La nanotecnologia fa i compiti di matematica

LA VOCE DEL MASTER – In genere è la matematica che aiuta a risolvere questioni in altri ambiti, stavolta è il contrario. Un gruppo di ricercatori in nanotecnologia dell’Università del Michigan e dell’Università del Connecticut ha introdotto una variante di un antico e famoso problema di matematica e hanno trovato anche una soluzione riportata nella rivista Physical Review Letters.

La questione potrebbe essere posta in questo modo. Immaginiamo di voler coprire una finestra con un certo numero di dischi di diverso raggio, sovrapponendoli in modo da non far passare più luce. Qual è il modo migliore? O più in generale, qual è il modo migliore per riempire una zona delimitata con un numero N di cerchi di varia dimensione (o sfere in 3D)? Questo è il nuovo problema di ottimizzazione presentato dagli studiosi, che diversamente dal tradizionale problema di imballaggio permette che i dischi si sovrappongano. Inoltre si differenzia anche da un altro problema simile, quello di copertura, perché i dischi non possono uscire dai confini della figura

Non soddisfatti, non rimborsati

IL PARCO DELLE BUFALE – A febbraio alcuni matematici lanciavano un boicottaggio dell’editore Elsevier, contrario alle normative per la pubblicazione in open access di articoli di ricerca, sei o dodici mesi dopo l’uscita su riviste. L’editore ha fatto marcia indietro, ma è tuttora restio a rimborsare l’acquisto dei suoi prodotti difettosi.

Nel gennaio 2010, su Computers & Mathematics with Applications usciva”A computer application in mathematics“, una paginetta in fondo alla quale M. Sivasubramanian e S. Kalimuthu (email presso budweiser com) scrivevano

Per la prima volta nella storia della matematica, gli autori hanno applicato la tecnologia della magnificazione (software di ingrandimento per lo schermo di un computer, ndr) e ottenuto una soluzione al problema del postulato delle parallele, risalente a quasi 4.300 anni fa. In breve, una proposizione impossibile è stata dimostrata possibile. Questo è un problema problematico. Ulteriori studi faranno nascere un nuovo ramo della scienza matematica

Scherzi da fisico

CULTURA – Arrivo un po’ tardi, ma l’ho visto solo ora. Anche nella comunità scientifica si fanno gli scherzi d’aprile. Quest’anno su arXiv, il sito dove matematici e fisici postano i loro articoli di ricerca prima che vengano pubblicati sulle riviste a revisione paritaria, il primo aprile è stato pubblicato questo paper dal titolo “God as Topological Invariants” (Le divinità come invarianti topologiche).

ecco la traduzione dell’abstract:

Mostriamo qui come il numero di divinità in un universo debba essere uguale alla caratteristica di Eulero della sua varietà sottostante. Incorporando l’argomentazione cosmologica della creazione, il risultato getta un ponte tra la teologia e la fisica e rende l’ateismo una tesi testabile. Le implicazioni teologiche sono profonde dato che il teorema offre nuovi suggerimenti sulla struttura topologica del paradiso e dell’inferno. Le osservazioni astronomiche recenti non possono falsificare il teismo, ma i dati sono leggermente in favore dell’ateismo.

Arkimedeion, il nuovo museo scientifico interattivo dedicato ad Archimede – a Siracusa

EVENTI – Nella nostra rubrica degli eventi pubblichiamo oggi la notizia di un nuovo museo che ha aperto al pubblico nei mesi scorsi. Si tratta di Arkimedeion, il nuovo museo scientifico interattivo di Siracusa, dedicato ad Archimede, il matematico vissuto nel 200 a.C.

Come riportato sul sito di Arkimedeion “Exhibits, testi, spiegazioni e simulazioni sono frutto di una attenta lettura delle opere di Archimede che, a volte fortunosamente, e con molte lacune sono giunte fino a noi. Un team di esperti in fisica e in scienza delle comunicazioni del CNR e dell’Università, in collaborazione con studiosi di Archimede ha coordinato l’elaborazione e la realizzazione delle finalità scientifiche di tutto il materiale presentato”.

Il meritometro

Su Science David Reshef, suo fratello Yakir e altri ricercatori diretti da Pardis Sabeti all’Istituto Broad, una joint-venture dell’MIT e di Harvard, descrivono un nuovo “coefficiente di massima informazione” (MIC), che correla saldamente anche due variabili non lineari.

Esiste già l’indice di correlazione ρ (rho corsivo, precisiamo per i poco vedenti come noi) inventato da Francis Galton, il cugino eccentrico di Darwin, detto anche di Pearson per misurare il rapporto, o meno, tra variabili lineari aleatorie. Il MIC deriva dalla “mutua informazione” teorizzata da Claude Shannon ed è più ambizioso. I suoi algoritmi richiedono una potenza di calcolo mica da ridere, ma ne vale la pena: più l’insieme di dati in cui cercare configurazioni (patterns) è mastodontico e più tira fuori sorprese

OggiScienza TV – Consigli di lettura

Come sbocciano i gigli

E’ primavera, sbocciano i fiori e i matematici si mettono al lavoro. Producendo, per esempio, un’accurata descrizione formale della fioritura dei gigli che potrebbe rivelarsi utile anche per lo sviluppo di nuovi materiali.

CRONACA – L. Mahadevan colpisce ancora. Da anni, questo ingegnere specializzato in matematica con una passione per la fisica macroscopica e per la biologia, docente di matematica applicata all’Università di Harvard, si diverte e scoprire e a descrivere la fisica e la matematica che stanno dietro a fenomeni quotidiani spesso banali, ma tutto sommato poco conosciuti dal punto di vista scientifico. Per esempio l’aggraziato sventolio di una bandiera al vento, oppure la tendenza dei cereali nel latte del mattino ad aggregarsi o ad appiccicarsi alle pareti della tazza. O, ancora, la progressiva formazione di rughe sulle mele che avvizziscono (descrizione che gli è valsa il premio IgNobel nel 1997) o i rapidi movimenti della dionea, una pianta carnivora. Ebbene, l’ultima fatica riguarda i gigli, e in particolare il meccanismo della fioritura

Il cane non ha abbaiato

NOTIZIE – La scienza serve anche a fare la conta. Dell’idiozia umana verrebbe da dire. Nello specifico Mike Spagat e colleghi del college Royal Halloway dell’Università di Londra, si occupano di “matematica della guerra”, e in un articolo pubblicato questa settimana su PLoS Medicine hanno fatto la conta dei morti civili nel conflitto iracheno, dal 20 marzo 2003 (data di inizio dell’invasione delle forze della Coalizione – USA, Regno Unito, Australia, Polonia, varie forze curde e quelle del Congresso Nazionale Iracheno) fino al 19 marzo 2008, cinque anni tondi di conflitto. Non si sono ovviamente limitati a contare i morti, dato che era già disponibile nel database Iraq Body Count (IBC), ma hanno voluto cercare delle regolarità, dei trend in queste morti che possano aiutare la comprensione dell’impatto che questo conflitto ha avuto sulla popolazione civile, anche per mettere a punto possibili strategie di prevenzione

L’algoritmo del bike sharing

NOTIZIE – La matematica può essere utile anche per la mobilità sostenibile. Il bike sharing è una gran bella cosa, specialmente se pensato in maniera più “moderna”: il cittadino può prendere in prestito una bici in uno di centinaia di punti della città e restituirla, una volta fatto il suo percorso, in un altro punto della stessa città. Questo metodo intelligente stimola l’uso di un mezzo ecosostenibile, che non inquina e non crea problemi di parcheggio o intasamenti sulle strade. Pur nella gran soddisfazione dei ciclisti urbani, il metodo hai i suoi punti critici, che diventano più importanti proprio con il crescere della popolarità di questo servizio. Spesso infatti il cittadino non trova una bicicletta libera nel punto di raccolta più vicino, o non è in grado di restituirla una volta usata perché il parcheggio è saturo

La matematica? Può servire per l’integrazione (parte I)

(Pubblichiamo in due parti – qui la seconda – l’intervista di Roberto Cantoni a Giovanni Nicosia, esperto di etnomatematica)

CULTURA – “Ovvio”, penserà una buona parte dei lettori leggendo il titolo. Quasi tutti coloro che abbiano frequentato una scuola superiore avranno infatti incontrato nella loro vita almeno un integrale. Ma l’integrazione di cui si parla qui non è quella dell’analisi matematica. Ci riferiamo invece a un’altra integrazione, quella culturale.

Le classi delle scuole italiane diventano sempre più multiculturali: in alcune zone d’Italia si è raggiunta una percentuale di tutto rispetto di studenti provenienti da famiglie di culture diverse da quelle italiane. Variando la cultura di provenienza degli alunni