Benoît Mandelbrot è stato uno dei più grandi matematici del Novecento: il suo approccio visionario e assolutamente originale alla geometria ha aperto la strada a un intero nuovo filone di ricerca noto come teoria dei frattali. Incurante delle iniziali diffidenze della comunità scientifica, ha dato forma a qualcosa in bilico tra il bidimensionale e il tridimensionale, colpendo l'immaginazione anche dei non matematici. Sempre fedele alla sua natura di spirito libero e anticonformista, ha inseguito per tutta la vita il "sogno kepleriano" di unire conoscenze in campi diversi per arrivare a una svolta epocale nelle scienze, realizzando quello che per secoli è stato un sogno vano: misurare l'irregolarità della natura. Questo suo ultimo libro è la riflessione finale, sincera e definitiva su un percorso intellettuale per molte ragioni straordinario, ed è però soprattutto il messaggio di indipendenza e di libertà intellettuale di un "ribelle" che ha proceduto caparbiamente in una direzione diversa da quella degli altri per tutta la vita.
Al centro di questo libro vi è un cerchio di un metro di diametro. Meno di un metro quadrato di foresta del Tennessee, che grazie all'abilità di David Haskell diventa una piccola finestra spalancata sul vasto mondo della natura: il biologo americano è infatti "convinto che le storie ecologiche della foresta siano tutte rappresentate in un'area grande quanto un mandala, e addirittura che la verità della foresta possa essere rivelata in modo più intenso e chiaro dalla contemplazione di una piccola superficie che non indossando gli stivali delle sette leghe per coprire lunghe distanze in un intero continente senza però scoprire quasi nulla". Per un anno Haskell è andato quasi ogni giorno nel luogo prescelto e il suo resoconto è un ritratto vivido della foresta e dei suoi abitanti colti nel mutare delle stagioni. Ogni breve capitolo inizia con una semplice osservazione: una salamandra che guizza da sotto le foglie, l'effimera fioritura dei fiori selvatici primaverili, il dinamico germogliare delle felci, due chiocciole fuse in un groviglio amoroso... A partire da minimi accadimenti e accurati dettagli l'autore intreccia biologia e processi ecologici, mettendo in relazione la flora e la fauna con i fenomeni naturali, descrivendo gli ecosistemi che si sono succeduti per migliaia, a volte milioni, di anni. Ogni sua visita alla foresta diventa cosi una storia naturale in miniatura, nella quale vengono sbrogliate le intricate connessioni tra le creature e le piante che dimorano nei boschi.
Alcuni pensano che il nostro cervello sia fermo all'età della pietra, come se la selezione naturale ci avesse plasmato nel Pleistocene e poi abbandonato al nostro destino. Sui mass media spopolano i riferimenti all'evoluzione biologica dei comportamenti umani, soprattutto politici e sessuali. Dire che l'evoluzione ci ha programmati fin dal Paleolitico per avere un determinato impulso innato è una tentazione irresistibile, che ci fa raccontare un sacco di storie fantasiose e zeppe di stereotipi. Ma è corretto richiamarsi a Darwin per difendere queste tesi? Ci voleva un evoluzionista e darwiniano al di sopra di ogni sospetto come Telmo Pievani, però, per cimentarsi in una critica ironica di questa bizzarra ma persuasiva "psicologia evoluzionistica pop". Con uno stile narrativo e avvalendosi di gustosi esempi tratti dalla letteratura scientifica e parascientifica, "Evoluti e abbandonati" getta le basi per un approccio che non consideri la mente umana come una "macchina di istinti" ossessionata soltanto da sesso, geni e competizione, ma come un "bricoleur" che, da sempre, si adatta all'imperfezione e all'imprevedibilità della nostra storia naturale e culturale. L'evoluzione continua, con i buoni vecchi mezzi di una volta, e con qualcuno nuovo.
L'uso parsimonioso degli aggettivi "strano", "bizzarro" e "misterioso" è indubbiamente una buona regola. Quindi, per mettere bene in chiaro che l'argomento del suo nuovo libro è davvero molto strano, bizzarro e misterioso, Jim Al-Khalili lo dice subito, e si capisce perché lo fa. Il tema del suo libro è infatti il mondo del molto-molto piccolo, quello dei quanti, dove le regole del "nostro" mondo non valgono o, in molti casi, sono completamente rovesciate. Dopo più di un secolo, la fisica si è ormai abituata a scendere a patti con le implicazioni della meccanica quantistica, perché questa teoria controintuitiva si è dimostrata solidissima e perfettamente adeguata a descrivere i fenomeni della materia. Ma chi non ha avuto in sorte l'occasione di studiare fisica è piuttosto perplesso, e fa bene ad esserlo. In che senso una particella può passare da due parti contemporaneamente? Cosa vuol dire esattamente che un corpo si comporta simultaneamente come un'onda del mare e come un granello di materia? Ma davvero il gatto nella scatola è allo stesso tempo vivo-e-morto finché non lo guardiamo? E come è possibile che agendo su una particella qui sulla Terra si ottenga un effetto simultaneo sulla sua gemella, che ormai naviga oltre Plutone, verso il vuoto interstellare. Dopo "La fisica del diavolo", il grande fisico inglese si cimenta ancora una volta paradossi della fisica, facendosi accompagnare, con brevi saggi illuminanti, da invitati d'eccezione, come Anton Zeilinger, Frank Close e Paul Davies.
Le piante, gli animali, l'uomo possono continuare a esistere grazie alla frazione di energia solare che viene assorbita dalla Terra. L'illuminazione solare è tale da permettere alla superficie terrestre di mantenere una temperatura confortevole, agli oceani di rimanere in forma liquida e alla crosta terrestre di non liquefarsi. Inoltre il sole controlla il clima, guida i venti e crea le condizioni ambientali in cui viviamo. Dal campo magnetico, che è alla base di fenomeni che condizionano l'atmosfera, all'attività esplosiva e ai nuovi filoni di meteorologia e climatologia spaziale: tutti i segreti di questo grande reattore nucleare.
Tutti i grandi protagonisti della storia della scienza hanno gualcosa in comune: un'ingenua, entusiastica curiosità, l'abitudine di osservare, la consapevolezza di non possedere a priori la verità. È l'atteggiamento dei "cercatori di meraviglia" che da sempre anima chi tenta di capire il mondo interrogando direttamente la natura (con risultati migliori dopo Galileo, grazie all'uso sistematico del metodo sperimentale). Per mostrare guesto approccio in azione, Amedeo Balbi, astrofisico e divulgatore, ha individuato sei grandi domande che potrebbe porre anche un bambino (La Terra si muove o sta ferma? Perché le cose cadono verso il basso? Cos'è l'elettricità? Cos'è il calore? A che velocità viaggia la luce? Di cosa è fatta la materia?) e racconta come nei secoli gli scienziati si siano cimentati a rispondere. Arriva così a intessere storie affascinanti come quelle di Faraday, il libraio che inventò la dinamo, o di Becquerel, scopritore della radioattività, o di Cavendish che "pesò la Terra", solo per citarne alcune. E, in tutto questo, ci dimostra che la scienza non è una materia fredda e asettica, ma un percorso appassionante fatto da persone in carne e ossa, innamorate dell'universo e con l'ossessione di capirlo.
Pur rimanendo una delle nostre aspirazioni più grandi, la certezza di ciò che avverrà è quasi sempre impossibile da garantire. D'altro canto, da Galileo in poi si è sviluppata l'idea che gli eventi accidentali - "il caso", insomma siano una modalità intrinseca dell'ambiente in cui viviamo. Ciò nonostante, se per gli eventi naturali la casualità ha un significato strettamente fenomenico, per gli eventi sociali essa è fortemente determinata da scelte illusorie, pregiudizi e aspettative irrazionali. Che cosa si può realisticamente fare? Gli autori provano a rispondere a questo interrogativo a partire dall'esempio di fatti della vita comune, come i giochi d'azzardo, o di eventi naturali pericolosi, come i terremoti, o delle fonti di energia e del loro consumo. Prefazione di Carlo Rovelli.
Gli OGM, cioè gli organismi geneticamente modificati, sono da tempo oggetto di un dibattito molto acceso. Da una parte sono schierati gli oppositori a ogni costo (per lo più provenienti dalle fila degli ecologisti intransigenti), dall'altra i sostenitori a spada tratta (fra essi la gran parte degli uomini di scienza). Non c'è dubbio che questi ultimi stanno avendo la meglio, anche grazie ai risultati di diverse ricerche che certificherebbero le virtù senza macchia di tali ritrovati. C'è però un problema, anzi ce n'è più di uno. Innanzitutto non è stata portata una sola prova che dimostri inoppugnabilmente che gli OGM convengano. Poi, sono tanti, troppi, gli effetti negativi che il modello agricolo imposto dagli OGM comporta: in particolare, la monocoltura su vasta scala a scapito della biodiversità, la distruzione dell'agricoltura di sussistenza nel Sud del pianeta, la progressiva perdita del sapere ancestrale sulla selezione delle varietà di sementi, la dipendenza degli agricoltori dalle ditte che forniscono le sementi geneticamente modificate. Infine, non possiamo neppure essere del tutto certi che alcuni OGM non siano dannosi per la salute dell'uomo. Le ricerche effettuate finora sono insufficienti e per di più sono state finanziate dalle stesse aziende produttrici: il controllato stipendia il controllore. L'unica cosa certa è che gli OGM convengono all'industria che su di essi sta prosperando.
L'Universo può essere visto come un laboratorio cosmico in cui si trovano corpi dalle proprietà estreme e in cui si verificano eventi ai limiti delle leggi fisiche. Le stelle ipergiganti hanno un diametro di due miliardi di chilometri e sono più grandi dell'orbita di Giove; lo spazio profondo ha una temperatura di 270 °C sotto zero; le stelle che muoiono in modo catastrofico, esplodendo come supernove, diventano un miliardo di volte più brillanti del Sole e raggiungono temperature inimmaginabili; un buco nero ha un campo gravitazionale così intenso da trattenere la luce e modificare il tessuto spazio-temporale. In questo libro vengono esaminate dieci caratteristiche e grandezze fisiche che ognuno di noi sperimenta tutti i giorni. A ciascuna è dedicato un capitolo: temperatura, luce, tempo, dimensioni, velocità, massa, suono, proprietà elettromagnetiche, gravità e densità. L'affresco che ne risulta offre una straordinaria visione d'insieme, accessibile anche ai non addetti ai lavori, di una disciplina così affascinante e in continua evoluzione come l'astrofisica.
Tra le innumerevoli domande formulate dai matematici, alcune si distinguono dal resto come picchi prominenti che torreggiano su collinette più basse. Sono queste quelle veramente importanti, i problemi difficili e stimolanti che qualsiasi matematico darebbe un braccio per risolvere. Alcuni sono rimasti senza risposta per decenni, altri per secoli o addirittura millenni, e di alcuni non conosciamo tuttora la soluzione. "I grandi problemi della matematica" contiene una scelta di quesiti fondamentali che hanno guidato l'attività matematica in direzioni radicalmente nuove. Ne descrive le origini, spiega perché sono fondamentali e li mostra nel contesto della matematica e delle scienze nel loro complesso. Comprende problemi risolti e irrisolti, che spaziano per più di due millenni di sviluppo matematico, ma si concentra soprattutto su questioni tuttora aperte o che sono state risolte negli ultimi cinquanta anni. Ian Stewart ci guida in questo mondo misterioso ed emozionante, facendoci capire che cosa fanno i matematici, come ragionano e perché la loro disciplina è cosi interessante e importante. Soprattutto ci mostra come i matematici di oggi raccolgano le sfide poste dai loro predecessori, e come uno dopo l'altro i grandi enigmi del passato si arrendano di fronte alle potenti tecniche del presente, che cambiano la matematica e le altre scienze del futuro.
Misteriosi, enigmatici, spaventosi, distruttivi: i buchi neri sono i corpi celesti più estremi e affascinanti dell'universo, capaci di stravolgere le leggi della fisica e così potenti da trattenere anche la luce. Ancora oggi la loro natura particolare continua a stupire gli scienziati, ma recenti ricerche ne hanno rivelato un aspetto completamente nuovo: i buchi neri contribuirebbero alla creazione di nuove strutture cosmiche e sarebbero uno straordinario convertitore di energia che agisce su scala stellare. Non è a questo punto inutile chiedersi, suggerisce provocatoriamente Caleb Scharf, se esista un rapporto tra la natura dei buchi neri e la vita così come la conosciamo. D'altronde l'uomo non è forse "polvere di stelle"?
Parlare di "tempo" scientificamente significa parlare di relatività sia speciale che generale. Fu proprio l'opera di Albert Einstein a cambiare radicalmente la fisica del XX secolo, contrapponendosi alle teorie di Isaac Newton. In questo saggio si discute non solo di relatività ma si procede anche attraverso i settori più avanzati dell'attuale fisica teorica. Passando attraverso i paradossi, che sorgono numerosi in una teoria del tempo, e le loro (possibili) soluzioni, parte del discorso è dedicata ai cosiddetti viaggi nel tempo, un aspetto affascinante (e controverso) del discorso.
