Il numero della Natura

Dall’orbita dell’elettrone di Bohr all’equatore, ecco il codice matematico della vita che ritroviamo nel 5G e nell’industria 4.0

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4 marzo, ovvero 14.3, o meglio 3.14 (per gli anglosassoni), ovvero le prime 3 cifre significative del numero Pi Greco, quelle che tutti ricordano magari associandole a una mai sopita sensazione di estraniazione. Eppure Pi Greco è un concetto di rara bellezza: è la «costante» per antonomasia capace di esprimere il valore del rapporto fra la lunghezza di una circonferenza e del corrispondente diametro, e vale per tutte le circonferenze che possiate immaginare: quella dell’equatore come quella infinitesima descritta dall’orbita dell’elettrone di Bohr. Una definizione elegante e compatta a cui corrisponde una espressione numerica con infinite cifre decimali (essendo un numero irrazionale, peggio ancora, trascendente!), di cui allo stato attuale se ne conoscono «soltanto» meno di un milione di miliardi. Trovarle tutte è una sfida del genere umano iniziata oltre 25 secoli fa e tuttora in grado di appassionare alcuni fra i più brillanti cervelli del Pianeta.

Se non avessimo Pi Greco non avremmo una chiave interpretativa fondamentale della matematica (e dunque del nostro mondo), così come se privassimo l’alfabeto di una vocale l’intera nostra letteratura perderebbe di senso. E senza la matematica la nostra vita sarebbe diversa. Non potremmo effettuare previsioni del tempo per capire se pioverà e che temperatura ci sarà nella nostra città, o scoprire in anticipo se un fiume esonderà o resterà entro gli argini in caso di onde di piena. Ma nemmeno usare videogiochi, i motori di ricerca per interrogare il web, trasmettere foto e filmati con i nostri cellulari, fare acquisti in rete sicuri grazie ad algoritmi di crittografia. E ancora non potremmo rivelare la natura frattale di strutture biologiche e vegetali, capire se le polveri sottili sulle nostre città supereranno o meno i limiti stabiliti per legge, e progettare interventi chirurgici sul nostro cuore ottimizzando by-pass coronarici o la forma di valvole artificiali. Sorprendente? Non più di tanto se pensiamo che Pitagora sosteneva che tutto fosse numero e che Galileo riteneva che la matematica fosse il linguaggio con cui è scritta la natura e che, per bontà divina, la nostra mente ragionasse proprio in termini matematici al fine di indagare e conoscere la natura stessa.

E ancora non potremmo usare algoritmi di data analysis e intelligenza artificiale per scoprire come l’industria 4.0 e le comunicazioni 5G cambieranno il nostro modo di lavorare e comunicare, naturalmente quando il Covid19 sarà un lontano ricordo. E durante questa transizione la scienza dei numeri ci consente di avere un quadro chiaro e rigoroso dell’evoluzione dell’epidemia, di trovare le curve di crescita di contagiati e guariti, di stimare la probabilità di contagio e il numero medio dei contagiati per ogni individuo, e di estrapolare queste curve per capire come mettere in campo misure di contenimento al fine di condizionare la dinamica epidemica affinché sia compatibile con le capacità ricettive della struttura sanitaria delle nostre città. Una matematica che ci fa stare meglio da adulti dopo averci fatto tanto soffrire da studenti.

*Matematico e accademico dei Lincei

Galileo Galilei

Per il padre del metodo scientifico la matematica era il linguaggio della Terra