Rizzoli: BUR Le scoperte, le invenzioni

La storia dell'umanità è costellata da terribili epidemie, capaci di mietere vittime a centinaia di migliaia - se non a milioni - e in alcuni casi di cambiare il corso degli eventi. Basti pensare a morbillo e vaiolo esportati dagli europei nel Nuovo Mondo, all'influenza spagnola, all'AIDS e all'ebola... Non stupisce, quindi, che i virus siano comunemente ritenuti un nemico subdolo e insidioso, capace di incutere paura anche più di guerre, carestie e disastri ambientali. Eppure, tra gli elementi in grado di scatenare malattie, essi sono i più piccoli e "indifesi": incapaci di vivere e replicarsi senza un ospite. Possibile che il loro successo evolutivo sia legato solo alla distruzione degli organismi in cui si installano? A ben guardare, una visione del genere è limitata e fuorviante: la scienza sta ormai dimostrando che, nella storia della vita sul nostro pianeta, i virus devono aver svolto numerose e importanti funzioni. In fondo, parte cospicua del nostro DNA è fatta di retrovirus, e persino la formazione della placenta è qualcosa di cui siamo debitori a tali entità. Con la precisione del ricercatore, la passione del vero scienziato e l'abilità divulgativa, Guido Silvestri ci mostra un modo nuovo di guardare al rapporto virus-uomo, in cui alla contrapposizione netta si sostituisce un modello in equilibrio tra "aggressione" e "convivenza", tra "pericolo" e "vantaggio". Perché solo smettendola di riversare categorie morali su fenomeni biologici, iniziando a pensare con curiosità e a porsi domande senza pregiudizi, potremo permettere alla parte razionale della nostra mente di leggere il meraviglioso libro della natura spalancato davanti a noi.

Da millenni ci consideriamo l'unica specie costituita da un'essenza immateriale e un corpo. Da una parte una natura umana volatile, capace di tutto, pronta a morire per la libertà ma che adora la futilità e coltiva l'eccesso. Dall'altra il corpo, una "macchina" programmata da geni immutabili ereditati dai nostri genitori. Ma la scienza del XXI secolo scopre una materia che "finalmente ci assomiglia, una biologia probabilista, scolpita dalle esperienze, che ci spiega chi siamo e perché facciamo quello che facciamo". Una nuova prospettiva che non sminuisce la mente riducendola alla materia, bensì che "eleva" la materia al livello della mente. L'uomo è sempre unico, superiore figlio degli dei ma non a causa di un'immaterialità ormai obsoleta: lo è grazie alla sua biologia. In queste pagine, Pier Vincenzo Piazza ci racconta come la biologia sia alla base delle nostre aspirazioni e dei nostri eccessi, come ci spinga verso attività irrazionali, spaccati in due tra spiritualismo conservatore e progressismo materialista. Un altro tipo di uomo si pone in alternativa "un Sapiens completo, che vede la vita in stereoscopia, senza ideologie". Con lui scopriamo, per esempio, come conciliare ecologia e aspirazioni umane, che diventiamo obesi perché siamo troppo intelligenti e che la tossicomania non è un vizio ma una vera malattia di cui conosciamo ormai la biologia. "Homo Biologicus" conferisce alla biologia il potere di dare un senso universale alla vita e guidare la nostra specie verso un nuovo futuro.

Chiunque si occupi di raccolta e analisi dei dati lo sa bene, o almeno dovrebbe: le informazioni che non conosciamo possono essere altrettanto importanti di quelle che abbiamo a disposizione. Ha senso affermare che un prodotto è efficace perché ha solo recensioni favorevoli? Ed è davvero possibile prevedere il buon esito di un trattamento medico sulla base di un campione che, per quanto ampio, non corrisponde alla totalità dei casi? Considerazioni analoghe si possono applicare alla nostra vita di tutti i giorni: perché invidiare una persona per i successi messi in mostra sui social network, quando i suoi fallimenti ci vengono opportunamente nascosti? In un'epoca dominata dai big data, conviene prestare maggiore attenzione al rovescio della medaglia, ovvero ai dati che sappiamo di non avere o - peggio ancora - che crediamo erroneamente di possedere. Simili alla materia oscura che elude le rilevazioni dei cosmologi, i dark data influenzano ogni campo di studio e di lavoro, dalla ricerca medica all'industria, dalle politiche pubbliche e sociali al settore finanziario, e sono molto più numerosi di quanto pensiamo. Sottostimarli è dunque un grave rischio, che può portare a costruire modelli fuorvianti e inesatti, con conseguenze talvolta catastrofiche. Al contrario, smascherare questi numeri «traditori» e imparare a gestire i problemi che essi provocano può portare vantaggi nella nostra sfera professionale e in quella personale. I dark data ci insegnano, infatti, a capovolgere il modo di considerare l'analisi dei dati, facendoci comprendere più a fondo l'universo dell'informazione e ad affrontare l'imprevedibile in maniera più consapevole e ponderata.

Per tutta la vita, Stephen Hawking si è dedicato a indagare il mondo attraverso la lente della fisica, maneggiando concetti complicatissimi in bilico tra scienza e filosofia: dalla natura dei buchi neri all'origine del tempo, fino alla ricerca di un senso per la nostra esperienza su questo sperduto pianeta, ai confini di una remota galassia sospesa nell'impressionante vastità del cosmo. Ma, mentre sfidava con acume e coraggio i misteri dell'universo, si è anche speso per raccontare a tutti noi le sue intuizioni, per renderle comprensibili e farle diventare un bagaglio culturale condiviso. E, sensibile tanto al fascino della natura quanto ai problemi dell'uomo, ha scritto libri di divulgazione diventati bestseller nonostante la difficoltà degli argomenti trattati. In questo volume, risponde alle grandi domande - scientifiche ed esistenziali - che hanno accompagnato non solo la sua vita, ma buona parte della storia della nostra civiltà. Come è iniziato tutto quanto? È possibile viaggiare nel tempo? Possiamo predire il futuro? Esiste un Dio? Ci sono altre forme di vita intelligente nell'universo? Riuscirà l'homo sapiens a sopravvivere sulla Terra, e a non distruggere il suo pianeta natale? Colonizzeremo mai lo spazio? Quesiti affascinanti e immortali, affrontati con il piglio dello scienziato geniale, la chiarezza dell'insuperabile divulgatore e lo spirito del grande uomo, affinché nessuno si senta perso davanti ai misteri dell'esistenza. In fondo, come diceva l'autore, neanche «i buchi neri sono le prigioni eterne che pensavamo. Se vi sentite intrappolati in un buco nero, non mollate, c'è sempre una via di uscita».

Asteroidi vaganti, cambiamenti climatici, sovrappopolazione: il nostro pianeta non è sicuro come sembra. In un futuro non troppo lontano l'umanità potrebbe essere costretta ad abbandonarlo e a colonizzare lo spazio, partendo dalla Luna e dal sistema solare per poi spingersi verso le stelle e le galassie, fin oltre i confini dell'universo conosciuto. E anche senza la minaccia di una catastrofe incombente basterà la nostra innata curiosità a spingerci verso nuovi orizzonti: grazie agli sviluppi sempre più rapidi della robotica, della biotecnologia e delle nanotecnologie saremo in grado di fondare città autosufficienti su pianeti distanti anni luce, costruire razzi come l'Enterprise di Star Trek o il Millennium Falcon di Star Wars, a energia nucleare o ad antimateria, utilizzare i buchi neri come scorciatoie per esplorare universi paralleli. Creeremo automi autoreplicanti e intelligenti che svolgeranno per noi i lavori più pesanti e rischiosi, modificheremo la nostra struttura corporea per adattarla ad atmosfere a noi incompatibili e forse, un giorno, potremo fare a meno dei nostri corpi per spostarci nel cosmo sotto forma di pura coscienza, alla velocità della luce, realizzando il sogno più antico della nostra specie: l'immortalità. Tra una partita di football marziano e un ipotetico incontro con alieni ipertecnologici, Michio Kaku accompagna il lettore nel viaggio che porterà l'umanità oltre i confini dello spazio e del tempo, rendendola finalmente una specie multiplanetaria, multigalattica e multidimensionale.

Mai come oggi l'atmosfera terrestre, gli oceani e i continenti sono stati tanto sorvegliati dal punto di vista meteorologico e ambientale, e ogni anno la comunità scientifica internazionale produce migliaia di ricerche che confermano la portata epocale dei danni inflitti dalle attività umane al sistema-Terra. Non conosciamo tutto di come funziona il clima terrestre, ma ormai da anni ne sappiamo abbastanza per comprendere la gravità della situazione, il rischio di collasso degli ecosistemi da cui dipendiamo e l'urgenza di intervenire con azioni efficaci. A cosa servirebbero, infatti, secoli di avanzamento della conoscenza, se poi restassimo impreparati di fronte alla più grande sfida della storia umana, pur avendola prevista con decenni di anticipo? Luca Mercalli, ricercatore e divulgatore scientifico che da anni racconta agli italiani la meteorologia e l'attualità climatica e ambientale, ci aiuta a orientarci con questo libro, pubblicato per la prima volta nel 2009, e ora completamente revisionato alla luce dei molteplici aggiornamenti dal mondo della ricerca e dei negoziati internazionali. Dalla storia di chi ha scoperto il riscaldamento globale, alla fusione dei ghiacciai alpini, fino a ciò che possiamo fare nella vita quotidiana per alleggerire il nostro contributo climalterante, una base di informazione per costruire la consapevolezza necessaria a quel “salto evolutivo” che (se riusciremo a fare) permetterà alle prossime generazioni di vivere ancora dignitosamente su questo pianeta.

La matematica è rivoluzionaria. Attinge alla dimensione della libertà umana per creare mondi diversi e opposti, negando un codice già affermato per strutturarne liberamente un altro. Affermazioni matematiche all'apparenza inutili o sbagliate preannunciano quasi sempre vere e proprie rivoluzioni del pensiero. Il teorema di Bayes, per esempio, da puro gioco intellettuale è diventato un pilastro della diagnostica medica, della scienza forense, delle neuroscienze e nelle ricerche sull'intelligenza artificiale. In un viaggio che dai filosofi greci ci conduce alla Ultimate Machine di Claude Shannon, l'autore ci mostra che la matematica è rivoluzionaria anche in un modo più profondo: ci mette in grado di capire il mondo e di partecipare alla costruzione della società; di sconfiggere il tiranno: quello vero, ma soprattutto quello generato dal nostro stesso pensiero. Tutti possiamo intervenire, decidere se un ragionamento è corretto o meno, e tutti possiamo accedere agli assiomi iniziali e alle regole usate per svilupparli. Nel mondo fantastico dei numeri e dei teoremi non ci sono limiti all'immaginazione e in questo esercizio di fantasia siamo tutti liberi e tutti uguali. Non c'è nulla di controverso. "Sire", spiegò ad Alessandro Magno il suo precettore Menecmo, "in geografia esistono strade per i re e strade per il popolo, ma in geometria c'è un'unica strada per tutti."

Abitiamo un sottile guscio sferico, di pochi chilometri di spessore, intorno alla superficie della Terra. Anche se esploriamo gli abissi più profondi dell'oceano o scaliamo le vette dell'Himalaya, il nostro regno ha dimensioni ridicole. Per questo, se riflettiamo su quelle dell'universo, ci resta una sensazione di lieve sgomento. Non solo. Il nostro piccolo mondo è anche popolato di chimere, fantasmi e terribili inganni: pensiamo che quello che percepiamo sia reale, invece tutto cambia appena ci allontaniamo dall'angolo tranquillo in cui si svolge la nostra esistenza. Quando cerchiamo di capire i fenomeni che si osservano nel meraviglioso tappeto di galassie che ricopre la volta stellata, o quelli che caratterizzano la materia nei suoi componenti elementari, dobbiamo rinunciare alle certezze che governano la nostra vita e intraprendere un viaggio vertiginoso che lascia senza fiato. Guido Tonelli, fisico al Cern di Ginevra e uno dei padri della scoperta del bosone di Higgs, ci fa compiere questo viaggio irripetibile, al cospetto di fenomeni straordinari. Fino a raggiungere il non-luogo del non-tempo da cui tutto ha avuto origine e dove possiamo dar voce a quell'istinto che si annida dentro di noi quando continuiamo a chiederci da dove viene la meraviglia che ci circonda. Il mito e la scienza hanno in fondo la stessa funzione, dal momento che "ogni società si costituisce attorno a una cosmologia. E nessuna civiltà, grande o piccola che sia, può reggersi senza il grande racconto delle origini".

Alla metà degli anni Settanta, Stephen Hawking fece una serie di scoperte inquietanti, secondo cui i buchi neri potrebbero evaporare, o anche esplodere, e distruggere tutta l'informazione della materia caduta al loro interno. I fisici hanno impiegato i successivi quarant'anni a mettere ordine alle conseguenze di questo risultato, finora indimostrato. In queste due lezioni, Hawking ritorna sul tema chiave della sua ricerca per raccontarci qual è il punto della situazione, e cosa rimane da capire sullo spazio, sul tempo, sulla nostra parte nell'universo. "I buchi neri rappresentano una sfida al principio più fondamentale che riguarda la prevedibilità dell'universo e la certezza della storia", scrive. E ci coinvolge nell'ultima puntata di un'appassionata disputa scientifica, iniziata parecchi anni fa, tra la fisica classica della relatività generale e la fisica quantistica.

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.

Come, quando e perché è nato il cosmo? Qual è l'origine del tempo e dello spazio? Come possiamo definire il 'nulla' primordiale? Fino a dove la scienza può risalire alle cause e ai fattori che determinano la realtà? Sono quesiti intorno ai quali si interrogano senza sosta da molti decenni i cosmologi moderni. John Barrow, uno dei più noti scienziati contemporanei, presenta le più recenti ipotesi della fisica sulla natura del tempo, sull''universo inflazionario' e sui 'cunicoli'. Una breve storia dell'Inizio per i non iniziati, che dà occasione di aggiungere alcuni tasselli al mosaico delle conoscenze, senza dimenticare però i limiti del territorio da cui questo sapere è dedotto. Un itinerario affascinante e allo stesso tempo inquietante, dove 'i segreti più profondi sono quelli che rimangono non svelati'.

In quel preciso momento, un centesimo di miliardesimo di secondo dopo il Big Bang, si è deciso il nostro destino. In un universo in cui materia e antimateria si equivalevano, e che quindi avrebbe potuto, in ogni istante, tornare a essere pura energia, può essere bastata una leggerissima preferenza del bosone di Higgs per la materia anziché per l'antimateria ed ecco che si è prodotto il mondo che abbiamo sotto gli occhi. "Ecco qua il minuscolo difetto, la sottile imperfezione da cui è nato tutto. Un'anomalia che dà origine a un universo che può evolvere per miliardi di anni." Se tutto nasce da lì, dobbiamo capire in ogni dettaglio quel momento cruciale, ricostruirlo fotogramma per fotogramma, al rallentatore e da diverse angolature. Per questo al Cern di Ginevra è stato realizzato Lhc, l'acceleratore di particelle più potente del mondo, il posto più simile al primo istante di vita dell'universo che l'uomo sia stato in grado di costruire. Per questo da anni i migliori fisici del mondo lavorano giorno e notte, ai quattro angoli del pianeta. È così che è stata catturata la "particella di Dio". Ed è per questo che si studia ancora, per capire di più su come tutto questo è nato e su come andrà a finire la nostra storia: se nel freddo e nel buio o in una catastrofe cosmica, che ci darebbe il privilegio di un'uscita di scena assai più spettacolare.