«L'universo» scrive George Musser introducendo la sua sorprendente incursione nelle acquisizioni della fisica contemporanea «è un luogo selvaggio e capriccioso, pieno di insidie e di arbìtri»; eppure, su quello sfondo, «le leggi del mondo brillano per la loro rassicurante regolarità». Una regolarità che passa per vincoli come quello della «località», cui Einstein associava due aspetti chiave – la «separabilità» tra due oggetti e il loro interagire solo per contatto – e che rappresenta «l'essenza stessa dello spazio». Ma negli ultimi decenni la fisica sta dimostrando come, a un livello più fondamentale, il discorso muti, con le coppie di particelle sottoposte a quella che Einstein stesso definiva «un'inquietante azione a distanza», e che ora possiamo ricondurre al principio di «non-località». In certi esperimenti tali coppie si comportano come «monete magiche» in grado di far uscire sempre testa o croce in sinergia, a prescindere dallo spazio che le separa: possono cioè «allontanarsi fino alle estremità opposte dell'universo, e comportarsi lo stesso all'unisono». Ed è solo l'inizio: diverse tipologie di non-località sembrano agire molto al di sopra del livello subatomico (nei «paradossi» dei buchi neri o nella struttura «su larga scala» dell'universo), tanto da risultare decisive in una riformulazione della teoria unificata delle forze. Ma le conseguenze più profonde investono la natura stessa dello spazio, che secondo le nuove conoscenze potrebbe non essere «la base ultima della realtà fisica».
Gli affascinanti misteri dell'astronomia sono qui raccontati in maniera appassionante e divulgativa: com'è nato l'universo? E quanto è grande? Quanto tempo è trascorso dal Big Bang? Cosa succederà al nostro pianeta e al nostro sistema solare? Un viaggio dall'infinitamente piccolo all'infinitamente grande per rispondere a questi e a molti altri quesiti, dalla nascita di una stella alla sua morte, dalle ultime scoperte sulla gravità ai grandi misteri dei buchi neri, della materia oscura e dell'antimateria. Attraverso esempi concreti e un linguaggio divertente l'autore riesce a rendere comprensibili concetti e scoperte di grande complessità.
Il momento della giornata preferito da Albert Einstein a Princeton era la passeggiata per tornare a casa dall'Institute for Advanced Studies, dove era considerato una celebrità. A rendere la camminata ancora più gradita fu l'arrivo dall'Europa, nei primi anni Quaranta, di un collega eccentrico e bizzarro, che a molti appariva sospetto. Si trattava di Kurt Gödel, un logico e matematico austriaco sconosciuto al pubblico ma ammirato dagli scienziati di tutto il mondo. Einstein amava quelle chiacchierate in tedesco, e coloro che li osservavano lungo la strada, probabilmente, avrebbero voluto sapere cosa ci trovasse di tanto interessante in un personaggio così inavvicinabile, annichilito dal terrore di essere avvelenato dai gas del frigorifero. Che cosa li appassionava tanto? La politica, la teoria quantistica, la relatività? Ispirato dalle loro ipotetiche conversazioni e affascinato da questa insolita amicizia, Jim Holt, divulgatore scientifico, ha raccolto i suoi saggi più brillanti scritti negli ultimi vent'anni per raccontare alcune tra le teorie e le scoperte più innovative in campo matematico, fisico e filosofico degli ultimi secoli: dal teorema dei quattro colori al panpsichismo, dai frattali all'infinitesimo, dalla macchina di Turing all'ipotesi di Riemann, dalla natura della verità all'illusione del tempo. I progenitori di questi concetti così disparati hanno tutti vissuto vite stravaganti, incredibili e spesso dall'esito tragico, come Sir Francis Galton, cugino di Darwin e primo eugenista della storia, che visse avventure strabilianti nell'Africa meridionale e affrontò re Nangoro, che si diceva fosse l'uomo più grasso del mondo. Le loro idee hanno tutte esercitato un'influenza fondamentale sul nostro modo di concepire la realtà, la conoscenza e la condotta morale: fisica, astronomia, matematica pura, metafisica e neuroscienze condividono una serie di domande su di noi e su come viviamo, ma anche la ricerca estenuante di risposte tanto plausibili ed efficaci quanto semplici e belle. Una vera e propria visita guidata in un museo cosmico, in cui ogni opera è introdotta da una guida preparata e capace di suscitare uno stupore genuino di fronte ai capolavori più sconvolgenti e misteriosi mai elaborati dall'uomo.
«Mi è ben chiaro come la teologia e la fisica quantistica agiscano su piani diversi: le scienze naturali spiegano l'origine e l'essenza della natura, e alla natura appartiene anche il nostro cervello, che è in grado di pensare; la teologia cerca invece risposte alle domande sul senso e sullo scopo dell'esistenza umana. Tuttavia, i due piani, quello della scienza e quello della teologia, si toccano. La storia della teologia mostra con chiarezza che tutti i teologi hanno sempre sviluppato il proprio pensiero in un dialogo con la filosofia e con la scienza della loro epoca, studiando la natura e trasferendo la propria concezione del mondo nella teologia. Anche ai nostri giorni la teologia può essere affrontata in maniera responsabile soltanto se in aperto dialogo con la filosofia, la psicologia e la scienza contemporanee.» (Anselm Grün)
Grazie alla neuroplasticità, ogni volta che interagiamo con l'ambiente e con le macchine, i nostri neuroni mutano: si potenziano o si atrofizzano, attivano nuove connessioni o interrompono quelle già esistenti. La struttura del cervello è simile a una materia liquida e viscosa, capace di riplasmarsi. Dato che oggi molti stimoli ambientali provengono dalle tecnologie, che riescono a incastonarsi nelle nostre abitudini quotidiane, il rapporto tra mente e macchine diventa fondamentale. Quando utilizziamo un sistema digitale o un utensile "intelligente" ne subiamo l'azione. Ciò non è necessariamente un male, ma è indispensabile analizzare il fenomeno con un approccio multidisciplinare, che tenga conto degli aspetti tecnologici, psicologici e sociologici. Ad esempio, le macchine anti-edonistiche - sviluppate con il fine di delegare la forza di volontà alla tecnologia - stanno cambiando radicalmente l'essenza della nostra umanità. Calcolatrici e navigatori satellitari provocano la fossilizzazione cognitiva della mente. La digitalizzazione dei rapporti sociali ci fa innamorare con modalità imprevedibili. Macchine che stimolano in maniera incoerente la vista e il tatto possono potenziare le capacità sensoriali. Le modalità di condizionamento sono molte e variegate e di alcune abbiamo poca consapevolezza malgrado la loro diffusione. Forte di un'attiva ricerca nel settore della robotica e dell'intelligenza artificiale, Paolo Gallina mescola con equilibrio e ironia risultati scientifici ed esperienze quotidiane, facendoci comprendere i meccanismi consci e inconsci con cui la mente si fa condizionare, aiutare o persino "violentare" dalle macchine.
Immaginiamo un futuro in cui sapiens supertecnologici controlleranno, con le loro intelligenze aumentate, il mondo; mentre altri sapiens desueti, saranno relegati a un ruolo marginale. Uno scenario solo fantascientifico? Oggi l'intelligenza artificiale, le neuroscienze, le nanotecnologie, la genetica modificano in modo sempre più vertiginoso il rapporto tra l'uomo e la natura. Nella storia dell'umanità sta succedendo qualcosa che potrebbe anche portare alla fine di Homo sapiens. Intrecciato ai racconti fantastici di Primo Levi ecco dipanarsi in queste pagine un altro racconto, tanto avvincente e ironico quanto inquietante: quello del nuovo ecosistema - mai visto prima - in cui vivranno i nostri discendenti. Prefazione di Telmo Pievani.
«L'antologia dei più importanti lavori pubblicati in campo astronomico tra il 1900 e il 1975 contiene ben sei articoli di Eddington contro i quattro di Einstein e Hubble. Nessuno lo supera e nessuno lo eguaglia» (Patrizia Caraveo, astrofisica italiana). Ma oltre che un grande fisico e un maestro, Eddington fu, come tutti i geni, anche un uomo sensibile al fascino della speculazione filosofica e teologica. Questa meditazione che ci ha lasciato, La Scienza e il mondo invisibile, ne è un saggio d'inossidabile attualità, che si colloca nel solco di una storia più ampia, spesso sconosciuta se non deliberatamente trascurata, che passa da giganti della scienza come Newton, Kelvin, Faraday e che a Eddington fa dire: «Per quanto mi riguarda non ho dubbi, riesco a sentire il pensiero di Dio».
L'intelligenza artificiale non appartiene più a un futuro fantascientifico: è già qui, e sta cambiando il mondo uno smartphone alla volta. I medici la usano per diagnosticare i tumori; gli scienziati, per fare nuove scoperte in fisica e neuroscienze. Aziende e semplici appassionati la sperimentano in mille modi diversi: per rilevare fughe di gas, predire epidemie, salvare le api dall'estinzione. Eppure, quando si parla di IA, di solito è per risvegliare paure e alimentare inquietudini, che di volta in volta assumono le malvagie sembianze dei Borg di "Star Trek", di HAL9000 in "2001: Odissea nello spazio", o di colossi digitali avidi di informazioni su di noi come Google o Amazon. Secondo Nick Polson e James Scott, non può essere la paura, ma la curiosità, ad aiutarci a capire concretamente che cos'è l'IA, e soprattutto come funziona. Come impara un'automobile a guidare da sola? Come riesce Alexa a capire quello che le diciamo? Come fa Facebook a riconoscere i volti dei nostri amici, e Netflix a suggerirci serie tv così azzeccate? Attraverso le storie di sette scienziati geniali, "Numeri intelligenti" racconta le meraviglie del pensiero che si nascondono dietro l'IA e i meccanismi matematici che la muovono: scopriamo così che una materia considerata spesso astrusa e inaccessibile si basa in realtà su un pugno di idee matematiche sorprendentemente semplici, nate non nella Silicon Valley dei millennials, ma dalle intuizioni straordinarie di uomini e donne vissuti a volte secoli fa, che non potevano immaginare le immense opportunità della rivoluzione tecnologica che stiamo vivendo. Una rivoluzione che è solo all'inizio: c'è una moltitudine di problemi in attesa di buone soluzioni, e per trovarle è necessaria un'alleanza coraggiosa e consapevole tra la creatività umana e la potenza di calcolo dei supercomputer. Con e-book scaricabile fino al 30 giugno 2019.
Quando, nel 2011, viene sottoposto a risonanza magnetica funzionale presso il Brain and Mind Institute della Western University, in Ontario, Scott è ritenuto privo di coscienza da ormai dodici anni. Un terribile incidente d'auto lo ha ridotto in stato vegetativo, e nessuno, a parte i suoi genitori, lo considera cosciente. Eppure, nel momento in cui il neuroscienziato Adrian Owen gli chiede di immaginare di giocare a tennis o di muoversi nella sua casa, il suo cervello esplode in una miriade di colori, dimostrando così di essere vigile. Scott è uno fra i pazienti con gravi lesioni al cervello, vittime di traumi o malattie, con i quali Owen è riuscito a stabilire un contatto e che, in alcuni casi, sono usciti dalla cosiddetta «zona grigia», tra la piena consapevolezza e la morte cerebrale. Collaborando con team di ricerca in Inghilterra e in Canada, negli ultimi vent'anni lo scienziato ha trasformato un'idea vaga, un'intuizione, nel fulcro di una tecnica di valutazione cognitiva che punta a svelare la struttura stessa della nostra coscienza. Utilizzando tecnologie di monitoraggio e scanning cerebrale e gli approcci della neuropsicologia, Owen ha messo a punto una serie di esperimenti per mappare l'attività del cervello di pazienti non fisicamente responsivi, in cerca di segni certi della loro consapevolezza. "Nella zona grigia" è il racconto di questa avventura, un percorso in cui esperienza professionale e storia personale si intrecciano, portando lo scienziato a misurarsi con il caso e la fortuna, i limiti di strutture e finanziamenti, l'attenzione dei media, lo scetticismo dei colleghi, le speranze e le sofferenze dei familiari dei pazienti e, soprattutto, l'irriducibile unicità di ogni singolo caso, di ogni persona. Da una posizione dichiaratamente atea, Owen affronta questioni cruciali sul significato dell'essere umano, sollevando interrogativi che riguardano tutti noi e coinvolgono il diritto, la filosofia, l'etica e la religione. Cosa significa «stato vegetativo»? Perché si entra nella «zona grigia»? A quale livello di funzionamento cerebrale si è coscienti? Cosa desidera chi resta intrappolato nel proprio corpo: vivere o morire? Chi ha diritto di decidere di «staccare la spina»? E perché solo alcuni ritornano dal «regno dei morti»? In un nuovo dialogo fra ricerca pura e cura terapeutica, fra scienza e tecnologia, le neuroscienze cognitive ci avvicinano alla comprensione del cervello, della coscienza e dei problemi legati a malattie neurodegenerative come Parkinson e Alzheimer, prospettando un futuro in cui sarà possibile comunicare da mente a mente.
Che cos'è il dolore? Dove si situa? È uguale nelle femmine e nei maschi? È presente negli animali? Il libro risponde a queste e alle altre domande che riguardano l'esperienza negativa di certo più comune provata da tutti svariate volte nella vita. Al contempo il dolore rimane però un enigma difficile da comprendere a fondo, poiché rappresenta un vissuto personale che appartiene solo alla sfera privata. Il fattore fondamentale è che esso non è mai uguale: chi sta leggendo queste righe lo percepisce differentemente da qualsiasi altro individuo, e in questo preciso istante lo percepisce in maniera totalmente diversa rispetto a qualsiasi altro momento della propria esistenza. I dieci punti chiave del testo permetteranno al lettore non addetto ai lavori di cogliere le mille sfaccettature del dolore, i suoi meccanismi, le influenze psicologiche e sociali, la sua misurazione, il suo trattamento, nonché le armi oggi a disposizione per capirlo e sconfiggerlo.
La storia della scienza offre una prospettiva unica da cui osservare alcune delle sfide intellettuali più ambiziose degli ultimi cinque secoli. Rilevando l'intreccio tra scienza, istruzione e sviluppo, può anche aiutarci a capire come utilizzare meglio la scienza e la tecnica di oggi. Il libro offre al lettore un primo sguardo sulla storia della scienza, proponendo una guida rapida ai classici del settore e alcune riflessioni sui rapporti attuali tra scienza e società.
Possiamo “trovare” la coscienza nel cervello? In che modo i processi neuronali si riferiscono alla nostra esperienza di un senso d’identità personale? Dove finisce il cervello e inizia la mente?
Secondo Northoff, investigando la coscienza attraverso la sua assenza – nelle persone in stati vegetativi –, possiamo sviluppare un modello per comprenderne la presenza in una persona sana e attiva. Per esempio, prendendo in esame il riconoscimento di sé, distorto nei pazienti con disturbi psichiatrici come la schizofrenia, possiamo iniziare a capire come l’esperienza del “Sé” si consolidi in un cervello stabile.
Adottando un approccio integrato, il libro mostra come le intuizioni provenienti dalle neuroscienze possono essere applicate alle domande filosofiche sulla coscienza e sulla mente umana.
