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Giovedì, 28 Dicembre 2017 12:02

I frattali a fumetti

Ridurre il carburante per dirigere i satelliti artificiali verso nuove destinazioni, ridurre l’usura delle ruote delle locomotive, migliorare l’efficienza dei pacemaker cardiaci, produrre lavastoviglie più efficienti… tutte queste cose hanno un’origine comune: i frattali. Secondo la definizione di Mandelbrot: “Un frattale è una forma geometrica che può essere separata in parti, ciascuna delle quali è una versione a scala ridotta dell’intero.” Mandelbrot è il protagonista indiscusso del libro, visto che ci accompagna alla scoperta del mondo dei frattali. Un mondo caratterizzato da spigolosità e rugosità, esattamente come il mondo reale: in effetti, le forme perfette della geometria euclidea non bastano per descrivere la realtà. Secondo Wheeler, in futuro “nessuno che non abbia dimestichezza con i frattali sarà considerato scientificamente preparato”, perché, come dice Ian Stewart, i frattali “rivelano una nuova area della matematica che ha a che fare direttamente con lo studio della natura”.

Will Rood è un matematico che realizza animazioni frattali, Nigel Lesmoir-Gordon è regista e produttore di filmati a carattere scientifico: hanno in comune il documentario televisivo The colours of Infinity e, con l’illustratore Ralph Edney, hanno realizzato questo libretto che è al tempo stesso semplice e complesso, accattivante e capace di suscitare curiosità. In questo percorso esplorativo, che inizia con la storia di Mandelbrot, siamo introdotti con una certa semplicità nel mondo dei frattali: vista la sua completezza, visitiamo ogni ambito, dalla storia alle proprietà matematiche, dalla biologia allo studio dell’universo, dall’economia ai tumori, dal moto browniano all’informatica… ma, in nome della semplicità, si perde la profondità: il testo è quindi un modo per farci conoscere l’argomento ma anche per darci degli spunti e delle indicazioni per un ulteriore approfondimento. È come se, con questo libro, fossimo accompagnati alla porta di questo bellissimo parco e di fronte a noi esso si spalancasse in tutto il suo splendore: non abbiamo idea di cosa si nasconda in ogni angolo, perché dovremmo passare per ogni sentiero ed esplorare ogni anfratto. Ma solo la vista che ci è concessa dalla soglia è impagabile e ci permette di cogliere la non banalità di domande come: “Quant’è lunga la linea di costa della Gran Bretagna?”

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Venerdì, 10 Luglio 2015 13:46

Enigma

TRAMA:

Il fumetto tratta della vita di Turing a partire dalla sua infanzia, con le sue esperienze scolastiche, deludenti per quanto riguarda i rapporti con i compagni fino a quando non incontra Christopher Morcom, interessato quanto lui alla matematica e alle scienze e purtroppo mancato prematuramente per la tubercolosi. Nel 1931, Turing approda al King’s College. È un ottimo maratoneta e correndo si perde nei suoi pensieri astratti. Dopo aver delineato l’evoluzione della logica e dei fondamenti della matematica, dal programma di Hilbert alla formula di Gödel che affermava la propria indimostrabilità, la presentazione della vita di Turing procede con la macchina di Turing, ideata per l’articolo del 1936 “On computable numbers”, nel quale Turing prova l’insolubilità del problema di decisione con un approccio innovativo e introducendo il concetto di macchina automatica applicata al calcolo.

Dopo un breve viaggio in America durante il quale incontra von Neumann che gli offre un posto di assistente, al ritorno in Inghilterra, Turing viene reclutato dall’intelligence inglese per la decrittazione. I successi navali dei nazisti dipendono da Enigma, una macchina cifrante che serviva a comunicare ai sommergibili U-Boat gli obiettivi militari da colpire: il sistema garantiva la massima sicurezza e a Bletchley Park si lavorò proprio per decrittare i messaggi inviati con Enigma. Tra le intuizioni logiche di Turing e della sua squadra e le informazioni ottenute con lo spionaggio, si arriva alla decrittazione dei messaggi e alla sconfitta del nazismo.

Nel 1950, l’Inghilterra continua a essere moralista e conservatrice. Nel 1952 Turing conosce il diciannovenne Arnold Murray all’uscita di un cinema e questi si rende complice di un furto in casa dello scienziato. Per denunciare il furto, Turing parla anche della propria omosessualità e, condannato, non gli resta che sottoporsi per un anno alla castrazione chimica, che lo rende impotente e gli fa crescere il seno. Devastato fisicamente e psicologicamente, Turing muore l’8 giugno del 1954. Apparentemente si tratta di un suicidio, eseguito mangiando una mela avvelenata, ma viene avanzata anche l’ipotesi dell’omicidio da parte dell’intelligence inglese, per preservare i segreti di guerra, considerato che Turing, con la sua omosessualità, era un individuo facilmente ricattabile.

 

COMMENTO:

Con il semplice linguaggio dei fumetti, non viene solo presentata la vicenda – umana e scientifica – di Alan Turing, ma anche il suo contributo dato allo sviluppo della matematica, la sua macchina immaginaria e il livello a cui era giunto lo studio dei fondamenti della matematica in quegli anni. Non manca nulla: la storia è completa e analizza tutti gli aspetti della vita del grande scienziato. Certo, non è che un modo per avvicinarsi alla sua vicenda in modo semplice: può essere un’occasione per cogliere l’importanza del suo ruolo nello sviluppo del pensiero moderno e un ottimo trampolino di lancio per dedicarsi poi a successivi approfondimenti.

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Giovedì, 01 Agosto 2013 21:17

La fisica dei supereroi

TRAMA:

Kakalios presenta una visione d’insieme di alcuni principi scientifici attraverso esempi della loro applicazione corretta trovati negli albi a fumetti. Lo schema di ogni capitolo è dato dalla presentazione del personaggio del fumetto attraverso la sua storia, dalla descrizione dell’episodio che si intende analizzare e dalla spiegazione della teoria fisica ad esso collegata.

Il libro si divide in quattro parti: nella prima parte l’autore si occupa della meccanica, nella seconda dell’energia, del calore e della luce, nella terza della fisica moderna e nella quarta traccia una conclusione, soffermandosi sugli errori più simpatici nascosti nei fumetti.

Veniamo così a scoprire cose estremamente interessanti:

-          i poteri di Superman sono inizialmente attribuiti alla maggiore gravità di Krypton, quindici volte quella terrestre, così egli può raggiungere l’altezza di 200 metri di un grattacielo, spiccando un salto con una velocità iniziale di 225 km/h e applicando al suolo una forza di 25 000 N, ma non può trasportare due grattacieli in volo, come se fossero due pizze;

-          l’Uomo Ragno uccide, involontariamente, la propria fidanzata Gwen Stacy, nel tentativo di salvarla dalla morte per una caduta dal ponte Washington, perché non conosce sufficientemente la fisica; può comunque oscillare, tra un grattacielo e l’altro, appeso al filo della ragnatela, perché essa conserva le caratteristiche della reale tela di ragno, cinque volte più forte dei cavi d’acciaio e più elastica del nylon;

-          Flash non corre lungo le pareti dei grattacieli nel senso che noi diamo al termine “correre”, visto che non ci può essere attrito tra i suoi piedi e le pareti; può inoltre fermare i proiettili, raggiungendo la loro velocità, ma per mantenerla avrebbe bisogno di nutrirsi in continuazione;

-          la miniaturizzazione di Ant-Man e Atomo è fisicamente impossibile, perché non si possono né rimpicciolire gli atomi, né toglierne un certo numero, né avvicinarli ulteriormente e l’unica possibilità è quella di variare il valore della costante di Planck. Ant-Man e Atomo, inoltre, dovrebbero essere sordi, muti e ciechi, visto che solo l’olfatto non risente della miniaturizzazione; per contro, non ci è dato di aumentare le nostre dimensioni a nostro piacimento: aumentando di troppo la nostra altezza, arriveremmo al limite oltre il quale il nostro scheletro non può più sostenerci;

-          per combattere il cattivo Electro, spesso i supereroi incappano in gravi errori, come quando l’Uomo Ragno, per evitare una scarica elettrica, lancia una sedia metallica sopra Electro e la scarica viene deviata verso di essa. Eppure l’Uomo Ragno dovrebbe conoscere abbastanza bene il fenomeno dell’elettricità, visto che riesce a mantenere l’aderenza alle pareti grazie a forze di tipo elettrostatico;

-          il cattivo Magneto può far lievitare se stesso e gli altri grazie al diamagnetismo e il Prof. X può leggere nel pensiero grazie ai campi magnetici;

-          i fumetti ci parlano di universi paralleli, ammessi dai teorici delle stringhe, e di viaggi nel tempo, risolvendo i paradossi inevitabili con largo anticipo rispetto alle teorie fisiche;

-          Kitty Pryde e Flash possono passare attraverso le pareti sfruttando l’effetto tunnel, descritto nella meccanica quantistica;

-          Iron Man riesce a combattere i cattivi grazie ai transistors, ma l’energia che gli viene richiesta per sostenere la propria armatura è tale che spesso si ritrova senza forze sul campo di battaglia;

Atomo realizza che il diventare più piccolo degli atomi gli impedirebbe di respirare; inoltre non può né viaggiare attraverso il telefono né sollevare una nana bianca, per quanto abbia le dimensioni del prof. Palmer, caduta sulla superficie terrestre, perché peserebbe 45 000 tonnellate.

 

COMMENTO:

Libro interessante e facilmente godibile anche per i non addetti ai lavori, visto che l’autore coinvolge il lettore con simpatiche battute e riesce a spiegare anche i passaggi più ostici con semplicità e chiarezza.

Consigliato a tutti gli studenti delle superiori che studiano fisica, ma anche a tutti gli appassionati di fumetti.

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