Bellezza, simmetria, perfezione: da sempre questi concetti hanno guidato l'uomo nella sua ricerca di una spiegazione ultima della realtà e dell'universo. I più grandi filosofi e scienziati, da Platone a Einstein, hanno inseguito con fede incrollabile l'idea che debba esistere un principio unificatore per connettere tutti i fenomeni in un quadro organico. Ma quali sono i presupposti e i fondamenti di questo monoteismo della ragione? Nessuno, secondo Marcelo Gleiser, fisico e cosmologo che si è formato proprio sulla teoria delle stringhe, la moderna incarnazione scientifica del mito di un'unitarietà compiuta ed eterna. Nel corso della sua carriera, Gleiser ha maturato una visione opposta: è l'imperfezione a dominare il mondo, ma non per questo la sua bellezza viene meno; anzi, appare ancora più abbagliante. Nei primi istanti del Big Bang fu un'asimmetria a rendere possibile il dominio della materia sull'antimateria; nell'universo che si è evoluto grazie allo squilibrio primordiale è la casualità il motore che crea ogni struttura nuova e complessa, dalle molecole organiche alla vita. In questo saggio illuminante, Gleiser ripercorre le forme che la teoria del tutto ha assunto nel tempo e dimostra con chiarezza cristallina perché le scoperte più recenti nel campo dell'astronomia, della fisica e della biologia vanno in direzione opposta.
Che cos'hanno in comune i fulmini, i broccoli e il mercato azionario? Perché Beckham ha scelto la maglia numero 23? Perché il più grande numero primo che sia mai stato scoperto fino a oggi - un numero di quasi tredici milioni di cifre - prende il nome da un monaco del XVII secolo? Nella Quinta di Beethoven c'è un messaggio in codice? Ma soprattutto: come mai il nostro pianeta non è una ciambella? Per rispondere a tutte queste domande, e a molte altre, non occorre essere un indovino o un tuttologo, ma un matematico. "Lo strumento più potente mai creato dagli esseri umani per orientarsi nel mondo selvaggio e complesso in cui viviamo è la matematica" scrive infatti Marcus du Sautoy. E, guidandoci con competenza e humour alla scoperta della regolarità che scandisce l'ordine della natura, ci dimostra che la vita è un'equazione: dai quadrati magici all'algebra da casinò, dai segreti dell'lSBN alla lettura crittografica del pensiero, dal corner di Wayne Rooney al metodo per falsificare un quadro di Pollock, dall'aritmetica dei chicchi di riso agli istinti assassini degli icosaedri. Questo libro raccoglie con un contagioso gusto dell'esplorazione curiosità, aneddoti e molti giochi ideati da Marcus du Sautoy per permettere al lettore di cimentarsi con le maggiori menti matematiche del passato. Perché anche dietro un piccolo rompicapo può celarsi un grande enigma come l'ipotesi di Riemann, il problema irrisolto che vale un milione di dollari.
Attenzione, prova a non pensare a un orso bianco. Ci riesci o l'orso bianco è nella tua mente? Probabilmente ti renderai conto che stai proprio pensando a un orso bianco. Come molti, pensi di poter controllare i tuoi pensieri, ma è chiaro che non è completamente vero e che in realtà è il tuo cervello che li controlla. Il cervello non è un organo come gli altri. È molto più complesso delle più complicate macchine costruite dall'uomo. Crea la nostra mente, ci rende umani, è "noi". Eppure la conoscenza del suo funzionamento è nettamente inferiore rispetto a quella che possediamo delle altri parti del corpo. Questo volume è una sorta di laboratorio sul funzionamento del cervello, frutto di un lavoro con i ragazzi delle scuole medie e superiori ma si rivolge a chiunque voglia capire come è possibile fare quello che stai facendo in questo momento: leggere quello che è scritto su questa pagina. Proprio ora il tuo sistema visivo sta traducendo luci e ombre che si stagliano sulla retina in milioni di impulsi nervosi, li ridistribuisce alle appropriate aree cerebrali e poi li riassembla in immagini significative. Così riesci a trasformare macchie di inchiostro su una pagina in parole e frasi con significato, tutto in un istante. Niente male se pensi che condividi il 90% del tuo Dna con una mucca!
La formula della felicità esiste. Ed è un'equazione. La felicità, spiega il professor Paolo Gallina, è "la variazione rispetto al tempo dello stato di una persona". In altre parole, la felicità è il passaggio da una condizione peggiore a una migliore, ed è tanto più intensa quanto più in fretta avviene questo cambiamento. La felicità non è la bella casa o il televisore a 350 pollici in sé, ma il momento in cui li hai avuti, in cui te li sei goduti la prima volta. Come ogni formula matematica il concetto è cristallino ed elegante, le sue conseguenze implacabili. La prima è che "la felicità non dura. E se si vuole farla durare le cose non sono così semplici". L'altra è che "è molto difficile incrementare il proprio stato con costanza. Nella maggior parte dei casi, dato che gli stati non possono essere incrementati all'infinito, a un picco di felicità segue una fase di stasi, di aspettativa, di non-felicità sostanziale". Oppure, parlando di shopping e consumismo, tocca rilevare che "se qualcuno sceglie di essere felice entrando e uscendo da centri commerciali, concessionarie e boutique, con pacchi e pacchi di roba, necessita di molta disciplina per rimanere immerso a un livello di felicità accettabile". Il ragionamento è rigoroso, fra gradienti, costanti, derivate, teoremi... Ma niente paura, il professor Gallina sa fare esempi inconsueti e illuminanti, alleggerire la lettura con spassose narrazioni, riportare sempre i suoi discorsi al grado zero della nostra esperienza quotidiana.
La visita a una mostra diventa per Paolo, un giovane studioso, l'occasione per spiegare all'amica Francesca i concetti fondamentali della fisica. Prendendo spunto dalle opere di alcuni fra i più grandi artisti di ogni tempo, il protagonista affronta, capitolo dopo capitolo e quadro dopo quadro, argomenti come il moto, l'energia e le sue trasformazioni, la struttura della materia, le interazioni tra le particelle, la natura della luce e l'elettromagnetismo, la teoria della relatività, ripercorrendo di fatto l'intera storia della disciplina. Una particolare attenzione è riservata al metodo scientifico e agli aspetti filosofici della fisica: dal determinismo e dalla visione meccanicistica dell'universo agli interrogativi sollevati dalla meccanica quantistica, dalle possibilità e dai limiti dei modelli interpretativi all'uso del formalismo matematico, dalle ricadute tecnologiche che hanno trasformato la civiltà al rapporto fra scienziati e società. Il libro si rivolge a quei lettori a cui la fisica appare una disciplina fredda e arida, perché non ne hanno mai potuto cogliere il ricco contenuto culturale e umano, in realtà non diverso da quello dell'arte. Fisica e arte hanno infatti una stessa, meravigliosa origine: il desiderio dell'uomo di capire il suo molteplice mondo.
Perché l'altra fila della coda è sempre più veloce di quella in cui siamo noi? Come spingere a mano un'auto nel garage senza farle colpire il muro? Quanto tempo ci vorrà perché il nostro recente investimento finanziario raddoppi di valore? La matematica non serve solo a calcolare i moti dei pianeti o a elaborare complicati sistemi informatici. Nella vita quotidiana ci può sorprendentemente svelare alcune semplici verità che spesso ignoriamo e aiutare a risolvere comuni problemi o dilemmi che ci circondano. John D. Barrow ha raccolto cento applicazioni insolite e curiose della matematica, che ci spiegano "cento cose essenziali che non sapevamo di non sapere" e grazie alla riconosciuta competenza in materia e attraverso uno stile divulgativo, ci accompagna in un universo affascinante e molto meno astratto di quanto generalmente crediamo. Un libro rapido, ricco di illustrazioni e schemi esplicativi, in cui il matematico Barrow fa scendere la matematica dal piedistallo e la mette al servizio delle situazioni concrete della vita di tutti noi.
Un fenomeno iniziato poco più di 2 milioni e mezzo di anni fa che ha avuto un ruolo determinante nella formazione del paesaggio attuale e nella diffusione ed evoluzione degli organismi viventi: sono le oscillazioni climatiche - note come glaciazioni - che hanno caratterizzato l'era Quaternaria, lasciando numerose testimonianze anche nella nostra penisola. Ghiacciai, fiumi e vulcani, fossili di specie estinte come mammuth e iene giganti, e infine la conformazione attuale delle nostre coste testimoniano infatti come l'Italia sia stata un crocevia di migrazioni, adattamenti ed evoluzioni. Un affascinante viaggio per capire i rapporti tra clima e storia naturale.
Un testo sul Darwinismo e l'origine delle specie, dall'imperialismo britannico alle politiche ONU.
Alessandro Giuliani e Carlo Modonesi sono due uomini di scienza dotati di un ottimismo che poggia sul raffinato "canone" artigiano che da Galileo in poi ha ispirato la grande tradizione scientifica nel "penetrare" il mondo naturale.
Una natura che per altro non è contemplata solo dalla scienza, ma anche dall'arte e dalla spiritualità.
Il mantenimento e l'abbandono di quel canone comporta la differenza tra la bella e la brutta scienza. Tale mantenimento è un compito di primaria importanza, soprattutto in questi tempi in cui le scienze naturali, e le tecnologie derivate, stanno attraversando un momento particolarmente critico per la loro capacità di incidere, come mai accaduto prima, nella storia futura del pianeta e della nostra specie.
Se si consoliderà l’ideologia utilitarista e riduzionista la natura sarà totalmente reificata, resa merce e sfruttata al pari di un mero deposito di risorse a disposizione della nostra insaziabile opulenza, il risultato sarà la totale distruzione del mondo naturale.
Basti fra tutti lo slogan di pessima pubblicità: "Col transgenico elimineremo la fame".
Alessandro Giuliani e Carlo Modonesi, nel puntualizzare la pericolosità di certe idee e posizioni da "stregoni", al tempo stesso ne documentano il carattere necessariamente transitorio, "di passaggio" appunto.
In questo libro gli autori conducono per mano il lettore sui sentieri delle scienze naturali contemporanee, svelando insidie, trabocchetti e responsabilità di molta brutta scienza che regna sovrana nell’agone mediatico ad uso di politici irresponsabili ed interessi economici pregiudicati. Ma gli autori mostrano anche i passaggi incontaminati che possono dischiudersi quando la pratica scientifica recupera la sua dimensione concreta e contemplativa e il valore fondamentale della sacralità della natura.
La crescita della complessità nel tempo, come aumento di particelle cariche elettricamente e di interazioni a livello atomico e molecolare, con aggregazioni sempre più numerose e ricche di relazioni, è un fatto fuori discussione. Il fenomeno si può riconoscere nel mondo inorganico, organico e vivente in una grande varietà di espressioni. Nei viventi pluricellulari si mostra come un processo non lineare, con ramificazioni e direzioni che a volte si arrestano estinguendosi, altre volte si mantengono quasi immutate nel tempo giungendo fino a noi.
Questa crescita suppone cambiamenti a livello strutturale e idonee condizioni esterne che consentono o favoriscono relazioni e aggregazioni sempre nuove. Si realizza così l’evoluzione della vita, ciò che il «creazionismo scientifico» e le sue forme rinnovate, come l’Intelligent design, seguitano a negare.
Ci si può chiedere se ciò sia dovuto a qualche tendenza interna della materia e del vivente, che si manifesta in condizioni ambientali favorevoli, oppure se siano le stesse proprietà della materia che portano, in ambiente idoneo, a complessità ordinate e quindi realizzano delle canalizzazioni.
In ogni caso il processo di complessificazione, che non è generalizzabile a tutte le strutture viventi e in tutte le direzioni evolutive, va considerato ineluttabile o del tutto aleatorio, come sostiene il darwinismo?
Il fatto che certe strutture, e quindi i geni che le regolano, compaiano e ricompaiano molte volte nel corso dell’evoluzione in serie evolutive diverse come può essere spiegato? Basta la pura casualità di bruschi cambiamenti morfologici? Ci sono limiti invalicabili nella varietà dei mutamenti o a regole d’ordine che non conosciamo? Quali interazioni con l’ambiente, che con i suoi mutamenti, specialmente climatici, può avere stimolato i cambiamenti?
Le domande si accrescono se si pensa alla ominizzazione, che ha portato a un essere in cui la complessità biologica, espressa dalla struttura e dal funzionamento dell’encefalo e ancora in gran parte inesplorata, raggiunge la sua massima espressione e appare accompagnata dalla cultura, rivelatrice della coscienza di sé e della libertà. Il continuum dell’uomo con le specie animali, riconoscibile in tanti aspetti biologici, sembra interrompersi con le manifestazioni della cultura.
Si ammette una interfaccia tra realtà fisica e spirituale nell’uomo, riconoscibile nell’attività cerebrale, sulla quale le neuroscienze stanno sempre più indagando.
Certamente la dimensione spirituale non è raggiungibile con l’osservazione diretta o sperimentale, ma appare plausibile in una visione generale secondo un approccio propriamente filosofico. Nello stesso tempo la dimensione spirituale dell’uomo, che interessa sia l’ominizzazione che l’animazione, interroga la teologia della Rivelazione.
Su queste tematiche molto attuali il volume raccoglie i contributi di noti scienziati e filosofi: Ugo Amaldi, Vincenzo Balzani, Marcello Buiatti, Yves Coppens, Fiorenzo Facchini, Ludovico Galleni, Marc Leclerc, Maurizio Malaguti, Jean-Michel Maldamé, Alessandro Minelli, Giovanni Maria Prosperi, Filippo Tempia e Margherita Venturi.
Per molti "teoria quantistica" è sinonimo di scienza misteriosa, accessibile a pochi iniziati. Manjit Kumar propone un'avvincente storia di questa fondamentale rivoluzione scientifica che inaugurò l'età dell'oro della fisica e innescò il più grande dibattito intellettuale del ventesimo secolo. Se l'ipotesi avanzata nel 1905 da Einstein, in base alla quale la luce era da considerare una particella e non un'onda, fu capace di mettere in discussione un secolo di esperimenti, il "principio di indeterminazione" di Werner Heisenberg (1927) e il famoso paradosso del gatto di Erwin Schrödinger (1935) dimostrarono l'incompletezza dell'interpretazione classica della meccanica quantistica fino ad allora dominante (la cosidetta "intepretazione di Copenaghen") e aprirono nuovi orizzonti alla ricerca. Come dichiarò Niels Bohr, "chi non è rimasto sconvolto dalla teoria quantistica non l'ha veramente capita". Kumar colloca la scienza nel contesto dei grandi sconvolgimenti dell'epoca moderna e illustra in maniera chiara e rigorosa i termini del conflitto. "Quantum" non solo ci aiuta a capire il ruolo essenziale svolto da figure minori di pensatori e scienziati solitamente trascurati, ma offre anche una lettura irrinunciabile per chiunque sia affascinato da questa avventura della conoscenza umana complessa ed emozionante.
