"C'è solo una roccia che può sopravvivere a ogni tempesta e alla quale ci possiamo aggrappare strettamente: l'idea che le leggi fondamentali della Natura siano espresse da una teoria matematicamente bella": così il grande fisico Dirac. Mai, prima di lui, il ruolo della bellezza era stato così centrale nella storia dell'impresa scientifica. Come scrive Freeman Dyson: "Perché un elettrone dovrebbe preferire un'equazione bella a una brutta? Perché l'universo dovrebbe danzare sulla musica di Dirac? Con il suo stile di scoperta, Dirac ha formulato queste domande in maniera più nitida di chiunque altro. Ancor più di Newton e Einstein, egli usò il criterio di bellezza come un modo per trovare la verità".
Nel nostro immaginario sono sinonimi di mistero e distruzione; la fantascienza li ha spesso rappresentati come passaggi verso irraggiungibili universi paralleli. Ma sappiamo veramente cosa sono i buchi neri e quali caratteristiche hanno? Come si può dedurne la presenza nello spazio? Come influenzano la vita delle galassie? A partire dalle prime intuizioni tardo-settecentesche, attraverso la meccanica classica e la teoria della relatività, fino alle scoperte degli ultimi anni, l'autore ci racconta tutto quello che si sa su uno dei temi più affascinanti della fisica contemporanea.
Tentare di comprendere l'uomo attraverso la sua storia è una delle sfide più affascinanti della conoscenza scientifica. È nel tempo profondo che ritroviamo il nostro posto nella natura, è da lì che possiamo provare a disegnare la genesi della biodiversità umana. Una storia prima della storia, ricomposta a partire da ossa, fossili, siti preistorici e biologia molecolare. In questo libro si racconta il grande viaggio che inizia dai primati per giungere al gruppo di scimmie antropomorfe bipedi che, all'inizio del Pliocene, intrapresero in Africa il percorso evolutivo che ha poi dato origine alla nostra specie. Incontreremo Lucy, assisteremo all'emergere del genere "Homo", vedremo evolvere i "Neanderthal" e comparire infine sulla scena "Homo sapiens", destinato ad affermare il proprio dominio sull'intero pianeta.
Ispirandosi alle "Lettere a un giovane poeta" di Rilke, Edward Wilson, il creatore delia sociobiologia, condensa qui sessant'anni di ricerca e didattica. Ci offre ventun lettere, ognuna arricchita di belle illustrazioni, dense di aneddoti autobiografici che illuminano la sua carriera e le sue profonde motivazioni a diventare un biologo. Il successo nella scienza dipende non tanto da abilità matematiche o da un elevato quoziente d'intelligenza quanto dalla passione che spinge a individuare un problema e a impegnarsi nella sua soluzione. Dal collasso delle stelle all'esplorazione delle foreste pluviali, dalla struttura dei fondi oceanici alla "società delle formiche", Wilson instilla nel lettore l'amore per le infinite meraviglie della natura e il rispetto per l'umile posto che l'essere umano occupa nell'ecosistema del pianeta.
Il genere umano non ha mai smesso di indagare i misteri dello spazio cosmico e del tempo, dividendosi tra lo stupore e la sete di conoscenza, cercando di definire il proprio posto nell'universo. La storia di questa indagine, epica e costellata di personaggi straordinari, è anche la storia del pensiero scientifico e del suo accidentato percorso, tracciato nella lotta secolare contro i pregiudizi della politica e delle religioni. Pubblicato per la prima volta nel 1988, "L'avventura dell'universo" è ora un classico della divulgazione scientifica, un'introduzione essenziale alle scoperte della fisica, della cosmologia e dell'astronomia, attraverso gli uomini e gli eventi che le hanno rese possibili. A guidarci sono le parole di Timothy Ferris, non un semplice divulgatore, ma uno scrittore che sa unire all'esattezza scientifica dell'esposizione la seduzione di uno stile avvincente e, a tratti, poetico. L'autore illustra le sfere cristalline di Aristotele, la rivoluzione di Copernico e Galileo, le teorie moderne del Big Bang e delle supersimmetrie, e intreccia i paradossi e i progressi della ricerca scientifica alle evoluzioni della cultura, dell'arte e della Storia. Una materia vastissima per un libro straordinario e appassionante, come le domande che, per quanto possano estendersi le nostre conoscenze, continueremo a porci di fronte ai misteri del cosmo.
"Dove sono tutti quanti?" si chiedeva il grande fisico Enrico Fermi. Considerando i dati osservativi, dovremmo concludere che siamo soli nell'universo, eppure è difficile crederci. Infatti gli scienziati lanciano nello spazio sonde capaci di inviare e raccogliere segnali e tanti studiosi hanno cercato, dagli inizi del Novecento, le tracce di un possibile passaggio di extraterrestri. Sono nati così i misteri dei cerchi nel grano, degli Ufo, delle figure - simili a navicelle o astronauti - scolpite da Sumeri, Egizi e Maya. La pluralità dei mondi è solo un'ipotesi fantascientifica? Il libro scioglie gli enigmi e fa il punto su ciò che sappiamo sulla vita fuori dalla Terra.
Il cervello degli esseri umani è il prodotto di una storia lunga e disordinata, un processo evolutivo tutt'altro che lineare il cui esito, per molti aspetti sorprendente, è la fisiologia attuale di questo chilo e mezzo di materia cerebrale racchiusa nel nostro cranio: eccentrica, creativa, potente e allo stesso tempo delicata, in gran parte ancora misteriosa. Ian Tattersall e Rob DeSalle ripercorrono il viaggio evolutivo del cervello e del sistema nervoso, a partire dalla loro fisionomia primitiva fino alla straordinaria complessità di Homo sapiens. Un viaggio che è anche l'occasione per i due autori di affrontare alcune questioni fondamentali delle neuroscienze: lo sviluppo e l'unicità della coscienza umana, le differenze tra il cervello dell'uomo e quello degli altri animali, l'importanza del linguaggio e della memoria, e molto altro.
Più di duecento anni fa, Goethe presentò le sue ricerche sulla forma delle piante e degli animali, che volle ricondurre sotto il titolo di "morfologia": un metodo e un modo particolari di guardare ai fenomeni della natura che il poeta sentiva intimamente connessi al fare dell'arte e della letteratura. Questa antologia offre un'esauriente mappatura degli sviluppi di tale tradizione. Nella prima parte presenta gli autori ormai classici della morfologia novecentesca (J. von Uexküll, V. von Weizsäcker, F.J.J. Buytendijk, E. Straus,A. Portmann), che hanno posto le basi per una biologia teoretica aperta alla riflessione filosofica e alle intersezioni con l'estetica. Nella seconda parte il volume indaga la nostra contemporaneità (con nomi quali S.A. Newman, G.B. Müller, M. Mandrioli e M. Portera, A.C. Love, D. Rasskin-Gutman), per mostrare come gli orizzonti di ricerca intorno al plesso forma/formazione inaugurati dall'approccio morfologico costituiscano a tutt'oggi, per il dibattito evoluzionistico, un momento di confronto inevitabile e altamente produttivo. La riflessione sulle qualità irriducibili alla misurazione quantitativa, l'affascinante questione della genesi delle forme e dei loro vincoli, l'azione reciproca di organismo e ambiente sono solo alcuni dei temi qui trattati, che costituiscono un terreno condiviso tanto dall'indagine estetica quanto dagli studi biologici, al di là di ogni contrapposizione fra scienze umane e scienze naturali.
Che aspetto ha una curva che riempie l'intero piano o tutto lo spazio? Si può muovere un poliedro flessibile fino a scambiarne interno ed esterno? Che cosa sono il piano proiettivo o lo spazio quadridimensionale? Esistono bolle di sapone non sferiche? Come si può capire la complicata struttura dei vortici e delle correnti? In questo libro, il lettore potrà fare esperienze di matematica soprattutto dal punto di vista visivo, confrontandosi con immagini affascinanti, molte delle quali pubblicate per la prima volta, che forniscono risposte illustrate alle domande poste qui sopra. Ogni immagine è accompagnata da una breve spiegazione, da molti riferimenti bibliografici e da moltissime indicazioni di letture in rete. Il volume è diretto a tutti gli amici della matematica - studenti, insegnanti, appassionati e matematici di professione che non vogliano sfogliare soltanto un testo arido o un elenco infinito di formule. I lettori impareranno così a conoscere la matematica da un punto di vista nuovo e colorato.
Che cosa significa “percepire”? In che modo siamo consapevoli della nostra esistenza? Che cosa impareremmo sulla nostra specie se integrassimo davvero neuroscienze, biologia e scienze umane con la storia della cultura?
In questa discussione affascinante e audace, Jean-Pierre Changeux ci guida nei meandri dell’oggetto fisico più complesso del mondo vivente: il cervello umano. Prendendo in considerazione le più recenti ricerche morfologiche, fisiologiche, chimiche e genetiche e collocandone le scoperte nel contesto dell’indagine psicologica, filosofica, artistica e letteraria, Changeux si avventura in modo illuminante nei nuovi territori in cui si incontrano queste differenti discipline. Con acutezza e immaginazione, spiega l’evoluzione del cervello e rivela quali possono essere i nuovi sviluppi neuroscientifici che si preannunciano per il futuro dell’umanità.
L'autore
Jean-Pierre Changeux è professore onorario al Collège de France e all’Institut Pasteur, membro dell’Académie des Sciences e della U.S. National Academy of Sciences. In questa collana ha pubblicato Ragione e piacere (1995) e La natura e la regola (con P. Ricoeur, 1999).
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Il passaggio periodico delle comete, con le sue catastrofiche conseguenze, non ha soltanto inciso sull'aspetto fisico del pianeta, ma ha indirizzato la storia dell'umanità, segnandone i punti di svolta. Questa la tesi esposta dall'astrofisico Fred Hoyle nella celebre conferenza pronunciata alla Frick Collection di New York nel 1993. Limpido, ironico e incalzante, lo scienziato affronta ed estende il tema delle origini; lo fa con l'abilità narrativa del divulgatore ispirato e con il tono di sfida dello studioso attento a diffidare delle opinioni consolidate. Hoyle spiega come le esplosioni di bolidi a contatto con l'atmosfera e le piogge di meteo riti abbiano posto fine alla glaciazione, permettendo l'inizio della civiltà, e siano state all'origine di una scoperta fondamentale come la fusione dei metalli. Le comete hanno poi lasciato il segno sui miti omerici, gli eventi biblici e la forma delle piramidi; e hanno influito in maniera decisiva sulla caduta di Roma e sull'ascesa dei monoteismi. Si delineano così gli elementi per un possibile fondamento scientifico della Storia, e l'opportunità di non trovarci impreparati, tra un secolo, di fronte al prossimo impatto previsto.
Per le esigenze del calcolo digitale i modelli matematici devono essere approssimati con "procedure puramente aritmetiche" grazie a "metodi iterativi o per passi successivi". Con queste parole, intorno al 1950, Herman Goldstine e John von Neumann segnalavano l'importanza degli algoritmi iterativi nel calcolo scientifico su grande scala. Essi osservavano pure che, a causa dell'elevata mole dei calcoli, i metodi computazionali sono condizionati da ciò che è effettivamente realizzabile nel tempo e nello spazio di un processo automatico. Da qui nasceva un nuovo orientamento di ricerca basato sull'analisi della complessità dei problemi numerici. Oggi iterazione e complessità sono diventati una chiave per rispondere a due quesiti fondamentali: che cosa, in generale, può essere automatizzato? E come si possono risolvere i più diversi problemi della matematica applicata, ad esempio quelli posti dalla fluidodinamica e dall'elaborazione di immagini, dall'apprendimento automatico e dai motori di ricerca su rete? Questo libro si propone di attraversare uno dei settori più ardui e intricati della scienza del calcolo in una prospettiva originale: si combinano sistematicamente complessità e iterazione e si esplorano i percorsi che legano, per diverse teorie, le motivazioni originarie ai risultati più recenti.
