La domanda perché?, la preferita dai bambini di ogni età, è lo strumento più spontaneo per capire il mondo: l'essere umano cerca in continuazione di separare il corso degli eventi in cause e conseguenze, e di capire se le cause sono a loro volta conseguenze di qualcos'altro. Il che è un'operazione meno semplice di quanto potrebbe sembrare. Poniamo che, in un grafico, l'andamento nei secoli della concentrazione di CO2 nell'atmosfera e quello della temperatura terrestre mostrino una notevole correlazione. Questo prova che la CO2 è la causa del riscaldamento globale? In realtà, lo stesso grafico può mostrare anche che l'aumentare della temperatura causa l'aumento della concentrazione di CO2 - e la cosa è chimicamente plausibile, la solubilità dei gas in acqua salata diminuisce con la temperatura. Quindi, quale delle due è la causa e quale la conseguenza? In questo caso, la risposta è estremamente difficile. Dunque, siamo davvero in grado di decidere quale sia la causa e quale l'effetto? La risposta è: non sempre. Ma molto spesso, sì. E cercando di distinguere le due cose, qualcuno sostiene che potremmo arrivare a capire cos'è la coscienza. Se siete curiosi di sapere come, proveremo a capirlo insieme.
Il noto neuroscienziato Joseph LeDoux ricostruisce la storia naturale della vita sulla Terra per fornire una nuova prospettiva sulle somiglianze fra noi e i nostri antenati vissuti nel più lontano passato. Il coinvolgente resoconto dell'intera evoluzione della vita sul pianeta getta nuova luce sul modo in cui si è evoluto il sistema nervoso negli animali e si è sviluppato il cervello, e su cosa signifi ca essere umani. LeDoux sostiene qui che la chiave per comprendere importanti aspetti del comportamento umano si trova nello studio dell'evoluzione fi n dai primi organismi viventi. Ripercorrendo la catena della linea temporale evolutiva mostra come anche i più antichi organismi unicellulari dovessero risolvere problemi simili a quelli che incontriamo ogni giorno noi e le nostre cellule. In questo percorso LeDoux esplora il nostro posto nella natura, come l'evoluzione del sistema nervoso abbia potenziato la capacità degli organismi di sopravvivere e prosperare e in che modo l'emergere di ciò che noi umani indichiamo come coscienza abbia permesso alla nostra specie di ottenere sia i risultati più grandosi sia quelli più terribili.
La meteorologia è la base della nostra vita quotidiana. Come argomento di conversazione o come applicazione sul nostro smartphone, il tempo è spesso la prima cosa di cui ci occupiamo appena svegli. Eppure, dietro semplici gesti quotidiani si nasconde uno dei più grandi apparati che l'umanità abbia mai predisposto, un trionfo di scienza, tecnologia e cooperazione globale. Ma che cos'è la "macchina del tempo" e chi l'ha costruita? Andrew Blum ci guida in un viaggio attraverso questo prodigio d'uso comune. Per scoprire come funzionano le previsioni del tempo, l'autore ci porta a visitare i luoghi di osservazione degli inizi e ad assistere al lancio di satelliti modernissimi. Entra nei laboratori, negli uffici, ci racconta le intuizioni scientifiche, le osservazioni e la perfetta organizzazione che consente l'incredibile scambio di informazioni a livello globale. Infine scopriamo che la meteorologia sta vivendo un periodo d'oro, poiché gli strumenti attuali permettono di prevedere il tempo più accuratamente di quanto sia mai accaduto. Chiaro e ricco di informazioni il libro apre uno scorcio su un aspetto poliedrico della vita quotidiana, rivelando i nostri rapporti con la tecnologia, il pianeta e la comunità globale.
Che cos'è la gravità? Nessuno lo sa - e quasi nessuno sa che nessuno lo sa. Il fatto che qualcosa di così pervasivo possa essere altrettanto misterioso è uno dei più grandi enigmi della scienza moderna. Ma, come mostra l'autore Richard Panek in questo libro, la gravità è un problema di lunga data la cui soluzione è più vicina che mai - e le ricerche in questo campo hanno portato alla luce verità nascoste sul cosmo e sulla natura umana. Tra il romanzo giallo a tema scientifico e il divertimento filosofico, "Il mistero sotto i nostri piedi" illustra come la gravità, e i nostri sforzi per comprenderla, abbiano dato forma non solo al mondo in cui viviamo, ma anche ai nostri corpi, alle nostre menti e alle nostre culture. Il suo influsso è visibile in ogni cosa: dai miti antichi all'arredamento contemporaneo, dall'Inferno dantesco ai capitomboli di Stanlio e Ollio, dal nostro essere bipedi ai buchi neri. Il viaggio alla ricerca del vero significato della gravità ci permetterà di conoscere noi stessi e il nostro universo come mai prima d'ora.
Frans de Waal, etologo e primatologo di fama internazionale, ha scelto qui di approfondire il tema straordinariamente affascinante della vita emotiva degli animali. Il libro inizia con la morte di Mama, la scimpanzé legata da una profonda amicizia al biologo Jan van Hoof. Quando Mama era in punto di morte, van Hoof ha deciso di congedarsi da lei con un ultimo abbraccio, a cui Mama ha risposto con un sorriso. Questa e altre vicende simili formano il nucleo della tesi dell’autore: gli esseri umani non sono l’unica specie capace di esprimere amore, odio, paura, vergogna, disgusto ed empatia.
De Waal sottolinea la continuità esistente tra noi e le altre specie, proponendo un’interpretazione radicale per cui le emozioni sarebbero come i nostri organi: gli esseri umani non hanno nessun organo in più rispetto agli altri animali, e lo stesso vale per le emozioni. L’invito è ad aprire il cuore e la mente, a notare le moltissime connessioni esistenti tra la nostra e le altre specie e a cambiare il modo di vedere il mondo che abbiamo intorno.
Che riflettano sull’esistenza dei buchi neri o predicano nuove scoperte al CERN, i fisici sono convinti che le migliori teorie debbano essere belle ed eleganti. Sfortunatamente, sostiene Sabine Hossenfelder, tali requisiti sono anche il motivo per cui non c’è stato alcun progresso significativo in fisica teorica negli ultimi quarant’anni. Guidati da criteri estetici, i fisici hanno architettato nuove sbalorditive teorie ma le osservazioni non sono state in grado di dare supporto a queste idee e, in realtà, molte di esse non sono neanche sperimentalmente accessibili. E queste teorie, “troppo belle per non essere vere”, hanno condotto l’intero campo di ricerche in un vicolo cieco.
Per uscire da questa trappola, i fisici devono ripensare il modo in cui costruiscono le loro teorie. Sedotti dalla matematica ci ricorda che solo accettando il disordine e la complessità gli scienziati possono scoprire la verità sul nostro universo.
La progressiva specializzazione delle nostre conoscenze rende inevitabile il ricorso a forme rappresentative e non dirette di democrazia. È solo in una democrazia rappresentativa che, attraverso libere elezioni, si possono delegare rappresentanti più competenti dei cittadini a trovare i mezzi opportuni per realizzare l’interesse generale.
Malgrado inevitabili differenze, ci sono profonde analogie con i meccanismi che regolano la crescita della conoscenza scientifica. Quanto più cresce la conoscenza scientifica, tanto più si specializza e tanto più nascono linguaggi tecnici sempre meno accessibili al grande pubblico. La delega conoscitiva tipica delle comunità scientifiche si riflette nella necessità di affidare il compito di realizzare i nostri fini a rappresentanti più competenti di noi. Preservando la nostra autonomia di scelta, tale delega politica può al contempo impedire la formazione di tecnocrazie, in cui pochi tecnici decidano per tutti.
Alcune impressionanti innovazioni tecnologiche permettono oggi di analizzare il DNA antico, facendoci comprendere, grazie soprattutto ai contributi di David Reich, che la genomica è uno strumento importante per conoscere le popolazioni passate.
Reich spiega con chiarezza ed eleganza senza pari come il genoma umano contenga in sé la storia della nostra specie. Spiega inoltre come la rivoluzione del genoma e il DNA antico stiano trasformando la comprensione della genealogia degli esseri umani moderni e come gli studi sul DNA portino alla luce la storia remota della disuguaglianza, della diversità tra le differenti popolazioni, tra i sessi e tra i vari individui entro una popolazione. Il suo saggio smentisce il dogma in base al quale non ci sarebbero significative differenze biologiche tra le popolazioni umane, e al tempo stesso utilizza la prova definitiva fornita dalla genomica per dimostrare che molto probabilmente le differenze esistenti non si conformano agli stereotipi comuni.
La Luna è il corpo celeste più vicino a noi e la sua "attrazione", oltre a muovere le grandi masse d'acqua del nostro pianeta, cattura da sempre l'immaginario collettivo. Come resistere al richiamo ancestrale di un'eclissi di Sole? In pieno giorno, il disco della piccola Luna oscura per pochi minuti quello dell'immenso Sole. Accade solo sulla Terra, e questo ci rende unici nel sistema solare. La Luna affascina da sempre gli abitanti della Terra, che l'hanno visitata prima con l'immaginazione, poi con gli strumenti della tecnologia. I racconti di Jules Verne e le immagini di Georges Méliès ci hanno fatto sognare. La corsa allo spazio ci ha coinvolto e la conquista della Luna, avvenuta cinquant'anni fa, ci ha arricchito di conoscenza e di consapevolezza. Dalla Luna abbiamo visto, per la prima volta, la nostra Terra e ne abbiamo percepito la bellezza e la fragilità. Adesso sulla Luna vogliamo tornare per creare una comunità permanente. Ci sono già imprenditori pronti a sfruttare le sue risorse minerarie o ad aprire i suoi "mari" al turismo spaziale. Bisognerà farlo con grande cautela, per non compromettere la splendida desolazione descritta dagli astronauti.
Oggi sappiamo che le proprietà dei neuroni specchio non sono una bizzarria di una piccola porzione della corteccia, ma rappresentano un meccanismo fondamentale di funzionamento del nostro cervello. Rizzolatti e Sinigaglia ripercorrono qui gli studi che negli ultimi anni hanno chiarito natura e portata di tale meccanismo, mostrando come esso sia alla base della capacità di comprendere le azioni e le emozioni altrui. Si tratta di una comprensione particolare, che avviene dall'interno, poiché si basa sulla nostra stessa capacità di rappresentare quelle azioni o quelle emozioni. Quello di cui facciamo esperienza quando osserviamo gli altri agire o provare un'emozione non è poi così diverso da quello di cui facciamo esperienza quando agiamo o proviamo un'emozione in prima persona. E questo spiega perché siamo esseri intrinsecamente sociali.
Può un robot 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 science-fiction 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 educativo, 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.
Come si passa dai neuroni alla mente? Come è possibile che una “cosa” – un aggregato di atomi, molecole, sostanze chimiche e cellule – sia capace di esprimere il mondo vivido che abbiamo nella testa? Michael Gazzaniga dà vita qui a un riesame complessivo di quanto la scienza ha scoperto finora in materia di coscienza. L’idea che il cervello sia una macchina, emersa secoli addietro, ha indotto a immaginare il rapporto tra mente e cervello in forme che continuano a paralizzare gli studiosi. Gazzaniga è convinto che quel modello funzioni a rovescio: il cervello è capace di costruire delle macchine, ma non può venire ridotto a una macchina. Le scoperte più recenti inducono piuttosto a rappresentarlo come una federazione di moduli indipendenti che operano in parallelo. Capire come la coscienza può emergere da un’organizzazione di questo genere ci aiuterà a definire il futuro delle scienze del cervello e dell’intelligenza artificiale, fino a gettare un ponte sul baratro che si apre tra il cervello e la mente.