Matematica e scienze

Noto per aver formulato, in parallelo a Darwin, una teoria evoluzionistica «per selezione naturale», Alfred Wallace ne coglieva fin dall'inizio uno dei limiti principali: l'incapacità di spiegare perché la nostra specie abbia acquisito una mente «di gran lunga più potente» rispetto alle necessità adattative. Domanda ingombrante, a cui lo stesso Darwin tentava di rispondere ipotizzando che quella ridondanza cognitiva fosse l'esito «dell'uso continuo di un linguaggio perfetto». Congelato per oltre un secolo e riaffiorato solo negli ultimi anni, il «problema di Wallace» ha trovato infine una convincente soluzione in questo libro. Riconsiderando punti di forza e carenze delle principali teorie sull'argomento, Bickerton ricolloca il linguaggio nell'alveo evoluzionistico e individua tre fasi decisive per il suo sviluppo: quella della generazione nel cervello di «rappresentazioni di unità simboliche», innescata dalla comunicazione dislocata necessaria per il reclutamento di alleati nella saprofagia conflittuale; quella della riorganizzazione neurale in rapporto alle sollecitazioni ambientali, in cui il cervello ridisegna le proprie connessioni in modo da collegare le parole ai concetti appropriati; e quella culturale, in cui un processo di elaborazione grammaticale sviluppa unità sintattiche elementari in altre più ampie. Bickerton riesce così ad attualizzare la risposta di Darwin al «problema di Wallace», delineando un nuovo orizzonte: «Linguaggio e cognizione (almeno quegli aspetti della cognizione propri degli esseri umani) sono cresciuti a partire da un'origine comune e hanno le stesse fondamenta». La locuzione 'Homo sapiens loquens' sarebbe dunque molto più di un gioco di parole.

«Non esistono condizioni ideali in cui scrivere, studiare, lavorare o riflettere, ma è solo la volontà, la passione e la testardaggine a spingere un uomo a perseguire il proprio progetto» affermò Konrad Lorenz. Nel caso di Ljudmila Trut, a queste caratteristiche potremmo aggiungerne un'altra: «un amore patologico per gli animali». Fu questa la molla che nel 1958 indusse la giovane studentessa dell'Università statale di Mosca ad accettare con entusiasmo la proposta di Dmitrij Beljaev di partecipare al progetto più ambizioso mai tentato nel campo dell'evoluzione e del comportamento animale: trasformare la volpe in cane. Si trattava di replicare, in qualche decennio, l'evoluzione, durata quindicimila anni, che ha portato dal lupo al cane, e senza alcuna manipolazione genetica, ma facendo riprodurre selettivamente, generazione dopo generazione, gli esemplari meno aggressivi nei confronti dell'uomo. Se avesse avuto successo, l'esperimento avrebbe dato risposta a molte domande irrisolte che riguardano la domesticazione, a cominciare da quella che aveva stimolato Beljaev: com'è possibile che un feroce predatore si sia tramutato in un animale da compagnia? L'anno seguente, nello scenario da fiaba di una sperduta località siberiana - e con l'alibi di migliorare la produzione di pellicce, perché gli studi di genetica erano banditi dall'ortodossia sovietica -, ebbe inizio la grande avventura. Un'avventura scientifica tuttora in corso, i cui risultati conducono a riflessioni appassionanti sulla nostra stessa evoluzione, e insieme un'avventura umana fuori del comune, magnificamente raccontata in questo libro.

Nei prossimi anni vivremo sempre più in una realtà virtuale con spazi in cui incontrarsi, lavorare, divertirsi con persone che si trovano altrove. Grazie ai dispositivi indossabili, potremo immergerci in nuove dimensioni e viaggiare senza limiti nel tempo e nello spazio. Questa trasformazione cambierà? completamente il mondo che conosciamo: Internet sta per lasciare il posto al metaverso, una sua derivazione tridimensionale e immersiva. Ma cosa significa, in concreto? Come vivremo? Il nuovo mondo virtuale sarà una risorsa o una minaccia? Questo libro, scritto da un insider che ha intervistato alcuni grandi nomi del settore, ce lo racconta in modo appassionante: un vero sguardo sul futuro!

Questo testo offre agli studenti ingegneri conoscenze nel campo della Fisica Tecnica. Nel testo vengono analizzate le leggi fisiche, i vincoli per il comportamento dei sistemi e le leggi della trasmissione del calore. L'ultima parte del libro offre inoltre una panoramica di casi di interesse tecnico che mostrano come utilizzare le conoscenze acquisite nella progettazione di macchine in grado di effettuare le trasformazioni desiderate.

Il volume esamina le tecniche quantitative relative alla valutazione del rischio finanziario ed è adatto sia ai corsi di Matematica finanziaria del triennio accademico sia a corsi più avanzati di Finanza quantitativa. La prima parte del testo presenta argomenti introduttivi quali regimi finanziari, rendite, ammortamenti, criteri per la scelta degli investimenti, struttura dei tassi, obbligazioni e immunizzazione finanziaria. La seconda introduce temi più avanzati, come la teoria di selezione del portafoglio di Markowitz, la teoria dell'event study, il modello di Black e Litterman e la teoria di valutazione delle opzioni. La terza presenta in forma integrata tre delle principali categorie di rischio: il rischio di mercato, il rischio di credito e il rischio operativo. Il libro è corredato di numerosi esempi pratici ed esercizi svolti ed è arricchito da applicazioni disponibili on line sul sito dell'editore, sviluppate in Excel, in VBA e in Matlab.

Tra la fine del Settecento e i primi decenni dell'Ottocento, il Vesuvio e tutta l'area vulcanica del napoletano diventano la meta obbligata delle osservazioni di studiosi locali e stranieri, in un periodo in cui si gettano le basi della moderna geologia. Tra i tanti viaggi di scienziati a Napoli, in questo libro si seguono le tracce di due studiosi molto diversi tra loro, con in comune la fascinazione per il Vesuvio. Entrambi percorreranno gli stessi itinerari, rischiando di bruciarsi nel cratere, ma le loro strade non si incroceranno mai. Quella di Carlos de Gimbernat (1768-1834) è una originale e affascinante figura di studioso ben noto e inserito nella comunità scientifica del primo Ottocento. La sua vita è quasi la trama di un romanzo d'avventura, che lo vede in giro per un'Europa tormentata da guerre e rivoluzioni. Scienziato cosmopolita dai molteplici interessi, il suo arrivo a Napoli nel 1818 coincise con una spettacolare e lunga eruzione del Vesuvio: un evento dalla forte valenza che condizionerà il suo futuro. Il suo soggiorno sarà dedicato a escursioni e osservazioni geologiche e vulcanologiche, che unirà a ideali libertari in una commistione fortemente simbolica di nuove idee scientifiche e politiche. Matematico, fisico, riformatore scientifico dalla mente lungimirante, Charles Babbage (1791-1871) fu anche un viaggiatore instancabile. Nel 1828 arrivò a Napoli e fu ammaliato dal Vesuvio e dalle ricchezze geologiche dei Campi Flegrei. Visitando il Serapeo si soffermò sui singolari segni circolari e i misteriosi buchi lasciati dai molluschi sul marmo della "più notevole costruzione sulla faccia della terra": erano una prova evidente che il Tempio non si era trovato sempre allo stesso livello rispetto al mare. Con l'ausilio della sua macchina calcolatrice, proporrà un'interpretazione dei fenomeni osservati che sarà accettata dai più valenti geologi del tempo.

Nel 1992 un gruppo di neuroscienziati dell'Università di Parma annunciò la scoperta di una nuova classe di cellule nella corteccia motoria dei macachi. Queste cellule, in seguito battezzate «neuroni specchio», rispondevano allo stesso modo sia che la scimmia compisse in prima persona un'azione motoria, sia che osservasse un'altra scimmia compiere quell'azione. Si affacciò subito l'idea che questi neuroni avrebbero permesso alle scimmie di comprendere le azioni dei loro simili simulando nel proprio cervello le azioni che vedevano compiere, cioè in qualche modo «sentendole», come se fossero loro stesse, effettivamente, a compierle. Col tempo l'idea si è dimostrata talmente seducente che presto i neuroni specchio hanno abbandonato i macachi e sono approdati nella testa degli uomini, causando una vera tempesta tra gli scienziati di tutto il mondo. Un fiume in piena di studi ha da allora invocato queste cellule miracolose per spiegare praticamente ogni cosa: l'evoluzione del linguaggio, lo sviluppo dell'empatia umana, le basi neurologiche dell'autismo, e poi la schizofrenia, l'abuso di droghe, l'orientamento sessuale, la contagiosità dello sbadiglio e molto, molto altro. Forse troppo. Gregory Hickok riesamina criticamente l'intera vicenda. Muovendo da un corpus imponente di osservazioni, dagli studi sul comportamento animale fino alle moderne tecniche di neuroimaging, Hickok sostiene che le basi teoriche dei neuroni specchio in realtà non reggono di fronte all'evidenza sperimentale. Ci sono altre possibili interpretazioni, che l'autore espone con competenza e semplicità, che sembrano più promettenti. "Il mito dei neuroni specchio" fornisce una storia molto istruttiva su come procede l'indagine scientifica e ci regala intuizioni profonde sull'organizzazione e le funzioni del cervello umano e sulla natura della cognizione e della comunicazione.

Che cos'è la vita e come si è evoluta nei secoli? Perché le api danzano? Come fanno gli animali a riconoscere la propria madre? In che cosa consiste la tecnica dell'orologio molecolare? Il libro della biologia racconta il lungo viaggio dell'uomo alla scoperta del mondo vivente, con i suoi misteri, e i nostri tentativi di spiegare come gli organismi, che siano microbi, funghi, mammiferi o altro, interagiscono fra loro. Scritto in modo semplice e diretto, "Il libro della biologia" include teorie, citazioni memorabili, aneddoti, grafici e immagini che gettano nuova luce sull'idea che abbiamo della vita sul nostro pianeta. Che tu sia uno studente avido di conoscenza o un semplice curioso, troverai fra queste pagine moltissimi spunti di riflessione.

La realtà come la conosciamo è vincolata da un insieme di costanti, numeri e valori che descrivono un ampio spettro di proprietà fisiche che caratterizzano il mondo che ci circonda. Una costante fisica, altro non è che un insieme di quantità fondamentali invarianti, osservate in natura e che appaiono nelle equazioni teoriche di base della fisica. Un'accurata valutazione di queste costanti è essenziale per verificare la correttezza delle teorie fisiche e per consentire tutte le applicazioni tecniche possibili, sulla base appunto, di tali teorie. Le costanti fisiche possono assumere molte forme dimensionali; ad esempio la velocità della luce indica una velocità massima per qualsiasi oggetto e la sua dimensione è la lunghezza divisa per il tempo. Tuttavia, non tutte le costanti fisiche hanno delle caratteristiche dimensionali. Alcune, come quella in esame tra le pagine di questo libro (ovvero la "costante di struttura fine", ?), sono adimensionali. A tutt'oggi, non esiste alcuna teoria che spieghi perché tutte le costanti di natura conosciute, abbiano i valori che hanno. In questo breve volume scritto in forma divulgativa, l'autore si propone di scandagliare tutti gli aspetti significati di una sola di tali costanti di natura; quella che misteriosamente emerge (in forma approssimativa) da questa semplice frazione: 1/137 (la costante ?, sogno e incubo di molti fisici che hanno a cuore la ricerca della verità, in ogni ambito del sapere umano).

Con circa 5500 specie a livello mondiale, i mammiferi sono presenti in tutti i continenti e in tutti gli ambienti, acquatici e terrestri. Tra i mammiferi ci sono specie erbivore, frugivore, carnivore, onnivore, specie in grado di correre in ambienti aperti, inerpicarsi tra i dirupi, scavare sotto terra, nuotare e persino volare. Ci sono mammiferi che ci inteneriscono, altri che incutono terrore o ripulsa e molti altri di cui quasi non ci accorgiamo. Ci sono specie allevate in milioni di esemplari per la nostra alimentazione, o per il nostro benessere materiale, e altre che sono allevate per diletto e, in alcuni casi, sono considerate tra i migliori amici dell'uomo, coccolate o quasi idolatrate, come ai tempi dell'antico Egitto. Nei primi capitoli del volume Mammiferi Terrestri d'Italia sono descritte ben 111 specie e trattate 12 specie occasionali, segnalate poche volte, o aliene e non ancora acclimatate. Seguono poi elementi di tricologia e l'atlante dei peli. Gli ordini trattati sono introdotti da brevi note di sistematica, anatomia o distribuzione. Le numerose illustrazioni riguardano sia i caratteri esterni, sia quelli craniali, trattati in una specifica, successiva sezione.

Se è vero, come diceva Galileo Galilei, che "l'universo è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi ed altre figure geometriche, senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto", questo libro aiuta a trovarvi armonia, regolarità e bellezza. L'autore infatti, grazie a una ricerca costante e assidua, ha creato oltre trecento disequazioni che danno vita ad altrettanti pattern per riordinare il mondo. E lancia un'ipotesi affascinante: che alla base delle tarsie di pietra o ceramica che rivestono pareti e pavimenti di alcuni monumenti antichi, prima considerate opera di artigiani muniti solo di riga e compasso, ci possano essere disequazioni matematiche calcolate in precedenza. Dal mondo greco e romano, al nostro Medioevo e alle splendide tassellazioni islamiche, le formule di Sciuto (che utilizza solo le conoscenze matematiche e trigonometriche del tempo, invariate dal II secolo a.C. per oltre 1600 anni) si spingono oltre, andando a toccare l'arte e gli artisti del primo Novecento, con effetti geometrici a volte rigorosi a volte psichedelici, ma sempre sorprendenti. A suggerire che davvero una formula matematica, più o meno semplice, possa essere alla base di tutto ciò che conosciamo. Siete pronti per un viaggio immersivo nel tassellato mondo dei pattern?