Con questo libro, Sean Carroll, fisico teorico e tra gli scrittori di scienza più famosi al mondo, riscrive la storia della fisica del XX secolo. "Qualcosa di nascosto a fondo" dimostra che affrontare il principale enigma della meccanica quantistica significa trasformare completamente il modo in cui pensiamo allo spazio e al tempo. Carroll riconcilia la meccanica quantistica con la teoria della relatività di Einstein, e questo cambia davvero tutto. La maggior parte dei fisici non ha mai ammesso la spiacevole verità: la fisica è in crisi dal 1927. La meccanica quantistica ha sempre mostrato lacune evidenti, che semplicemente si è preferito ignorare. I divulgatori sottolineano quanto vi sia di misterioso e impossibile da capire. I professori scoraggiano gli studenti dall'inoltrarsi nel «vicolo cieco» delle basi della teoria quantistica. Carroll invece, con questo libro audace quanto plausibile, afferma che la crisi può trovare una sua fine. Dobbiamo solo accettare che ci sia piú di uno di noi nell'universo. Ci sono molti e molti Sean Carroll. Molti di ognuno di noi. Copie di ognuno di noi vengono generate migliaia di volte al secondo. In accordo con la teoria dei comportamenti quantistici dei molti mondi, ogni volta che si verifica un evento quantistico, un mondo si divide insieme a tutto ciò che contiene, a eccezione di quell'altro mondo in cui l'evento non si è verificato. Passo dopo passo e con lucidità, Carroll affronta le principali obiezioni a questa sorta di rivelazione ultraterrena, fino a quando la sua tesi non risulterà inesorabilmente dimostrata.
Umberto Veronesi è stato per cinquant'anni una delle figure centrali del mondo scientifico italiano, un simbolo di eccellenza e di empatia nei confronti dei pazienti, e un grande catalizzatore di energie nella ricerca come nelle politiche sociali. In questa biografia, che si concentra anche sul Veronesi più intimo, Alberto Costa, anch'egli medico, amico personale e collaboratore per più di trent'anni del grande oncologo, racconta la carriera di Veronesi e la sua passione per la professione di medico attraverso mille piccole storie quotidiane: dalle notti insonni dopo un intervento difficile, al sorriso delle moltissime donne salvate dal tumore al seno. Una passione che Veronesi ha dimostrato anche nella sua attività politica, come ministro della Sanità e senatore, e nell'impegno sociale che lo ha fatto diventare una figura di spicco e molto seguita dal grande pubblico italiano. Nella parte finale del volume sono raccolti, in forma di monologhi in prima persona, gli appunti dell'autore tratti dai suoi ultimi incontri con Veronesi, che offrono al lettore uno sguardo illuminante sulla vita privata del medico milanese. Mostrandoci la dimensione pubblica e quella più personale di questo sognatore tenace, questa biografia disegna il ritratto di un uomo che ha lasciato un segno indelebile non solo nell'approccio alla cura del cancro, ma anche nel cuore di tutti.
«Ma davvero tu credi che la Luna non sia lì quando nessuno la guarda?», così Albert Einstein esprime tutte le sue perplessità al collega e futuro biografo Abraham Pais. Esse riguardano i fondamenti della meccanica quantistica, la nuova finestra che i fisici hanno spalancato sul mondo naturale all'inizio del Novecento. Una visione molto lontana dal senso comune, che mette in discussione persino il concetto di realtà oggettiva. Gli interrogativi di Einstein sono uno degli elementi principali del confronto intorno alla meccanica quantistica, a sua volta uno dei dibattiti più elevati e profondi nella storia della cultura umana. La vicenda dei quanti, delle sue stranezze, dei suoi paradossi, della sua estrema precisione, delle sue domande filosofi che sulla realtà e sull'oggettività ha attraversato tutto il XX secolo. E non ha raggiunto ancora un approdo sicuro. La discussione è più che mai aperta e va di pari passo con i risultati empirici e le straordinarie tecnologie che ha prodotto. La domanda resta aperta: «Ma davvero tu credi che la Luna non sia lì quando nessuna la guarda?».
Due più due fa quattro. La matematica non è un'opinione. E se non ci sei portato, meglio lasciar perdere, non hai speranze. Le donne, poi, con i numeri sono proprio negate... Quante volte ci siamo sentiti ripetere queste verità dal sapore assoluto, senza pensare che forse assolute non lo sono nemmeno un po'? Spesso quello in cui crediamo affonda le radici nel pregiudizio. E la matematica è il contrario del pregiudizio: è fatta per i curiosi, e quindi per tutti noi. Perché un teorema o una formula mettono in gioco la nostra fantasia e la nostra creatività non meno di un'opera d'arte, e ci consentono di interpretare il mondo con occhi più acuti e mente più aperta. Insomma, capire la matematica è questione d'immaginazione, e di provare a superare la visione comune. A smantellare uno per uno gli stereotipi che circondano la scienza di Pitagora e Einstein - e che molti di noi si portano dietro dai banchi di scuola - ci pensa Lorella Carimali, che ha dedicato la sua vita all'insegnamento della matematica, e che con questo libro, che è anche un'appassionata lettera d'amore per la scuola e il suo ruolo educativo, ci insegna ad avere fiducia nelle nostre potenzialità e a dare una chance ai numeri, alleati preziosi per affrontare le sfide della vita.
A Helgoland, spoglia isola nel Mare del Nord, luogo adatto alle idee estreme, nel giugno 1925 il ventitreenne Werner Heisenberg ha avviato quella che, secondo non pochi, è stata la più radicale rivoluzione scientifica di ogni tempo: la fisica quantistica. A distanza di quasi un secolo da quei giorni, la teoria dei quanti si è rivelata sempre più gremita di idee sconcertanti e inquietanti (fantasmatiche onde di probabilità, oggetti lontani che sembrano magicamente connessi fra loro, ecc.), ma al tempo stesso capace di innumerevoli conferme sperimentali, che hanno portato a ogni sorta di applicazioni tecnologiche. Si può dire che oggi la nostra comprensione del mondo si regga su tale teoria, tuttora profondamente misteriosa. In questo libro non solo si ricostruisce l'avventurosa e controversa crescita della teoria dei quanti, rendendo evidenti, anche per chi la ignora, i suoi passaggi cruciali, ma la si inserisce in una nuova visione, dove a un mondo fatto di sostanze si sostituisce un mondo fatto di relazioni, che si rispondono fra loro in un inesauribile gioco di specchi. Visione che induce a esplorare, in una prospettiva stupefacente, questioni fondamentali ancora irrisolte, dalla costituzione della natura a quella di noi stessi, che della natura siamo parte.
Cos'è il tempo? Questa domanda ha affascinato filosofi, matematici e scienziati per migliaia di anni, ma sembra non poter trovare risposta. Perché il tempo sembra accelerare con l'età? Qual è la sua connessione con i cicli della memoria? A fornire ognuna di queste risposte ci prova Joseph Mazur: partendo da Zenone per arrivare alla fisica quantistica, ci aiuta a capire come il rapporto tra uomo e tempo si è evoluto nel corso della storia. La tesi di Mazur è molto semplice: il tempo vive dentro di noi. Le nostre cellule sono dotate di consapevolezza temporale, e così un viaggio sullo Space Shuttle può sembrare più breve di un viaggio di sei ore in treno. Quello di Mazur è un viaggio divertente e pieno di intuizioni su come cambiano le nostre percezioni, compreso lo scorrere del tempo.
La matematica rivista come prassi politica, e non solo come teoria, è un formidabile esercizio di democrazia: come la democrazia si fonda su un sistema di regole, crea comunità e lavora sulle relazioni. Come la democrazia, la matematica amplia ma non nega. Studiando matematica si capiscono molte cose sulla verità. Per esempio che le verità sono partecipate e pertanto i principî di autorità non esistono; che le verità sono tutte assolute ma tutte transitorie perché dipendono dall'insieme di definizione e dalle condizioni al contorno. Svolgere un problema matematico è un esercizio di democrazia perché chi non accetta l'errore e non si esercita nell'intenzione di capire il mondo non riesce né a cambiarlo né a governarlo. Chiara Valerio tesse in un pamphlet polemico un parallelo tra matematica e democrazia, due aree che non subiscono la dittatura dell'urgenza.
Secondo la visione comunemente accettata della selezione naturale, perché un carattere si evolva è necessario che sia adattativo, che aumenti cioè la probabilità di sopravvivenza dell'individuo. Con uno scarto audace rispetto all'ortodossia dominante, Richard Prum ipotizza invece in questo libro che alcuni tratti, soprattutto quelli coinvolti nel corteggiamento, siano frutto di scelte arbitrarie: una specie manifesterebbe una preferenza per un certo carattere giudicato bello, e in base a quella preferenza uno dei due sessi (in genere quello femminile) effettuerebbe la scelta del partner. La prole della coppia erediterebbe così non solo il carattere ritenuto attraente, ma anche la preferenza. In effetti nell'Origine dell'uomo Darwin aveva delineato una visione puramente estetica della selezione sessuale: ma i tempi non erano maturi, e per i suoi colleghi dell'epoca vittoriana l'idea che le preferenze femminili - l'«immorale capriccio femminile», come veniva allora chiamato - potessero rappresentare una pressione selettiva determinante era inconcepibile. Centocinquanta anni dopo, con indiscutibile autorevolezza, Prum conferisce nuova vita alla teoria rivoluzionaria di Darwin, ma si spinge oltre: spaziando tra biologia evolutiva, filosofia e sociologia, riscrive la teoria dell'evoluzione (che si tratti dell'evoluzione delle penne del pavone o di quella dell'orgasmo femminile), riscatta il ruolo della bellezza e del desiderio, e ci offre una nuova, affascinante storia naturale incentrata sull'arbitrio femminile e il senso del bello contrapposti alla legge della lotta e al dominio del più forte.
Oggi più che mai è evidente che solo grazie alla scienza e alla ricerca è possibile tutelare e far progredire la nostra società. In che modo società e scienza si influenzano reciprocamente? Che ruolo giocano la politica e l'economia rispetto all'etica e ai valori scientifici? Prendendo spunto dalle idee del fisico Carlo Bernardini, giornalisti, sociologi, filosofi, scienziati e letterati riflettono sul mondo contemporaneo. Di ampio respiro i temi trattati: migrazioni, Comunità Europea, globalizzazione, democrazia, politiche di sviluppo, ma anche responsabilità della scienza.
Nel 2014, per la prima volta nella storia, l'uomo è entrato in contatto diretto con il nucleo di una cometa. Lo ha fatto con la sonda Rosetta e il suo modulo di atterraggio Philae, dopo un volo di 7 miliardi di chilometri nello spazio profondo durato 10 anni. Paolo Ferri, lo scienziato che ha diretto la missione, racconta la straordinaria avventura che ha rivoluzionato le nostre conoscenze delle comete e della nascita del sistema solare. Una cometa è un piccolo corpo celeste che vaga nello spazio profondo. Irraggiungibile, intangibile, l'uomo l'ha resa nella sua immaginazione presagio di sventura o spirito guida. Questo fino al 2014, quando i cacciatori di comete dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) hanno raggiunto il nucleo di una di esse con la sonda Rosetta. Il touchdown, epico come l'allunaggio del 1969, è avvenuto dopo un viaggio durato 10 anni e 7 miliardi di chilometri nello spazio profondo. Un inseguimento che ci ha permesso di arrivare a studiare la scia della cometa, le sue code di gas e polveri e il suo cuore di ghiaccio. Per due anni l'hanno accompagnata, analizzata, osservata da ogni prospettiva, depositando persino sulla sua superficie il modulo di atterraggio Philae. Questa epopea viene oggi raccontata dal capo dei cacciatori, Paolo Ferri, che ha diretto il team di controllo della missione per più di vent'anni. Una storia emozionante che segue passo dopo passo un'impresa che non ha eguali nella storia della conquista dello spazio per le distanze percorse, i corpi celesti incontrati, le difficoltà della navigazione, i momenti di scoramento e di entusiasmo. Un diario di bordo che descrive le sfide tecnologiche e scientifiche della missione Rosetta, le emozioni di chi le ha dedicato una parte importante della propria vita e che, al contempo, racconta anche altro: la storia delle comete, i miti e le leggende, la ricerca millenaria di una spiegazione al fenomeno che ancora oggi affascina per la sua simbologia e la sua potenza ultraumana.
La salute umana sempre più ha necessità di adottare soluzioni digitali per prevenire, diagnosticare e curare le malattie del nostro tempo. Dall’attuale pandemia da coronavirus fino alle patologie più comuni, la medicina cerca urgentemente soluzioni high-tech che permettano di analizzare enormi quantità di dati clinici e radiologici e che forniscano risposte a bassissimo tasso di errore. In medicina digitale oggi prende forma il gemello digitale, o digital twin, che accompagna l’essere umano durante la sua esistenza e fornisce ai server remoti tutte le informazioni necessarie per prevenire e curare. Di fronte a una possibile invasione della sfera privata da parte di supercomputer straordinariamente abili e all’aumento travolgente della complessità tecnico-scientifica di cui siamo testimoni, l’individuo è oggi in balia di tecnologie a lui perlopiù estranee. Questo libro racconta delle molteplici possibilità che si aprono nel mondo della salute personalizzata ma anche, e soprattutto, delle incertezze che l’“eroe Antonio” deve affrontare per comprendere ciò che lo circonda.
Note sull'autore
Simone Melchionna, laureato in Fisica presso l’Università La Sapienza di Roma, è esperto internazionale di supercalcolo e metodi algoritmici applicati alla biomedicina, alla fisica e alla chimica. Ha lavorato presso l’Università di Cambridge, l’École Polytechnique Fédérale di Losanna e l’Università di Harvard, pubblicando centinaia di articoli scientifici, brevetti e software impiegati in ambiti scientifici e industriali. È ricercatore presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche, insegna presso l’Institute for Advanced Computational Studies dell’Università di Harvard e collabora con istituti di ricerca e ospedali internazionali. I suoi metodi d’avanguardia sono usati in medicina di precisione nell’ambito della diagnostica e prognostica polmonare e cardiovascolare. Grazie alle sue scoperte, due società operanti in Italia (MedLea Srls) e negli Stati Uniti (Lexma Technology LLC) producono piattaforme software per l’ingegneria e per la biomedicina.
La vita è una lotteria. L'incertezza genera dubbi e il dubbio ci fa sentire a disagio; quindi ci piacerebbe ridurre, o meglio ancora eliminare, l'incertezza. Ma l'incertezza è ovunque, fa capolino in qualsiasi considerazione legata all'avvenire, si tratti del tempo, dell'economia o del sesso di un nascituro. Persino quelle quantità che crediamo di conoscere, come il numero di abitanti di un paese o le traiettorie dei moti dei pianeti, contengono delle possibilità di errore. Non stupisce perciò che l'uomo abbia da sempre cercato di definire, comprendere e limitare l'incertezza. Nel corso dei secoli, mossi da curiosità o competizione, pionieristici matematici e scienziati hanno via via ridotto le selvagge zone di incertezza per addomesticare le probabilità e le statistiche. Eppure, anche se da sconosciuta l'incognita è diventata conosciuta, il nostro pessimismo ci fa poi concludere che alcuni quesiti sono comunque irrisolvibili, e che le nostre intuizioni ci hanno ingannato. O peggio ancora: quando comprendiamo quanto l'incertezza sia onnipresente e mutevole, ci scontriamo con il caos, la meccanica quantistica e i limiti delle nostre capacità predittive. L'incertezza non è sempre un male. Ci piacciono le sorprese, purché siano piacevoli. A molti diverte puntare qualche soldo sulle corse di cavalli e la maggior parte degli sport non avrebbe senso se sapessimo all'inizio chi vincerà. Alcuni futuri genitori ci tengono a non sapere il sesso del nascituro. La maggior parte di noi, sospetto, non vorrebbe conoscere in anticipo la data della propria morte, e tanto meno come si verificherà. Ma queste sono eccezioni. La vita è una lotteria. L'incertezza genera spesso dubbi e il dubbio ci fa sentire a disagio; quindi vogliamo ridurre, o meglio ancora eliminare, l'incertezza. Ci preoccupiamo di che cosa succederà. Teniamo d'occhio le previsioni del tempo, pur sapendo che il tempo è notoriamente imprevedibile e che le previsioni sono spesso sbagliate. [...] Le faccende umane sono sempre state caotiche, ma anche in ambito scientifico la vecchia idea di una natura che obbedisce a leggi esatte ha lasciato il posto a una visione più flessibile. Possiamo trovare regole e modelli che sono approssimativamente veri [...] ma sono pur sempre provvisori, destinati a modifiche se e quando arrivano nuovi dati. La teoria del caos ci dice che perfino quando qualcosa obbedisce effettivamente a regole rigide, può lo stesso essere imprevedibile. La meccanica quantistica ci dice che, arrivando alle scale minime, l'universo è intrinsecamente imprevedibile. L'incertezza non è solo un segno di ignoranza umana; è ciò di cui è fatto il mondo.
