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Carnevale della matematica #110

“canta tra i cespugli all’alba”
(Poesia gaussiana)

Benvenuti all’edizione numero 110 del Carnevale della Matematica! La sua cellula melodica, preparata come sempre da Dioniso, è un bell’accordo maggiore: diciamo che se fosse stato per me l’avrei fatto terminare con la tonica, come capirete in fondo :-)

Qualche proprietà del numero 110: è oblungo (cioè della forma n(n+1), sfenico (prodotto di tre primi) e somma di tre quadrati consecutivi (5²+6²+7²), ed è un minimo locale della funzione di Mertens, che con esso raggiunge per la prima volta il valore -5. Scritto in base 10, è un numero di Harshad (divisibile per la somma delle sue cifre) e colombiano (non può essere scritto come la somma di un intero minore di esso e della somma delle cifre di quel numero); infine è un numero congruente, perché è l’area di un triangolo rettangolo a lati razionali (i cateti sono 33 e 20/3, l’ipotenusa 101/3). In informatica lo troviamo nel numero RSA-110 (è già stato fattorizzato, troppo piccolo…), nella porta TCP da contattare per avere una connessione POP3 (tanto ormai tutti usano IMAP…) e nella regola 110 per gli automi cellulari, la più complicata possibile (nel senso che è equivalente a una macchina di Turing completa, non che sia complicata da spiegare: in altre parole, ha un comportamento emergente). In chimica è il simbolo del darmstadtio (oh, il suo isotopo principale ha una semivita di ben 12 secondi, lo si riesce quasi a vedere); in religione è la durata della vita di Giuseppe (il figlio di Giacobbe) e di Giosuè; negli USA è la tensione della corrente elettrica; da noi è il massimo voto di laurea.

Bene, è ora di passare ai contributi! Non avendo io scelto un tema per il mese, per una volta nessuno è potuto andare fuori tema, sfruttando le mirabolanti proprietà dell’insieme vuoto. Ma prima forse volete rispondere a questo questionario su quali siano le frasi che rispecchiano di più cos’è la matematica… (io ho votato 6,12,15 con una menzione onorevole per 11)

Mr Palomar ci manda due contributi sui progetti che sta portando avanti da parecchio tempo. Il primo è I Premi Turing: John Warner Backus, e racconta dell’informatico noto per essere la metà della forma di Backus-Naur; ma dal punto di vista matematico risulta più importante per essere stato il direttore del progetto che portò alla creazione del FORTRAN. Il secondo, Gli enigmi di Coelum: I dadi di Platone, parte dai solidi platonici per finire ai palloni da calcio (sempre lì finisce il buon Mr Palomar). Ha poi scritto Le auree sonate per pianoforte di Mozart: L’argomento è la presunta presenza della sezione aurea nelle sonate per pianoforte di Mozart, questione che è stata analizzata dal matematico americano John Putz e che viene riassunta nell’articolo.

Dioniso in queste settimane è impegnato con il suo libro cartaceo che è stato pubblicato il mese scorso. A parte vedere il proprio libro all’ottavo posto della classifica “Bestseller in Matematica” di Amazon, solo 5 posizioni dopo Malvaldi e una posizione prima di Penrose, una sensazione impagabile :-), ci segnala due recensioni. Una nuova bella recensione de “Il mistero del suono senza numero” è stata pubblicata sulla rivista EDIMAST – Esperienze Didattiche con Matematica, Scienze e Tecnologia; dopo averlo letto e riletto, l’amico Nino Ponzio ha anche scritto un’interessante recensione con domande aperte (a cui Dioniso ha poi risposto).

Davide Passaro segnala poi i molteplici contributi da Math is in the Air (se appaiono piccoli è colpa del CSS del Post :-) ):

• Un’intervista di Davide Passaro ad Alessandro Della Corte e Lucio Russo sul loro libro “La bottega dello scienziato. Introduzione al metodo scientifico“. Si parla del loro libro a partire da spunti molto interessanti come il problema della comunicazione scientifica, Popper la la sua falsificazione e i limiti delle teorie, l’ottica geometria e la sua importanza, il “gioco della vita” di Conway e la ricerca di invarianti e l’estinsione dei dinosauri spiegata dal fisico Álvarez e le bombe alla crema.
• Un post di Enrico Degiuli dal titolo “Le macchine pensano? una riflessione a 20 anni da Kasparov-Deep Blue“, dove si parte dalla sfida fra il grande campione di scacchi Kasparov e il computer della IBM e la si confronta con la sfida svoltasi nel 2016 fra il campione di Go Lee Sedol e AlphaGo stato sviluppato da Google Deep Mind, che a differenza di Deep Blue è stato programmato secondo l’approccio del Machine Learning.
• Pierandrea Vergallo parte dalla seguente domanda: “È possibile proiettare la terra su di un solo foglio?“. Visto che la terra non è piatta la risposta è meno banale di quello che sembra; Pierandrea, partendo dal concetto matematico di proiezione e passando per la geometria non euclidea, ci aiuta a capire il problema.
• Rosario Portoghese, invece, prendendo spunto dalla sua esperienza lavorativa (noi siamo un blog dedicato alla matematica applicata e teniamo fede a questo impegno) ci parla della verifica di una ipotesi con un articolo dal titolo “Verifica di una ipotesi, un caso sfortunato“. Si parla di un caso concreto di un processo di produzione composto da tre fasi di lavorazione in ognuna delle quali il prodotto subisce delle trasformazioni: si mettono alla prova le vostre competenze di statistica!
• Un tema sul quale molti nello staff sono fissati (ma per la verità, visto la quantità di investimenti che ci stanno facendo Google, Facebook, Amazon e Apple giusto per citarne alcuni, sembra che siamo in buona compagnia): Pasquale Napolitano ci parla in un post molto introduttivo e divulgativo di Intelligenza Artificiale e implicazioni pratiche.
• Infine Andrea Capozio ci aiuta a sorridere con la matematica mediante un post della rubrica umoristica MATEcomio dal titolo “L’arte della semplificazione“.

Torniamo a contributi inseriti senza lista (grande? piccola? Chi lo sa) con Zar, che per mostrare come i matematici in realtà non siano così difficili da capire ha scritto il post Das ist nicht Mathematik, das ist Philosophie. Non preoccupatevi, il post è in italiano, e spiega qual è l’errore di Steiner nella dimostrazione del teorema di Didone.

Annalisa Santi, dopo un buon caffè, manda un post che nasce dalla sua recentissima visita guidata al museo MUMAC (Museo della Macchina del Caffè – Cimbali – Binasco MI): Il caffè perfetto… matematico: l’occasione ha attirato la sua curiosità per il “mondo del caffè” e per una ricerca di un team irlandese volta a cercare i parametri ideali per la pressione e temperatura che fornirà una tazzulilla favolosa.

Torniamo ai listoni con MaddMaths!.

• Il 20 maggio al Salone del libro di Torino è stato presentato il nuovo albo Comics&Science: The Babbage Issue, contenente tra l’altro una storia a fumetti di Alfredo Castelli e Gabriele Peddes. Comics&Science è una collana di CNR Edizioni ideata da Andrea Plazzi e Roberto Natalini.
• Un articolo di Silvia Benvenuti, Genio e regolatezza: le passioni matematiche di Salvador Dalí, sulla mostra Dalí Experience, allestita presso Palazzo Belloni a Bologna e da poco conclusa, mostra che sicuramente sarà stata apprezzata dagli amanti della matematica.
• Dal 2 al 7 maggio (in parziale sovrapposizione con le Finali Nazionali delle Olimpiadi di Matematica a Cesenatico) si è svolta a Ohrid (Macedonia) la trentaquattresima edizione delle Balkan Mathematical Olympiad. Le BMO sono una competizione internazionale alla quale l’Italia è ormai da vari anni invitata come nazione ospite. Il reportage è a cura di Luigi Amedeo Bianchi (prima e seconda parte)
• Un’intervista di Maya Briani ad Alessandro Carlotto, dell’ETH di Zurigo, che si occupa di geometria differenziale: a livello più specifico, di “geometric variational problems” ovvero questioni varie inerenti oggetti geometrici che minimizzano (o massimizzano) una certa quantità.
• Pierre Berger è un ricercatore del CNRS francese. Lavora presso il Laboratoire d’Analyse, Géométrie et Applications dell’Université Paris 13. Di recente ha dimostrato alcuni teoremi che indicano che l’evoluzione di certi sistemi è scarsamente modellizzata dalle statistiche. François Béguin gli ha chiesto di spiegarci questi risultati. L’articolo I sistemi fisici sfuggono alle statistiche?, apparso il 5 maggio 2017 sul sito Images des Mathématiques, è qui pubblicato con il permesso del sito e dell’autore; la traduzione è a cura di Fabio Cristiani.
• Quante sono le geometrie? Risposte ad un lettore. Il nostro lettore FABRY2 ci scrive in un commento: “Ho letto in un libro (divulgativo) che in dimensione 3 ci sono “otto diversi tipi di geometrie”. In dimensione 2, tre diversi tipi di geometrie. L’ultimo è chiaro. Non riuscendo a immaginare cosa ci possa essere dopo le 3 geometrie, chiedo se per piacere, qualcuno può dirmi qualcosa di più in merito. Grazie. Fabrizio.” A questa domanda risponde Maria Dedò, dell’Università di Milano.
• Novità sul movimento spiraleggiante degli spermatozoi. Si è osservato che gli spermatozoi umani seguono traiettorie regolari, ma molto più complesse, aventi la forma di eliche spiraleggianti. Un nuovo modello matematico cerca di spiegare meglio il moto di questi importanti microorganismi. Ne abbiamo dato la notizia qui e vi proponiamo un approfondimento di Antonio DeSimone, grande esperto del movimento “dei piccoli nuotatori”.
• Poche settimane fa Alfio Quarteroni si è aggiudicato un nuovo importante finanziamento da parte dell’European Research Council, un ERC Advanced Grant da 2.35 milioni di Euro con i quali svilupperà nei prossimi 5 anni il progetto iHEART – An integrated heart model for the simulation of the cardiac function. Abbiamo chiesto direttamente da lui di cosa si tratta. Intervista a cura di Nicola Parolini.
• Continuano le ripetizioni di Davide Palmigiani. Nella puntata 15: “Calendario” si parla di calendari e di date.
• Nasce la nuova rivista “Didattica della matematica. Dalla ricerca alle pratiche d’aula”, realizzata dal Dipartimento formazione e apprendimento, Scuola universitaria professionale della svizzera italiana (SUPSI), in collaborazione con Repubblica e Cantone Ticino, Dipartimento dell’Educazione, della Cultura e dello Sport (DECS). La rivista è pensata per ricercatori in didattica della matematica e insegnanti attivi nella scuola. Riportiamo l’editoriale della direttrice della rivista Silvia Sbaragli, responsabile Centro competenze didattica della matematica.
• Research in Action (RiA) è il nome, un po’ ambizioso, di un progetto di alternanza scuola-lavoro del Liceo Scientifico G.B. Grassi di Latina proposto agli alunni di una classe quarta. Ne parla l’animatore della proposta, il Prof. Gualtiero Grassucci.

Gianluigi Filippelli in questo periodo si dedica alle Grandi Domande della Vita (non so se c’entrino anche l’Universo e Tutto Quanto). In Una storia illuminante, un post dedicato soprattutto alla velocità della luce, gli inserti matematici sono dedicati alle soluzioni di un’equazione radicale e al segno del ±. In Zero in condotta, come intuibile dal titolo, protagonista è lo 0, in particolare lo 0! e la funzione Gamma di Eulero. Nel post è poi presente un breve inserto dedicato alla matematica delle equazioni di Navier-Stokes e alla fisica della caduta libera. La protagonista di La perfezione di Olinto è la sezione aurea, cui si affianca il calcolo dell’area del triangolo equilatero massimo inscritto dentro un cubo. Per la fisica sono presenti il Premio Nobel 2010 Andre Geim e la più popolare equazione di Einstein.
Seguono la recensione de Le argentee teste d’uovo di Fritz Leiber, con un’introduzione storica sulle reti neurali, e L’evoluzione di Zenone nel tempo, con un aggiornamento sullo studio matematico del paradosso quantistico di Zenone formulato per la prima volta da Alan Turing.

I Rudi Mathematici vivono ormai nel ritardo: li capisco perfettamente. Ecco i loro post del mese:

• Si comincia con un PM del Capo, o per meglio dire con una puntata di un lungo e frazionato PM del Capo, che indaga, come il titolo fa intuire, alcuni misteri dei giochi: Rien ne va plus 5 – Un par di pari e Dominare i cespugli. In questa, brilla la maestà di Adders and Ladders, gran bel gioco per tutte le età, e con un titolo così bello in inglese che è triste doverlo tradurre in altre lingue. [nota di .mau.: a dire il vero il nome inglese ufficiale è Snakes and Ladders: se lo cambi in inglese, allora puoi anche scegliere la versione italiana “Scale e scaglie” :-) ]
• All’origine, nel lontano 2011, questo strano duplice compleanno si intitolava “Il nazista e l’ebreo”, e non per niente partiva col discettar di Stalingrado. La storia incrociata di Lipa Bers e Paul Teichmuller è oggettivamente curiosa.
• Quest’altro compleanno (ne toccano due, a questo Carnevale), si intitolava invece guccinianamente “Fra Piumazzo e Sant’Anna Pelago”, e fra quei due luoghi ameni non doveva essere impossibile incrociare Regiomontano.
• In brillante ritardo anche l’istituzionale post di soluzione del problema pubblicato sulla cartacea “Le Scienze”, stavolta: dovrebbe uscire prima che il foglio del calendario si giri, e invece lo hanno fatto una buona settimana dopo.

Per quanto riguarda me, poca roba. Qui sul Post ho scritto La piastrella di Kürschák, una dimostrazione alternativa per calcolare l’area di un dodecagono inscritto in una circonferenza. Sulle Notiziole ho il solito gruppetto di recensioni librarie: Il mistero del suono senza numero (sì, l’ho recensito anch’io…), Biscotti e radici quadrate (ma perché questo titolo?), Fisica e filosofia (secondo me Heisenberg coglie davvero sul segno), Computer e cervello (ma anche il buon Janós…). Ho il solito gruppetto di quizzini: Distanze, Buste, Il numero mancante. Infine un post, L’antiepidemia, per la serie “povera matematica”.

Bene, è ora che io vi spieghi perché avrei trovato più corretto che la cellula melodica avesse un accordo discendente, per terminare con una bella cadenza. La prossima edizione del Carnevale, la numero 111, non sarà il 14 luglio. Dopo nove anni, ci pigliamo una vacanza estiva e ricominceremo (spero…) a settembre. Per il momento vi lascio con una barzelletta matematica, inviatami da Paolo Marincola.

Gli scienziati non faranno mai tanti soldi quanto i dirigenti.
Dimostrazione:
Partiamo dai due ben noti postulati

1. Conoscenza è potenza;
2. Il tempo è denaro.

Sappiamo che potenza = lavoro/tempo. Sostituendo conoscenza=potenza e tempo=denaro, ricaviamo conoscenza = lavoro/denaro, o anche denaro = lavoro/conoscenza.
Pertanto, al tendere della conoscenza a zero, il denaro tende a crescere all’infinito, indipendentemente dal lavoro fatto purché non nullo. In definitiva, meno conosci più guadagni.