Daniela Molinari

URL del sito web: http://www.amolamatematica.it
Venerdì, 02 Agosto 2013 15:40

L'universo elettrico

TRAMA:

Dall’introduzione:

Le vicende in cui ci imbatteremo hanno a che fare con la religione, l’amore e l’imbroglio non meno che con la scienza oggettiva e la tecnologia. Ci faranno spaziare dalle strade di Amburgo durante un bombardamento della seconda guerra mondiale alla mente di Alan Turing, geniale inventore del computer, perseguitato proprio dalle autorità del paese che aveva salvato; da Michael Faraday, nato nei bassifondi e tenuto in scarsa considerazione dai suoi contemporanei a causa della sua fede religiosa (grazie alla quale, però, fu il primo a vedere le forze elettriche intrecciarsi invisibili nello spazio), a un pittore, Samuel Morse, che si candidò entusiasta a sindaco di New York con un programma di persecuzioni contro i cattolici, e che apprese più di quanto non fosse mai disposto ad ammettere sul funzionamento dei telegrafi da un pioniere il quale non riusciva a credere che qualcuno volesse brevettare un’idea così ovvia.

Incontreremo un esuberante immigrato in America poco più che ventenne, Alexander Bell, deciso a tutto per conquistare l’amore di una studentessa adolescente sorda, e il quarantenne Robert Watson-Watt, che invece cerca disperatamente di sfuggire a un matrimonio noioso e al tedio della città di Slough degli anni 1930. E ancora Otto Loewi, che si sveglia la notte prima di Pasqua rendendosi conto di aver risolto il problema di come l’elettricità opera nel nostro corpo, ma che il mattino dopo, disperato, non riesce a leggere gli appunti scarabocchiati che ha buttato giù accanto al letto durante la notte; e il ragazzo scozzese di campagna, James Clerk Maxwell, che per anni alla scuola elementare viene trattato da tonto dai compagni prepotenti, eppure diviene il massimo scienziato teorico del XIX secolo, capace di concepire la struttura intima dell’universo in modo che gli scienziati delle epoche successive riconosceranno profondamente vero. Tutte queste vicende mettono in luce come la forza immensa dell’elettricità fu gradualmente svelata, come fu sottratta al suo regno occulto, e che cosa noi, esseri umani imperfetti, abbiamo fatto dei poteri accresciuti che essa ci ha conferito.

 

COMMENTO:

Una delle caratteristiche principali del libro è la sua semplicità: i passaggi più complessi sono lasciati alle note in fondo al testo, che spiegano il funzionamento delle macchine descritte, mentre il resto della trattazione è alla portata di tutti.

La storia degli uomini che hanno reso possibili le comodità del mondo attuale è coinvolgente: in alcuni tratti della storia del radar, ad esempio, si ha quasi l'impressione di leggere un romanzo di Ken Follett, vista la suspense! E poi le vicende di questi uomini, si tratti delle slealtà di Morse o della solitudine di Turing, rendono tutto il mondo della fisica più vicino alla nostra quotidianità.

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:34

Ipazia e la notte

TRAMA:

Ipazia è una filosofa, matematica e astronoma che insegna al Museo di Alessandria d’Egitto alla fine del IV sec. d.C. Fra le sue imprese c’è il commento a un libro del grande Tolomeo – al sistema geocentrico da lui proposto, Ipazia preferisce il sistema eliocentrico di Aristarco – e alle Coniche di Apollonio di Perga.

Un anno dopo la morte del padre Teone, Ipazia si ritrova a far lezione in un’Alessandria perennemente in tumulto: da quando l’imperatore Teodosio ha proclamato il cristianesimo religione di stato, il patriarca di Alessandria, Cirillo, durante le sue prediche istiga i cristiani alla violenza contro i pagani. Nel frattempo, anche la partenza per Atene di Sinesio, l’allievo preferito di Ipazia, contribuisce a farla sentire amareggiata e offesa per una separazione che sente come un tradimento. A questi si aggiunga il matrimonio di Sinesio con Fulvia: Ipazia ha sempre pensato che avrebbero condiviso la scelta della verginità e che sarebbero invecchiati insieme e, sull’onda dell’emozione, decide di sposare Evandro, un celebre grammatico, amico del padre. Dopo il matrimonio, però, non si concede al marito e questi, a un mese dalle nozze, la lascia.

La Chiesa entra sempre più prepotentemente nelle questioni di stato e Teodosio ordina che vengano requisiti tutti i templi pagani per farne delle chiese cristiane: ad Alessandria si arriva ad una vera e propria carneficina. Ipazia, che si lascia guidare dalla ragione della filosofia, cerca di scoraggiare la violenza: «Se vogliamo pensare e agire secondo virtù, dobbiamo volere un mondo in cui a ognuno sia permesso di onorare i suoi dei, quali che siano, e di praticare pubblicamente il suo culto, senza che nessuno lo infastidisca o lo offenda nelle sue convinzioni e nei suoi riti.»

La comunità dei pagani diviene sempre più debole: gli elleni più noti e influenti abbandonano Alessandria e Ipazia diventa il punto di riferimento per i pagani rimasti in città. Decide di sfidare Cirillo a un duello di idee in pubblico, come soluzione pacifica dello scontro, per trovare in qualche modo una mediazione tra cristiani e pagani. Durante il duello, Cirillo definisce Ipazia una prostituta e non si comporta in maniera leale, ma la lotta si conclude più o meno alla pari. Ipazia è come assente da quando uno dei cristiani, tra il pubblico, le ha chiesto se sa chi sia sua madre. A Ipazia è sempre stato detto che sua madre, una nobile dell’Illiria, è morta di parto, ma non è così: la sua vera madre è Demetra, la serva che le ha fatto da balia. Nei giorni che seguono, le due donne parlano a lungo. Presa dai suoi pensieri e dalla nuova vita che ha cominciato a vivere, Ipazia trascura il pericolo e un giorno, andando a lezione, viene ferita gravemente. Il medico riesce in qualche modo a salvarla, ma dopo il grande pericolo corso le ordina, per il bene della sua salute, di trasferirsi in campagna.

Qualcosa in lei è davvero cambiato: in Antinoo, servitore fedele, trova finalmente l’anima che la completa. Quando viene raggiunta dai suoi allievi, Ipazia decide di fare lezione in campagna: si forma così una comunità filosofica, una vera scuola, come aveva sempre desiderato.

Nel frattempo, Sinesio, divenuto vescovo di Tolemaide, ha perso tutto visto che i tre figli sono morti e Sinesio, sentendo di non aver molto da vivere, cerca di contattare Ipazia: muore tra le sue braccia, finalmente rappacificato con lei e con se stesso.

Ipazia torna dalla sua dimora di campagna, intenzionata a spendere la propria vita in nome della verità. Alessandria si presenta preda del furore delle opposte fazioni. Ipazia tenta di risolvere la situazione aiutando il prefetto Oreste, ma è ormai convinta da tempo che la filosofia è impotente contro l’irrazionalità della folla. Riprende il suo insegnamento al Museo, ma attorno a lei tutto parla di abbandono.

Dopo la decisione di Oreste di proibire una processione organizzata dal vescovo, Cirillo fomenta la reazione, dando la colpa a Ipazia, sicuramente l’ispiratrice delle scelte del prefetto. Aggredita mentre si reca al Museo, Ipazia viene uccisa sul sagrato del Cesareo, il tempio cristiano: Le gridano insulti e sconcezze, la toccano, le strappano le vesti, gridano, ridono risate oscene. Si spingono gli uni con gli altri, si calpestano, corrono come un branco di animali infuriati o sorpresi da un incendio. Non sono più una somma di uomini, ma un unico immenso animale acefalo che corre qua e là senza sapere dove né perché, reso cieco da un immenso furore. Sono come una muta di cani che abbia annusato l’odore della preda, ne abbia già assaggiato il sangue e non possa più fermarsi, non oda più il richiamo del padrone che vorrebbe trattenerla. Hanno bocche spalancate nell’urlo dell’odio, mani adunche che graffiano e sbranano, occhi sbarrati, senz’altra espressione che un’ira cieca e bestiale. La tirano da ogni parte, lacerandole la pelle e poi la carne; la prendono a calci sul ventre, sul petto, sul viso.

 

COMMENTO:

Libro molto coinvolgente e attuale: la storia di intolleranza che viene descritta potrebbe essere avvenuta ai giorni nostri. Ipazia è descritta a tinte vivaci: è un personaggio che suscita simpatia, una donna che vive per la verità e per la conoscenza, e che cerca di cambiare in qualche modo il corso della storia. Le sue intuizioni matematiche passano in secondo piano rispetto alla vicenda che la vede protagonista, ma è interessante vedere la lungimiranza con la quale ha proposto il sistema eliocentrico, andando contro il grande Tolomeo, e lo studio di mondi a più dimensioni.

Per il poco risalto che la sua vita ha avuto nel passato (difficilmente nominata quando si parlava dei matematici del passato), pareva che Cirillo avesse avuto ragione di lei, riuscendo a far dimenticare la sua esistenza: questo libro ce la descrive finalmente nella sua umanità e nella sua tensione verso la verità.

 

Questo libro è ora pubblicato con il titolo "Ipazia muore", l'autrice usa il suo vero nome, Maria Moneti Codignola, e la casa editrice è La Tartaruga Edizioni.

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:32

Noi e i numeri

TRAMA:

Fin dall’antichità, l’uomo si è fatto aiutare dai numeri e, nel momento in cui l’organizzazione sociale è diventata più complessa, essi sono diventati indispensabili per gli scambi commerciali. Dai pezzi di osso sui quali erano riportate tacche che indicavano la numerosità di un insieme, i sistemi di numerazione si sono evoluti diventando posizionali, a base 10 e con l’irrinunciabile presenza dello zero, che gli europei hanno conosciuto solo nel XII secolo.

Riuscire a distinguere tra numerosità è vantaggioso anche per l’evoluzione degli animali, ma per quanto tale capacità sia più che buona, essa si limita a quantità piuttosto piccole e decisamente diverse tra loro. Sarebbe quindi insensato attribuire agli animali una naturale predisposizione ad apprendere l’aritmetica simbolica. Un discorso diverso e al tempo stesso simile si può fare per i bambini piccoli: alcuni ricercatori hanno dimostrato che i bambini già a quattro mesi di vita sono sensibili alla numerosità. Solo a partire dagli anni Ottanta gli psicologi evolutivi si sono posti delle domande riguardo alle abilità aritmetiche dei bambini, mentre prima di allora c’era la convinzione che solo la continua interazione con il mondo esterno favorisse la graduale comparsa delle abilità logico-matematiche. Come si è dimostrato, i bambini sviluppano del tutto spontaneamente molteplici procedure di calcolo, che con la memorizzazione e la pratica possono permettere a un bambino di diventare un abile calcolatore.

A metà del XIX secolo Sir Francis Galton, cugino di Charles Darwin e strenue sostenitore dell’ereditarietà delle abilità intellettive, riconosceva nell’entusiasmo e nell’applicazione gli ingredienti essenziali dell’eccellenza, per quanto la passione e l’esercizio non bastino da soli ad ottenere grandi risultati. Ci sono infatti persone per le quali la matematica costituisce una dura fatica, ma solo negli ultimi anni si è imparato a riconoscerne i disturbi di apprendimento e le difficoltà di calcolo. Al di là delle oggettive difficoltà cognitive, la matematica resta comunque l’unica materia che riesce a suscitare una così grande antipatia in chi la deve studiare, l’unica ad essere fonte di un’ansia tale da arrivare a generare il fallimento nelle prestazioni in cui è coinvolta. Se si riuscisse in qualche modo a diminuire la distanza della matematica dalla realtà, mostrando quanto i numeri e il loro uso siano parte integrante della quotidianità, l’insegnamento sarebbe più efficace. Secondo l’autrice, diventa utile integrare il più possibile situazioni scolastiche ed extrascolastiche, perché il riferimento a contesti familiari aumenta il senso di fiducia e di competenza di colui che sta imparando.

Con la nascita della neuropsicologia e lo studio delle lesioni cerebrali, si è potuto comprendere qualcosa di più del funzionamento del cervello e possiamo dire con ragionevole certezza che il cervello umano, grazie a una lunga evoluzione biologica, è dotato di circuiti neurali dedicati localizzati a livello delle aree parietali di entrambi gli emisferi, su cui si fonda il nostro senso della quantità.

 

COMMENTO:

In forma più semplice de Il pallino dei numeri di S. Dehaene, in cui è possibile ritrovare tutti i temi qui trattati affrontati con maggior respiro, l’autrice cerca di dare una risposta al difficile quesito se esista o meno un “bernoccolo” della matematica. La Girelli afferma che ciò che più influenza il nostro modo di affrontare la matematica è il metodo di insegnamento usato: Ciò che rende un bambino un brillante futuro matematico o un esitante e ansioso calcolatore non è da cercare nel suo cervello, ma è soprattutto nei tempi e nei modi in cui gli è stato svelato il mondo dei numeri e questo, in un certo senso, apre il cuore di ogni alunno alla speranza. Infatti, è sempre possibile cambiare il proprio atteggiamento nei confronti della matematica ed ottenere risultati più brillanti: non devono mancare fiducia in se stessi, entusiasmo, passione e una buona memoria.

TRAMA:
Nel mese di marzo 2007, 2008 e 2009 si è svolto a Roma il festival della matematica. Questo libro presenta alcuni interventi delle prime due edizioni del festival, così suddivise:
 
Matematica e pensiero
Primo festival – Lezione Magistrale “Bellezza e verità in matematica” di Michael Atiyah
Primo festival – Lezione Magistrale “Visionari, poeti e precursori” di Alain Connes
Secondo festival – Lezione Magistrale “Uccelli e rane: la matematica come metafora” di Freeman Dyson
Primo festival – Lezione Magistrale “Come un matematico concepisce i numeri” di Douglas Hofstadter
 
Matematica e natura
Primo festival – Lezione Magistrale “Il liscio, il ruvido e il meraviglioso” di Benoit Mandelbrot
Primo festival – Lezione Magistrale “Questioni matematiche e teologiche” di John D. Barrow
Secondo festival – Lezione Magistrale “La ricetta numerica del mondo” di Frank Wilczek
 
Intermezzo alla scacchiera
Primo festival – Dialogo intervista tra Zhores Alferov e Boris Spassky “Partita tra un premio Nobel e un campione mondiale”
 
Matematica ed economia
Secondo festival – Lezione Magistrale “La matematica e le scienze sociali” di Amartya Sen
Primo festival – Intervista a John Nash “Incontro con una mente meravigliosa”
Secondo festival – Conversazione pubblica tra John Nash e Robert Aumann “Due premi Nobel giocano cooperativamente”
 
Matematica ed umanesimo
Primo festival – Lezione-spettacolo “Prospettiva, scorcio e scienza del teatro” di Dario Fo
Secondo festival – Lezione magistrale “La quarta dimensione e Salvador Dalì” di Thomas Banchoff
Secondo festival – Lezione magistrale e intervista “La matematica della fortuna” di Hans Magnus Enzensberger
Secondo festival – Intervista a Umberto Eco “Discorso sul metodo letterario”
 
COMMENTO:
Questa raccolta di lezioni e interviste mette in evidenza tutta la poliedricità della matematica: dai frattali di Mandelbrot alla regolarità dei numeri triangolari indagata da Hofstadter, dalla bellezza decantata da Atiyah al fascino che sente Eco per una materia che non ha mai capito fino in fondo… Ogni intervento mette in luce un aspetto diverso della matematica, nel suo rapporto con l’economia, la natura, l’umanesimo, il pensiero, con l’arricchimento di un intermezzo alla scacchiera che ci permette di incontrare e conoscere meglio il campione mondiale Spassky e il premio Nobel Alferov. 
Un libro che non presenta particolari difficoltà di lettura, adatto a tutti: godibile a piccole dosi e leggibile senza seguire necessariamente l’ordine proposto, ma saltando un po’ qui un po’ là, a seconda del proprio umore, a seconda delle proprie passioni.
Venerdì, 02 Agosto 2013 15:20

Giocando con l'infinito

TRAMA:

Dalle quattro operazioni con i numeri naturali, dai sistemi numerici e dai criteri di divisibilità, fino ad arrivare alla teoria di Galois, alla teoria dei gruppi e alla questione dell’indecidibile, ecco la scansione dei capitoli di questo libro, suddiviso in tre parti:

 

PARTE PRIMA: L’APPRENDISTA STREGONE

1.        Giocare con le dita (Addizione, moltiplicazione, elevazione a potenza)

2.        Le “curve della temperatura” delle operazioni (Volume del cubo. Rappresentazione grafica delle funzioni)

3.        Ripartire la successione infinita dei numeri (Sistemi numerici. Criteri di divisibilità)

4.        L’apprendista stregone (Progressioni aritmetiche. Area del rettangolo e del triangolo)

5.        Variazioni su un tema fondamentale (Diagonali di poligoni convessi. Accoppiamenti. Formula relativa. Nota: Topologia, congruenze e similitudini, solidi regolari)

6.        Percorriamo tutte le possibilità (Teoria delle combinazioni. Induzione matematica. Quadrato di un binomio)

7.        Coloriamo la monotona successione dei numeri (Decomposizione in fattori primi. Distribuzione dei numeri primi. Legge dei numeri primi)

8.        “Ho pensato un numero…” (Equazioni. Impossibilità di risolvere equazioni di quinto grado; teoria di Galois)

 

PARTE SECONDA: LA FUNZIONE CREATIVA DELLA FORMA

9.        Numeri divergenti (Numeri negativi. Vettori. Principio di permanenza delle proprietà formali)

10.     Densità illimitata (Operazioni con le frazioni. Media aritmetica. Insiemi ovunque densi. Il numero cardinale dei razionali)

11.     Afferriamo di nuovo l’infinità (La trasformazione in decimali delle frazioni e viceversa. Il principio della scatola. Serie infinite)

12.     Completiamo la retta numerica (Numeri irrazionali. Teorema di Pitagora. Il numero cardinale dei numeri reali)

13.     Le curve diventano regolari (Tavole logaritmiche. L’estensione del concetto di potenza. Curve regolari. Iperboli. Divisione per zero)

14.     La matematica è una sola (Concetto generale di funzione. Geometria analitica. Nota: (a) funzioni circolari (seno e coseno), approssimazione di funzioni periodiche; (b) geometria proiettiva, invarianti)

15.     Gli elementi “virgola” (La retta all’infinito. Numeri complessi. Relazioni fra le funzioni circolari e la funzione esponenziale. Il teorema fondamentale dell’algebra. Lo sviluppo delle funzioni in serie di potenze)

16.     Segreti di laboratorio (La direzione della tangente. La derivata. Massimi e minimi di una funzione)

17.     “Molti piccoli fanno un grande” (Integrali indefiniti e definiti. Il calcolo delle aree)

 

PARTE TERZA: L’AUTOCRITICA DELLA RAGIONE PURA

18.     Eppure vi sono differenti tipi di matematica (Quadratura del cerchio. Numeri trascendenti. Il sistema assiomatico di Euclide. La geometria di Bolyai. Diversi tipi di geometria. Nota: la quarta dimensione)

19.     L’edificio vacilla (Teoria dei gruppi. Teoria degli insiemi. Antinomie. Intuizionismo)

20.     La forma diventa indipendente (Logica simbolica)

21.     Davanti al tribunale della matematica (Teoria della dimostrazione. Metamatematica. La dimostrazione di non contraddittorietà dell’aritmetica. L’ipotesi del continuo. Nota: L’assiomatizzazione dell’analisi)

22.     Di cosa non è capace la matematica? (Problemi non decisi e problemi indecidibili rispetto a certi strumenti. La questione dell’indecidibile)

 

COMMENTO:

Corrado Mangione, logico e filosofo italiano, è stato il curatore dell’edizione italiana del 1973 di quest’opera. Introducendo l’opera, nella “Nota all’edizione italiana”, ci fa conoscere il suo giudizio: “Il discorso, specie all’inizio, sembra, più che elementare, quasi pedante e infantile; però presto si avverte una profonda conoscenza dietro di esso e una rara maestria nel raccordare fra loro concetti di diverso grado di difficoltà e di rilievo del tutto differente; e si resta via via stupiti dalla varietà degli argomenti che vengono toccati”. La stessa autrice, Rózsa Péter, ci dice che “Questo libro è scritto per coloro che hanno interessi intellettuali ma non sono matematici; è scritto per letterati, artisti, cultori di scienze umanistiche”. Ecco perché le spiegazioni sono semplici, accessibili a tutti, ma non annoiano gli esperti della materia. Per l’insegnante, il testo offre importanti spunti didattici; per gli alunni, la presentazione della matematica, chiara e completa, permette una maggiore comprensione della disciplina, pur partendo dal presupposto che, come ci dice l’autrice, anche il lettore ha degli obblighi per capire fino in fondo la trattazione: “Il lettore deve seguire le poche istruzioni, deve studiare davvero le figure, provare a fare semplici disegni e calcoli quando glielo si consiglia”.

 

“Sono portata a credere che una delle origini della matematica sia la natura giocosa dell’uomo, e per questa ragione la matematica non è solo una scienza, ma almeno allo stesso grado, anche un’arte.”

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:16

La matematica spiegata alle mie figlie

TRAMA:

Una ragazzina che ritiene di non amare la matematica rivolge alcune domande su questa materia a chi può darle risposte esaurienti. Le domande spaziano su tutta la matematica e sono molteplici gli argomenti toccati:

-          i numeri: con il sistema binario e quello decimale, l’importanza dello zero e la notazione posizionale;

-          la geometria: l’importanza della dimostrazione, spiegazione che non intacca la meraviglia, perché, come chiarisce l’insegnante, una volta tolto il mistero rimane la bellezza che è ancora più grande quando si capisce da dove è nata;

-          l’algebra, resa ancora più affascinante dalle sue analogie con le indagini poliziesche, anche se, a differenza di queste, fare dell’algebra significa un po’ spazzare e un po’ triturare;

-          i punti e le relazioni, che grazie a Descartes e Fermat sono stati elevati al rango di funzioni, con la geometria analitica;

-          i problemi, il grande scoglio della matematica. Come ci si deve comportare per risolvere un problema? Non sembra troppo difficile, dalla spiegazione di Guedj, visto che bisogna mettere l’uno di fronte all’altro ciò che ti viene chiesto e ciò che conosci. Poi devi provare a passare dal secondo al primo: come posso rispondere alla domanda utilizzando ciò che conosco? Questa è la strategia che ci permette di affrontare qualsiasi problema, utilizzando i teoremi come fossero pezzi meccanici che si adattano perfettamente ai dati che ci sono stati forniti;

-          il ragionamento: la vera potenza della matematica, che, attraverso le dimostrazioni, ci permette di ottenere verità inattaccabili, irrefutabili, eterne. Il ragionamento matematico richiede estremo rigore, ma ogni materia ne è dotata: Gran parte della forza della matematica e dell’interesse che suscita viene dal rigore con cui usa definire gli oggetti, stabilire i risultati, esaminare le dimostrazioni che elabora. Molto dell’odio che la matematica provoca nasce forse da questo rigore, dai profani considerato eccessivo: si ha il diritto di non amare la matematica, come si ha il diritto di non amare qualsiasi altra materia, ma non deve essere un vanto odiarla. È comunque sempre meglio conoscerla almeno un pochino, prima di dichiarare in modo definitivo che non la si ama.

 

COMMENTO:

Un testo semplice, che non presenta difficoltà matematiche, ma permette di fare un po’ di luce nel buio dell’odio che spesso abita i cuori degli studenti che non riescono a capire questa materia fino in fondo. La matematica spiegata alle mie figlie offre uno sguardo diverso, una spiegazione a tutte le obiezioni che vengono mosse da coloro che si vantano di odiare la matematica.

È consigliato soprattutto a coloro che sono convinti di odiare questa bellissima materia: può offrire una nuova visione della realtà a coloro che sono convinti che la matematica sia arida e brutta.

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:15

Quanti calzini fanno un paio?

TRAMA:

L’intento di questo libro è di svelare la matematica nascosta nella vita quotidiana, rivelandocela in tutta la sua bellezza. Come viene chiarito dall’introduzione, il libro non si rivolge a matematici esperti, considerata la semplicità con cui sono proposti i contenuti e visto, soprattutto, che manca di approfondimento e rigore.

Il punto di partenza è la controintuitività nascosta in alcuni elementi della nostra quotidianità, come ad esempio la coincidenza di un compleanno nello stesso giorno, in un gruppo di cinquanta persone: la matematica ci svela come non si tratti di coincidenze e ci aiuta a spiegare quanto va contro la nostra intuizione. L’autore procede mostrandoci alcuni trucchi per eseguire le moltiplicazioni, sostenendo che le calcolatrici hanno sottratto parte della creatività insita nella scoperta del mondo dei numeri, ovvero ci hanno tolto il privilegio di scoprire alcuni degli straordinari schemi celati fra i numeri più semplici. Alcuni schemi interessanti ci si presentano anche con un semplice mazzo di carte: il fatto che un numero limitato di elementi sia sufficiente per creare una varietà infinita di schemi fa parte della bellezza della matematica.

Piegando un semplice foglio di carta possiamo avventurarci nel mondo dei frattali, o stupirci con il nastro di Möbius. Ma la matematica è nascosta anche negli indovinelli che contengono una certa dose di sorpresa, bellezza o humour, esattamente come un qualsiasi problema di matematica (!).

Il tema della casualità viene affrontato con il lancio di una o più monete, che viene ricollegato in qualche modo al triangolo di Tartaglia.

Il capitolo riguardante i palindromi offre numerose curiosità sui numeri, che possono essere utilizzate anche come simpatici giochi tra amici. Principe dei giochi (perlomeno negli ultimi tempi) è il Sudoku, non aritmetico (nel senso che non richiede la soluzione di operazioni tra numeri) ma sicuramente matematico, per quanto riguarda le strategie di soluzione. Così scopriamo che perché il Sudoku abbia un’unica soluzione è sufficiente che contenga 17 numeri, 18 se vogliamo ottenere delle simmetrie.

Nella soluzione dei problemi, non esiste un’unica strada e lo dimostra il teorema di Pitagora, visto che ne sono state escogitate ben 367 dimostrazioni. Per i matematici, è importante scegliere la strada più «elegante», termine con il quale è indicatoun metodo di risoluzione di un quesito che ha tre caratteristiche: è chiaro, logico e veloce. L’autore, attraverso alcuni semplici esempi, ci dimostra che per una soluzione rapida dei quesiti proposti, serve la capacità di fare un passo indietro e di osservare la situazione in un contesto più ampio, senza lasciarci trarre in inganno dai dettagli.

L’autore procede con l’esplorazione del triangolo di Tartaglia e della serie di Fibonacci, cui viene affiancata la serie di Lucas, che ha molto in comune con i conigli di Fibonacci: entrambe ci consentono di avvicinarci al rapporto aureo, entrato a far parte delle conoscenze della maggior parte dei non matematici con Il codice da Vinci, che l’autore ci aiuta a smascherare in molte delle sue falsità.

Il libro si chiude con un capitolo sull’infinito, per ricordarci che la matematica dell’infinito è diversa dagli altri tipi di matematica.

 

COMMENTO:

Il libro si presta ad una rapida lettura, vista la semplicità degli argomenti proposti e considerata la scarsa profondità con cui sono trattati i singoli temi. Proprio per questo motivo, bisogna tenere presente che si tratta di un “assaggio” delle bellezze della matematica, rivolto a chi di questa materia ha solo una conoscenza parziale e offuscata dalle difficoltà (scolastiche). 

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:13

I grandi matematici

TRAMA:

Bell ci spiega l’intento di questo libro nell’introduzione, dicendo che vuole condurre il lettore fino a certe idee direttrici che dominano presentemente vasti campi della matematica, e di giungervi attraverso le esistenze degli uomini che ne hanno avuta l’iniziativa. In questo modo, conosciamo i grandi matematici, le loro vite, i loro pregi e i loro difetti, insieme alle loro più grandi creazioni: Lo scopo dei capitoli che seguono è quello di delineare i tratti caratteristici di tale contributo, percorrendo le esistenze dei grandi matematici e facendole risaltare sullo sfondo di alcuni problemi che dominano la loro epoca.

Il testo comincia con le vite di Zenone, Eudosso e Archimede, spiriti moderni in cervelli antichi, per saltare poi quasi due millenni e giungere a Cartesio, che il 10 novembre del 1619 dà vita alla geometria analitica e, per conseguenza, alla matematica moderna. Prosegue con Fermat: è stato un matematico di prim’ordine, un uomo di un’onestà senza macchia, e un matematico che non ha uguale nella storia. Suo contemporaneo è Pascal che, secondo Bell, ha sprecato il proprio ingegno, spingendosi verso una nevropatia religiosa. Si procede con Newton e Leibniz, creatori del calcolo infinitesimale, per il quale nacque una disputa che coinvolse anche molti dei loro contemporanei. La dinastia dei Bernouilli precede e accompagna l’astro di Eulero, il matematico più prolifico della storia, genio universale. Lagrange, Laplace, Monge, Fourier e Poncelet ci accompagnano attraverso la Francia della Rivoluzione e l’impero napoleonico: Lagrange utilizza metodi analitici generali per i suoi teoremi, ottenendo risultati incomparabili, Laplace si dedica alla teoria della probabilità e all’applicazione della legge della gravitazione di Newton, Monge inventa la geometria descrittiva, Fourier si occupa di fisica matematica con la Teoriaanalitica del calore, Poncelet crea la geometria proiettiva, durante la prigionia dopo la campagna di Russia.

Nel XIX secolo incontriamo Gauss, il re dei matematici: Bell lo riconosce, con Archimede e Newton, come uno dei più grandi matematici e sostiene che tutti e tre hanno fatto scattare al tempo stesso le molle principali della matematica pura e della matematica applicata. Alla figura di Gauss si associa quella di Sofia Germain, che comunica al grande matematico alcune osservazioni dopo aver letto le sue Disquisitiones Arithmeticae, nascondendosi dietro uno pseudonimo maschile. Nello stesso secolo, incontriamo Cauchy, che ha un ruolo di primo piano nella matematica moderna: i suoi lavori furono rivoluzionari, come i suoi tempi. È uno dei promotori della teoria dei gruppi e si occupa delle funzioni di una variabile complessa.

Lobatchewsky rivoluziona la geometria, creando uno dei più grandi capolavori di tutta la matematica, un lavoro che costituisce una vera pietra miliare sulla via del progresso del pensiero umano. Jacobi consacra tutta la sua vita all’insegnamento e alle ricerche matematiche; Hamilton lascia ai matematici, con il suo lavoro, la possibilità di “fabbricare” algebre a volontà, ma il suo nome è collegato in particolare alla teoria dei quaternioni. Galois e Abel sono accomunati dal genio e dalla brevità delle loro vite sfortunate: Abel ha permesso la soluzione di molti importanti problemi che, senza la sua opera, sarebbero rimasti insoluti e Galois ha lasciato lavoro per intere generazioni di matematici, nelle ultime volontà scritte in tutta fretta la notte prima di morire. Cayley e Sylvester hanno creato la teoria degli invarianti, di importanza fondamentale per la fisica moderna; Weierstrass, insegnante di scuola superiore, ha arricchito la matematica con le sue idee, concepite nell’indipendenza consentitagli dall’isolamento nel quale era costretto a vivere. Alla sua immagine si collega quella di Sonia Kowalewsky, sua allieva, abile matematica morta prematuramente. Boole compie lavori in algebra, ma soprattutto riduce la logica a un’algebra semplice; Hermite, secondo Bell, si classifica tra i matematici nati della storia, grazie al carattere generale dei problemi che ha affrontatoe all’ardita originalità dei metodi da lui immaginati per risolverli. Kummer, Kronecker e Dedekind, con l’invenzione della teoria moderna dei numeri algebrici […] hanno fatto per l’aritmetica superiore e la teoria delle equazioni algebriche ciò che Gauss, Lobatchewsky, Bolyai e Riemann hanno fatto per la geometria, emancipandola dalla schiavitù del sistema troppo ristretto di Euclide. Riemann è statouno dei matematici più originali dei tempi moderni e la sua ipotesi è uno dei problemi ancora insoluti della matematica. Poincaré fu l’ultimo scienziato che abbracciò praticamente tutto il dominio della matematica, pura e applicata, e in pochi anni ha prodotto una grande massa di lavori.

La carrellata si conclude con Cantor, colui che ha concepito un nuovo modo di considerare l’infinito matematico, diventando uno degl’innovatori più radicali nella storia della matematica.

 

COMMENTO:

La scelta di biografie proposta da Bell permette di attraversare la storia d'Europa degli ultimi secoli, vivendo, con gli occhi dei protagonisti di quei tempi, la Rivoluzione francese, le scorrerie di Napoleone e le guerre del XIX secolo.

L'italiano con cui è scritto non è sicuramente molto attuale, visto che Bell ha scritto il libro nel 1937 e, soprattutto per quanto riguarda gli ultimi matematici, alcuni discorsi sono un po' superati, ma i profili tracciati meritano sicuramente una lettura. A volte viene quasi il dubbio che Bell abbia incontrato personalmente ognuno di loro...

Venerdì, 02 Agosto 2013 15:00

Le bugie della statistica

TRAMA:
Grazie al nostro analfabetismo matematico, e statistico in particolare, i mezzi di informazione possono farci credere qualsiasi cosa, purché preceduta/seguita da percentuali. In particolare, nonostante i numeri siano frutto di valutazioni approssimative, più un numero è “ricco” di cifre decimali, più ci fidiamo, perché siamo convinti che i numeri siano un riferimento oggettivo. Eppure, uno stesso numero è più grande o più piccolo a seconda di ciò a cui viene paragonato: un incremento risulta maggiore se paragonato a una base di partenza molto bassa, un decremento è minore se paragonato alla stessa base. Se crediamo ad ogni cosa senza porci il problema del confronto, possiamo arrivare a credere che un’azienda potenzialmente in crisi sia in realtà in netta ripresa oppure che gli ospedali siano luoghi pericolosi, visto l’elevato numero di decessi. Nello stesso calderone entrano le percentuali, che nascondono la base cui la quota si riferisce. Altro numero che dà l’illusione dell’oggettività è la media: spesso dimentichiamo che due medie uguali possono nascere da due distribuzioni di dati completamente diverse e che quindi la media da sola non può darci indicazioni assolute. 
L’ignoranza in termini di geometria analitica permette di modificare la realtà mediante un diagramma cartesiano, spesso trasformato con tagli delle ordinate e allungamento delle ascisse per accentuare fenomeni di crescita, o tagliando le colonne per dare l’illusione di distanza, laddove c’è una grande vicinanza. Le trappole delle rappresentazioni grafiche si fanno sentire anche nei pittogrammi, nei quali ad esempio si rappresenta un quantitativo in denaro con una banconota da 50 euro: se si vuole presentare il confronto tra due quantità, una doppia dell’altra, bisogna considerare che non è corretto raddoppiare le singole dimensioni, perché in questo modo le due quantità confrontate sono una quadrupla dell’altra. Analogo problema si presenta con i volumi.
Un altro errore delle statistiche si esprime nelle previsioni per il futuro, estrapolando dai dati attuali l’andamento di un determinato evento. L’estrapolazione sfrutta un tipico errore di tutti noi, ovvero la convinzione che tutto continuerà ad essere e ad evolversi come è successo fino ad ora. Così si parla di esplosione demografica quando, per un certo periodo di tempo, c’è stato un aumento delle nascite, viceversa si parla di calo. In un’affannosa ricerca di certezze, si dimentica che quanto più lungo è il periodo sul quale si azzarda una previsione, tanto più è difficile che la previsione si avvicini alla verità (come ci insegnano i meteorologi…). Insomma, non si può parlare di certezza, laddove c’è solo una tendenza.
Le statistiche basano i propri asserti sulle indagini. Tali indagini non si rivolgono a tutto l’universo statistico ma solo ad un campione, non sempre attendibile e che può essere cambiato a statistica ultimata, modificando il risultato ottenuto secondo il proprio comodo. Inoltre la formulazione delle domande può portare alle risposte che si stanno cercando, oppure gli intervistatori influenzano le risposte del campione… infine non ci si può fidare ciecamente delle risposte che si raccolgono, perché non è sicuro che l’intervistato sia stato sincero.
È sicuro, comunque, che non potremo mai conoscere con esattezza il numero dei disoccupati, visto che la disoccupazione è un concetto vago, che presenta decine di definizioni, allo stesso modo della povertà, o del prodotto interno lordo di un paese. La vaghezza dei concetti offre una ghiotta opportunità a coloro che vogliono manipolare i dati per truffare qualcuno.
Infine, la correlazione offre errori decisamente frequenti: il fatto che due eventi siano correlati, ovvero che subiscano modifiche contemporaneamente, non significa che siano l’uno la causa dell’altro. Bisogna tener conto di tutte le variabili che intervengono, altrimenti si giungerà ad una serie di conclusioni errate.
 
COMMENTO:
Un vademecum efficace per evitare di farsi confondere le idee dalle mille statistiche che vengono presentate ogni giorno dai mass media. “Spesso usiamo le statistiche per sostenere una tesi già decisa in partenza, e non per provare a mettere alla prova un’ipotesi”, come ci dice Andrea Gilardoni nella sua introduzione intitolata, non a caso, “Un kit di sopravvivenza per il cittadino”. Un po’ di attenzione e una competenza matematica di base possono aiutare a orientarsi tra gli innumerevoli messaggi di cui siamo destinatari e questo libro ha proprio lo scopo di aprirci gli occhi, considerato che “per smascherare questi metodi non è necessario aver studiato statistica”.
Interessanti le indicazioni di approfondimento al termine di ogni capitolo: in questo modo gli spunti offerti possono essere indagati a proprio piacimento.
Venerdì, 02 Agosto 2013 12:00

Marie Curie, il primo Nobel di nome donna

TRAMA:
Marya Sklodowki nasce il 7 novembre 1867 a Varsavia. Comincia presto a lavorare, prendendosi cura dei bambini delle famiglie ricche e, a partire dal 1885, mantiene la sorella Bronya, che studia medicina a Parigi: il patto è che, una volta laureata, la sorella manterrà lei durante i suoi studi. Il periodo più lungo, quattro anni, lo trascorre presso la famiglia Zorawski: qui conosce Casimir, il figlio dei padroni, che studia a Varsavia. Si innamorano e vorrebbero sposarsi, ma i genitori di lui si oppongono. Per Marya è un duro colpo. 
Grazie a un lavoro più remunerativo del padre, Marya può cominciare a risparmiare per se stessa e nell’autunno del 1891 raggiunge la sorella: si iscrive alla Sorbona il 3 novembre e francesizza il suo nome in Marie. In due anni di sforzi intensi, isolamento e privazioni si laurea in scienze fisiche ed è la prima del suo corso. Torna a Varsavia per perfezionare lo studio della matematica e si laurea nel luglio del 1894. 
Rientra a Parigi per lavorare nel laboratorio della Sorbona e si sposa con Pierre nel luglio del 1895. Il 12 settembre del 1897 nasce la loro prima figlia, Irène. 
Marie ha trent’anni quando comincia ad esporsi alla radioattività: la strada esplorata da Henri Becquerel, dopo la scoperta dei raggi X nel 1895 da parte di Röntgen, offre a Marie un campo di ricerca fecondo e poco esplorato, in vista del suo progetto di diventare dottore in scienze. Redige la sua prima relazione il 12 aprile 1898 per l’Accademia delle scienze, ma i fisici restano indifferenti. Quando Marie confida al marito di poter ipotizzare l’esistenza di un nuovo elemento, Pierre interrompe i suoi lavori per aiutarla. Il 18 luglio 1898 i coniugi Curie dichiarano di aver trovato un nuovo elemento, il polonio e il 26 dicembre un ulteriore nuovo elemento, il radio, viene nominato in una nota all’Accademia delle scienze firmata dai coniugi Curie e da Georges Bémont. Per ottenere pochi milligrammi di radio puro e stabilirne il peso atomico, è necessario lavorare la pechblenda e i due coniugi lavorano instancabilmente, mentre i primi riconoscimenti cominciano ad arrivare dall’estero. Entrambi presentano alcuni problemi di salute dovuti all’esposizione alla radioattività, ma non sono ancora consapevoli della pericolosità del loro lavoro. Nel frattempo, Pierre ottiene il posto di insegnante alla Sorbona e Marie è incaricata delle lezioni di fisica del primo e secondo anno alla Scuola Normale superiore femminile di Sévres. 
Due ricercatori tedeschi annunciano che le sostanze radioattive hanno conseguenze fisiologiche e Pierre, esponendosi a una sorgente di radio, vede formarsi una lesione sul braccio. Anche Becquerel si è ustionato, ma nota che una protezione di piombo rende il radio inoffensivo. È proprio in seguito al suo lavoro con la radioattività che Marie dà alla luce un bambino prematuro, che muore qualche ora dopo la nascita. Nessuno però capisce allora la causa della disgrazia. Nel 1904 Marie ha un’altra bambina Ève, nata sana grazie al fatto che la notorietà del Nobel la tiene lontana dalla radioattività.
Il 28 marzo 1902 Marie può annotare il peso di un atomo di radio: 225,93. Alcuni giorni dopo, non si parla d’altro che del radio che guarisce il cancro. 
Nel 1903 Pierre, Marie e Becquerel vengono insigniti del premio Nobel per la fisica. 
Nell’aprile del 1906, Pierre muore calpestato dalle ruote di una pesante carrozza. Marie si chiude in se stessa. Il 13 maggio successivo, le viene assegnata la cattedra di fisica generale di Pierre. 
Lord Kelvin dichiara che il radio non è un elemento e distrugge, con le sue ipotesi, la teoria dei Curie: per Marie è lo stimolo per tornare a studiare e in un laboratorio completamente organizzato, grazie ai finanziamenti di un americano, forma una nuova generazione di ricercatori e lavora contro l’ipotesi di Kelvin, fino ad un nuovo risultato, quattro anni dopo. 
Alla fine del 1911, Marie ottiene un altro premio Nobel, per la chimica. Nei mesi precedenti, però, uno scandalo ha infangato il suo nome: è stata resa pubblica la sua relazione con Paul Langevin, un fisico con il quale lavora da anni. I coniugi Borel, i coniugi Perrin e Debierne intraprendono una campagna di riabilitazione. Grazie al premio Nobel, il suo prestigio scientifico è al culmine, ma ci vuole parecchio tempo per risolvere i problemi di salute insorti nel frattempo.
Durante la prima guerra mondiale, Marie partecipa attivamente: il primo novembre del 1914 la prima vettura radiologica, con a bordo Marie e Irène, prende la via del fronte. Le vetture vengono battezzate “le piccole Curie” e riusciranno a salvare, effettuando migliaia di radiografie, la vita di molti soldati. Anche il radio contribuisce a salvare soldati: il radon, ottenuto dal decadimento del radio, viene utilizzato per cicatrizzare alcune ferite.
All’inizio degli anni Venti, la scienza francese non gode di grandi privilegi: nel suo laboratorio Marie non ha nemmeno una macchina per scrivere. L’intervento di Meloney Mattingley, redattrice capo di un periodico femminile americano, la aiuterà a raccogliere fondi in America per acquistare un grammo di radio.
Il suo fisico è fortemente minato dalla radioattività e una forte febbre, sintomo di un’anemia perniciosa fulminante, la porterà alla morte il 4 luglio del 1934.
 
COMMENTO:
La straordinaria vita di Marie Curie… Purtroppo non ho avuto la possibilità di leggere l’edizione integrale di Françoise Giroud, mi sono dovuta accontentare di uno dei condensati di Selezione, ma sono riuscita comunque a cogliere la forza e la grandezza di questa incredibile scienziata. Ne ho colta anche l’umanità nelle lettere citate e mi sono commossa leggendo il suo dolore per la morte di Pierre. L’impegno per lo studio, l’amore per la sua famiglia di origine e per le figlie, la sofferenza per la Polonia occupata, il lavoro durante la guerra… una donna straordinaria. 
Ogni donna che si occupa di scienza dovrebbe conoscere la vita della prima donna insignita del premio Nobel per la fisica.
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