Nella scienza i capolavori sono rari come nelle arti. Per essere tali, in loro la perfezione deve uguagliare la dirompenza. Perché rivoluzionano il mondo, alla lettera. John Gribbin non esita a spendere la parola "capolavoro" per la teoria generale della relatività, che lo stesso Albert Einstein definì "la scoperta più preziosa della mia vita... una teoria di incomparabile bellezza". Quando la elaborò nella forma che conosciamo era trascorso un decennio dal 1905, ritenuto concordemente dagli studiosi il suo annus mirabilis: pochi mesi leggendari durante i quali, in un impeto di creatività scientifica che non si era più registrato dai tempi di Newton, aveva concepito anche la teoria ristretta della relatività e scoperto la legge dell'effetto fotoelettrico, che gli avrebbe poi valso il premio Nobel nel 1921. Gribbin tuttavia rivede l'opinione comune, posticipando il vero miracolo dal 1905 al 1915, quindi alla generalizzazione della teoria, questa sì in sconvolgente anticipo sui tempi della ricerca. L'estensione della relatività dagli oggetti che si muovono a velocità costante in linea retta al moto accelerato e alla gravità compie il prodigio di descrivere il nostro Universo e tutto lo spaziotempo che contiene. Nel secolo trascorso da allora, ciò che suscitò sconcerto si è via via consolidato, soprattutto durante gli ultimi cinquant'anni, come una delle teorie più comprovate dell'intera storia della scienza.
Quando Einstein divenne universalmente famoso, quando cioè iniziò a delinearsi quell'icona della scienza e dell'intelligenza che noi oggi conosciamo, il "New York Times" scrisse che i suoi lavori potevano essere capiti solo da una dozzina di uomini in tutto il mondo. Cent'anni dopo, le due teorie della relatività - la relatività ristretta del 1905 e la relatività generale del 1915, poi pubblicata nel 1916 - sono entrate a pieno diritto nel sapere comune e persino nella nostra vita quotidiana. Le idee proposte in quegli scritti originali, all'inizio del Novecento - orologi che rallentano il loro corso, spazi che si deformano, raggi luminosi che si piegano - non sono più appannaggio di pochi, sono a tutti gli effetti parte integrante della nostra vita. Pochissimi scienziati potrebbero vantare un primato simile. Che un lascito così imponente sia stato concepito in poche pagine, in due soli articoli scientifici, è poi doppiamente notevole, così come è quasi incredibile che ancora oggi - a distanza di un secolo! - nelle università di tutto il mondo si insegni la teoria einsteiniana sulla falsariga di quei due articoli originali, gli stessi che vengono proposti qui in traduzione italiana, assieme alla prefazione esplicativa di Vincenzo Barone.
Cosa sappiamo per certo sul funzionamento del cervello, e in particolare sul cervello dei bambini? Pur essendo l'organo più misterioso del nostro organismo, sappiamo tanto, ma non tutto. Che cos'è che ci rende intelligenti? Che cosa può rendere intelligenti i bambini? Perché alcuni lo sono più di altri? E perché certi bambini che sembrano non esserlo, in realtà lo sono? Sappiamo che la forza dell'intelligenza non scaturisce da un unico principio perfetto, ma dalla nostra vasta e differenziata diversità Sappiamo che lo sviluppo cerebrale dei bambini ha un bisogno esclusivo, totale, delle cure affettuose e continue dei genitori. Sappiamo che un ambiente pedagogico adatto può guidare un bambino ad apprendere processi grandi e complicati a partire da processi più piccoli, così come sappiamo che il cervello di un neonato non è pronto a sopravvivere nel mondo senza un adeguato, costante insegnamento - il che, in altri termini, significa che ai nostri bambini dobbiamo insegnare tutto. Ma sappiamo anche che nessun tipo di educazione potrà mai cambiare il fatto che più o meno la metà del potenziale intellettivo di un bambino è su base genetica...
Nel 1905 Albert Einstein sottopose agli "Annalen der Physik" tre articoli. Il primo, che prendeva in esame l'effetto fotoelettrico servendosi della teoria dei quanti di Max Planck, chiarì la natura della luce e gli valse il premio Nobel, che gli venne però conferito nel 1921. Il secondo affrontava il comportamento di piccole particelle in sospensione e fornì la prova dell'esistenza degli atomi. Il terzo, Sull'elettrodinamica dei corpi in moto, in cui delineava la teoria della relatività ristretta, si rivelò essere uno dei più straordinari scritti scientifici mai apparsi. Albert Einstein si pose il problema di "divulgare" i suoi risultati. La rottura che la visione relativistica rappresentava per la concezione stessa del mondo imponeva ai suoi occhi una spiegazione accurata, ma accessibile a un numero di persone maggiore di quella ristretta cerchia di professionisti della fisica che avevano potuto capire direttamente i suoi scritti tecnici. È così che nacque "Relatività. Esposizione divulgativa", poi continuamente ritoccato in vita dal suo autore, e continuamente ripubblicato, tradotto e studiato in tutto il mondo.
Nessuno finora è riuscito a creare la vita. A tutt'oggi, pur con tutte le dichiarazioni roboanti della "biologia sintetica", l'unico modo per "costruire" la vita è sempre e solo la vita. È evidente che ci sfugge ancora un ingrediente, qualcosa che spieghi la complessità del fenomeno vitale. Tuttavia, sulla base di recentissimi esperimenti, rigorosi e ripetibili, stiamo forse cominciando a capire cosa succede laggiù, nel profondo delle cellule viventi, e ci stiamo finalmente avviando a capire fenomeni che per secoli erano parsi inspiegabili, proprio attingendo al bizzarro e controintuitivo mondo dei quanti. L'incredibile forza della fotosintesi, ad esempio, sembra dovere la sua inarrivabile efficienza al fatto che a un certo punto del processo le particelle subatomiche coinvolte si trovano contemporaneamente in due punti distinti grazie ai fenomeni quantistici. Anche il funzionamento degli enzimi, la base stessa del nostro essere in vita, deve la sua perfezione quasi miracolosa al fatto che nel corso della reazione chimica alcune particelle sembrano "svanire" da un punto per "materializzarsi" istantaneamente da un'altra parte. E che dire del passero europeo, che ogni anno migra dal Nordeuropa al Nordafrica? Come trova la strada? Di nuovo la fisica quantistica fa capolino: basta un singolo fotone che colpisca una cellula specializzata della retina di questo uccellino ed ecco che il passero si trova a disposizione un'incredibile "bussola quantistica"...
Se tra mille altruisti nascesse un egoista, alla lunga sarebbe lui a vincere: tutti si prodigherebbero anche per il suo bene mentre lui non sprecherebbe le proprie energie per gli altri. Col tempo diventerebbe il più forte del suo gruppo e nella competizione per la vita trionferebbe, facendo più figli, che a loro volta erediterebbero il suo egoismo, propagandolo ulteriormente. L'altruismo si estinguerebbe in fretta dalla faccia della terra. Invece l'altruismo c'è, nell'uomo come negli animali. Come spiegare questo dilemma? David Sloan Wilson è il biologo che ha dato una risposta a questo antico rompicapo evoluzionistico (ma anche sociale e politico). Inutile e fuorviante concentrarsi sulla definizione di "altruismo": qui si parla in maniera non equivoca di azioni altruistiche e non di pensieri o sentimenti altruisti, ben difficili da definire. Un'azione è altruistica se non avvantaggia chi la compie (o addirittura lo danneggia) mentre avvantaggia chi la riceve. Per anni si è tentato di dare una spiegazione a questo comportamento apparentemente autolesionista negandone di fatto l'esistenza: un atto a prima vista altruista veniva analizzato dal punto di vista del gene (un gene "egoista", appunto), per mostrare che in realtà non è tale; vista con gli occhi del gene, la morte di un individuo può essere vantaggiosa se altre copie identiche dello stesso gene sopravviveranno , in altri individui...
In questa storia tutto inizia coi pidocchi. Per noi, oggi, questi animali sono solo insetti fastidiosi, per quanto rivoltanti, ma per l'umanità intera, fino a poco tempo fa, "pidocchio" significava "tifo", e tifo significava morte certa, soprattutto per la gente povera ammassata nei quartieri più luridi delle città e per i soldati nelle trincee. Gli eserciti europei erano alla disperata ricerca di un vaccino, dal momento che il tifo aveva decimato le truppe di tutte le nazioni durante la Prima guerra mondiale e si voleva impedire un'altra disastrosa epidemia in vista di un nuovo conflitto. Che, come sappiamo, giunse puntuale nel 1939. Il laboratorio più avanzato sul tifo era quello di Rudolf Weigl, un brillante ed eccentrico professore polacco di Leopoli. Il suo vaccino aveva ottenuto grandi consensi negli anni venti, e quando i nazisti occuparono la città si interessarono immediatamente a quel laboratorio miracoloso, pressati com'erano da nuove epidemie di tifo tra le truppe del fronte orientale. Il laboratorio di Leopoli divenne così un luogo privilegiato, e Weigl decise di approfittarne, ospitando intellettuali e oppositori del regime, e riuscendo a far pervenire di nascosto il suo vaccino ai ghetti ebraici, rifilando nel frattempo alla Wehrmacht una versione indebolita e inefficace del siero.
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, affascinante e plausibile, 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. Nel "Mito dei neuroni specchio" Gregory Hickok riesamina criticamente l'intera vicenda...
Dopo "Fisica quantistica per poeti", Christopher Hill e Leon Lederman - il premio Nobel che ha coniato l'espressione "particella di Dio" - tornano in libreria con questo nuovo libro per spiegarci, con la loro usuale chiarezza cristallina, cosa dobbiamo aspettarci dalla fisica dei prossimi anni. Come ormai tutti sanno, nel luglio 2012 il Large Hadron Collider (LHC) di Ginevra, il più potente acceleratore di particelle del mondo, ha finalmente svelato l'esistenza della più elusiva delle particelle subatomiche, il bosone di Higgs. L'impresa, davvero titanica, svolta dall'intera comunità scientifica europea presso il CERN (in cui l'Italia ha avuto un ruolo da protagonista assoluta) ha ottenuto enorme risonanza nei media, ben oltre l'ambito scientifico di riferimento. Il motivo di tanto interesse sta nel fatto che il bosone di Higgs, la particella che per tanto tempo era sfuggita ai nostri strumenti, determina un campo che permea l'intero Universo, creando con esso la massa delle particelle elementari, che a loro volta creano tutto ciò che esiste al mondo. Senza il bosone di Higgs non esisterebbe nulla. La sua scoperta ha dunque fornito molte risposte in un colpo solo, ma come spesso accade nella scienza ha anche portato un'infinità di nuove domande, alle quali i laboratori di tutto il mondo stanno ora cercando di dare nuove soluzioni.
Sono passati alcuni anni da quando questo libro è uscito nelle librerie. In questo tempo, l'autore ha continuato a lavorare sui temi che troverete in queste pagine, rielaborando e aggiornando il materiale a sua disposizione. Visto il grande successo della sua originale tecnica espositiva, John Medina ha infine deciso di dare alle stampe questa seconda edizione, riveduta in ogni sua parte e dotata di un capitolo completamente nuovo, dedicato alla musica e alle sue enormi potenzialità cognitive. Un regalo gradito, che aggiunge ulteriore fascino a una narrazione accattivante, informativa e incredibilmente coinvolgente. Un cervello voluminoso come il nostro è un organo molto esigente: pur costituendo appena il 2 per cento della massa corporea, divora il 20 per cento dell'energia disponibile. Sappiamo molte cose, sul nostro cervello, ma è ancora troppo poco. Come funziona? Di che cosa ha bisogno per funzionare al meglio? Perché è in grado di imparare così bene? Perché è così incline a dimenticare selettivamente? John Medina per anni ha svolto ricerche sulle misteriose connessioni tra geni e comportamento. La ricerca in questo campo - dentro il più sofisticato sistema di trasferimento di informazioni a noi noto (cioè il nostro cervello) - corrisponde all'attraversamento di uno dei più affascinanti territori intellettuali che si conoscano.
Tutto ha inizio con Galileo, secondo il quale "l'universo è scritto in lingua matematica". Una rivoluzione. Tre secoli dopo, nel 1960, il premio Nobel Eugene Wigner fa un ulteriore passo avanti, interrogandosi sull'"irragionevole efficacia della matematica": se la matematica è lo studio formale di concetti puramente astratti, indipendenti dal pensiero umano, com'è possibile che sia tanto accurata - addirittura perfetta -nel descrivere il mondo reale, che è fatto di oggetti materiali? È qui che entrano in scena Max Tegmark e questo libro. Se l'ipotesi di una realtà esterna a noi è vera, allora la "teoria del tutto" - la descrizione completa della realtà - deve essere indipendente dal nostro pensiero (visto che noi della realtà facciamo parte), e l'unica cosa completamente svincolata dal pensiero umano è, appunto, la matematica. Dunque, per Tegmark il mondo reale coincide con la matematica, non è solo descritto dalla matematica, ma è matematica. Con questa idea travolgente, discussa da tempo tra gli specialisti e ora finalmente fissata sulle pagine di questo libro per tutti, Max Tegmark ci conduce attraverso il passato, il presente e il futuro, dall'infinitamente grande all'infinitamente piccolo. Attraverso la fisica, l'astronomia e la matematica ci introduce con una prosa lucida e originale alla sua teoria del "multiverso definitivo". Se ha ragione, da qualche parte, in un altro universo, deve esistere per forza un doppione di noi, in tutto identico a noi, ma che non ha fatto quel terribile sbaglio.
Dopo aver conquistato un largo pubblico con lo stile e la grande capacità comunicativa del suo "Cosa rende felice il tuo cervello (e perché devi fare il contrario)", David DiSalvo ci propone in questo nuovo lavoro un'analisi attenta di come funziona il pensiero e ci fornisce trenta ricette pratiche per vivere meglio. Anche questa volta, infatti, l'autore si basa sulla sua intuizione originale, il science-help, ovvero quell'insieme di nozioni solidamente acquisite dalla ricerca scientifica, sulla base delle quali è effettivamente possibile migliorare se stessi. Non è più tempo di ricette di self-help prive di fondamento, ammonisce DiSalvo, né di guru dal curriculum equivoco: le neuroscienze sono in grado al giorno d'oggi di spiegare davvero come funziona il cervello, e sulla base di quelle conoscenze possiamo agire per migliorarci e, in definitiva, per vivere meglio. Usando esempi tratti dalla vita di ogni giorno, in ogni ambito possibile, dalle relazioni sociali alla carriera, dalla salute fisica allo sviluppo personale, DiSalvo dimostra come l'enorme capacità adattativa del cervello sia il fattore cruciale sul quale si può fare leva; un potente strumento che possiamo tenere sotto controllo per dare una svolta alle nostre vite. Ormai sappiamo che la mente agisce attraverso continui cicli di feedback, generati da un cervello che si è evoluto nel corso di milioni e milioni di anni.