Matematica e scienze

Un'introduzione sistematica agli argomenti fondamentali della geometria, insegnamento di base del primo e secondo anno delle Facoltà di Ingegneria. Scopo didattico del manuale è da una parte insegnare le tecniche di base dell'algebra lineare (per esempio la risoluzione dei sistemi lineari e la diagonalizzazione di matrici), dall'altra applicare tali tecniche allo studio di problemi di varia natura, in particolare alla geometria analitica del piano e dello spazio, sviluppando in modo rigoroso l'intuizione geometrica tridimensionale. Tali conoscenze sono di fondamentale importanza per affrontare i successivi corsi di ingegneria. L'approccio alla materia è rigoroso, ma concreto, senza essere troppo assiomatico: lo studente attraverso diversi esempi numerici è condotto a enunciare teoremi generali che poi dovranno essere validati da una dimostrazione. Questa metodologia, basata sulla "sperimentazione" e frutto dell’esperienza di insegnamento ventennale maturata dall'autore, è peraltro tipica della ricerca scientifica, anche in campi non necessariamente applicativi. Il testo è integrato da ulteriori esercizi con soluzioni disponibili on line alla pagina web del volume ed è inoltre scaricabile in versione digitale.

La storia della scienza nasconde pieghe inaspettate, accadimenti inspiegabili, coincidenze o peripezie del destino che spesso hanno mutato le sorti di epocali ricerche, mettendo all'angolo alcune delle menti più argute dell'umanità. Barba e Serra ci raccontano le vicende, quasi sconosciute o inedite, di protagonisti della scienza – italiani ma non solo – accomunati dal genio perduto, dimenticato e ora finalmente rivendicato.

Fisica H24. Dal risveglio all'alba in cui il cielo appare rosa (perché?), alla lotta per allontanare la tendina della doccia che tende ad appiccicarsi addosso (perché ce l'ha con me?), al viaggio in bici per arrivare al lavoro (come mai sto in equilibrio solo se mi muovo?), al pranzo con un bel piatto di pasta (posso cuocerla senza far bollire l'acqua?), al pericolo esplosivo delle bevande gassate (perché mi fanno quest'effetto?), alla passeggiata all'aperto (come si formano le nuvole?), fino all'ora di andare a dormire (perché riesco a tenermi caldo sotto le coperte?) Fisica H24: un libro pieno di tante domande e tante risposte, per scoprire la fisica che ci accompagna in ogni momento della giornata e imparare a guardare il mondo con occhi curiosi e nuovi.

Simon Winchester ripercorre in questo volume gli sviluppi della tecnologia dall'era industriale all'era digitale per concentrarsi sul fattore che più di tutti ne ha favorito il progresso: la precisione. Il libro ci riporta alle origini della civiltà industriale, tra le grandi menti della scienza che inaugurarono la produzione moderna in Inghilterra, tracciando un percorso cronologico che arriva fino agli sviluppi più innovativi tuttora in corso in America, in Asia e in Europa occidentale. L'applicazione di strumenti e metodi di precisione ha condotto alla creazione e alla produzione di massa di oggetti come fucili, orologi, specchi, obiettivi e macchine fotografiche, fino a scoperte rivoluzionarie come l'ingegneria genetica, i microchip e l'acceleratore di particelle. Nel presentare le idee e i metodi che hanno trasformato il mondo moderno, Winchester si interroga inoltre su questioni quali: perché la precisione è così importante? Quali strumenti impieghiamo per misurarla? Chi li ha inventati e perfezionati? Arrivando così a ricostruire una innovativa microstoria attraverso la lente di ingrandimento della precisione.

Il nostro mondo è fatto di numeri: grafici, statistiche, calcoli, curve epidemiologiche e dati. Con un approccio originale e la guida di personaggi inaspettati, Cohen ci fa esplorare la storia della statistica e la sua importanza nella nostra società. Dalle piramidi alle assicurazioni sulla vita, da Galileo a Charles Dickens e Florence Nightingale, dal "666" al "venerdì 13", un'affascinante panoramica sui numeri, sul loro significato e sulla nascita della scienza statistica. Cohen osserva come i numeri e la statistica abbiano assunto un ruolo dominante nella scienza, nelle strutture di governo, nel marketing e in moltissimi altri aspetti della vita quotidiana: basti pensare all'uso dei computer, dei telefoni cellulari, agli estratti conto mensili delle banche, al prezzo altalenante della benzina. Una storia avvincente e originale che spazia dalla numerologia alle scienze sociali. Il libro è impreziosito dalla prefazione di Gabriele Lolli e dalla presentazione di Elena Ioli.

Esploriamo da vicino il regno animale, con la sua meravigliosa complessità e i suoi prodigi quotidiani. Immagini incredibili e testi sempre chiari e dettagliati rivelano l'anatomia, il comportamento e la bellezza di tutte le creature viventi. Peli, scaglie, baffi e code ci introducono in un mondo che alcuni credono ormai lontanissimo da noi, ma che in realtà ci riguarda molto da vicino e non smette di affascinarci.

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.

La più recente strumentazione ha permesso di arrivare a vedere quello di cui sono fatte le cose che ci circondano con un continuo maggior dettaglio, passando dal centinaio di micrometri al centinaio di nanometri per arrivare alla supervista con la capacità di localizzare con precisione quasi atomica gli oggetti. Attraverso un percorso sia storico (da Galileo all’Istituto Italiano di Tecnologia) sia tecnico (superrisoluzione, superocchi, intelligenza arti ciale), l’autore mostra come a partire dall’incontro della luce dell’arcobaleno con la materia attraverso un pezzo di vetro curvo si siano sviluppate tecnologie ad altissima sofisticazione che portano a soluzioni di grande efficacia per ricerche e diagnosi sempre più precise.

Un ’antologia di narrazioni s cientifiche che spaziano dall’antropologia, alla biologia, l’astrofisica, la storia e le cronache contemporanee. Autori diversi affrontano il tema della “migrazione”, intesa come attraversamento, cammino, spostamento, superamento o raggiungimento di qualunque limite o confine; e in ogni sua accezione: pratica, astratta, positiva o negativa. Concorrono all’eterogeneità dello sguardo: Adriano Favole, "La fine dell’umanità? Apocalissi, disinteresse, vie di fuga"; Gianfranco Biondi, "Quale confine per la nazione? Le radici razziste del colonialismo italiano in Africa"; Olga Rickards, "Ominini: l’umanità senza confini"; Valerio Calzolaio, "Confini della specie meticcia: i confini del pianeta, degli ecosistemi, degli Stati fra cambiamenti climatici e migrazioni forzate"; Giovanni Boano, "Rondoni: una patria senza confini"; Paola Bonfante, "Dalle piante di Darwin a quelle del futuro"; Elisa Nichelli, "Viaggio ai confini dell’Universo"; Renzo Fracalossi, "Ai confini del confine. Il Brennero" ; Francesco Scalfari, "Evoluzione umana e società oltre i limiti della natura e i confini della terra" ; Antonella Romeo, "Trasgredire il confine: l’impegno per i diritti umani nelle migrazioni in atto dal Mediterraneo ai valichi alpini".

Tutta la nostra storia è il racconto di un viaggio. Dalla caverna al bosco, oltre le montagne impervie, dentro il terrore degli abissi marini, sempre alla ricerca di qualcosa di nuovo da scoprire. Fino a quando anche la Terra ha iniziato a starci stretta, e abbiamo rivolto il nostro sguardo sognante lassù, verso il cielo. Ancora più su, mai sazi di conoscenza: l'immenso cosmo, l'irraggiungibile spazio extragalattico. Ma come arrivarci, lassù? Come diventare esploratori dello spazio, turisti dell'infinito? Antonio Ereditato ci imbarca in questa traversata affidandosi alle possibilità della fisica. Ci guida nella costruzione di una caravella spaziale, assembla un equipaggio capitanato da un'intelligenza artificiale, mette in valigia la relatività einsteiniana, l'antimateria, le leggi fondamentali e gli esperimenti realizzati con gli acceleratori di particelle, scrivendo un libretto d'istruzioni comprensibile a tutti. Poi si parte: tappa dopo tappa, sull'imperscrutabile Luna, tra le stelle che illuminano i nostri sogni, a due passi dal Sole, sulla soglia perigliosa di un buco nero, oltre i confini del Sistema Solare, ai margini impossibili dell'universo. A tu per tu con il mostro cosmico Sagittario A* - il Re della Galassia -, nel mezzo dello sconosciuto nulla, tra Andromeda e la Via Lattea, affacciati al finestrino della nostra navicella per ammirare per la prima volta ciò che non avremmo mai immaginato di vedere. Per fare infine ritorno sulla Terra quarantasette anni dopo, quando però, sul nostro pianeta, saranno trascorsi ben ventimila secoli. Cosa troveremo? Sarà la fine? No, forse solo l'inizio di una nuova, inaspettata avventura.

Il fantastico è un genere intriso di magia, eventi misteriosi e creature sovrannaturali, e spesso è percepito come una pura evasione nell'irrazionale, nel superstizioso e nel fiabesco. Ma in molte storie di eroi, incantatrici, creature leggendarie e magie di ogni sorta c'è sempre più spazio anche per la scienza. "Incanto" è un viaggio alla ricerca della scienza nascosta in molti archetipi della narrativa fantastica. Come nasce il mito del drago? Cos'hanno in comune maghi e scienziati? Come funziona il martello di Thor? Che impatto hanno avuto i giochi di ruolo sulla codificazione della magia? Queste sono solo alcune delle domande che Michele Bellone, giornalista scientifico appassionato di narrazioni, affronta nel libro, cercando di smontare diversi pregiudizi su due mondi tutt'altro che inconciliabili. Perché se la scienza può generare la magia del fantastico, il fantasy può stimolare riflessioni sulla scienza. Prefazione di Licia Troisi.

Può un robot interagire con noi alla pari? Può riuscire a leggere i segnali sociali umani e rispondere in modo convincente? Può comunicare attraverso le emozioni? Uno dei settori emergenti dell'intelligenza artificiale, la robotica sociale, sta trasferendo queste domande dalla fantascienza alla ricerca teorica e applicativa. I robot prodotti da questa disciplina sono macchine ideate per interagire con gli umani in modi socialmente significativi, ricoprendo ruoli quali il mediatore nell'educazione, l'assistente ad personam o l'aiuto-infermiere. Paul Dumouchel e Luisa Damiano propongono un'esplorazione filosofica delle frontiere odierne della robotica sociale, mettendone in luce i presupposti teorici e gli sviluppi sperimentali che aprono nuove strade per pensare la mente, la socialità e l'emozionalità umane. Percorrendo queste direttrici, gli autori entrano nel dibattito delle scienze della mente e dell'intelligenza artificiale, sviluppando un approccio innovativo alle sfide etiche imposte dal progetto di farci affiancare da partner sociali artificiali.