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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
OVVERO<br />
PARLANDO E RIPARLANDO DI SCIENZA<br />
NUMERI: SIMBOLI E REALTÀ 9<br />
di Franco Brezzi<br />
I TRE MOSCHETTIERI DELLA MATEMATICA 11<br />
di Guido Trombetti<br />
I GRANDI NUMERI DELLA CHIMICA 13<br />
di Luciano Mayol<br />
SOGNANDO CON I NUMERI 15<br />
di Luciano De Menna<br />
ANCHE I FISICI DANNO I NUMERI 17<br />
di Fedele Lizzi<br />
I NUMERI DELLA FILOSOFIA 19<br />
di C<strong>la</strong>udia Megale
Dio ha creato i numeri interi, tutto il resto è opera dell'uomo.<br />
Ma ce n’era proprio bisogno?<br />
Leopold Kronecker<br />
Matematico tedesco del XIX secolo<br />
Studente di Ingegneria del XXI secolo
Gli articoli degli incontri si trovano al sito<br />
www.comeal<strong>la</strong>corte.unina.it
Franco Brezzi<br />
Nato a Vimercate (Mi<strong>la</strong>no) il 29 aprile 1945 e <strong>la</strong>ureato in<br />
Matematica nel 1967 presso l'Università di Pavia, è stato<br />
professore di Analisi Matematica prima presso il Politecnico di<br />
Torino (dal 1975 al 1977), poi presso l'Università di Pavia dal<br />
(1977 al 2006) e infine presso lo IUSS (Istituto Universitario<br />
di Studi Superiori) di Pavia dal 2006 a oggi.<br />
È attualmente direttore dell’Istituto di Matematica Applicata e<br />
Tecnologie Informatiche del CNR, coordinatore dei corsi di<br />
dottorato dello IUSS, presidente dell'Unione Matematica<br />
Italiana e membro dell'Executive Committee del<strong>la</strong> European<br />
Mathematical Society. Fa inoltre parte del Consiglio<br />
Scientifico del CNRS Francese, dell'OCCAM di Oxford (UK) e del<strong>la</strong> SMAI francese. Ha anche fatto parte in<br />
passato del Consiglio Scientifico di numerosi istituti di ricerca nazionali ed internazionali, tra cui <strong>la</strong> SIMAI<br />
(Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale; dal<strong>la</strong> sua fondazione nel 1990 al 2008), il RICAM<br />
di Linz e l'IMDEA di Madrid.<br />
È membro dell’Istituto Lombardo, Accademia di Scienze e Lettere, socio corrispondente dell’Accademia<br />
Nazionale dei Lincei, membro del<strong>la</strong> European Academy of Sciences e membro del Gruppo 2003. È<br />
Commendatore al Merito del<strong>la</strong> Repubblica Italiana per meriti scientifici dal 2006.<br />
È autore di circa 160 articoli scientifici pubblicati su riviste internazionali e di cinque libri. Fa inoltre parte<br />
del comitato di redazione di una ventina di riviste scientifiche internazionali e di numerose col<strong>la</strong>ne di libri.<br />
I suoi interessi scientifici riguardano soprattutto l'analisi numerica delle equazioni a derivate parziali, con<br />
applicazioni a vari settori di interesse ingegneristico come il calcolo strutturale, <strong>la</strong> meccanica dei fluidi e<br />
l'elettromagnetismo.<br />
Ha ottenuto vari premi e riconoscimenti, tra cui il Premio Città di Cagliari nel 1991, <strong>la</strong> T.H.H. Pian Medal<br />
dal<strong>la</strong> International Society for Computational Engineering and Sciences nel 2000, <strong>la</strong> Fellowship del<strong>la</strong> IACM<br />
(International Associatiation for Computational Mechanics) nel 2002, <strong>la</strong> nomina a Higly Cited Researcher<br />
dello Institute for Scientific Information di Fi<strong>la</strong>delfia nel 2002, <strong>la</strong> Gauss-Newton Medal del<strong>la</strong> IACM nel<br />
2004, il Von Neumann Award del<strong>la</strong> SIAM (Society for Industrial and Applied Mathematics, Stati Uniti) nel<br />
2009 e il premio Gili-Agostinelli del<strong>la</strong> Accademia delle Scienze di Torino nel 2010.
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
NUMERI: SIMBOLI E REALTÀ<br />
Franco Brezzi<br />
Professore di Analisi matematica<br />
IUSS - Istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia<br />
Il ruolo del Numero nel<strong>la</strong> nostra civiltà è<br />
più complesso di quanto non si possa pensare a<br />
prima vista. Per cominciare, il numero riveste<br />
ancora un carattere cabalistico e misterioso. In<br />
generale, l’uomo del<strong>la</strong> strada si trova in<br />
imbarazzo se gli si chiede di definire cosa sia un<br />
numero. Tutti capiscono benissimo il significato<br />
di “tre caramelle” o di “tre pere”. Non tutti<br />
capiscono a fondo il significato di “tre”. Forse<br />
anche questa sottile elusività ha contribuito, nel<br />
tempo, a far sì che al numero venissero attribuiti<br />
arcani significati simbolici (ad esempio il 3 o il 7)<br />
e misteriosi poteri (ad esempio, in modi diversi,<br />
il 17 o il 666).<br />
Ma anche al di là degli aspetti cabalistici,<br />
è tutto il rapporto con gli aspetti quantitativi che<br />
riesce difficile, spesso antipatico, a volte<br />
totalmente repulsivo. Con <strong>la</strong> stessa scienza, ed<br />
in partico<strong>la</strong>re con tutte le discipline che praticano<br />
con serietà il metodo scientifico, <strong>la</strong> nostra<br />
società ha un rapporto di amore-odio quasi<br />
schizofrenico. Basta guardare <strong>la</strong> nostra<br />
pubblicità per notare come <strong>la</strong> scienza e <strong>la</strong> stessa<br />
ragione vengano, a seconda dei casi, esaltate o<br />
disprezzate.<br />
La stessa schizofrenia si manifesta nelle<br />
discipline che pur avvalendosi del nome di<br />
Scienze, hanno col metodo scientifico rapporti<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
ancora saltuari. Ma mentre <strong>la</strong> medicina, da un<br />
<strong>la</strong>to, tende a fare un uso sempre maggiore di<br />
strumenti che danno risposte quantitative, ed in<br />
generale ad avere rapporti sempre più stretti col<br />
metodo scientifico, dall’altro <strong>la</strong>to sembrano in<br />
controtendenza <strong>la</strong> sostituzione dei vecchi voti<br />
con giudizi del tipo “sufficiente, discreto, buono,<br />
ottimo”, ed innovazioni pedagogiche simili.<br />
L’aspetto più ostico del rapporto tra<br />
cittadini e numeri si trova però nell’uso che<br />
viene fatto dei numeri per quantificare i rischi.<br />
Indubbiamente tale quantificazione è a volte<br />
proibitiva. La probabilità di beccarsi il c<strong>la</strong>ssico<br />
vaso da fiori in testa camminando sul<br />
marciapiede potrebbe, almeno teoricamente,<br />
essere misurata (ma il risultato dovrebbe<br />
dipendere da molti fattori come il tipo di strada,<br />
<strong>la</strong> stagione, l’ora, etc.). Ma <strong>la</strong> probabilità che il<br />
Vesuvio esploda, o che un meteorite rada al<br />
suolo Pavia sarebbe molto, molto più difficile da<br />
misurare. E <strong>la</strong> stima del<strong>la</strong> probabilità di trovare,<br />
nei prossimi mille anni, nel<strong>la</strong> nostra ga<strong>la</strong>ssia,<br />
omini con pelle zebrata verde e gial<strong>la</strong> avrebbe<br />
margini di errore assolutamente ridicoli.<br />
Il problema più grave, però, non è tanto<br />
<strong>la</strong> stima delle probabilità: è, piuttosto, l’uso che<br />
<strong>la</strong> nostra ragione tende a farsene. <strong>Come</strong><br />
l’esigenza, di cittadini e politici, di avere sempre<br />
e solo situazioni “a rischio zero” (che ovviamente<br />
sono del tutto impossibili) o l’ingannevole<br />
valutazione istintiva delle probabilità, che rende i<br />
numeri ritardatari tanto appetibili e i venditori di<br />
schemi sicuri (per vincere a Lotto, Roulette e<br />
Superenalotto) tanto ricchi. Di tutto questo<br />
parleremo. Molto spesso scherzando, ma sempre<br />
con qualche sottofondo di verità: è matematica,<br />
perbacco!!<br />
9
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
10
I TRE MOSCHETTIERI<br />
DELLA MATEMATICA<br />
Guido Trombetti<br />
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
Professore di Analisi matematica<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
Che i numeri non siano tutti uguali è<br />
un’ovvietà. Il perché però alcuni godano di una<br />
fama maggiore di altri è dovuto a circostanze<br />
partico<strong>la</strong>ri. Talvolta dettate dal caso.<br />
Se c’è un numero che più di tutti ha<br />
destato l’attenzione di matematici e non è<br />
sicuramente . Ma chi è ? Uno studente delle<br />
scuole medie risponderebbe che è 3.14. Tre e<br />
quattordici… Il che va certamente bene per<br />
risolvere i suoi esercizi. Ma cosa si nasconde<br />
dietro questo simbolo? Cosa realmente<br />
rappresenta? Nel<strong>la</strong> realtà pigreco nasce dal<strong>la</strong><br />
necessità di misurare <strong>la</strong> lunghezza di una<br />
circonferenza o l’area del cerchio. Fin<br />
dall’antichità è stato approssimato in tanti modi.<br />
Prima dai babilonesi con 3,125. Poi dagli<br />
egiziani con 3,160. Bisogna aspettare il III<br />
secolo a.C. perché tale numero venga<br />
all’attenzione di Archimede. Lo stratagemma<br />
usato da Archimede per ottenere una<br />
approssimazione di fu quello di costruire<br />
poligoni inscritti e circoscritti ad una<br />
circonferenza di diametro 1 e di considerare<br />
poligoni con un numero di <strong>la</strong>ti via via più grande.<br />
Aumentando il numero dei <strong>la</strong>ti del poligono<br />
inscritto e di quello circoscritto i due perimetri si<br />
avvicinano (tendono) ad uno stesso valore.<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
Questo valore è proprio . Con 96 <strong>la</strong>ti<br />
Archimede trovò che il perimetro interno era<br />
3,14084 e quello esterno 3,142858. Archimede<br />
però ignorava il fatto che tale numero godesse di<br />
una proprietà che solo 2000 anni dopo qualcuno<br />
avrebbe dimostrato: pigreco è un numero<br />
irrazionale ovvero non esprimibile come rapporto<br />
di due numeri interi. In realtà pigreco è<br />
qualcosa di più. E’ un numero trascendente.<br />
Tanto per capirci … <strong>la</strong> radice quadrata di due non<br />
è razionale. Ma è soluzione di una semplicissima<br />
equazione: x 2 =2. Una cosa del genere non è<br />
vera per pigreco.<br />
pigreco non è l’unico numero<br />
trascendente. I numeri trascendenti sono infiniti,<br />
“molti di più” di quelli non trascendenti.<br />
Se ad esempio deposito in banca 1<br />
milione di euro e ricevo l’interesse del 100%<br />
all’anno, dopo un anno avrò 2 milioni di euro. Se<br />
<strong>la</strong> banca mi da un interesse del 50% ogni 6 mesi<br />
dopo 6 mesi avrò con 1,5 milioni di euro. E dopo<br />
un anno 1,5 più il 50% di 1,5 milioni di euro.<br />
Quindi 2,25 milioni di euro. E 2,25 altro non è<br />
che (1 +1/2) 2 .Se l’interesse è 1/12 del 100% al<br />
mese dopo un anno avrò di (1+1/12) 12 =2.62…<br />
milioni di euro. E così passando all’interesse<br />
giorno per giorno dopo un anno avrò con<br />
(1+1/365) 365 = 2,71…milioni di euro. Sempre <strong>la</strong><br />
stessa formu<strong>la</strong>: (1+1/n) n . <strong>Come</strong> fare per<br />
avvicinarsi sempre di più al caso limite in cui<br />
l’interesse è calco<strong>la</strong>to “istante per istante”? E’<br />
istintivo rispondere: basta prendere “n uguale ad<br />
infinito”. Cioè fare quello che in matematica si<br />
chiama “ limite per n che tende all’infinito”. In<br />
tal caso dopo un anno avrò<br />
2,7182818284590…milioni di euro. Questo<br />
numero è noto come numero di Nepero. Nel<strong>la</strong><br />
11
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
top ten dei numeri più gettonati è secondo solo a<br />
pigreco. <strong>Come</strong> pigreco anche e è un numero<br />
trascendente.<br />
Ma cosa hanno in comune pigreco ed e,<br />
oltre al fatto di essere trascendenti? Apparentemente<br />
nul<strong>la</strong> ma non è così.<br />
Tutti sanno che nessun numero reale<br />
elevato al quadrato da risultato -1. Un quadrato<br />
è sempre positivo. Così i matematici, quasi per<br />
gioco, si sono inventati un nuovo numero. Il<br />
numero i, “l’unità immaginaria” battezzato così<br />
da Cartesio nel 1637. Eppure il suo quadrato di<br />
immaginario non ha proprio nul<strong>la</strong>, infatti è -1.<br />
Insieme a lui nascono anche i numeri complessi.<br />
A lungo considerati “artifici” e non numeri.<br />
“Numeri che non dovrebbero esistere”. Perché il<br />
numero complesso abbia senso, il concetto<br />
stesso di numero deve prima essere deconte-<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
stualizzato dal<strong>la</strong> realtà. Il numero non deve solo<br />
rappresentare uno strumento per contare<br />
monete, stimare lunghezze, misurare lo scorrere<br />
del tempo.<br />
Nel<strong>la</strong> mia fantasia, come ho già scritto in<br />
altra sede, questi tre numeri sono come i tre<br />
moschettieri.<br />
pigreco è gaudente e festaiolo come<br />
Porthos. Il numero e invece è meno conosciuto<br />
di pigreco. Rispetto al quale appare più<br />
riservato. Quasi ritroso. Mi ricorda Athos.<br />
Saggio. Il numero i mi sembra raffinato,<br />
serafico, misterioso come Aramis.<br />
Il col<strong>la</strong>nte dei tre moschettieri non lo<br />
dimentichiamo era D’Artagnan.<br />
Quello di pigreco, e ed i, <strong>la</strong> più bel<strong>la</strong><br />
formu<strong>la</strong> del mondo: (e) ixpigreco + 1=0<br />
12
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
I GRANDI NUMERI DELLA CHIMICA<br />
Luciano Mayol<br />
Professore di Chimica organica<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
Volendo indicare in forma iperbolica una<br />
moltitudine di oggetti, di persone, si ricorre<br />
solitamente a espressioni del tipo “numero<br />
astronomico”, “fol<strong>la</strong> oceanica”, ecc. A nessuno (o<br />
quasi) verrebbe mai in mente di usare allo scopo<br />
immagini prese dal<strong>la</strong> Chimica, <strong>la</strong> scienza<br />
dell’immensamente piccolo. Eppure, in tema di<br />
grandi numeri, <strong>la</strong> Chimica non è seconda ad<br />
alcun’altra disciplina. Vediamo perché,<br />
introducendo, innanzitutto, il numero del<strong>la</strong><br />
Chimica per antonomasia, il Numero di<br />
Avogadro. Ogni sostanza chimica è costituita da<br />
atomi, ioni o molecole che non possono essere<br />
divisi in particelle più piccole senza cambiare <strong>la</strong><br />
natura del<strong>la</strong> sostanza stessa. Per ragioni<br />
facilmente intuibili, i chimici utilizzano per i loro<br />
calcoli un’unità di misura, <strong>la</strong> mole, che contiene<br />
un numero fisso di queste particelle elementari.<br />
La mole è una quantità di materia manipo<strong>la</strong>bile,<br />
dell’ordine dei grammi. Ad esempio, una mole di<br />
acqua ha una massa di 18 grammi e una di<br />
saccarosio di 342 grammi, ed entrambe<br />
contengono lo stesso numero di molecole. Tale<br />
numero, detto Numero di Avogadro, è<br />
straordinariamente grande (6 x 10 23 , ossia, 6<br />
seguito da 23 zeri!). Al suo cospetto, i numeri<br />
del macrocosmo sono quisquilie, pinzil<strong>la</strong>cchere,<br />
direbbe Totò! Facciamo qualche confronto. Si<br />
stima che il numero di stelle del<strong>la</strong> nostra<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
ga<strong>la</strong>ssia sia compreso tra 200 e 600 miliardi (2 -<br />
6 x 10 11 ). Quindi, da un semplice calcolo, si può<br />
dedurre che il numero di molecole contenute in<br />
una so<strong>la</strong> mole di acqua (18 grammi, una tazzina<br />
da caffè) è almeno 1.000 miliardi (10 12 ) di volte<br />
più grande del numero di tutte le stelle presenti<br />
nell’intera ga<strong>la</strong>ssia! Un’altra considerazione può,<br />
forse, servire ancora meglio a dare l’idea<br />
dell’entità dei numeri in gioco. Il volume<br />
complessivo del<strong>la</strong> massa oceanica è stimato<br />
intorno a 1.370 milioni di Km 3 , pari a circa 1.4 x<br />
10 21 litri. Immaginiamo di versare a Marechiaro<br />
<strong>la</strong> tazzina di acqua di cui sopra e di attendere un<br />
tempo sufficientemente lungo da permettere un<br />
perfetto mesco<strong>la</strong>mento dell’acqua di tutti gli<br />
oceani (tale processo è puramente ipotetico,<br />
ovviamente). Si può facilmente calco<strong>la</strong>re che<br />
ogni litro d’acqua, raccolto in un punto qualsiasi<br />
del globo terracqueo, magari alle Isole Fiji, per<br />
esempio, conterrebbe un numero significativo di<br />
molecole del<strong>la</strong> tazzina iniziale (circa 400). Sul<strong>la</strong><br />
base di considerazioni analoghe, posso<br />
affermare che, se uno fa una doccia e, dopo<br />
qualche giorno, si bagna in uno specchio di mare<br />
non troppo distante, ha <strong>la</strong> ragionevole certezza<br />
di venire a contatto con un numero cospicuo di<br />
molecole già incontrate nel<strong>la</strong> stanza da bagno.<br />
Quindi, l’asserzione di Eraclito, secondo cui non<br />
ci si bagna mai due volte nel<strong>la</strong> stessa acqua, a<br />
livello moleco<strong>la</strong>re, non è poi rigorosamente vera!<br />
Giocando con i numeri del<strong>la</strong> Chimica, si può<br />
giungere a tante conclusioni interessanti, spesso<br />
distanti dal<strong>la</strong> percezione comune. Se chiediamo<br />
a un signore in un bar se il caffè che sta<br />
tranquil<strong>la</strong>mente gustando contiene cianuro,<br />
risponderà certamente di no (altrimenti non lo<br />
berrebbe!). Invece il cianuro c’è (e come!), ma è<br />
presente in concentrazione tale da non essere<br />
13
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
nocivo. Per dare un’idea, <strong>la</strong> concentrazione<br />
massima di cianuro legalmente tollerata<br />
nell’acqua potabile è dell’ordine di 10 -7 mo<strong>la</strong>re,<br />
corrispondente a un numero di ioni cianuro per<br />
litro 100 mi<strong>la</strong> volte più alto del numero di stelle<br />
del<strong>la</strong> ga<strong>la</strong>ssia! Disponendo di uno strumento<br />
sufficientemente sensibile, è possibile<br />
evidenziare in un campione <strong>la</strong> presenza di<br />
sostanze insospettate. Se, al contrario, in un<br />
campione non è rilevata una partico<strong>la</strong>re<br />
sostanza, non si può escludere con assoluta<br />
certezza che essa sia presente lo stesso. La soglia<br />
di rilevazione dei moderni metodi analitici è,<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
infatti, nel migliore dei casi, intorno a 10 -15<br />
mo<strong>la</strong>re (corrispondente a circa 600 milioni di<br />
particelle per litro). Così, se, ad esempio, in un<br />
litro di una soluzione in esame ci sono 10 milioni<br />
di molecole di cocaina, il valore di<br />
concentrazione di droga misurato risulterà zero.<br />
Appare evidente, dunque, che il significato del<br />
numero zero in Chimica è diverso da quello cui<br />
siamo comunemente abituati: se una persona<br />
possiede 10 milioni di euro, il suo patrimonio<br />
non risulterà certo essere zero (tranne, forse,<br />
che per il fisco!).<br />
14
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
SOGNANDO CON I NUMERI<br />
Luciano De Menna<br />
Professore di Elettrotecnica<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
La prima immagine che mi è venuta in<br />
mente, quando mi hanno chiesto di scrivere su<br />
“cinema e numeri”, è stata quel<strong>la</strong> del<strong>la</strong> sequenza<br />
iniziale “... cinque, quattro tre, due, uno ...” che<br />
si vedeva un tempo nelle pellicole non ancora<br />
definitivamente montate. Dopo quel conto al<strong>la</strong><br />
rovescia, <strong>la</strong> magia del cinema incominciava.<br />
Poi ho provato a contare con i titoli dei<br />
film: Il primo cavaliere, La seconda moglie, Il<br />
terzo uomo, Quarto potere, Il quinto elemento,<br />
Il sesto senso, Il settimo sigillo, Otto donne e un<br />
mistero, "9", Dieci piccoli indiani o I dieci<br />
comandamenti. Ci sono anche i numeri frazionari<br />
come in Otto e mezzo e Nove settimane e<br />
mezzo. Insomma, ci sono tutti. Del resto era<br />
inevitabile visto che il cinema rappresenta <strong>la</strong><br />
nostra vita o, a volte, dà corpo alle nostre<br />
fantasie, e queste e quel<strong>la</strong> sono infarcite di<br />
numeri: numeri come misura, spesso denaro,<br />
come in La ragazza da un milione di dol<strong>la</strong>ri, ma<br />
anche peso, come in Ventuno grammi -<br />
dovrebbe essere il peso dell'anima -, o distanza,<br />
Mille miglia lontano o Ventimi<strong>la</strong> leghe sotto i<br />
mari. Ma anche numeri come simboli, come in Pi<br />
greco - il teorema del delirio. E naturalmente i<br />
numeri sono presenti non solo nei titoli:<br />
ricordate l'allucinante parete ricoperta di numeri<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
di A beautiful mind, o <strong>la</strong> <strong>la</strong>vagna piena di<br />
formule di Will Hunting - Genio ribelle e di<br />
Sipario strappato? Ma comunque i numeri al<br />
cinema non rappresentano mai veramente se<br />
stessi, sono dei simboli: non si può chiedere allo<br />
spettatore di capire, con un colpo d’occhio,<br />
formule complesse o operazioni matematiche.<br />
Il creatore di B.C., Johnny Hart, un<br />
cartoonist le cui strip erano abitate da buffi<br />
omini dell'età del<strong>la</strong> pietra rigorosamente vestiti<br />
di una pelle d'animale gettata su di una spal<strong>la</strong>,<br />
aveva immaginato così <strong>la</strong> nascita dell'amicizia<br />
tra noi e i numeri. Due trogloditi, ma mica tanto,<br />
discutono tra loro mentre sullo sfondo si vedono<br />
pasco<strong>la</strong>re delle pecore ed un toro solitario.<br />
Quello più alto dice all’altro “Se tu mi dai il tuo<br />
toro, io ti do tante pecore”. L’altro ci pensa su<br />
un po’ e poi dice “Sì, ma tante quante?”. Chi sa<br />
se è andata proprio così, se cioè l’esigenza<br />
primaria è stata quel<strong>la</strong> di rego<strong>la</strong>re il mondo delle<br />
quantità. Alcuni sostengono che è nata prima<br />
l’esigenza dei numeri ordinali, primo, secondo<br />
ecc., per rego<strong>la</strong>re il mondo delle gerarchie:<br />
anche nel branco dei lupi il capo mangia per<br />
primo ed è il primo in tutto.<br />
Ma poi all'improvviso mi ha fulminato<br />
una banale verità: i numeri sono il gioco. Con i<br />
numeri noi giochiamo e ci sono numeri in tutti i<br />
giochi: nelle carte, nel<strong>la</strong> roulette, nei dadi, nelle<br />
schedine, nelle lotterie e quindi, a Napoli, nel<br />
lotto. E allora ho ricordato quel bellissimo film di<br />
Anna Bucchetti sul gioco del lotto, Dreaming by<br />
numbers. Una poetica registrazione di una realtà<br />
che a Napoli, nel bene e nel male, è di casa. Ci<br />
voleva una mi<strong>la</strong>nese trapiantata ad Amsterdam,<br />
per fare un quadro così affettuoso di questa<br />
nostra disgraziata città. Nel documentario veniva<br />
15
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
intervistato il mio amico Giuseppe Imbucci, che<br />
da un po’ ci ha <strong>la</strong>sciato, storico ed esperto del<br />
gioco e del<strong>la</strong> povertà, come lui amava definirsi.<br />
“Lucià - mi diceva - più c’è povertà e più si<br />
gioca; è un teorema!”<br />
Ho trascritto uno dei brani dell’intervista:<br />
“Il gioco del lotto non è innocente…Il gioco del<br />
lotto in se ha un sistema e un’ambizione che è<br />
quel<strong>la</strong> di interpretare il mondo, perché rinvia ad<br />
una cultura antichissima, precristiana, <strong>la</strong> cultura<br />
pitagorica... e al<strong>la</strong> “Kaba<strong>la</strong>”. “Ta Kabalà” è una<br />
paro<strong>la</strong> che rinvia al<strong>la</strong> interpretazione<br />
numerologica del<strong>la</strong> vita. Il pitagorismo nasce<br />
sulle rive del mare. Lì, se non avevi come<br />
scrivere, potevi usare i “kalculos”. “Kalculos” in<br />
greco significa pietrina, pietra… in realtà significa<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
anche far di calcolo.” Poi posando sul tavolo un<br />
sassolino, continuava: “Questo “Kalculos”,<br />
questa pietrina è il numero uno; è anche il punto<br />
e due “Kalculos” fanno <strong>la</strong> semiretta e tre<br />
necessariamente fanno il triangolo, fino al<br />
disegno del<strong>la</strong> “Tetraktis”, i dieci numeri, che era<br />
il simbolo che i pitagorici portavano sul petto. Ed<br />
in questi dieci numeri è contenuta in nuce tutta<br />
l’immagine del mondo. Il pitagorismo è un<br />
grande sistema simbolico, che si tramanda poi<br />
nel<strong>la</strong> “Kaba<strong>la</strong>”, fino al<strong>la</strong> nostra “Smorfia”<br />
napoletana. E questa città, che è tra le città più<br />
antiche d’Europa, nel<strong>la</strong> sua cultura popo<strong>la</strong>re<br />
pratica quest’antichissima civiltà. La pratica<br />
inconsapevolmente... misteriosamente e…<br />
quotidianamente… con semplicità”.<br />
16
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
ANCHE I FISICI DANNO I NUMERI<br />
Fedele Lizzi<br />
Professore di Teoria quantistica dei campi<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
In fisica usiamo tanti numeri, in qualche<br />
modo il <strong>la</strong>voro del fisico consiste nel dare i<br />
numeri. Un teorico “calco<strong>la</strong>” numeri, un fisico<br />
sperimentale misura quantità fisiche, che sono<br />
poi altri numeri.<br />
Fra i tanti numeri che si calco<strong>la</strong>no e<br />
misurano alcuni hanno uno status speciale, le<br />
costanti fondamentali. Tra<strong>la</strong>scio qui le costanti<br />
fondamentali matematiche come , o <strong>la</strong> e di<br />
Napier trattane altrove. Queste sono costanti<br />
assolute, nel senso che non è possibile concepire<br />
un mondo in cui il loro valore sia diverso<br />
(almeno io non ci riesco)!<br />
Invece parliamo delle costanti<br />
fondamentali del<strong>la</strong> fisica. Fra queste tre hanno<br />
un ruolo basi<strong>la</strong>re, e su di esse si basano teorie<br />
fondamentali. La velocità del<strong>la</strong> luce c, al<strong>la</strong> base<br />
del<strong>la</strong> re<strong>la</strong>tività speciale, <strong>la</strong> costante di P<strong>la</strong>nck e<br />
<strong>la</strong> costante di gravitazione universale G,<br />
rispettivamente al<strong>la</strong> base del<strong>la</strong> meccanica<br />
quantistica e del<strong>la</strong> teoria del<strong>la</strong> gravitazione,<br />
soprattutto nel<strong>la</strong> sua moderna versione del<strong>la</strong><br />
re<strong>la</strong>tività generale.<br />
Ci sono differenze fondamentali con le<br />
costanti matematiche. La prima è che mentre<br />
queste si calco<strong>la</strong>no, le costanti fisiche vanno<br />
misurate. Ovvero dobbiamo fare un esperimento<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
per valutarle, ed avremo un numero con una<br />
precisione che non sarà mai assoluta, se<br />
vogliamo avere altre cifre decimali dovremo fare<br />
un altro esperimento migliorato (e più costoso!)<br />
Inoltre in generale sono quantità<br />
dimensionali, ovvero hanno delle unità di<br />
misura, per esempio c=299792458 m/sec. Ma<br />
avremmo anche potuto scrive c=112,664<br />
miliardi di miglia al<strong>la</strong> settimana, oppure<br />
c=13724,2 calorie per minuto al<strong>la</strong> libbra al<br />
pollice. Il fatto è che c è una quantità<br />
dimensionale, con le dimensioni di una<br />
lunghezza diviso un tempo, e possiamo scegliere<br />
le unità di misura che vogliamo. È possibile<br />
immaginare mondi in cui queste costanti sono<br />
differenti. Un divertente libro di Gamow,<br />
intito<strong>la</strong>to “Mr. Tompkins”, immagina un universo<br />
dove <strong>la</strong> velocità del<strong>la</strong> luce è molto più bassa...<br />
Quindi il valore numerico di queste costanti<br />
universale è accidentale ed ha a che fare con<br />
come noi abbiamo scelto le nostre unità di<br />
misura. E con una convenzione diversa possiamo<br />
cambiarne il valore a piacimento.<br />
Ma c’è una eccezione, <strong>la</strong> costante di<br />
struttura fine dell’elettromagnetismo, che rego<strong>la</strong><br />
l’intensità del<strong>la</strong> forza elettromagnetica: =<br />
1/137. Questa è un numero puro, ovvero non<br />
necessita di unità di misura, al pari di , ma è<br />
anche una quantità fisica misurabile come c, e<br />
possiamo immaginar<strong>la</strong> con un valore diverso (e<br />
in effetti ad alte energie il suo valore cambia). E<br />
dato che è un numero puro, il suo valore non<br />
cambia con le unità di misura scelte. Volendo lo<br />
potremmo facilmente comunicare (magari in<br />
forma binaria) ad un alieno, che si potrebbe fare<br />
un’idea del nostro stato di avanzamento<br />
tecnologico dal numero di cifre decimali che<br />
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
siamo stati capaci di calco<strong>la</strong>re e misurare. E se<br />
gli alieni sanno molte più cifre decimali di noi?<br />
Allora facciamoci subito dire come hanno fatto a<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
convincere i loro politici a dare più soldi al<strong>la</strong><br />
ricerca!<br />
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
I NUMERI DELLA FILOSOFIA<br />
C<strong>la</strong>udia Megale<br />
Dottoranda in Scienze Filosofiche<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
Siamo anche numeri, <strong>la</strong> nostra vita ne è<br />
scandita da una serie infinita, codici personali di<br />
conto corrente e di carte di credito; numeri degli<br />
anni che passano per quel tempo che<br />
irreversibilmente dà forma al nostro esistere<br />
come teorizzava, agli inizi del Novecento il<br />
francese Bergson, scrivendo di Materia e<br />
memoria.<br />
Oggi, non stupisce che<br />
2760889966649 è il numero scelto da Mattia<br />
Balossino e che il 2760889966651 sia quello cui<br />
si associa Alice Del<strong>la</strong> Rocca, i due protagonisti<br />
del fortunato romanzo di Paolo Giordano da cui è<br />
stata tratta di recente l’omonima pellico<strong>la</strong> diretta<br />
da Saverio Costanzo. I due ragazzi sono infatti<br />
paragonati a “coppie di numeri primi che se ne<br />
stanno vicini, anzi quasi vicini perché tra di loro<br />
c’è sempre un numero pari che gli impedisce di<br />
toccarsi per davvero”; sono attratti l'uno<br />
dall’altro, ma divisi da un invalicabile ostacolo. Si<br />
avvertono emarginati da una società che non li<br />
comprende o forse che loro non comprendono. E<br />
sono “Numeri, simboli e realtà” in questa età del<br />
post moderno che riscopre a suo modo e vive<br />
anche nel<strong>la</strong> letteratura l’intimo significato<br />
filosofico del numero. Esso ha una storia<br />
antichissima che attraversa tutto il pensiero<br />
occidentale con un versante ontologico (<strong>la</strong><br />
“natura” dei numeri) e uno epistemologico<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
corrispondente al<strong>la</strong> svolta cartesiana (<strong>la</strong><br />
giustificazione delle matematiche).<br />
Per gli antichi Greci i numeri erano<br />
figure cui si riducono tutte le cose “tutte le cose<br />
che si conoscono” come si legge in un<br />
frammento di Filo<strong>la</strong>o; è un’appartenenza non<br />
molto diversa da quel<strong>la</strong> sostenuta da Galileo<br />
Galilei a proposito del “gran libro del<strong>la</strong> natura<br />
(…) scritto in caratteri matematici”, in triangoli,<br />
linee e punti ma questa volta espressione di una<br />
misura e non più di una qualità-copia dell’idea<br />
come nel Timeo p<strong>la</strong>tonico. Dal<strong>la</strong> fase realistica di<br />
matrice pitagorica secondo <strong>la</strong> quale il numero è<br />
elemento costitutivo del<strong>la</strong> realtà, accessibile non<br />
ai sensi ma al<strong>la</strong> ragione al moderno con<br />
Cartesio, Newton, Leibniz e Kant – tanto per<br />
ricordare i matematici e filosofi più noti che<br />
hanno aperto <strong>la</strong> fase soggettivistica: il numero è<br />
un’idea, una manifestazione del pensiero. Per<br />
Kant è uno schema, <strong>la</strong> cui novità sta nel suo non<br />
rappresentare un’operazione empirica, cioè<br />
effettuata sul materiale sensibile, ma di essere<br />
un’attività intellettuale che opera sul molteplice<br />
dato dall’intuizione sensibile pura (nelle forme<br />
dello spazio e del tempo). Con lo scritto di<br />
Frege sui Fondamenti dell’aritmetica del 1884 si<br />
può indicare l’inizio di un’altra fase delle re<strong>la</strong>zioni<br />
tra matematica e filosofia a noi più vicina: il<br />
numero è oggettivo ma non reale, nel senso che<br />
gli viene riconosciuta l’estensione del concetto e<br />
<strong>la</strong> capacità di rappresentazione. Il che è in<br />
sintonia con il vissuto dell’uomo contemporaneo<br />
al centro del messaggio numerico del fortunato<br />
testo letterario che, non a caso, ricorda lo studio<br />
di Riemann per aver mesco<strong>la</strong>to i “numeri<br />
immaginari” con <strong>la</strong> funzione zeta descritta da un<br />
paesaggio in quattro dimensioni, le prime due<br />
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II<br />
Numeri: simboli e realtà<br />
utili a tracciare le coordinate di detti numeri<br />
nel<strong>la</strong> funzione; le altre per descrivere il numero<br />
immaginario prodotto dal<strong>la</strong> funzione, quell’im-<br />
Centro di Ateneo per <strong>la</strong> Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa<br />
Università degli Studi di Napoli Federico II<br />
maginario e quel<strong>la</strong> funzione di cui hanno ancora<br />
bisogno i nostri pensieri e le nostre solitudini nel<br />
mondo moderno delle globali comunicazioni.<br />
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