pixel delle nostre foto su Facebook. Come stabilire se apparteniamo alla generazione dei baby boomer o dei millennial? Misurando la radioattività dei denti. Come arrivare in orario a un appuntamento? Disintegrando la Luna. E se dopo aver incontrato questo libro qualcuno vorrà disfarsene, Munroe lo guiderà attraverso un ampio catalogo di scelte per lo smaltimento, partendo dalla completa dissoluzione nell’oceano e arrivando all’uso della tettonica a placche per farlo scomparire nel mantello terrestre.

In una società sempre più condizionata dalle scelte tecnologiche, gli operatori nei settori più avanzati della tecnoscienza, così come i tecnici che operano nell’industria, si trovano ad affrontare prospettive filosofiche che risultano centrali e sotto molti aspetti dirimenti. Senza guardare ai ‘massimi sistemi’ e con la volontà di offrire una serie di spunti alla riflessione, i capitoli di questo libro affrontano contesti e problemi tipici della società contemporanea. Si passano in rassegna i temi che coinvolgono l’ingegneria sul fronte della filosofia, indagando le sue frontiere, contaminate dalla tecnica. I titoli di ciascun capitolo, articolati a coppie di concetti, ne evidenziano gli scarti, piuttosto che le posizioni opposte. Il libro si presenta come una prima porta verso una cultura non più vincolata dalle chiusure disciplinari, ma che riconosce nel melting pot dei saperi ‘politecnici’ la nuova sfida culturale del terzo millennio.

Il volume raccoglie i contributi, ampiamente elaborati, presentati al convegno Possibilità al di là della determinazione. Matematica, fisica e filosofia della complessità, tenutosi all’Università di Pisa in memoria di Aldo Giorgio Gargani. Dello studioso scomparso nel 2009 sono ben noti gli interessi filosofici per la questione, nata nella fisica moderna e in altri saperi, dell’emergere – in sistemi complessi – di possibilità che vanno, irriducibilmente, al di là della determinazione. Prefazione di Alfonso Maurizio Iacono.

In questo numero: Fisica e filosofia delle catastrofi: l'effetto Seneca di Ugo Bardi; Impatti cosmici di Ettore Perozzi; La catastrofe che non ti aspetti di Micol Todesco; Rischio nucleare: capire per disinnescare di Massimo Zucchetti; Quando il clima che cambia è un problema di Elisa Palazzi.

Vengono esposte, in forma discorsiva ed aggiornata, le ricerche più recenti in cosmologia, scienza dell’informazione, studi sull’origine della vita, genetica ed epigenetica, antropologia, neurobiologia, intelligenza artificiale. viene presentato un compendio delle domande e delle risposte fornite da queste discipline, cercando di mettere a fuoco l’unitarietà della scienza. Lo scopo del testo è rendere chiaro che, a tutti i livelli di conoscenza, è bene partire dalle domande prime: chi siamo, dove siamo, da dove veniamo, dove andiamo, come e perché; ed è mostrare come la scienza odierna sia in grado di fornire risposte, se le domande vengono poste in modo razionale. Lungo il testo, la scienza contemporanea viene continuamente messa in controluce al pensiero greco-latino antico, mostrando con chiarezza e dati di fatto quanto questo sia in gran parte precursore e premonitore delle scoperte che vengono considerate esclusivamente dovute al pensiero contemporaneo. In particolare: Parmenide ha scritto "Sulla natura", di cui ci rimangono pochi frammenti. Dell'opera che ci ha lasciato Empedocle rimane un po’ di più. Opere con lo stesso titolo hanno scritto Senofane, Anassimandro, Anassimene, eraclito, Alcmeone, zenone, Gorgia e Filolao, delle quali sappiamo poco e di seconda mano. Del De rerum natura di Lucrezio ci resta fortunatamente quasi tutto. Il "De die natali" di Censorino altro non è che un'opera in prosa dedicato ad un amico come dono per il suo compleanno. Cerco di porre parziale rimedio al fatto che da Censorino ad oggi sono trascorsi 1719 anni senza che nessuno lo abbia aggiornato.

Questo libro ripercorre il rapporto tra l'uomo e l'energia, dal fuoco alle ultime tecnologie. In questa lunga storia l'Ottocento, ovvero il secolo del carbone, è il periodo della scoperta della maggior parte delle fonti che impieghiamo oggi e dei relativi modi di sfruttarle, mentre il Novecento, il secolo più vorace di energie come di risorse, è quello del passaggio da politiche nazionali delle fonti energetiche alla geopolitica dell'energia capace di scatenare guerre e lasciare in eredità al nuovo millennio tensioni irrisolte. Di questa storia fanno parte diversi celebri disastri, come gli incidenti di Chernobyl o di Fukushima. Sempre più la partita dell'energia comporta la guerra per le proprietà delle fonti e delle materie prime, la depredazione di territori e paesi più deboli e danni ambientali. Ma un nuovo modello di sviluppo dovrebbe puntare al miglioramento tecnologico dell'impiego delle fonti naturali, a scelte omogenee alle caratteristiche delle singole aree, a una diversa impostazione dei trasporti, e al perseguimento di un'economia circolare capace di ridurre il consumo di energia e la quantità di rifiuti. Al fine di consumare meno il Pianeta.