Matematica e scienze

Gli scritti religiosi di Newton sono databili tra il 1660 e il 1680. Tenuti nascosti per secoli, e considerati come opera senile, se non minore, il reale motivo di tale colpevole dimenticanza è certamente il fatto «sconcertante» che Newton assegnasse alle Scritture un valore conoscitivo non dissimile da quello scientifico e che applicasse in questa lettura dell'Apocalisse e dei libri profetici lo stesso metodo deduttivo che ha trionfato nella sua opera fondamentale, i Principia Mathematica. Le Scritture diventano così strumento di dimostrazione e di conoscenza razionale delle verità ultime. Trascritta direttamente dai manoscritti originali, corredata da un'ampia introduzione e dal testo inglese a fronte, quest'opera si propone come un importante contributo alla conoscenza del grande Newton.

Nel dibattito contemporaneo sembra essere ormai consolidatasi l'idea che, in merito al suo sviluppo, la tecnologia scientifica sia debitrice al capitalismo. A partire soprattutto dalla fine del primo trentennio del XIX secolo, l'evoluzione scientifico-tecnica è andata infatti sempre più caratterizzandosi non come mezzo di emancipazione dell'uomo, ma, al contrario, come strumento privilegiato del capitale per il trasferimento, la marginalizzazione e la relativa sostituzione del lavoro vivo nei processi di produzione. Questa situazione non è un risultato storico necessario, ma - come dimostrava Marx tutte le volte che ha ricostruito la selezione delle tecnologie scientifiche - è il frutto della combinazione di logiche interne ed esterne allo sviluppo delle Rivoluzioni scientifica e industriale. Con sguardo attento anche alla Critica dell'economia politica, questo volume vuole restituire la parola alla marxiana Storia critica della tecnologia fornendo al lettore anche meno specializzato quegli strumenti teorici indispensabili per pensare futuri scenari disastrosi, o viceversa razionalmente funzionali, per il ricambio organico tra uomo e natura.

«Il volume della sfera qual è? Quattro terzi pi greco erre tre». Il pi greco è uno dei primi misteri in cui ci si imbatte studiando matematica. È un numero, ma si chiama con una lettera; si dice che vale 3,14 eppure nessuno sa esattamente il suo vero valore; nasce insieme alla circonferenza, però appare nei posti più impensati. Questo libro racconta la sua storia, che si intreccia con la storia della matematica: i più grandi matematici di tutti i tempi hanno provato (spesso invano) a calcolarlo e hanno fatto a gara per trovare sempre più cifre dopo la virgola. Scopriremo che pi greco è un protagonista a tutto tondo non solo della matematica, ma persino della nostra vita.

Tutte le informazioni e i dati più aggiornati per comprendere meglio il rapporto tra scienza, tecnologia e società. Gli italiani sono un popolo scientificamente analfabeta? In che modo si informano su questioni scientifiche e tecnologiche? Quali atteggiamenti hanno nei confronti di temi scientifici come le biotecnologie, i cambiamenti climatici, le vaccinazioni o le medicine alternative e complementari? Quanto investe il nostro Paese nel settore ricerca e sviluppo? Quante risorse destina l'Italia per la sanità rispetto agli altri Paesi? L'Annuario Scienza Tecnologia e Società 2022 propone, in forma sintetica e accessibile, una raccolta aggiornata di dati e informazioni provenienti dalle più accreditate fonti nazionali e internazionali, per comprendere lo stato e le trasformazioni della ricerca e dell'innovazione nella società. Questa edizione si caratterizza per l'attenzione al tema della salute e alla rappresentazione grafica dei contenuti. Alcune infografiche permetteranno una lettura più agevole dei dati grazie a un formato comunicativo di facile consultazione e immediata comprensione.

«Tutti sanno che Einstein ha fatto qualcosa di sorprendente, ma pochi sanno cosa abbia fatto esattamente.» In questo classico della divulgazione scientifica, Russell ci rende comprensibili le teorie della relatività ristretta e generale e ci spiega, con chiarezza e con un linguaggio privo di difficoltà terminologiche, le loro applicazioni in innumerevoli campi.

Che cosa ci insegna la scienza sulla vita, l'amore e le relazioni Che cosa ha che fare l'autostima con la termodinamica? O la ricerca di una vita armoniosa con la teoria delle onde? E l'amicizia con i legami chimici o l'educazione con la teoria dei giochi? Scienziata e giovanissima vincitrice del Royal Society Prize for Science Books, proprio come il suo mito Stephen Hawking, Camilla Pang, affetta da un disturbo dello spettro autistico, ha trovato nel linguaggio della scienza una lente per osservare la complessità delle relazioni umane. «Benché molti la trovino astrusa e piena di tecnicismi, la scienza può gettare luce sugli aspetti più importanti della vita. Le cellule tumorali illustrano i principi della collaborazione efficace meglio di qualsiasi esercizio di team building; le proteine del nostro corpo offrono una prospettiva inedita sui rapporti e le interazioni tra gli esseri umani; il machine learning può aiutarci a prendere decisioni più razionali. La termodinamica spiega perché è così difficile fare ordine nelle nostre esistenze; la teoria dei giochi ci guida nel labirinto delle norme sociali; lo sviluppo cellulare è alla base delle forti divergenze di opinioni che possono sorgere tra le persone. Nel momento in cui capiamo i principi scientifici, comprendiamo meglio anche la vita per come è davvero: da dove nascono le nostre paure, su cosa si fondano le relazioni umane, come funziona la memoria, perché litighiamo, da cosa deriva l'instabilità dei nostri sentimenti, fin dove arriva la nostra indipendenza.» In un'entusiasmante cavalcata attraverso la biologia, la fisica e la chimica, Camilla Pang racconta come dalla sua neurodiversità è arrivata a capire «gli umani» e, inevitabilmente, propone anche un fantastico punto di vista originale e alternativo, grazie al quale ogni persona curiosa può imparare molte cose su di sé, sulle proprie decisioni, sulle proprie relazioni e sulla vita in mezzo agli altri.

La ricerca in fisica corre sempre più ad alta velocità, non solo per andare a caccia di nuove grandi scoperte di tipo fondamentale sulla scia di quelle più recenti (come il bosone di Higgs e le onde gravitazionali), ma anche con obiettivi più strettamente pratici e applicativi, in ambiti oggi all'avanguardia come i sistemi complessi, l'informazione quantistica o la ricerca di nuovi materiali. Senza dimenticare il ruolo cruciale giocato dalla fisica in supporto a settori come la biologia e lo studio del clima, all'insegna di una caratteristica tipica della scienza contemporanea: la multidisciplinarietà. Per raccontare queste frontiere della ricerca, il giornalista scientifico Matteo Serra ha dialogato con undici brillanti ricercatrici e ricercatori, che provano a immaginare cosa potrà accadere in futuro partendo dal loro lavoro nel presente. Il tutto arricchito da storie personali e riflessioni profonde sul significato stesso di essere ricercatori in fisica oggi.

Cosa succede nel nostro cervello quando veniamo investiti da un travolgente sentimento d'amore, o quando una normale condizione di animosità degenera nell'odio? Lo studio di queste due pulsioni viene generalmente fatto rientrare nell'ambito delle scienze umane, ma si tratta pur sempre di processi neurali ancestrali, ingranaggi che l'evoluzione ci ha messo a disposizione e che sono stati essenziali per la nostra sopravvivenza. E che le neuroscienze contemporanee sono in grado di ricostruire, analizzare e spiegare. Non è riduzionismo biologico, ma un approccio più organico a un tema delicato e quanto mai urgente. Michel Rochon parte proprio da qui, dalle nuove conoscenze sul funzionamento del cervello, per allargare poi la sua indagine e regalarci un originale ibrido tra saggio scientifico, riflessione sociologica e inchiesta giornalistica. Perché se è vero che i nostri circuiti neurali sono la sede in cui vengono prodotti l'amore e l'odio, è altrettanto vero che essi trovano un loro palcoscenico nelle occasioni più varie e disparate della vita, e oggi si esprimono in modo sempre più radicale e sublimato sui social media. Per questo, sostiene Rochon, «conoscendo i meccanismi dell'odio, ognuno di noi può, in proprio, ridurne le manifestazioni».

Si chiama biomimetica, ed è il metodo per studiare e imitare la natura garantendo all'uomo innovazioni efficaci e sostenibili. Così, le felci da appartamento che assorbono sostanze nocive diventano un modello per la depurazione dell'aria, mentre gli adattamenti sviluppati da alcune piante per resistere nei deserti forniscono idee per raccogliere acqua piovana e conservare vaccini senza frigorifero. In altri campi, osservare il regno vegetale può aiutare a progettare reti per lo scambio d'informazioni, a pianificare nuovi approcci al marketing, a sviluppare architetture leggere ecosostenibili, a ottenere la fotosintesi artificiale. In nove racconti-saggi che hanno per protagonista una società di consulenza molto particolare, Renato Bruni ci mostra come gli insegnamenti del regno vegetale possono venire incontro ad alcune nostre esigenze.

Il testo tratta gli argomenti della Fisica I, rivolti agli studenti dei Politecnici e delle Facoltà Scientifiche. Fisica I è la Fisica di base attraverso cui si cominciano a capire ed interpretare i fenomeni che ci circondano più da vicino. Proprio per questo, molti fenomeni vengono schematizzati, al fine di renderli più facilmente gestibili con la matematica di base che si apprende prima ed in parallelo al corso. Nel testo, questi aspetti, vengono indicati e messi in evidenza. È diviso in quattro parti che trattano rispettivamente i temi della Metrologia, la Meccanica del Corpo Rigido contestualmente alla Meccanica dei Sistemi, la Termodinamica e l'Elettrostatica nel vuoto.

Spesso la geometria viene ricordata come un esercizio inutile, basato su teoremi legati a un triangolo, che siete felici di esservi lasciati alle spalle. Utilizzata nel modo giusto, però, questa scienza può aiutarci a risolvere questioni anche molto complesse. Per esempio come scegliere i rappresentanti di una democrazia, come arrestare una pandemia, cosa devono studiare i nostri figli a scuola se vogliono essere veramente in grado di pensare, come fanno i computer a imparare a giocare a scacchi (e perché per loro è molto più semplice di leggere una frase), oppure stabilire se le proporzioni dell'antica Grecia possono aiutarci a fare previsioni sul mercato azionario - purtroppo no. In questo saggio, Jordan Ellenberg, matematico e divulgatore, mette in luce il sottostrato geometrico di alcuni dei più importanti problemi scientifici, politici e filosofici che siamo chiamati ad affrontare nelle nostre esistenze. E illustra come, applicando i principi della più filosofica delle scienze, tutti possiamo migliorare le nostre capacità di pensiero, perché la geometria non si limita a misurare il mondo: lo spiega.

Cos'è l'intelligenza artificiale (IA)? Protagonista di intensi dibattiti negli ultimi anni, questa realtà assume, nell'opinione pubblica, una molteplicità di profili profondamente eterogenei. C'è chi saluta con entusiasmo lo sviluppo dell'IA riponendo nell'automazione poteri salvifici e chi, dalla parte opposta, scongiura l'avvento dei temibili robot, macchine potenzialmente in grado di esercitare il loro dominio sulla specie umana. Siamo ancora lontani dall'esistenza di una macchina in grado di avere sentimenti e autocoscienza, eppure lo straordinario progresso compiuto dall'IA permea in maniera profonda la nostra società con significative trasformazioni a livello sanitario, economico ed etico che sollevano urgenti interrogativi. Come dimostrano molti esempi in ambito sanitario proposti nel testo, l'affidabilità e l'accuratezza dei processi di IA sono, in alcuni contesti, superiori rispetto a quelli umani. Tale aspettò è, tuttavia, alimentato dalla convinzione che PIA costituisca una realtà indipendente dall'essere umano, sempre in grado di fornire risultati accurati, neutri e oggettivi. Ma tale prospettiva, oltre ad aprire a pericolose derive di dogmatismo, può restituire una visione distorta della realtà celando, dietro la magia dell'automazione, la componente umana dell'IA. È in tale ottica che viene affrontata una riflessione sulle implicazioni etiche dello sviluppo dell'IA per comprendere, innanzitutto, quanto ciascuno, ogni giorno, interagisca con tale dimensione, la cui efficienza dipende necessariamente dalla quantità e dalla qualità dei dati che noi utenti - anche inconsapevolmente - forniamo. Coniugando attualità e analisi, attraverso un linguaggio chiaro e privo di tecnicismi, il volume offre degli spunti di riflessione per mettere a fuoco la realtà dell'IA, il suo straordinario potenziale, nonché i rischi e i limiti che la caratterizzano, al fine di incoraggiarne uno sviluppo inclusivo, sostenibile e responsabile.