Negli USA e più precisamente sui canali FOX ha appena debuttato il telefilm “Touch” nel quale si approfondiscono i rapporti tra le persone basandosi sui modelli matematici che regolano le connessioni fra gli individui.

Lo show è incentrato sul personaggio di Martin Bohm (interpretato da Kiefer Sutherland), padre di un ragazzo autistico di nome Jake (David Mazouz) col quale cerca di instaurare un rapporto. Jake non parla e non vuole essere toccato, però ama i numeri e in essi trova il modo per farsi comprendere. La scoperta di Martin che il figlio usa i numeri invece delle parole lo spinge a cercare le correlazioni e i modelli per legare questi dati apparentemente confusi. Ovviamente la risposta la troverà nella Matematica che diventa il solo linguaggio naturale possibile.

Luigi Luca Cavalli-Sforza, uno dei più celebri scienziati italiani nel mondo, compie oggi 90 anni e in occasione di questo anniversario il Comune di Milano ha organizzato presso il Museo di storia naturale l’evento «I viaggi di Luigi Luca Cavalli Sforza».

Luigi Luca Cavalli-Sforza

Nato a Genova nel 1922, Cavalli-Sforza è cresciuto e ha compiuto gli studi a Torino, dove fu allievo di Giuseppe Levi presso l’Istituto di Anatomia. Nel ’39, in seguito all'espulsione di Levi per l’applicazione delle leggi razziali fasciste, Luca Cavalli-Sforza lasciò Torino e proseguì gli studi al Collegio Ghislieri di Pavia dove si laureò nel 1944. Determinante fu l'incontro con Buzzati Traverso che lo spinse a diventare un genetista. Dopo un periodo trascorso a Cambridge dove entrò in contatto e collaborò col padre della Statistica moderna Ronald Fisher, cominciò a studiare la genetica di popolazioni umane. Avviò dal 1952 un'analisi statistica di dati demografici, partendo dalle dispense ecclesiastiche per i matrimoni tra consanguinei. Nel 1971 si trasferì a Stanford (USA) dove estese la ricerca sull'uomo anche attraverso la collaborazione dell'archeologo Albert Ammerman. Negli anni Ottanta e Novanta ha coniugato la genetica e la linguistica, considerando gli elementi del linguaggio soggetti a molte delle stesse influenze cui sono soggetti i geni.

Per chi volesse approfondire gli studi di Cavalli-Sforza, presso Palazzo delle Esposizioni a Roma fino al 9 aprile sarà possibile visitare la mostra interattiva e multimediale “Homo Sapiens, la grande storia della diversità umana”. Curata da Cavalli Sforza, raccoglie reperti provenienti da 56 musei del mondo, fossili, manufatti, modelli in scala reale, video e immagini.

La Matematica è ormai sempre più al servizio dei cittadini e questa ricerca condotta a Vienna lo dimostra. Infatti piaga di molte città è la presenza di agglomerati industriali che emettono fumi inquinanti e maleodoranti. Così un gruppo di ricercatori dell’Università viennese ha realizzato un modello matematico che stabilisce l’esatta distanza fra le abitazioni e gli impianti per non essere vittima dei fumi e dei relativi odori.

I parametri considerati dal team di scienziati sono stati: il meteo, la forza del vento, gas emessi, i loro effetti sull’ambiente e sulle persone e calcolo della dispersione di tali sostanze. Il modello, che è stato pubblicato sull’ultimo numero della rivista scientifica Atmospheric Environment, ha lo scopo di studiare le emissioni industriali e il loro impatto sull’ambiente circostante per rassicurare la popolazione e ridurre l’atteggiamento di rifiuto delle comunità locali all'introduzione sul territorio di industrie, nuove arterie di traffico o nuovi edifici.

L'edizione 2011 del premio Ramanujan ha visto vincitore Philibert Nang, professore di Matematica presso l'École Normale Supérieure, Laboratoire de Recherche en Mathématiques, di Libreville in Gabon nell'Africa centrale.

Philibert Nang

Il riconoscimento, intitolato al matematico indiano Srinivasa Ramanujan morto nel 1920 a soli 33 anni, è stato istituito nel 2005 dal Centro Internazionale Abdus Salam (ICTP) di Trieste e dall'Unione Matematica Internazionale (IMU) col supporto economico dal Niels Henrik Abel Memorial Fund. Ogni anno viene consegnato un premio di 15000 dollari ad un ricercatore di età inferiore ai 45 anni, proveniente da un paese in via di sviluppo che si è distinto in un qualsiasi ambito della Matematica.

Philibert Nang, classe 1967, è stato premiato per i suoi studi nella teoria algebrica dei moduli-D, un particolare approccio alla soluzione delle equazioni differenziali lineari alle derivate parziali. Nella motivazione si legge snche che "la speranza è che il suo esempio possa ispirare altri giovani matematici africani che lavorano ai più alti livelli nelle loro paesi d'origine".

Abbiamo già pubblicato altre notizie riguardanti il cosiddetto "senso dei numeri" degli animali, ovvero la capacità di stimare il numero di oggetti e decidere quale fra due insiemi è il più numeroso, favorendo così la sopravvivenza e la riproduzione. Anche l'uomo possiede questa abilità che risulta cruciale nell'apprendimento della Matematica. Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori dipartimento di Psicologia Generale dell'Università di Padova guidati dal professor Marco Zorzi, pubblicata sulla rivista Nature Neuroscience, ha scoperto che la numerosità emerge come proprietà statistica delle immagini visive e che il meccanismo neurale che lo determina si rivela semplice.

I ricercatori hanno riprodotto, mediante una una simulazione al computer, la capacità umana di percepire la numerosità. Una rete neurale artificiale "osservava" migliaia di immagini contenenti tra 1 e 32 oggetti di dimensione e forma variabile. Così tentava di apprenderle senza però ricevere alcuna informazione sul numero di oggetti raffigurati. Dopo la fase di apprendimento emergeva in maniera del tutto spontanea la capacità di distinguere il numero oggetti. Da qui la scoperta che il "senso dei numeri", anche negli uomini, è innato e si struttura con meccanismi indipendenti.

Sulla prestigiosa rivista scientifica Nature si legge che il gruppo di matematici diretto da Gary McGuire dell’Università di Dublino ha dimostrato che il numero minimo di indizi necessari per risolvere una griglia di sudoku è 17, infatti con meno indizi è impossibile riempire univocamente la griglia del gioco su cui giornalmente milioni di persone si cimentano. Il sudoku è un rompicapo nato in Giappone verso la metà degli anni Ottanta e negli ultimi dieci anni si è diffuso in tutto il mondo. Consiste di una matrice 9×9 a sua volta suddivisa in 9 sottomatrici 3x3 adiacenti e in ciascuna delle 81 posizioni è possibile inserire un numero da 1 a 9. Lo scopo del gioco è riempire le caselle in modo tale che in ogni riga, colonna e sottomatrice siano presenti tutte le cifre da 1 a 9 ma senza ripetizioni. Le matrici contengono già dei numeri (gli “indizi” di partenza) e solitamente sono una ventina . Ma gli enigmisti già da tempo avevano la sensazione che al di sotto dei 17 dati iniziali non si potesse scendere. Roberto Natalini, matematico presso l’Istituto Applicazioni del Calcolo “M. Picone” di Roma, in un’intervista al giornale on-line Daily Wired ha affermato che “già si era scoperto che con 17 indizi, in certe particolari disposizioni, la soluzione era unica”. Questo nuovo risultato, ottenuto vagliando schema per schema, mostra che 16 numeri di partenza sono insufficienti per giungere ad un’unica soluzione. Continua Natalini: “La novità in questo caso è proprio questa: mentre prima, con 17 indizi, in alcune condizioni c'era l'univocità della soluzione, ma in generale le soluzioni non si trovavano, si è visto che con 16 indizi non è mai possibile arrivare a un'unica soluzione. Questo è l'annuncio che è stato fatto, poi attualmente è in corso la verifica del peer-review”.

In uno schema come quello descritto sopra è possibile inserire 16 indizi in oltre 6 mila miliardi di miliardi di modi. I ricercatori però non hanno analizzato tutte le configurazioni iniziali possibili perché molte di queste sono varianti semplici di un’unica configurazione (ad esempio quella dove al posto del 5 compare il 2). Al netto delle configurazioni utili gli scienziati hanno considerato circa 5 miliardi di condizioni iniziali. Il team di ricercatori ha così implementato un algoritmo capace di analizzare l’unicità della soluzione per una matrice con 16 indizi. Dunque, dopo oltre 7 milioni di ore di calcoli, i matematici irlandesi sono giunti alla conclusione che il numero minimo di dati iniziali per giungere ad un’unica configurazione finale è 17 in quanto con 16 risulta impossibile risolvere unicamente il puzzle. “Si tratta di un algoritmo cosiddetto di 'forza bruta' – ha spiegato Natalini - cioè che va a vagliare tutti i casi possibili - nell'ambito di questa cerchia ristretta - e che al matematico classico abituato a dimostrazioni eleganti a tavolino potrebbe far storcere il naso. Ma nella matematica moderna, a partire dal famoso problema dei Quattro colori risolto negli anni Settanta, il brute-force è ormai diventato una pratica corrente”.

A cento anni dalla nascita di Alan Turing, matematico e da tutti considerato “padre” della moderna Informatica, è stato inserito nella lista delle personalità che nel 2012 verrano celebrate nelle emissioni di francobolli della Royal Mail (le Poste Reali). La dedica di un francobollo è un ulteriore passo, promosso dal governo inglese, per la riabilitazione del matematico inglese morto suicida nel '54 in seguito alle persecuzioni giudiziarie subite per la sua omosessualità. Già nel 2009 l'allora primo ministro Gordon Brown presentò le scuse alla memoria di Turing con le parole: “Per quelli fra noi che sono nati dopo il 1945, in un'Europa unita, democratica e in pace, è difficile immaginare che il nostro continente fu un tempo teatro del momento più buio dell'umanità (…) Così, per conto del governo britannico, e di tutti coloro che vivono liberi grazie al lavoro di Alan, sono orgoglioso di dire: ci dispiace, avresti meritato di meglio”.

Per approfondire la figura di Alan Turing vi segnaliamo il dossier del PRISTEM sul grande matematico inglese.

E' stato annunciata ieri dal Ministro dell'Istruzione e Ricerca Francesco Profumo l'intenzione di indire nel 2012 un maxi-concorso per reclutare nuovi docenti per la scuola italiana. Per ora l’unica certezza, espressa anche dai tecnici del Ministero, è che sarà difficile trovare i principali destinatari di questo concorso: gli insegnanti di Matematica e Fisica. Infatti quelli ancora in ruolo sono vicini al pensionamento e i laureati in queste materie latitano.

Nonostante le difficoltà economiche e i tagli attuati dalla riforma Gelmini, il Ministro ha affermato: “Dobbiamo farlo al più presto. Da 13 anni non ci sono più concorsi pubblici e questo è senz’altro un tema su cui bisogna lavorare”. La situazione è però chiara: pochi soldi, molta burocrazia e pochi laureati di Matematica e Fisica. Dunque concorso sì, ma per insegnare cosa?

Dagli esperimenti Atlas e Cms effettuati con l'acceleratore di particelle Lhc del Cern di Ginevra è stata rilevata l’impronta del bosone di Higgs, meglio nota come “la particella di Dio”. Appare in due grafici, in due curve colorate emerse dalle collisioni di particelle: “È un fantastico risultato” ha commentato la direttrice di Atlas Fabiola Giannotti. Aggiunge l'altro italiano a capo di Cms Guido Tonelli: “Una giornata attesa da vent’anni”.

Il bosone di Higgs, dal nome del suo ideatore il fisico britannico Peter Higgs, fu introdotto nel 1964 per spiegare la massa delle particelle elementari della materia. È un elemento determinante del modello Standard, teoria con la quale gli scienziati descrivono la natura. Se non esistesse bisognerebbe cambiare l’intero disegno architettonico finora concepito. Per trovarlo furono concepiti gli esperimenti al Cern volti a riprodurre le condizioni dell’universo una frazione di secondo dopo il Big bang. Spiega Tonelli che “intanto abbiamo stabilito il suo peso, tra 124 e 125 GeV, e ciò significa che è troppo leggero, non è stabile, e tende ad associarsi con altre particelle, apparendo in forme diverse. Ora dobbiamo pensare che esista qualcosa di più pesante per proteggerlo, una sorta di guardia del corpo, e farlo vivere. È una grande sfida ma che cosa possa essere non lo sappiamo”.

In primavera l’acceleratore sarà riacceso dopo la pausa invernale di manutenzione e riprenderanno gli scontri protonici mentre i computer macineranno i dati necessari da cui ottenere la definitiva conferma dell'esistenza della particella.

traccia del bosone di Higgs