Edicola – “Le Scienze”, aprile 2009 – “Buchi neri senza orizzonte”

Di seguito propongo copertina, principali contenuti ed allegati facoltativi del numero 488 – Aprile 2009 del mensile “Le Scienze”, edizione italiana di “Scientific American”, in edicola da lunedì 30 marzo.
La rivista è pubblicata dal Gruppo Editoriale L’Espresso ed in vendita nelle edicole al prezzo di 3,90 €.

I principali contenuti di questo numero:

Nude singolarità

I buchi neri hanno parenti problematici, identificati dagli astrofisici con il nome di «singolarità nude» perché prive dell’orizzonte degli eventi. In altre parole, questi parenti problematici dei buchi neri  non hanno una frontiera che una volta superata impedisca alla materia (dalla gigantesca astronave alla piccolissima particella elementare) e alla radiazione elettromagnetica di tornare indietro. Per ora le singolarità nude sono solo frutto di teorie, ma la loro eventuale esistenza preoccupa molti gli scienziati. Perché la loro scoperta modificherebbe in modo drastico la teoria fisica che descrive il mondo che ci circonda.

Su numero di «Le Scienze» di aprile inoltre:

Nanomedicina all’attacco del cancro. Guardare al corpo come a un sistema di reti molecolari che interagiscono ed è possibile sconvolgere selettivamente con le nanotecnologie, può trasformare il modo di concepire, aggredire e forse anche prevenire le malattie.

L’origine della terra sotto il mare. Il fondo degli oceani è ricoperto da uno strato di lava solidificata, proveniente da vulcani sottomarini. Ora gli scienziati hanno individuato il meccanismo esatto con cui questa lava risale dal mantello fino alla crosta oceanica.

Hamburger a effetto serra. La produzione bovina destinata alle nostre tavole ha un sorprendente costo ambientale: immette ingenti quantità di gas serra nell’atmosfera.

Scolpire il cervello. Nuovi studi rivelano come prendono forma le circonvoluzioni del cervello. Queste scoperte potrebbero condurre alla diagnosi e al trattamento dell’autismo, della schizofrenia e di altri disturbi mentali.

Inoltre, con Le Scienze di aprile, a richiesta e a pagamento:

– il quarto DVD della nuova collana “Menti matematiche”: “La ricetta matematica del mondo”, con la lezione magistrale del premio Nobel per la fisica Frank Wilczek tenuta al Festival della Matematica di Roma nel 2008.

Tra qualche anno, grazie alle scoperte di LHC, l’acceleratore di particelle costruito al CERN di Ginevra, capiremo se la natura sta insegnandoci qualcosa, oppure sta prendendoci in giro. Perché solo allora, almeno questo è l’auspicio dei fisici, realizzeremo se l’unificazione delle quattro interazioni fondamentali (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte, nucleare debole), uno dei grandi obiettivi scienza, è possibile all’interno di un unico quadro teorico. In altre parole, capiremo se è possibile descrivere la realtà che ci circonda solo con una serie di equazioni matematiche, o, se preferite, con una serie di rapporti tra numeri.
Si conclude così la lezione di Frank Wilczek, premio Nobel per la fisica nel 2004, dal titolo La ricetta matematica del mondo, tenuta al Festival della Matematica di Roma nel 2008. E che «Le Scienze» vi propone con un DVD allegato a richiesta con il numero di aprile, quarta uscita della collana Menti Matematiche.
Parte da lontano la tensione umana di descrivere la realtà con rapporti tra numeri che rendano conto dell’armonia del mondo. Come ricorda Wilczek in apertura, intorno al 600 a.C. furono Pitagora e i suoi seguaci a sentenziare: «Tutto è numero». Una visione che per ironia della sorte proprio gli stessi pitagorici minarono alle fondamenta con la scoperta della radice quadrata di due, un numero irrazionale. Fu Keplero, a cavallo tra il XVI e il XVII secolo, a recuperare dall’oblio in cui era caduta la visione di un mondo armonico, proprio a causa dei numeri irrazionali, che come tali sono composti da un numero infinito di cifre e dunque non si accordano alla creazione di rapporti armonici.
Spiega Wilczek, in una lezione rigorosa dal punto di vista scientifico ma assolutamente godibile nello stile e nel contenuto, che grazie allo studio delle orbite dei pianeti dell’astronomo e matematico tedesco Keplero, quel campo del sapere che in seguito sarebbe diventato «scienza», aveva ritrovato la visione pitagorica del mondo: in sostanza numeri, strutture e armonia. Una visione che però con la pubblicazione delle opere di Isaac Newton verso la fine del XVII secolo tornava nuovamente in secondo piano, visto che le equazioni elaborate dal genio inglese non davano alcun indizio di un mondo regolato da una struttura numerica o concettuale.
Verso la fine del XIX secolo la scoperta della equazioni di Maxwell, che descrivono i fenomeni elettromagnetici, sembrava ribadire la concezione del mondo teorizzata da Newton. Ma di lì a poco le cose sarebbero cambiate radicalmente. È stato l’arrivo della meccanica quantistica a riportare strutture numeriche e concettuali nelle formule degli scienziati. Emblematica è la descrizione dell’atomo operata nel 1913 Niels Bohr. Da quel momento lo studio del mondo infinitamente piccolo, in particolare l’elettrodinamica quantistica (QED), la cromodinamica quantistica (QCD) e il modello standard hanno rispolverato la visione pitagorica del mondo. A LHC – per Wilczek «un monumento contro la superstizione» – l’ultima sentenza.

– il 24° volume della collana “Biblioteca delle Scienze”, “L’ossessione dei numeri primi” di John Derbyshire, un libro sulla storia di Bernhard Riemann e la sua ipotesi riguardo i numeri primi.

Quella raccontata nel libro allegato al prossimo numero di «Le Scienze» è la storia di una magnifica ed enigmatica ossessione. Tutto ha inizio 150 anni fa, agosto 1859, quando un giovane e sconosciuto matematico, Bernhard Riemann, presenta all’Accademia di Berlino un articolo in cui discute un’ipotesi riguardo i numeri primi. Ancora oggi quella che nel tempo è stata battezzata come «ipotesi di Riemann» è uno dei più famosi problemi irrisolti, nonostante abbia attratto e continui ad attrarre le più grandi menti matematiche.
Alla figura di Riemann, grazie a una trattazione storico-biografica della sua vita, e alla puntuale esposizione matematica della sua ipotesi è dedicato L’ossessione dei numeri primi, di John Derbyshire, matematico di formazione, scrittore e amministratore di sistemi informatici, in edicola con il numero di aprile.
Risolvere l’ipotesi non avrebbe solo un significato matematico o veniale (il Clay Mathematical Institute ha messo in palio un milione di dollari). Implicherebbe anche la possibilità di trovare una formula per generare la sequenza di tutti numeri primi, un risultato che avrebbe conseguenze fondamentali in ambiti diversi: dalla fisica quantistica alla sicurezza informatica. In tanti ci hanno provato, qualcuno ha anche dichiarato di averla risolta, ma alla prova dei fatti è stato smentito. E l’ipotesi di Riemann resta ancora un enigma.

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