collana

l`idea di una societa` coesa e solidale, retta da regole inflessibili, dove ciascuno ha un compito ben definito e nulla e` lasciato al caso - simile dunque a un meccanismo perfetto che si muova sulla scena globale come un tutt`uno -, ha sempre affascinato i filosofi, e spesso gli insetti sociali sono stati assunti come modello anche per gli umani. saggiamente, nel celebrare "la bellezza, l`eleganza e la stranezza delle societa` degli insetti", holldobler e wilson si astengono da arbitrarie, quanto scontate, estrapolazioni sociopolitiche e restano saldamente ancorati all`ambito che e` loro piu` congeniale, quello della natural history, la biologia sul campo. a differenza dei biologi di orientamento teorico-sperimentale, condividono infatti il gusto per l`osservazione della natura e la minuziosa raccolta di dettagli, unicamente motivati dalla passione per il proprio soggetto. e di questa indagine e` frutto "il superorganismo", destinato a modificare radicalmente il nostro modo di guardare le societa` degli insetti. protagoniste sono, ancora una volta, le formiche. presso questi animali prodigiosi - come presso gli altri insetti "eusociali", api e termiti - la divisione del lavoro e` cosi` rigorosa da non risparmiare neppure i neonati o la funzione riproduttiva: da un lato la regina madre e gli inoffensivi maschi addetti all`inseminazione, dall`altro la casta delle operaie sterili dedite alla cura della prole regale o impiegate in missioni ad alto rischio.

la cosmologia ha una storia di millenni, ma continua a suscitare grande interesse. gli interrogativi sull`origine dell`universo e sui suoi confini, sono oggetto di intensa ricerca. la struttura dell`universo e` connessa con le condizioni necessarie per l`esistenza degli organismi e della materia. questo puo` essere considerato come segno di un disegno divino, ma secondo rees e` piuttosto occasione per considerare il nostro universo come uno fra tanti universi, perlopiu` privi di vita, che in qualche caso presentavano un ambiente favorevole all`emergere della complessita` e della coscienza. "se il nostro universo e` un elemento scelto di un multiverso, nemmeno ci soprende che sembri conforme ad un progetto, o che vi sia una regolazione delle sue proprieta`".

nel ricostruire la genesi dell`idea di "calcolo o computazione" l`autore, un pioniere della moderna informatica, prende le mosse da leibniz e compone una galleria di personaggi chiave che comprende boole, frege, cantor, hilbert, godel e culmina in turing. e interessante osservare, su un piano piu` tecnico, come davis, pur pagando un doveroso tributo a kurt godel, ponga, in maniera stimolante, la macchina universale di turing alla base dei fenomeni di indecidibilita`. dopo la scoperta di turing, il "sogno di leibniz", l`invenzione di un calcolo simbolico, una sorta di algebra del pensiero, si materializza non piu` in calcolatori in carne e ossa, ma in valvole e fili e poi in rame e silicio.

maestro riconosciuto e venerato, ma anche occultato, della linguistica americana, harris ha sempre manifestato l`esigenza di introdurre la matematica nello studio della propria disciplina. ed e` una struttura matematica l`ordinamento gerarchico delle parole cui egli ricorre per dare conto della frase corretta e sensata. inoltre harris mostra costante attenzione per il significato: a sintassi e semantica va a suo giudizio attribuito un identico peso. ed e` proprio tale atteggiamento che gli permette di gettare luce sugli aspetti irriducibilmente paradossali del linguaggio: questo strano oggetto dove un supporto altamente formalizzabile (la sintassi) sostiene l`efflorescenza dei significati, che sfugge tuttora alle gabbie formali.

noto per aver formulato, in parallelo a darwin, una teoria evoluzionistica , alfred wallace ne coglieva fin dall`inizio uno dei limiti principali: l`incapacita` di spiegare perche` la nostra specie abbia acquisito una mente rispetto alle necessita` adattative. domanda ingombrante, a cui lo stesso darwin tentava di rispondere ipotizzando che quella ridondanza cognitiva fosse l`esito . congelato per oltre un secolo e riaffiorato solo negli ultimi anni, il 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 , 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 unita` sintattiche elementari in altre piu` ampie. bickerton riesce cosi` ad attualizzare la risposta di darwin al , delineando un nuovo orizzonte: . la locuzione `homo sapiens loquens` sarebbe dunque molto piu` di un gioco di parole.

tutto comincia la sera del 17 maggio 1971, quando un diciannovenne indiano, venkatraman (venki) ramakrishnan, sbarca all`aeroporto di champaign-urbana (illinois) con l`ambizione di diventare fisico teorico. e tutto si compie una quarantina d`anni dopo, nel dicembre 2009, allorche` ramakrishnan - divenuto nel frattempo un`autorita` della biologia molecolare - tiene a stoccolma il discorso per il nobel conferitogli per le sue ricerche sul ribosoma, la minuscola cellulare che trasforma l`informazione genetica in migliaia e migliaia di proteine, ovvero in quelle catene di amminoacidi . tra gli estremi di quelle date, il suo denso memoir si snoda lungo un duplice, avvincente tragitto umano e scientifico. seguiremo infatti un racconto da insider su luci e ombre di tante istituzioni: i college americani, la comunita` scientifica, lo stesso premio nobel - il cui e` un intrico di giochi politici e assegnazioni non sempre obiettive. e, insieme, comprenderemo la centralita` del ribosoma, struttura situata , in tutti i suoi aspetti: filogenetico, biologico-molecolare e biomedico-farmacologico (l`efficacia degli antibiotici, per esempio, e` legata alla possibilita` di disarticolare i ribosomi batterici) - un`autentica rivoluzione nel campo della biologia, per certi tratti simile a quella vissuta dalla fisica all`inizio del secolo scorso. prefazione di jennifer doudna.

quando abbiamo in mano un oggetto, per esempio questo libro, ne sperimentiamo in primo luogo la consistenza materiale, ovvero il fatto che possegga una . in apparenza, niente di piu` stabile e rassicurante. eppure, se potessimo scendere via via nelle profondita` della materia (le fibre di cellulosa che compongono la carta, le molecole della cellulosa, gli atomi di ogni molecola...), ci accorgeremmo di come quella stabilita` sia ingannevole. le che compongono ogni atomo, infatti, non solo fluttuano nello , ma appaiono come uno in cui ogni specie manifesta proprieta` - almeno a un primo sguardo - . nello spiegare questa visione controintuitiva e paradossale, jim baggott da un lato risale alle varie concezioni della nella storia della ricerca filosofico-scientifica, dai pensatori greci alla meccanica newtoniana; dall`altro mette a fuoco le conseguenze profonde delle nuove conoscenze fisico-cosmologiche, dalla celebre scoperta di einstein per cui alle implicazioni del modello standard della fisica delle particelle: disponendo queste ultime entro l`azione dei , il modello standard assimila infatti la massa piu` a un che a una , e la rende elusiva e inafferrabile. in questa prospettiva spiazzante - che baggott trasmette con la consueta combinazione di chiarezza espositiva e verve stilistica - la posta in gioco e` molto piu` del concetto di massa: e` la natura stessa della materia, di un universo le cui fondamenta risultano molto meno di quello che abbiamo a lungo pensato.

il 30 giugno 1559, nel corso di una giostra cavalleresca, il re di francia enrico ii viene colpito alla testa dal conte di montgomery: morira` una decina di giorni dopo, nonostante convergano e `duellino` nell`assisterlo un grande chirurgo militare come ambroise pare` e un grande anatomista come andrea vesalio. innesco del nuovo libro di sam kean, l`episodio segna anche l`avvio della moderna parabola neuroscientifica. intrecciando le odissee di pazienti `memorabili` (psicopatici assassini di presidenti americani e gemelle siamesi, ma anche tanti uomini e donne comuni) con le arditezze sperimentali dei medici che li hanno studiati e curati, kean mostra i nessi profondi tra ogni `caso` della galleria e uno specifico aspetto neurocognitivo. ad esempio, tra il capitano george dedlow - reduce della guerra civile privo di un braccio e delle gambe - e la percezione allucinatoria degli ; tra la malattia kuru dei papua - causata dal consumo rituale dei cervelli dei cadaveri - e le sindromi neurodegenerative a noi piu` familiari; tra i pazienti epilettici di roger sperry (ai quali viene rescisso il corpo calloso) e le emisferiche, tuttavia compensate dalle stupefacenti rimodulazioni funzionali operate dalla plasticita` neurale. come nei libri di oliver sacks, a impressionare e` la vastita` del ventaglio adattativo con cui il nostro assetto cerebrale puo` ridisegnare - rispondendo a una varieta` di danni e traumi, lesioni estese o selettive - la sua interazione con il mondo circostante.

e possibile tracciare in un`unica, serrata narrazione la dell`universo dal big bang all`evoluzione della coscienza di homo sapiens? si`, lo e`, se al compito - ambizioso ai limiti dell`azzardo - provvede uno scienziato come jim baggott, con il suo approccio al contempo rigoroso e affascinante. ricorrendo alle piu` recenti acquisizioni di tutte le discipline funzionali all`impresa - astrofisica e biologia evoluzionistica, cosmologia e genetica -, baggott risale infatti, in puntuale successione cronologica, a tante correlate e distinte, ognuna inquadrata come una sequenza chiave: dalla formazione dello spaziotempo e della massa-energia, pochi istanti dopo il big bang, all`apparizione della luce, dalla genesi delle galassie fino al progressivo delinearsi della porzione di universo con la nascita del sistema solare e della terra. nell`ambiente caldo e umido di quest`ultima si creeranno le condizioni per l`origine forse piu` misteriosa e imperscrutabile, quella della vita. il manifestarsi dei primi organismi terrestri unicellulari, circa quattro miliardi di anni fa, innesca quel processo evolutivo che culminera` nell`emersione di homo sapiens: un percorso lungo e tormentato, - ere glaciali, eruzioni vulcaniche, impatti con asteroidi -, responsabili di periodiche estinzioni di massa. non c`e` romanzo di avventura piu` imprevedibile.

la specie umana e` stata sul punto di estinguersi? puo` la genetica spiegare l`amore ossessivo di certe persone per i gatti? perche` nascono individui privi di impronte digitali e bambini con la coda? che cosa possono dirci i geni sulla morte prematura del faraone tutankhamon o sulla vicenda di tsutomu yamaguchi, il giapponese sopravvissuto a due esplosioni nucleari? quale combinazione genetica creo` le dita straordinariamente flessibili di paganini? con la consueta brillantezza e il peculiare gusto per l`aneddoto scientifico, kean esplora queste e altre questioni, e ci mostra come da qualche parte, nel groviglio di filamenti della doppia elica, si trovino le risposte a molti misteri sugli esseri umani. la decifrazione del codice genetico non e` stata facile, ma grazie a essa gli scienziati sono ora in grado di leggere le storie stupefacenti e vecchie di migliaia (o a volte milioni) di anni scritte nel nostro dna. come un antico oracolo che non ha ancora smesso di parlare, il dna sa raccontarci le grandi saghe delle origini e dell`evoluzione della nostra specie, la piu` dominante che il nostro pianeta abbia conosciuto, e insieme le semplici storie individuali, dimostrando l`impatto decisivo che l`eredita` genetica ha sul destino di ciascuno di noi. ma non si pensi che il sequenziamento del genoma umano rappresenti un punto d`arrivo.

unico detentore del linguaggio e del pensiero astratto, l`uomo crede di poter estendere questa unicita` anche al suo assetto biomeccanico e alle sue facolta` sensoriali. in realta`, come dimostrano mark denny e alan mcfadzean in modo non di rado sconcertante, una cosi` tenace prospettiva antropocentrica ha fondamenta fragili e illusorie. il nostro scheletro non e` adatto alla locomozione quanto quello di molti quadrupedi. e ognuno dei nostri sensi, per quanto efficiente, mostra nel confronto con altre specie carenze sia strutturali che funzionali: l`occhio ha un`acutezza quattro volte inferiore a quella di un falco pellegrino; e lo stesso vale per olfatto, udito e gusto, dove veniamo surclassati, nell`ordine, da talpe, gufi e panda minori. persino le nostre piu` elaborate protesi tecnologiche, come quelle concepite per il volo, sembrano solo pallide imitazioni di congegni ingegneristici e cognitivi preesistenti: basti pensare all`ossatura robusta e leggera degli pteranodonti; al "veleggiamento dinamico" degli albatri, che permette di coprire lunghissime distanze con un minimo dispendio di energia; o all`orientamento nei colombi, "piattaforme volanti di rilevazione a distanza" dotate di strumentazione per la navigazione celeste, ricevitori acustici a banda larga, sensori di campo magnetico. percorrendo questa impressionante varieta` di soluzioni adattative, denny e mcfadzean risalgono all`incidenza delle leggi fisiche e matematiche e dei vincoli chimici sul processo evolutivo.

tra i tanti oggetti pervasivi ed elusivi che affollano la dimensione invisibile del mondo subatomico, il "bosone di higgs" e` stato il piu` pervasivo ed elusivo: quella particella era l`elemento cruciale che mancava a completare il puzzle del modello standard, perche` conferiva massa a tutte le altre particelle elementari, un enigma rimasto altrimenti insoluto. quando finalmente il 4 luglio 2012 il cern ne ha annunciato la verifica sperimentale, la "particella di dio" (come un fisico l`ha temerariamente denominata) ha attirato su di se` i riflettori dell`attenzione mediatica mondiale. affrontando l`intera questione con un rigore che ne acuisce la densita` intellettuale e la vertigine tecnologica, jim baggott segue due percorsi paralleli. non solo, infatti, ne ricostruisce la genesi teorica, ma ripercorre tutte le stazioni di avvicinamento all`eclatante risultato di ginevra: il legame tra i primi acceleratori degli anni venti e le collisioni di particelle nei raggi cosmici; la messa a punto del ciclotrone da parte di lawrence; il contributo di van der meer, il cui metodo di "raffreddamento stocastico" ha permesso al gruppo di rubbia l`individuazione dei bosoni w e z, decisivi per arrivare alla scoperta del bosone di higgs; e le svolte successive del lep (large electron-positron collider) e dell`ormai leggendario lhc (large hadron collider), che con i suoi 1600 magneti superconduttori ha permesso di sviluppare energie senza precedenti. prefazione di steven weinberg.

uno dei piu` brillanti fisici della nuova generazione delinea un nuovo, sorprendente approccio allo studio dell`universo, interamente fondato sulla caratteristica piu` ovvia e insieme enigmatica del tempo: il fatto di avere una direzione. ma il dilemma della freccia del tempo non inizia con telescopi giganteschi o potenti acceleratori di particelle. si presenta in cucina ogni volta che rompiamo un uovo in padella: possiamo trasformare l`uovo in una frittata, ma non la frittata in un uovo. eppure, nel bizzarro mondo quantistico, che soggiace agli stessi fenomeni, il tempo e` reversibile, e la catena degli eventi puo` essere percorsa a ritroso. la contraddizione insita in questa semplice, umile rottura di simmetria apre lo spiraglio per arrivare a comprendere i misteri del nostro universo - e di altri ancora. la freccia del tempo puntata risolutamente dal passato al futuro, spiega carroll, deve la sua esistenza a proprieta` dello spazio-tempo che precedono lo stesso big bang questione che non si poneva ai tempi di einstein. a conclusione di un`ampia esplorazione dei risultati e dei problemi della termodinamica, della relativita` e della meccanica quantistica, egli suggerisce dunque che il nostro universo faccia parte di un multiverso, una grande famiglia di mondi, in alcuni dei quali altri esseri umani sperimentano lo scorrere del tempo in direzione opposta, e una diminuzione dell`entropia - il che ci riconduce al grandioso paesaggio cosmico di susskind.

nelle leggi e nelle costanti di natura vi sono molte coincidenze che non si sanno ricondurre a principi generali: sono dati empirici. secondo alcuni queste coincidenze sarebbero stabilite in modo da permettere la nostra esistenza. tale idea, detta principio antropico, e` invisa alla maggioranza dei fisici, che tuttavia sono ora obbligati a riconsiderare le proprie posizioni. a dare spazio al ragionamento antropico e` la teoria delle stringhe, che si e` rivelata in grado di trovare un denominatore comune tra visioni del mondo antitetiche ma irrinunciabili. la mossa decisiva fu l`aver sostituito alle particelle puntiformi un filamento unidimensionale: la stringa o corda. tutta la varieta` presente nell`universo era riconducibile ai differenti modi di vibrazione di queste minuscole stringhe. il prezzo da pagare consisteva nel fatto che queste vibrazioni avvenivano in uno spazio a dieci dimensioni: cio` significa che vi e` un numero enorme di modi in cui passare dalle diverse dimensioni accessibili, e ciascuno conduce a un "universo" con proprieta` fisiche differenti e valori diversi delle costanti fondamentali. la teoria, almeno per ora, non riesce a privilegiare un singolo modo che ci porti all`universo da noi osservato. per uscire dall`impasse, susskind ha proposto che il "paesaggio" formato da questa moltitudine di universi abbia esistenza reale. questo mutamento di prospettiva assurge oggi a nuovo paradigma.

dopo decenni di dispute tra "innatisti" - secondo i quali esiste nell`uomo un nucleo arcaico scarsamente modificabile - e "empiristi" - invariabilmente darwiniani e fautori del primato dell`ambiente in nome di un`idea di progresso - tutte queste dicotomie appaiono prive di fondamento. ben piu` interessanti di queste guerre di religione e` il quadro che emerge dalla ricerca sul genoma, afferma ridley in questo libro. in ogni essere umano, sostiene l`autore, sono presenti l`espressione delle emozioni di darwin e l`eredita` di galton, gli istinti di james e i geni di de vries, i riflessi di pavlov e le associazioni di john watson, l`esperienza formativa di freud, la divisione del lavoro di durkheim, l`imprinting di lorenz.

la scoperta della doppia elica del dna nel 1953, cui watson lavorava da anni, suggeriva la soluzione di due fra i piu` antichi misteri della biologia: l`archiviazione e la replicazione dell`informazione ereditaria. la doppia elica portava fin dentro la cellula una visione unitaria del mondo biologico e del mondo inanimato e, nella confusa complessita` della biologia e nella sterminata varieta` delle forme viventi, watson introduceva un elemento materiale unificante e una nuova chiave interpretativa. il cinquantenario della rivoluzione del dna ha coinciso con la pubblicazione della prima sequenza del genoma umano e cio` ha offerto allo scienziato inglese l`occasione per una magistrale lettura della sua storia e dei suoi problemi.

a poco piu` di 100 anni da quando la societa` di linguistica di parigi mise ufficialmente fine alle discussioni, spesso stravaganti, in materia, l`ipotesi di un`origine unica del linguaggio, di una lingua madre cui far risalire i vari ceppi linguistici e la babele di idiomi dei popoli del mondo e` tornata al centro dell`interesse. al punto che oggi quella screditata congettura appare la piu` fondata e ricca di sviluppi come dimostra questo libro.

il ruolo della chimica analitica e` spesso insostituibile nello studio e nel controllo di sistemi, fenomeni e processi naturali e industriali particolarmente complessi, che richiedono una sempre crescente interdisciplinarieta` negli operatori e nei ricercatori addetti. questo fatto ha provocato uno stupefacente progresso nelle moderne tecniche chimiche di analisi e nelle strumentazioni a esse correlate. il volume intende fornire un panorama delle piu` comuni tecniche spettroscopiche di analisi attualmente impiegate nel campo della chimica, al fine di orientare tanto gli studenti quanto gli operatori di molte professioni in via di evoluzione o appena emergenti: dal biologo all`agronomo, al farmacologo o al geologo.

lo "gnomone" di cui si parla in questo libro non e` quello stilo, piu` o meno monumentale, la cui ombra indica l`ora solare, ma un semplice strumento matematico: una figura geometrica, piana o solida, che aggiunta a un`altra ne genera una simile. si tratta quindi di una tecnica, ampiamente diffusa nell`antichita`, atta a ingrandire o rimpicciolire una forma conservandone l`aspetto. lo gnomone non aveva solo importanza geometrica. dalla semplice operazione di correzione "gnomonica" di una figura sono dipesi infatti la stessa nozione di numero, la definizione di vari concetti dell`analisi e alcuni tra i principali algoritmi numerici e algebrici della matematica.

l`analogia e` un processo intellettivo fondamentale e tuttavia quanto mai misterioso. la scienza ne ha sempre diffidato. eppure l`analogia continua ad agire a tutti i livelli. l`autore ne ha voluto rovesciare la prospettiva, affrontando il tema dall`interno di una pionieristica indagine sui modelli computazionali della creativita` umana. ma per programmare un calcolatore in vista di un qualsiasi risultato, bisogna definire i processi con tanta rigida precisione che non e` piu` lecito parlare di creativita`. qui si evita la trappola facendo entrare in campo le "analogie fluide": il percorso creativo diventa un navigare a vista, scrutando in ogni direzione. l`attivita` di pensiero ha una natura parallela.

da quando galileo e newton affermarono che la natura e` scritta in linguaggio matematico, il numero e` diventato il baluardo di ogni certezza, in un mondo dove le certezze in genere tendevano a dissolversi. ma che cos`e` il numero stesso? in questo libro barrow conduce il lettore dapprima attraverso i sistemi di computo delle piu` antiche ed eterogenee culture, in una sorta di iniziazione all`entita` prima, il numero, della quale vuole cogliere la natura. prosegue poi esaminando la posizione delle tradizionali scuole (formalisti, convenzionalisti, intuizionisti) che continuano a confrontarsi sui fondamenti della matematica. infine, lascia intravedere una possibile, nuova prospettiva del platonismo.

agguerrito esploratore di "un territorio oscuro e sconosciuto di cio` che egli chiama menterama" (martin gardner) rudy rucker si dedica in questo libro a un tema che ha sempre affascinato "chiunque abbia un minimo di interesse per la matematica e per la fantasia": le dimensioni che si aprono al di la` delle tre che siamo convinti di conoscere, a partire dalla quarta (il tempo?) sino alle infinite dello spazio hilbertiano. rucker riesce in questa impresa coniugando le divergenti virtu` del narratore e dello scienziato rigoroso. pur di rendere evidenti i piu` ardui problemi, l`autore e` anche ricorso ad appositi stratagemmi: cosi` il libro e` accompagnato da disegni e problemi, dei quali vengono offerte alla fine anche le soluzioni.

che cosa succederebbe se simplicio, salviati e sagredo, i tre protagonisti del "dialogo" di galileo, si incontrassero oggi e parlassero di fisica? come reagirebbero all`ancora insuperato scandalo del comportamento quantistico della materia? un grande fisico contemporaneo, jauch, ha avuto l`idea di mettere in scena questo gioco, sulle rive del lago di ginevra. e cosi` ha scritto una guida illuminante e leggibile ai temi cruciali della fisica contemporanea.