Matematica e scienze

I progressi della scienza e della tecnologia negli ultimi decenni sono stati sorprendenti e pervasivi: da un lato, oggi abbiamo macchine che sequenziano il DNA, prevedono il cambiamento climatico e possono intrattenere una conversazione come farebbe una persona in carne e ossa; dall’altro, il tempo che intercorre fra una scoperta scientifica e la sua applicazione tecnologica sembra accorciarsi sempre di più. Viviamo in un mondo in cui pare che l’ignoranza sia ormai destinata a sparire, almeno l’ignoranza artificiale: le macchine sembrano poterci aiutare a risolvere ogni problema e comprendere qualsiasi cosa. Ma è proprio così? Siamo sicuri che non ci siano cose che anche le macchine ignoreranno per sempre? E che relazione intercorre tra questa ignoranza artificiale e la ben nota e proverbiale ignoranza umana? Questo libro ripercorre le vicende scientifiche che hanno portato ai prodigi artificiali e digitali che ci circondano, prova a dare senso a termini come “casualità”, “informazione”, “complessità” e ci porta a scoprire quello che le macchine non possono e non potranno mai sapere.

Sommersi è un viaggio profondo, ironico e spietatamente lucido nel mondo digitale. Un’indagine sul potere invisibile degli algoritmi e su come riescano a governare le nostre emozioni, scelte, relazioni e persino convinzioni politiche. Ma non è solo un libro che parla di tecnologia: è un libro su di noi, su come il nostro cervello, con tutte le sue scorciatoie, bias cognitivi e illusioni di controllo, diventa il perfetto complice di un sistema che si nutre della nostra attenzione. Dai feed infiniti alla FOMO, dai meme come forma di propaganda alle notizie che non informano, dalla rabbia socializzata alla disinformazione virale, Mattia Marangon esplora le pieghe più invisibili e manipolative dell’esperienza in Rete e insegna a riconoscerne i meccanismi, senza demonizzare community, piattaforme e app ma imparando a utilizzarle con consapevolezza. Perché, alla fine, la vera domanda è una sola: vogliamo continuare a subire, o siamo ancora in tempo per imparare a vivere i social media in maniera sana?

Se ci immaginiamo la Terra milioni di anni fa, la vediamo popolata di dinosauri feroci o lanosi mammuth (in base all’era geologica), ma ben prima di loro, nelle acque sterminate degli oceani, si era già instaurato Il regno millenario degli squali. Gli squali odierni infatti sono animali preistorici giunti fino a noi, che portano nel patrimonio genetico una storia lunghissima e impareggiata, testimonianza vivente, spaventosa e mirabolante di tutte le apocalissi che si sono abbattute sul pianeta. Immaginatevi allora uno squalo di nove metri: apre le fauci e dalla mandibola vedete spuntare una specie di sega circolare dentata. Subito dopo ecco un altro mostro della stessa grandezza, capace di rastrellare molluschi larghi un metro e ridurli in poltiglia con i suoi denti piatti. E poi un’ombra li copre entrambi, gigantesca: il terribile megalodonte, venti metri di lunghezza, una macchina di morte con enormi mascelle zeppe di denti lunghi una quindicina di centimetri. Sono tutti e tre estinti – per fortuna, direbbe qualcuno che ha visto troppi film, e sbaglierebbe. Gli squali rivestono infatti un ruolo essenziale nella regolazione della catena alimentare oceanica trasportando o riciclando sostanze nutritive da una zona all’altra, e favorendo l’equilibrio naturale necessario allo sviluppo di tutte le forme di vita, dal microscopico plancton alle gigantesche balenottere azzurre. Senza di loro, le nostre risorse marine si ridurrebbero e gli oceani morirebbero. Paleontologo e ricercatore, John Long studia gli squali da tutta la vita. Affronta il difficile presente, occupandosi delle minacce ambientali (e non solo) alla loro sopravvivenza; e ricostruisce quel glorioso passato, girando per il mondo a caccia di fossili vecchi di milioni di anni. In questo libro, il frutto del lavoro di decenni, ha raccolto ciò che finora sappiamo di questa storia lunghissima, che però ancora contiene molti segreti e misteri: se riusciremo a decodificare l’evoluzione degli squali, maestri dell’adattamento, avremo forse la chiave per sopravvivere anche noi come specie.

Le emozioni permeano tutta la nostra vita. Ci guidano, ci ispirano, spesso ci tormentano, coinvolgono mente e corpo in un'intricata rete di percezioni che ci lega all'ambiente, agli altri e al nostro sé. Sono una forza silenziosa e invisibile, come il vento che scuote le cime degli alberi e può rendere instabili anche i fusti con le radici più salde. Daniela Perani, tra i neuroscienziati italiani più conosciuti a livello internazionale, ci conduce in un viaggio affascinante all'interno del cervello e all'origine delle emozioni, ne svela la complessità e, grazie alle più avanzate tecniche di neuro-immagine e a esperimenti sulla musica, il linguaggio, l'empatia e la teoria della mente, ne mostra il funzionamento - e il malfunzionamento - nelle diverse età della vita. Dalle emozioni innate della prima infanzia alla tempesta ad alta intensità dell'adolescenza, dalla maturità emotiva dell'età adulta alle sfide dell'invecchiamento, ogni stagione della vita ha il suo peculiare paesaggio emotivo, che questo libro ci insegna a esplorare con maggiore consapevolezza: solo conoscendo a fondo come funziona il nostro cervello emotivo possiamo comprendere meglio il nostro mondo interiore e imparare a regolarlo per costruire una vita emotiva più ricca ed equilibrata.

Come si è evoluta la vista nelle specie animali? Qual è il loro sistema ottico? L'autore descrive le differenti tipologie di occhi degli animali, in particolare dal punto di vista ottico, illustrando il modo in cui ciascuno si sia sviluppato, adattandosi al proprio habitat. Un approfondimento specifico è dedicato alla teoria evolutiva degli occhi, la cui comparsa negli animali è datata in epoca cambriana.

Questo libro ripercorre il programma dell'omonimo corso di "Istituzioni di Fisica Teorica" tenuto dall'autore presso l'Università di Catania da molti anni. Concepito come strumento per lo studio autonomo, il testo non richiede particolari prerequisiti oltre alle normali basi di analisi matematica e fisica generale. In una forma pedagogica ma rigorosa, si introducono i due pilastri della fisica moderna che si sono sviluppati agli inizi del '900: la relatività ristretta e la meccanica quantistica. Il libro è diviso in più volumi per esigenze editoriali, ma va considerato come un unico testo in più parti. L'intero testo è affiancato da numerosi esempi, approfondimenti ed esercizi svolti, utilissimi anche per l'autoapprendimento. La presente prima parte riprende i concetti base di meccanica analitica con particolare enfasi sul ruolo delle simmetrie in fisica. Sono discussi i principi dellarelatività ristretta e vengono derivate le leggi dell' elettromagnetismo classico nel formalismo covariante. Definendo gli "stati fisici" come pacchetti d'onda, si introducono i concetti fondamentali dell' analisi di Fourier che preludono allo studio della meccanica quantistica. A seguire, il formalismo deglispazi di Hilbert, in cui vivono gli stati quantistici, è introdotto a partire dai concetti più elementari. Completa la prima parte una concisa introduzione alla teoria dei gruppi continui e delle rappresentazioni, con particolare riferimento al gruppo delle rotazioni che svolge un ruolo chiave nella definizione del momento angolare in meccanica quantistica. Nella seconda parte, ancora in preparazione, verranno introdotti i fondamenti della meccanica quantistica valorizzando al massimo i dettami del principio di corrispondenza, con particolare riferimento alle trasformazioni canoniche e al limite classico. Verranno studiati i principali problemi analiticamente risolubili, dall'oscillatore armonico all'atomo idrogenoide. Si discuteranno i principali metodi di approssimazione per affrontare problemi più complessi.

Il testo presenta un’ampia raccolta di esercizi di Meccanica Newtoniana, accompagnati da metodi risolutivi chiari e sistematici che aiutano lo studente universitario a sviluppare competenze di analisi fisico-matematica e di modellizzazione, costituendo un utile strumento di supporto allo studio individuale.

In questo libro si parla di miti, di politica e di storia d’Italia. Attraverso la lente di Galileo. Qui il Galileo processato e condannato dall’Inquisizione diventa personaggio, attore di una storia globale: citoyen français e républicain; patriota e martire dell’Italia risorgimentale; ‘genio italico’, fiore all’occhiello – insieme a Leonardo da Vinci – dell’Italia nazionalista e fascista. Per divenire, infine, uomo e scienziato sinceramente pio e devotamente cattolico. Sulla scena ci sono figure di primo piano – da d’Alembert a Stendhal, da Victor Hugo a Mazzini – e personaggi più o meno conosciuti che però svolgono un ruolo decisivo. È il caso di patrioti come Guglielmo Libri, Silvestro Gherardi e Giacomo Manzoni, di studiosi del calibro di Antonio Favaro, Karl von Gebler e Pio Paschini, di scienziati e uomini religiosi come Agostino Gemelli e Pietro Maffi. Ed è proprio a partire da questi ultimi che, nel Novecento, il partito cattolico diventerà protagonista nel tentativo di arruolare Galileo nelle proprie file come archetipo dello scienziato cristiano. Dopo la ‘ferita’ di Porta Pia, la riconquista cattolica della società italiana passa – questo è il fatto nuovo – anche attraverso la conquista della scienza. Il tentativo è riuscito? Quale Galileo è stato ‘riabilitato’ da Giovanni Paolo II? Massimo Bucciantini ci restituisce una storia appassionante che oltrepassa ogni steccato disciplinare.

Gli alberi portano nella nostra vita un'enorme ricchezza! Pali del telefono, mazze da baseball, traversine ferroviarie. Noce moscata, vaniglia e cacao. Più ti guardi intorno, più ti rendi conto: gli alberi sono parte della nostra vita, anche materiale. In questo libro la biologa Nalini Nadkarni, che ha dedicato tutta la sua vita allo studio delle foreste arrampicandosi sugli alberi più alti della Terra ed esplorando tutte le aree verdi del pianeta, ci accompagna in un viaggio intorno al mondo e lungo le stagioni per scoprire tante curiosità e notizie sugli alberi: le varietà, l'utilità, la bellezza, l'imponenza e l'importanza, non solo per la cultura umana, ma per l'intero ecosistema. Un'avventura arborea piena di gioia.

Negli anni Settanta, mentre nella controcultura americana si sperimentava un fecondo miscuglio di bong, Lsd, misticismo orientale, teorie del complotto ed entusiastiche fedi nell’Era dell’Acquario, santoni e altri bizzarri personaggi, un piccolo gruppo di giovani fisici decise di sfidare le regole non scritte del mondo accademico. Invece di attenersi al dogma del «zitto e calcola», abbracciarono l’idea che la meccanica quantistica dovesse essere discussa, interpretata e messa alla prova anche sul piano filosofico e culturale. Nacque così il Fundamental Fysiks Group, un collettivo di ricercatori visionari ed eccentrici che osò esplorare i fenomeni più enigmatici dell’universo. La loro storia è al tempo stesso scientifica e umana, fatta di seminari improvvisati, discussioni notturne, sessioni psichedeliche e confronti serrati con i testi dei padri della fisica moderna – Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger –, i quali avevano già intuito che, per comprendere la natura, servono vie traverse e nuove domande filosofiche. Ciò che distinse questo gruppo di hippie-scienziati dai loro contemporanei fu un obiettivo preciso, ben più alto della mera fabbricazione di nuovi oggetti tecnologici: cambiare un’intera visione del mondo. David Kaiser – fisico del MIT e brillante storico della scienza – svela con ironia i retroscena di quell’esperienza irripetibile, ricostruendo con rigore le vicissitudini di un gruppo di sognatori che si ribellarono alle convenzioni ed esplorarono il «lato ignoto e selvaggio della scienza», gettando le basi di una nuova e stupefacente stagione della fisica.

Questo atlante fotografico, unico nel suo genere per la completezza e la fedeltà raggiunta, riporta ben 69 costellazioni su 88, in 43 tavole a colori con stelle fino alla 13a magnitudine nella loro posizione, luminosità apparente e cromatismo, mostrandoci le stelle come se i nostri occhi fossero un po’ più grandi e avessero la capacità di discernere i colori anche al buio. I campi stellari della Via Lattea come nubi dense di stelle, i nomi delle stelle, i loro significati, le linee che le congiungono, le figure mitologiche, gli antichi miti del cielo raccontati, la storia delle costellazioni, il cielo stagione per stagione, le mappe del cielo in dettaglio.