venerdì 24 marzo 2017

A Beautiful Mind

Nel 1949, il ventunenne e talentuoso matematico John Nash entra nella prestigiosa Università di Princeton con una borsa di studio per il dottorato. Refrattario ad instaurare rapporti sociali, Nash ha solo due amici: Charles, il suo compagno di stanza, e le formule matematiche. Ossessionato dal pensiero di trovare un'idea originale a cui applicare le sue formule, John riesce nel suo obiettivo: in una tesi di dottorato di sole 27 pagine espone geniali intuizioni fondamentali allo sviluppo della "Teoria dei Giochi", facendo così diventare obsolete le teorie economiche di Adam Smith. 

Le sue idee gli procurano fama e un importante posto di ricercatore al MIT di Boston, dove conferma la sua intelligenza matematica. In piena "guerra fredda" viene contattato dall'esercito per la sua incredibile capacità di decodificatore. Entra così in contatto con l'"emminenza grigia" William Parcher, oscuro personaggio del governo che lo assolda per una missione top secret. Contemporaneamente John trova anche l'amore di Alicia, una giovane studentessa di fisica, che diventa sua moglie. 

La vita di Nash viene a questo punto sconvolta da una terribile scoperta. Charles, la sua nipotina e lo stesso Parcher sono in realtà solo proiezioni della mente malata di Nash, affetto da una grave forma di schizofrenia. Vagando come un fantasma tra cliniche e manicomi viene sottoposto a numerose sedute di shock insulinico e ad una massiccia dose di farmaci. Grazie all'affetto ed alla vicinanza dei familiari, Alicia in particolare, e alla sua forza mentale riesce ad ignorare le sue allucinazioni, superando incredibilmente la malattia e tornando ad una vita normale. Rinato, Nash diventa docente a Princeton, e nel 1994 è insignito del Premio Nobel per l'economia.

Colori

Si attribuisce in genere la percezione di un colore all'elaboraborazione dei segnali luminosi che giungono al nostro occhio, dopo che un fascio di luce bianca ha rimbalzato su un oggetto e questi ha trattenuto alcune lunghezze d'onda, lasciando arrivare sino a noi solo il colore in questione.
Non è vero.
O meglio, è vero solo in parte: la storia è assai più complicata e variegata.
Una prima cosa è certa: la percezione di un colore (come anche solo di un certo livello di luminosità) dipende dalla nostra elaborazione della luce che giunge agli occhi. Soggetti daltonici, ad esempio, vedono tinte diverse rispetto al resto della popolazione1
Offrire una spiegazione completa e soddisfacente di come e perché noi vediamo i colori esula dall'intento di questa breve paginetta: per quanto ne sappiamo si tratta di un argomento ancora oggi poco definito anche tra gli esperti della materia. In altre parole: le vere ragioni per cui noi vediamo (leggi: la nostra mente vede) i colori non ci sono per nulla chiare.
Di certo occorre considerare che non sono solo gli stimoli fisici esterni, ossia la luce, a farci vedere determinati colori, bensì un'interazione molto complessa che coinvolge anche i fotorecettori della retina ed il nostro sistema neurocerebrale.2
Quanto ci limitiamo ad illustrare brevemente qui di seguito sono le principali ragioni per cui determinate lunghezze d'onda luminose raggiungono i nostri occhi (oppure l'apparecchio fotografico): pur senza entrare in dettagli scientifici (non ne saremmo all'altezza) abbiamo confidenza che qualcosa potrà risultare nuovo e sopratutto utile da sapere quando si scattano fotografie.1

La luce bianca

La luce è un'onda elettromagnetica con lunghezze che variano dai 400 ai 700 nanometri circa.3 Lunghezze d'onda inferiori o superiori non sono visibili ai nostri occhi e sconfinano rispettivamente nel campo dell'infrarosso e dell'ultravioletto.
La luce bianca è quella che ci illumina nella media delle condizioni diurne: contiene in varie proporzioni un miscuglio di tutte le lunghezze d'onda e viene considerata l'illuminazione normale.4



© Chris Ford

È facile separare le varie componenti cromatiche di un fascio di luce bianca facendolo attraversare un prisma, che rifrange le singole lunghezze d'onda verso percorsi diversi.
Tuttavia sono altre, di norma, le ragioni per cui ci pare di scorgere questo o quel colore:2


Assorbimento

E' il caso più generalmente conosciuto di visione dei colori: tutte le lunghezze d'onda della luce incidente sono assorbite da un certo pigmento fatte salve quelle che daranno origine alla sensazione cromatica, le quali sono invece riflesse e giungono quindi ai nostri occhi.



© Paula Izzo

Il colore per assorbimento si osserva sia in luce trasmessa che in luce riflessa.
È l'esempio tipico dei filtri colorati per fotografia.





Anche l'acqua agisce da filtro. Sebbene l'effetto non sia visibile con quantità modeste di liquido, di fronte a masse consistenti come mari o laghi il fenomeno diviene evidente.
Vedi per questo ache la nostra piccola introduzione alla fotografia digitale subacquea.3

Rifrazione





Immagine di Lucas V. Barbosa

Le diverse lunghezze d'onda della luce bianca, rifratte da un prisma, da un vetro molato o da goccioline d'acqua, vengono scisse e disperse, risultando visibili singolarmente. Si spiegano così i colori dell'arcobaleno5.
L'immagine qui a lato evidenzia come un prisma rifrange la luce; notare come il rosso abbia una maggior lunghezza d'onda del viola, e come il raggio viola sia più piegatorispetto al rosso. 4

martedì 21 marzo 2017

Le neuroscienze


Il termine "neuroscienze" deriva dall'inglese "neurosciences", un neologismo coniato nel 1962 circa dal neurofisiologo americano Francis O. Schmitt. Egli capì che si dovevano abbattere le barriere tra le diverse discipline scientifiche, unendone le risorse e gli sforzi, se ci si voleva avvicinare ad una piena comprensione della complessità del funzionamento cerebrale e aveva utilizzato la parola "neuroscienze" (Neurosciences Research Program) per indicare il suo gruppo di ricerca, costituito appunto da scienziati di diversa formazione.
Il complesso di discipline oggi note come neuroscienze rappresenta una scienza sempre più interdisciplinare, che attinge da matematica, fisica, chimica, nanotecnologie, ingegneria, informatica, psicologia, medicina, biologia, filosofia, e va in senso opposto rispetto al confinamento specialistico dello studio del cervello e alla delimitazione del sapere tecnico degli anni passati.
Un ampio spettro di problematiche rientra nell'indagine delle neuroscienze:
lo sviluppo, la maturazione ed il mantenimento del sistema nervoso, la sua struttura anatomica e funzionale con un'attenzione particolare al cervello e al ruolo che esso riveste nel comportamento e nella cognizione. Le neuroscienze cercano di comprendere non solo i normali meccanismi del sistema nervoso, ma anche quello che non funziona adeguatamente nei disturbi dello sviluppo, psichiatrici e neurologici, con l'intento di trovare nuove strade per prevenirli o curarli.

Nel libro "Principi di Neuroscienze" il premio Nobel Eric Kandel dichiara:"Il compito delle neuroscienze è di spiegare il comportamento in termini di attività del cervello. Come può il cervello dirigere i suoi milioni di singole cellule nervose per produrre un comportamento, e come possono essere queste cellule influenzate dall'ambiente? L'ultima frontiera della scienza della mente, la sua ultima sfida, è capire le basi biologiche della coscienza, ed i processi mentali attraverso cui noi percepiamo, agiamo, impariamo e ricordiamo."