Introduzione

Il pianeta terra appare sempre più vittima dell’invasione umana. Recenti eventi hanno messo in evidenza la fragilità del sistema, ma anche, finalmente, la consapevolezza di quanto la scienza e la ricerca scientifica possano fornire contributi importanti a interventi a volte tanto urgenti, quanto indispensabili. Questa crescita culturale è stata indotta sia dal sempre più evidente degrado del pianeta con cambiamenti climatici, che hanno generato veri e propri disastri ambientali, e sia dalla pandemia di Covid-19. La pandemia ha cambiato la nostra vita, l’organizzazione sociale e l’economia nel suo complesso. In sostanza, è necessario correre ai ripari.

La considerazione del premio Nobel Giorgio Parisi è molto lucida:

Il pianeta terra sopravviverà, a rischio sono gli uomini. In questo contesto è necessario non solo riparare, ma anche prevenire. [15]

I modelli matematici possono contribuire a progettare questi interventi anche nel quadro del complesso dialogo fra scienze naturali e società. Infatti, le scienze matematiche sono in grado di interpretare, con metodi rigorosi, i risultati scientifici che le scienze naturali, per esempio biologia e medicina, sono in grado di fornire. Questa affermazione, apparentemente risolutiva,va comunque ulteriormente elaborata evidenziando non solo gli aspetti positivi di alcuni modelli, ma anche i loro limiti. In sintesi, occorre sia limitare le aspettative, a volte eccessive, sul ruolo delle scienze definite “esatte”, e sia comprendere il percorso che i matematici dovrebbero necessariamente seguire nella deduzione dei loro modelli.

È necessario che i matematici e la matematica comprendano che l’invenzione di nuove teorie e strumenti matematici è un passaggio obbligato per interpretare, e quindi descrivere, le dinamiche dei sistemi viventi. Questo affascinante obiettivo ha ricevuto contributi scientifici importanti, da Immanuel Kant [9] ai giorni nostri. Fra altri, Erwin Schrödinger [13] e Lee Hartwell [10], fino alla letteratura in questo secolo rivolta all’obiettivo, per certi aspetti mitico, di una formulazione matematica e fisica della materia vivente.

Nella ricerca di un dialogo con la società seguiremo un percorso più semplice e pragmatico. Pertanto, porremo tre quesiti chiave, immaginando che essi siano posti ai matematici dalla società, e quindi, proveremo a fornire una risposta a ciascuno diquesti quesiti, quale inizio del complesso dialogo al quale questo articolo è rivolto, sviluppandone così le prime fasi. Il dialogo sarà poi concretizzato nell’analisi di casi reali: riferimento principale sarà lo studio di modelli di pandemia.

Infine, un obiettivo di questo lavoro è dimostrare che la matematica non è solo teoremi astratti, ma è anche un contributo efficace a ricerche interdisciplinari di interesse per la società. Inoltre, la matematica può anche diventare una risorsa con impatto economico, come vedremo nelle conclusioni di questo scritto.