Zanichelli: Chiavi di lettura

Il clima del 2050 dipende dalle scelte di oggi. Per questa data, la temperatura media globale avrà superato la soglia di 1,5 gradi in più rispetto alla seconda metà dell’Ottocento. Quali conseguenze ci aspettano? I modelli climatici ci aiutano a costruire proiezioni di possibili scenari futuri e a prendere decisioni consapevoli. Le leggi che descrivono il clima, dalla meccanica alla termodinamica, sono note da secoli. Ma il clima, come il meteo, è un sistema complesso, in cui le variabili interagiscono tra loro e si influenzano a vicenda. Per studiare i cambiamenti climatici, oggi la scienza usa computer sempre più potenti, capaci di elaborare grandi quantità di dati e creare simulazioni sempre più realistiche. Dalla fisica e dalla matematica del clima, agli strumenti per prevedere gli impatti globali e locali, questo libro è una guida per capire il lavoro di chi fa ricerca dietro ai grafici e alle sigle che rimbalzano sui media, compresa la «missione» più difficile: comunicare i dati ai decisori politici.

Nel 2050 saremo in 9 miliardi, 2 miliardi in più di adesso. Oggi coltiviamo la metà della terra abitabile: come potremo dar da mangiare alle generazioni future senza distruggere l’ambiente in cui viviamo? Dovremo diventare più efficienti. Con telecamere a infrarossi e droni valuteremo la salute delle piante nei campi. Squadre di robot agricoli e sistemi automatici useranno questi dati per distribuire acqua, fertilizzanti e fitofarmaci solo alle piante che ne hanno bisogno. Avremo fattorie verticali ricavate da spazi abbandonati delle metropoli, dove verdure e ortaggi cresceranno tutto l’anno e a kilometro zero. Rispetto a un campo all’aperto, per coltivare un chilo di pomodori risparmieremo 65 litri d’acqua. La digitalizzazione ci permetterà di creare filiere trasparenti, per sapere dove e come è stato coltivato e trasformato ogni prodotto: basterà uno smartphone per esaminare la carta di identità di quello che mettiamo nel piatto. Saranno quindi i big data, la genomica e l’automazione a guidare la nuova Rivoluzione verde. Solo così potremo mettere tutti a tavola e garantire un’alimentazione sostenibile che sia anche di qualità, senza lasciare nessuno indietro.

Viaggeremo su auto e biciclette elettriche, alimentate con l’energia del Sole, che condivideremo con altre persone. Torniamo a casa la sera con la nostra auto elettrica. La batteria è carica, perché durante il giorno ha immagazzinato l’energia solare dall’impianto fotovoltaico installato sui tetti dell’ufficio. Con il vehicle to home alimentiamo le utenze di casa prelevando energia dalla batteria: televisore, frigorifero e computer funzionano così a energia solare. La mattina dopo andiamo al lavoro con la bicicletta del bike sharing. Con la app geolocalizziamo quella più vicina. La sblocchiamo con lo smartphone e arriviamo a destinazione con poca fatica grazie alla pedalata assistita. Ancora una volta ci muoviamo con l’energia del Sole, che ha alimentato la batteria della bicicletta. Nel prossimo futuro la nostra vita potrà cambiare in meglio, perché riusciremo a sfruttare in modo più efficiente l’energia rinnovabile. Tante nuove opportunità, con un minore impatto sull’ambiente.

A ventisei anni, con un diploma di segretaria in tasca, Jane Goodall parte per la Tanzania. In valigia, giusto la curiosità, il coraggio, la passione per gli animali e una certa dose d'incoscienza. È la prima volta che una persona pianta una tenda in una foresta e si mette a seguire gli scimpanzé in casa loro. L'obiettivo, ardito, appassionante e pericoloso, è capire come si comportano gli animali più simili a noi. I figli e i nipoti di quegli scimpanzé vivono ora nel Parco di Gombe, dove si trova uno dei centri più importanti per studiare le grandi scimmie antropomorfe nel loro ambiente naturale. Ma accanto alla scienza, nel cuore di Jane Goodall c'è la conservazione degli animali e del loro ambiente. Conservazione che passa attraverso l'educazione e il sostegno delle popolazioni locali. Oggi la primatologa più carismatica al mondo viaggia come una globe-trotter e ovunque si ferma trasmette il suo messaggio di amore per i primati e di difesa degli esseri più deboli e disarmati del pianeta, umani inclusi.

La maggior parte delle persone pensa con le parole o con le immagini. Daniel Tammet pensa con i numeri perché ha la sindrome di Asperger, una lieve forma di autismo che lo rende particolarmente sensibile alla matematica. Tammet coglie i numeri in ogni aspetto della vita quotidiana, dai lati in un fiocco di neve ai risultati delle partite di cricket. I numeri gli saltano all'occhio perfino quando legge Shakespeare e immagina il grande poeta a scuola, da bambino, mentre scopre lo zero, una novità assoluta per l'epoca. Prima di allora il nulla non si poteva esprimere in aritmetica. Le tabelline sono per Tammet le "molecole della matematica" o l'essenza delle nostre conoscenze numeriche, ma sono difficili da imparare: se vanno a memoria è per l'aiuto di voci concise, bilanciate e in rima, come nei proverbi.

Nell'estate 2012 l'annuncio della scoperta del "bosone di Higgs" ha fatto conoscere a tutti il CERN di Ginevra e il suo grande anello sotterraneo LHC, la macchina più gigantesca mai costruita dall'umanità. Ma perché i fisici costruiscono acceleratori di particelle sempre più potenti? Che cosa vogliono scoprire? E quegli acceleratori servono soltanto a produrre conoscenza, o hanno anche qualche applicazione nella vita quotidiana? Un protagonista della ricerca scientifica ripercorre un secolo di progressi, dalla storia curiosa della prima radiografia fino alla speciale particella che oggi spiega perché la materia pesa, e la luce invece no.

L'intero spettro delle scienze - fisica, matematica, scienze della Terra, biologia, medicina - esplorato con tocco leggero durante l'attesa in aeroporto e poi in volo, prendendo spunto da domande che qualsiasi viaggiatore curioso si può porre. Come funzionano i "metal detector" dei controlli di sicurezza? Come fa un aereo gigantesco ad alzarsi in volo? E perché lassù nel cielo lascia una scia bianca? Perché ci sono tanti tipi diversi di nuvole? C'è vita a 10 000 metri di quota? A quante radiazioni si è esposti durante un volo? E che cosa succede se un fulmine colpisce l'aereo? Che cos'è davvero il "jet lag" e come lo si può "curare"? È vero che, secondo Einstein, volando si rimane più giovani? E perché in cabina non servono mai una tazza di tè decente?

Il calcio non è fatto soltanto di emozioni, ma anche di numeri. A che velocità può viaggiare un pallone? Qual è la probabilità di segnare un rigore? E perché la palla a volte devia dalla sua traiettoria naturale, consentendo di realizzare gol "impossibili"? Come ogni fenomeno, anche il calcio obbedisce a leggi naturali studiate dalla fisica e dalla matematica, che risultano essenziali per comprendere ciò che succede sul campo. I processi che governano il gioco - dai diversi modi in cui si può colpire la palla alla biomeccanica dei tiri più acrobatici, fino alle illusioni ottiche che ingannano giocatori e arbitro - sono analizzati con rigore scientifico e leggerezza di scrittura, per svelare i segreti dello sport più popolare al mondo.

Quanta benzina consuma un'auto nella sua vita? Quanto è lungo il DNA di tutti gli esseri umani? Quanta energia solare raggiunge il tetto di casa vostra? Se organizzate un raduno di un milione di persone, di quanto spazio ci sarà bisogno? E quanti gabinetti serviranno? Questo libro insegna a fare valutazioni quantitative sui temi più disparati, anche quando le informazioni disponibili sono poche, con quattro calcoli che si possono fare su un tovagliolo di carta. La tecnica è semplice: chiunque può imparare a ottenere stime precise quanto basta per avere un'idea dei fenomeni e per prendere decisioni.

Il cancro è una malattia che sfida la scienza e il coraggio umano. Ogni cellula malata racchiude una storia di mutazioni, resistenza e adattamento. Ogni terapia nasce da anni di ricerca, dedizione e innovazione. Dalle intuizioni dei medici dell?antichità alle rivoluzioni dell?intelligenza artificiale, questo libro ripercorre le tappe fondamentali che ci permettono oggi di affrontare il cancro con strumenti sempre più precisi. Possiamo decifrare il DNA per individuare le mutazioni responsabili della malattia, sviluppare farmaci mirati, personalizzare le cure e persino addestrare il sistema immunitario a combattere i tumori. Questa seconda edizione si addentra nelle ultime frontiere della ricerca: il ruolo determinante del microambiente tumorale, l?ecosistema che circonda e modella il cancro, il rapporto tra microbiota e tumori e le straordinarie potenzialità dei sistemi di apprendimento automatico, capaci di accelerare la scoperta di farmaci e aprire nuove vie nella medicina. Solo attraverso la conoscenza e il metodo scientifico possiamo affrontare il cancro: le cure alternative e le false promesse non sono una soluzione, ma un pericolo. La scienza resta il nostro alleato più potente nella lotta per salvare vite e immaginare un futuro in cui il cancro sarà finalmente sconfitto.

Immunoterapie contro il cancro, trattamenti per ridurre il colesterolo, antivirali contro l?epatite C sono solo alcuni esempi di cure che hanno migliorato la salute di milioni di pazienti nel mondo negli ultimi decenni. Le novità sono state possibili grazie alla ricerca biomedica di base, alle biotecnologie e, più di recente, ai progressi dell?intelligenza artificiale. Anche i farmaci più innovativi non funzionano al meglio se le diagnosi sono tardive, possono avere effetti collaterali e la loro efficacia può svanire se insorgono resistenze. Per superare questi ostacoli è necessario continuare a sperimentare rimedi contro le malattie umane. Da anni di studi e ricerche emergono composti progettati su misura sulle caratteristiche molecolari degli individui e delle malattie. Si cerca di offrire benefici al maggior numero di pazienti, ma i prezzi sono spesso troppo alti per servizi sanitari in affanno. Come evitare che pochi possano beneficiare delle innovazioni e che la maggior parte dei pazienti riceva cure più economiche, ma obsolete e meno efficaci? Integratori, prodotti omeopatici, fiori di Bach: non ogni pillola è un farmaco e non ogni informazione pescata in rete è affidabile. Quando si tratta di prendere una medicina, è più prudente chiedere al medico che rivolgersi ai social.

Editing genetico, cambiamenti climatici, intelligenza artificiale, medicina personalizzata sono solo alcune delle scoperte su cui le nostre società sono chiamate a prendere decisioni che influenzeranno il futuro. È importante considerare le ricadute etiche delle scoperte scientifiche, ma è altrettanto indispensabile capire come funziona la scienza che le ha prodotte. Nell'etica come nella scienza, infatti, servono metodo e senso critico per giungere a conclusioni sensate. Armati di logica, cominciamo a costruire la nostra «cassetta degli attrezzi» del buon ragionare e, con l'aiuto della storia e della filosofia, riordiniamo le idee. Capiamo che l'etica entra in gioco ben prima delle scoperte e delle loro applicazioni. Perché le procedure con cui la comunità scientifica corregge i propri errori non sono perfette. A partire da queste premesse ragioniamo sulle implicazioni etiche delle scoperte. Allo stesso tempo la politica spesso impone restrizioni a ricerche su basi etiche, ma senza confrontarsi con esperti né con la cittadinanza. La democrazia deliberativa ci offre una via di uscita: un modo innovativo per intervenire nei dibattiti etici in modo informato e consapevole.