Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Risvolti matematici

Se prendiamo una striscia di carta, le diamo un mezzo giro di torsione e uniamo i due lati corti, otterremo un nastro di Möebius, ovvero una figura geometrica con una strana caratteristica: quella di avere un solo lato. Il nastro, che richiama il simbolo dell’infinito (∞) in versione tridimensionale, ha interessato per decenni matematici di tutto il mondo. In particolare, si è tentato a lungo di trovare una equazione che descrivesse la sua forma. Due studiosi dell’University College di Londra, Gert van der Heijden e Eugene Starostin, sono riusciti a trovare la teoria matematica che spiega la figura, applicando equazioni scoperte 20 anni fa e mai pubblicate prima. L'articolo è comparso sull’ultimo numero di Nature Materials.

A decidere la forma finale del nastro di Möebius sono la larghezza e la lunghezza della striscia, le quali determinano zone a diversa “densità energetica” (l’energia elastica immagazzinata, dovuta all’avvolgimento): i  punti di curvatura, per esempio, accumulano molta energia. Quando la striscia viene avvolta, il sistema cerca di ritornare a uno stato di minimo di energia, come accade a un elastico che viene tirato. All’aumentare dell’altezza della striscia, le zone a diversa densità di energia si spostano sulla figura, con il risultato di alterarne la forma finale. Per esempio, strisce lunghe e sottili daranno origine a nastri di Möebius quasi piatti.

Il nastro di Möebius prende il nome da uno dei due matematici tedeschi che, indipendentemente l’uno dall’altro, hanno descritto la sua forma nel 1858. I primi articoli riguardanti questo problema matematico  furono pubblicati nel 1930. “Le equazioni sono applicabili a striscie rettangolari di qualsiasi materiale”, ha affermato John Maddocks dello Swiss Federal Institute of Technology di Losanna, commentando la teoria, “e potrebbero essere utilizzate indifferentemente per prevedere la forma di nanotubi di carbonio, la struttura di molecole biologiche, come anche gli arrotolamenti della corda del telefono”.

(s. m.)

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  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

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  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

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