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LIBRI
La fisica della vita. La nuova scienza della biologia quantistica
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”…
Yuval Noah Harari
Sapiens. Da animali a dèi. Breve storia dell’umanità
Jim Al-Khalili
La fisica dei perplessi. L’incredibile mondo dei quanti
L’uso parsimonioso degli aggettivi «strano», «bizzarro» e «misterioso» è indubbiamente una buona regola. Quindi, per mettere bene in chiaro che l’argomento del suo nuovo libro è davvero molto strano, bizzarro e misterioso, Jim Al-Khalili lo dice subito, e si capisce perché lo fa. Il tema del suo libro è infatti il mondo del molto-molto piccolo, quello dei quanti, dove le regole del «nostro» mondo non valgono o, in molti casi, sono completamente rovesciate. Dopo più di un secolo, la fisica si è ormai abituata a scendere a patti con le implicazioni della meccanica quantistica, perché questa teoria controintuitiva si è dimostrata solidissima e perfettamente adeguata a descrivere i fenomeni della materia. Ma chi non ha avuto in sorte l’occasione di studiare fisica è piuttosto perplesso, e fa bene ad esserlo. In che senso una particella può passare da due parti contemporaneamente? Cosa vuol dire esattamente che un corpo si comporta simultaneamente come un’onda del mare e come un granello di materia? Ma davvero il gatto nella scatola è allo stesso tempo vivo-e-morto finché non lo guardiamo? E come è possibile che agendo su una particella qui sulla Terra si ottenga un effetto simultaneo sulla sua gemella, che ormai naviga oltre Plutone, verso il vuoto interstellare. Sembra Star Trek e invece è il mondo reale, benché ci sia pure il teletrasporto. Questa è la materia ideale per uno straordinario divulgatore come Al-Khalili, perfettamente a suo agio con l’ironia implicita del materiale che racconta. Dopo La fisica del diavolo, il grande fisico inglese si cimenta ancora una volta coi paradossi della fisica, facendosi accompagnare, con brevi saggi illuminanti, da invitati d’eccezione, come Anton Zeilinger, Frank Close e Paul Davies. È normale essere perplessi di fronte a queste stranezze, ma, in fondo, la cosa più bella è farsele raccontare da chi ne sa, e finalmente capire.
La gioia della scienza. Otto brevi lezioni per esercitare il metodo scientifico ogni giorno
Leon M. Lederman , Christopher T. Hill
Fisica quantistica per poeti
La fisica quantistica è la più solida base delle nostre conoscenze. Praticamente tutto ciò che sappiamo sul mondo passa per questa disciplina, e sono tantissime le realizzazioni pratiche che questa scienza ha reso possibili: dal laser ai transistor, dalla risonanza magnetica al telefono cellulare che ognuno di noi ha in tasca. Eppure, per la grande maggioranza delle persone si tratta di una materia totalmente ignota, ritenuta troppo «difficile», «arida» nella sua trattazione matematica, o «astrusa» nei suoi assunti di base. Nel migliore dei casi, un gioco per menti eccentriche, terribilmente complesso, al quale non conviene avvicinarsi, e che comunque nulla ha a che fare con la poesia del mondo. E questo è un vero peccato, perché la fisica quantistica è innanzi tutto «bella», almeno quanto la poesia; e sebbene sia in effetti controintuitiva in maniera sconcertante (come la poesia) e a suo modo complicata, per capirne i segreti non è affatto necessario conoscere la matematica, almeno se a raccontarcela sono il Premio Nobel Leon Lederman e il suo collega Christopher Hill. Il dono della divulgazione di questi due autori, la loro verve stilistica e la loro indubbia competenza, permettono infatti a chiunque legga Fisica quantistica per poeti di capire finalmente a fondo fenomeni reali (eppure in un certo modo fiabeschi), come l’esistenza di particelle che «sanno» dove andare ancor prima di partire o che possono trovarsi in due luoghi contemporaneamente. Un mondo magico e al tempo stesso molto reale, che è appunto quello in cui viviamo.
Individuare un volto in mezzo alla folla è cosí facile che lo si dà per scontato. Ma come ciò sia possibile resta uno dei grandi misteri della scienza. La visione è coinvolta in un’infinità di azioni compiute dal cervello. Spiegarne il funzionamento non svela soltanto il semplice modo in cui vediamo, ma moltissimo altro. Richard Masland, un pioniere nel campo delle neuroscienze, affronta questioni fondamentali sul modo in cui il nostro cervello elabora le informazioni (come percepisce, apprende e ricorda) attraverso un attento studio della vita interna dell’occhio. Prende in considerazione tutto ciò che accade in esso, da quando la luce colpisce la retina fino alle sofisticatissime reti neurali che trasformano quella luce in conoscenza, per definire infine cosa un algoritmo informatico deve saper fare per poter essere definito davvero «intelligente». «Questo libro racconta di come noi vediamo il mondo. Per molto tempo gli studiosi hanno riflettuto sulla visione, ma secondo i criteri moderni buona parte delle loro idee erano ingenue: l’occhio è sí qualcosa che assomiglia a una macchina fotografica, ma la visione è assai piú di questo. Forse a noi sembra naturale e semplice riconoscere il volto di un amico – al punto che gli antichi nemmeno l’avevano identificato come problema – ma nulla a riguardo è semplice. Per comprendere realmente la visione è necessario comprendere qualcosa che va oltre il semplice funzionamento dei nostri occhi: ossia è necessario comprendere anche come il cervello dà un senso al mondo esterno. Paradossalmente, il cervello è piuttosto lento: i neuroni e le loro sinapsi lavorano milioni di volte piú a rilento dei moderni computer. Eppure, esso li batte in molte funzioni percettive. In pochi millisecondi voi riconoscete vostro figlio in un affollato parco giochi. Come fa il cervello? Come incamera uno stimolo lieve – una macchia di luce, una vibrazione nell’aria, una variazione di pressione sulla pelle – e gli attribuisce un significato? Abbiamo qualche vaga idea di come ci riesce, ma ciò che abbiamo imparato è affascinante».
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