Eppur si muove - Il blog di Giorgio Sestili

Le onde gravitazionali non sono più un mistero

2016-02-12T17:58:00.001+01:00

Ieri l'annuncio tanto atteso, dato dagli scienziati che da anni lavorano e collaborano con due esperimenti ai due lati dell'Atlantico: LIGO, negli Stati Uniti, con due interferometri situati uno in Louisiana e uno nello Stato di Washington, e VIRGO, in Italia a Cascina, vicino Pisa. Le onde gravitazionali sono state rilevate per la prima volta in modo diretto con un livello di significatività di 5.1, ovvero con un altissimo grado di certezza. Si tratta di una scoperta sensazionale che in futuro potrebbe aprire nuovi e imprevedibili scenari nel campo della ricerca scientifica.

- L'articolo che annuncia la scoperta su Physical Review Letters -

Esattamente un secolo fa

Le onde gravitazionali fanno parte di quei fenomeni che fanno impazzire i fisici che si cimentano nella loro ricerca. Si tratta infatti di oggetti piccolissimi e silenziosi, che fluttuano per l'intero Universo, difficilissimi da rilevare. Albert Einstein le aveva previste esattamente un secolo fa. L'intuizione nasce durante il 1915 e viene pubblicata nell'anno successivo nel celebre articolo riguardante la teoria della relatività generale. L'idea di Einstein era puramente teorica e formalizzata tramite il linguaggio matematico. Da allora, la teoria della relatività generale ha avuto moltissime conferme sperimentali ma ne è sempre mancata una all'appello: la prova sperimentale dell'esistenza delle onde gravitazionali.

Queste misteriose onde

Le onde gravitazionali sono delle deformazioni della struttura dello spazio-tempo dovute alle accelerazioni delle masse presenti. La forma dello spazio-tempo è dovuta alla distribuzione di tutti gli oggetti con massa presenti nell'intero Universo e al loro moto. Immaginiamo lo spazio-tempo come un enorme tessuto elastico. Ciascun oggetto posato su questo tappeto produce una deformazione dovuta al proprio peso. Tanto più l'oggetto è pesante, tanto più la deformazione sarà maggiore. Se poi invece di un oggetto statico ci mettiamo noi su di un tappeto elastico e ci mettiamo a saltare, allora non solo produciamo una deformazione del tessuto a noi sottostante, ma vediamo lungo di esso il propagarsi di onde che, partendo dal punto di contatto tra noi e il tappeto, si muovono in ogni direzione, contraendo o dilatando lo spazio che prima appariva piatto. Le onde gravitazionali sono dunque generate da tutti i corpi, piccoli o grandi che siano, che abbiano una certa massa e una certa accelerazione. Anche noi stessi mentre ci muoviamo generiamo delle onde gravitazionali che modificano la struttura dello spazio-tempo. Il problema è che le onde da noi generate sono talmente piccole che è impossibile accorgerci delle mutazioni che producono. Si stima che un'onda gravitazionale quando incontra un corpo lo deformi di circa 10^-21 metri per ogni metro. Un effetto piccolissimo e dunque difficilissimo da misurare. Questo è stato il principale problema dei ricercatori che, a partire dagli anni '60, si sono cimentati in vari sistemi sperimentali alla ricerca delle onde gravitazionali.

- Cos'è un'onda gravitazionale? Guarda il video -

Se due buchi neri si fondono tra loro

Se le onde gravitazionali sono così piccole e impercettibili allora per avere qualche possibilità di rilevarle c'è bisogno di un evento straordinario, che produca un'energia enorme. E questo evento è arrivato. Circa 1,3 miliardi di anni fa, due buchi neri massivi - regioni dello spazio-tempo con campi gravitazionali ultra intensi generati dal collasso di stelle giganti - si sono progressivamente attratti fino a fondersi in un unico buco nero di massa 62 volte maggiore quella del Sole. Questa gigantesca collisione ha provocato un sussulto che ha cominciato a propagarsi per l'intero Universo, arrivando dopo oltre un miliardo di anni fino a noi: le increspature nella struttura dello spazio-tempo chiamate onde gravitazionali.

La scoperta

Gli scienziati a lavoro negli esperimenti LIGO e VIRGO da anni aspettavano il verificarsi di un evento del genere e per rilevarlo avevano progettato sofisticate apparecchiature in funzione da anni. I due interferometri di LIGO che hanno rilevato le onde gravitazionali sono costituiti da due tunnel ciascuno lungo 4 Km e perpendicolari tra loro. Un unico fascio di luce laser viene suddiviso in due fasci, ciascuno dei quali immesso in un tunnel. Dopo aver percorso avanti e indietro la lunghezza dei tunnel - un tragitto molto più lungo di 4 Km in quanto la luce viene continuamente riflessa da specchi posti lungo il percorso - i due fasci di luce vengono ricombinati tra loro. Se la lunghezza percorsa è la stessa, allora i due fasci si ricombinano in modo che le due onde si annullino tra loro, dunque ciò che si vede è un segnale piatto. Ma se invece un'onda gravitazionale come quella prodotta dalla fusione dei due buchi neri attraversa l'interferometro allora modifica la lunghezza dei suoi bracci. In particolare, se dilata la lunghezza di uno allora contrae la lunghezza dell'altro. Ciò significa che i due fasci di luce percorreranno distanze diverse e dunque, quando si ricombineranno, daranno origine a un fenomeno di interferenza. Proprio questa interferenza è ciò che hanno misurato gli scienziati a lavoro con LIGO e proprio questa è la prova diretta delle onde gravitazionali.

- Guarda il video sulla scoperta delle onde gravitazionali -

Il futuro

La conferma dell'esistenza delle onde gravitazionali e la possibilità di rilevarle aprono prospettive inimmaginabili per il futuro della ricerca scientifica e per la nostra comprensione dell'Universo. L'astrofisico italiano Amedeo Balbi ha così commentato a caldo la scoperta: "Ogni volta che abbiamo trovato un nuovo modo per osservare l'universo, abbiamo scoperto cose impreviste. Il bello deve ancora venire". Mentre il celebre fisico britannico Stephen Hawking, in un'intervista al quotidiano Repubblica, dice: "Oltre a provare la teoria della relatività generale, possiamo aspettarci di vedere i buchi neri nel corso della storia dell'universo. Potremmo addirittura vedere le vestigia dell'universo primordiale, durante il Big Bang" E' proprio vero, il bello deve ancora venire. Le meraviglie della scienza non finiscono mai.

L'Universo, noi e il nostro tempo

2016-01-28T18:00:00.000+01:00

Questa foto è stata scattata dal telescopio Hubble. Ogni puntino luminoso è un'intera galassia. Ciascuna galassia è composta da circa 100 miliardi di stelle.
Alcune galassie sono ben visibili perché più vicine a noi. Altre, quelle rappresentate dai puntini più piccoli e meno luminosi, sono distanti fino a 10 miliardi di anni luce. Ciò significa che stiamo guardando indietro nel tempo e ci stiamo avvicinando sempre di più al Big Bang, avvenuto circa 13,7 miliardi di anni fa.
Contemplare questo spettacolo dovrebbe servirci a relativizzare l'intera nostra esistenza. Smetterla di sentirci al centro del mondo e dare il giusto valore alle cose.
Siamo materia pensante in un Universo sconfinato. E il nostro tempo è molto meno di un batter d'occhio se paragonato alla vita dell'Universo.

Nelle segrete stanze. Sguardi sulle frontiere della ricerca

2015-05-03T17:45:00.001+02:00

È iniziato Mercoledì 29 aprile alla libreria assaggi un ciclo di incontri che abbiamo chiamato "Nelle segrete stanze. Sguardi sulle frontiere della ricerca". Per noi che lo abbiamo immaginato - Anna Parisi, Manuela Cherubini, Chiara Peri ed io - si tratta di un nuovo esperimento di comunicazione della scienza, che vuole raccontare ad un pubblico generico quello di cui si occupa la ricerca scientifica oggi.
Come scrive Carlo Rovelli in Sette brevi lezioni di fisica «Ci sono frontiere, dove stiamo imparando, e brucia il nostro desiderio di sapere. Sono nelle profondità più minute dello spazio, nelle origini del cosmo, nella natura del tempo, nel fato dei buchi neri, e nel funzionamento del nostro stesso pensiero. Qui, sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l'oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato».
Con "Nelle segrete stanze" vogliamo muoverci proprio su questa linea tracciata da Rovelli e far si che misteri e bellezza del mondo possano lasciare senza fiato chiunque, anche chi di mestiere non fa lo scienziato. Mercoledì abbiamo iniziato questo viaggio insieme ad Amedeo Balbi, che ci ha fatto navigare nel cosmo alla ricerca di nuove possibili forme di vita oltre alla nostra; con Antonello Polosa che sta progettando nuove tecniche per risolvere uno dei più grandi misteri dell'Universo, quello della materia oscura; e con Francesca Rossi, che studia l'intelligenza artificiale e sviluppa le macchine intelligenti che presto entreranno a far parte della nostra vita.
Qui sotto pubblico i video dei tre talk e vi segnalo che il prossimo appuntamento di "Nelle segrete stanze" sarà Giovedì 21 maggio alle 19 con Mauro Dorato, Irene Giardina e Giorgio Manzi. Tutte le info su www.libreriaassaggi.it.

Amedeo Balbi - Dall'origine dell'universo alla vita

Oggi abbiamo un quadro abbastanza chiaro dei 13.8 miliardi di anni di storia dell’universo che separano l’inizio di tutto (il big bang) dal presente. In questo intervallo di tempo, su almeno un pianeta, il nostro, ha avuto origine un fenomeno fisico chiamato vita. Non sappiamo ancora se questo fenomeno è unico nel cosmo oppure no, ma stiamo attivamente cercando di capirlo, e proverò a dare qualche idea dello stato delle cose in proposito.

Antonello Polosa - Ricerche su nuovi metodi per la rivelazione della materia oscura

Le recenti scoperte nell'ambito della fisica dello stato solido (grafene, nanotubi di carbonio, nanofili etc) potrebbero fornire nuovi strumenti di rivelazione delle particelle costituenti la materia oscura. Si illustreranno brevemente alcuni studi fatti in questo campo.

Francesca Rossi - L’intelligenza artificiale e il suo impatto sul nostro presente e futuro

L'intelligenza artificiale è già presente nella nostra vita, anche dove non ce ne accorgiamo. GPS, carte di credito, traduzione da una lingua all'altra, riconoscimento di immagini, testo, e parlato, diagnosi mediche, robotica, ecc. L’impatto sulla società è fenomenale e velocissimo, portando con sé nuove opportunità e una migliore qualità della vita. Nel mondo del lavoro, le macchine intelligenti sostituiscono gli umani sia in lavori manuali che in quelli cognitivi, ma creano anche nuovi lavori. La loro abilita’ di prendere buone decisioni per noi, e di adattarsi alle circostanze nel tempo, deve essere compensata da uno studio attento del loro comportamento, in modo da massimizzare i benefici per la società e ridurre al minimo i possibili effetti indesiderati.

Questa bizzarra meccanica quantistica. Intervista a Fabio Sciarrino

2015-04-17T18:17:00.000+02:00

Qualche giorno fa ho realizzato questa video intervista a Fabio Sciarrino, docente di ottica quantistica alla Sapienza. Con lui stiamo organizzando per Mercoledì 6 maggio 2015 alla libreria assaggi - dove lavoro da circa un anno e per cui mi occupo di comunicazione - un evento dal titolo Questa bizzarra fisica quantistica: dai fondamenti alle tecnologie del futuro. L'iniziativa si inserisce nel filone che riguarda #IYL2015, l'Anno Internazionale della Luce, di cui ho già parlato nel precedente post.

Cos'è la meccanica quantistica? Cosa abbiamo capito di questa teoria? Quali sono le possibili applicazioni tecnologiche? Cosa direbbe oggi Einstein della fisica dei quanti? Queste le domande a cui ha risposto Fabio Sciarrino.

La luce come non l'avete mai vista

2015-04-07T19:33:00.001+02:00

Che mondo sarebbe senza luce, ci avete mai pensato? Dalla luce dipendono la vita degli animali e quella delle piante. La luce proveniente dalle galassie intorno alla nostra ci permette di viaggiare a ritroso nel tempo, di vedere l'universo com'era miliardi di anni fa e studiarne l'evoluzione. È grazie alla luce che è stato possibile verificare sperimentalmente, durante un’eclissi solare nel 1919, la teoria della relatività generale che Einstein formulò esattamente un secolo fa. Tecnologie che hanno a che fare con la luce in un modo o in un altro sono presenti in moltissimi nostri gesti quotidiani: quando premiamo un interruttore, quando scattiamo una foto o semplicemente guardiamo un tramonto, mentre scriviamo un articolo come questo con il nostro tablet o pc. E poi ci sono le più recenti invenzioni, come i LED che oggi illuminano le nostre abitazioni o gli schermi ultrapiatti delle tv, sviluppati da tre scienziati giapponesi che per questo hanno vinto il Nobel per la Fisica nel 2014.

Proprio a questo straordinario fenomeno l’Assemblea Generale delle Nazioni Unite ha dedicato il 2015, Anno Internazionale della Luce e delle tecnologie basate sulla Luce (IYL 2015 – International Year of Light). Un’iniziativa globale che nel corso dell’anno attraverserà una moltitudine di paesi in tutto il mondo, con l’obiettivo di promuovere nuove scoperte che si basano sulla luce, con un occhio di riguardo alle nuove tecnologie. Saranno proprio le più recenti applicazioni tecnologiche ad essere dibattute come possibili soluzioni alle tematiche riguardanti lo sviluppo sostenibile, e in particolare ai problemi globali riguardanti l’energia, l’alimentazione, l’istruzione, la salute e le comunicazioni.

Un tempo era il buio

È difficile da credere o da immaginare, eppure l’Universo un tempo era completamente buio. Nei 300.000 anni successivi alla grande esplosione del Big Bang l’Universo era troppo caldo e denso per permettere il propagarsi dei fotoni, le particelle di cui è composta la luce. L’elevata concentrazione di particelle cariche teneva intrappolata la luce che era in grado di percorrere solo brevissime distanze. È stato solo con il progressivo raffreddamento dell’Universo, quando la temperatura scese intorno ai 4000° Celsius, e con la formazione degli atomi neutri, che la luce ha potuto cominciare a viaggiare per distanze cosmiche. Da allora, le onde elettromagnetiche si propagano incessantemente e noi oggi possiamo misurarle dopo che hanno viaggiato per oltre 13 miliardi di anni, risalendo così alle origini del nostro Universo.

Onda o particella? Entrambe le cose.

La comprensione dei fenomeni luminosi non fu cosa facile, e per diversi secoli i più importanti scienziati dibatterono su quale fosse la reale natura della luce. Nel XVII secolo emersero due teorie radicalmente opposte, quella corpuscolare e quella ondulatoria. Per la teoria corpuscolare, formulata da Isaac Newton, la luce era composta da tante piccole particelle (i corpuscoli) che si propagavano in ogni direzione e in linea retta, con una velocità elevatissima.

Nella teoria ondulatoria, proposta da Christiaan Huygens nella seconda metà del secolo, la luce era vista come un’onda che si propaga attraverso un mezzo con proprietà elastiche che pervade l’intero Universo, l’etere. Nel corso nel XIX secolo, la teoria ondulatoria acquistò molto più credito rispetto alla sua diretta rivale grazie al contributo di Young, Fraunhofer, Kirchhoff e Bunsen, che con essa spiegarono importanti fenomeni legati alla luce come la diffrazione, l’interferenza, e le righe di assorbimento nello spettro del Sole.

Un notevole balzo in avanti nella formulazione di una teoria classica della luce fu compiuto da James Clerk Maxwell che, con le sue celebri equazioni formulate nel 1895, unificò i fenomeni elettrici, magnetici e ottici, e descrisse la luce come un’onda elettromagnetica. Ma all’inizio del XX secolo, proprio quando la teoria ondulatoria sembrava aver scalzato definitivamente la concorrenza, la teoria corpuscolare tornò in voga. Fu grazie alla spiegazione del corpo nero data da Planck nel 1900 e dell’effetto fotoelettrico da parte di Einstein che si cominciò a parlare della luce come nella sua formulazione odierna, cioè composta da unità fondamentali chiamate quanti o fotoni. Questo non significa che il secolare dilemma del dualismo onda-particella sia stato risolto, tutt'altro. Semplicemente ci si è dovuti convincere che, per quanto bizzarro possa sembrare, la luce può comportarsi in entrambi i modi, come un'onda o come un corpuscolo.

2015 Anno Internazionale della Luce

Quest’anno sarà dunque l’occasione per ripercorrere le vicende scientifiche che hanno riguardato la luce, ma soprattutto per tentare di scoprire che cosa ci riserverà il futuro: basti pensare alle tecnologie più avanzate e futuristiche, come i computer quantistici, che si basano proprio sulle leggi della meccanica quantistica e che usano i fotoni come strumenti con potenza di calcolo quasi infinita.

I tanti eventi che nel corso dell’anno si susseguiranno in tutto il mondo sono raccolti nel sito ufficiale dell’IYL 2015, dove è possibile anche trovare interessanti riferimenti storici, scientifici e tecnologici sulle applicazioni connesse alla luce.

Per quanto riguarda l’Italia, il testimone dell’iniziativa è raccolto dalla Società Italiana di Fisica (SIF) nel cui sito vengono raccolti gli eventi e le attività presenti su tutto il territorio italiano. Anche la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali della Sapienza partecipa all'IYL 2015 con un sito internet ed eventi dedicati alla luce.

Il signore degli anelli - Il fisico Bruno Touschek

2015-02-11T17:15:00.000+01:00

Giovedì 12 febbraio 2015 alle 20 presso il Forum Austriaco di Cultura a Roma (Viale Bruno Buozzi 113), una serata di approfondimenti dedicata a Bruno Touschek.

Il Forum Austriaco di Cultura ripercorre la vita del fisico austriaco sulla scorta del film documentario: BRUNO TOUSCHEK con AdA a Orsay – Storia delle prime collisioni fra elettroni e positroni in un laboratorio. Un film di: Enrico Agapito, Luisa Bonolis, Giulia Pancheri – regia Enrico Agapito.

“Noi fisici gli siamo grati come a pochi altri; perché il profondo cambiamento dei mezzi strumentali con cui oggi si fa la fisica delle particelle è merito suo, e proprio perché in tanti ne abbiamo approfittato la fisica ha fatto in questi anni passi così grandi” (Carlo Bernardini).

Bruno Touschek nasce a Vienna nel 1921. Studente brillante, fatica a completare gli studi a causa delle leggi razziali che lo costringono ad abbandonare l’Università di Vienna nel 1940. Si sposta quindi ad Amburgo, dove continua gli studi e dal 1943 inizia a lavorare con Rolf Wideröe allo sviluppo del betatrone, il primo acceleratore circolare di elettroni. Nel 1945 Touschek viene arrestato dalla Gestapo. La cooperazione con il fisico norvegese continua anche durante la prigionia. In marcia verso il campo di concentramento, Touschek collassa e viene fucilato, ma non muore. Tornato prigioniere verrà liberato dalle truppe inglesi. Nel 1946 si laurea a Gottinga e nel 1947 inizia la propria carriera universitaria a Glasgow. Nel 1952 accetta un posto come ricercatore all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Frascati e si trasferisce in Italia. La chiave di volta nella propria ricerca scientifica Bruno Touschek l’ha durante un seminario che tiene a Frascati in cui il fisico austriaco sostiene l’importanza di uno studio sistematico sulle collisioni elettrone positrone, era il 7 marzo 1960. In poco meno di un anno il team di Frascati mette in pratica l’idea di Touschek: una macchina acceleratrice costituita da un unico anello magnetico nel quale fasci di elettroni e positroni circolano alla stessa energia in versi opposti. Scontrandosi frontalmente, particelle e antiparticelle si annichilano dando luogo a una trasformazione di materia in energia. AdA (Anello di Accomulazione), il primo strumento per capire la fisica delle particelle è stato messo a punto nei laboratori italiani sviluppando l’idea di un fisico austriaco. Un prototipo di soli 4 metri di circonferenza da cui si evolveranno le macchine acceleratrici più evolute, fino a quella del CERN di Ginevra.

“È difficile rappresentarsi, senza averlo conosciuto, Bruno Touschek. All’opposto dello stereotipo del professore di fisica, assorto nei suoi pensieri e un po’ svagato, dovete immaginare un tipo irrequieto, propenso a dire battute eccentriche e stravaganti, a fare giochi di parole ibridi (austriaco+italiano+inglese) e a saettare con occhi vivacissimi all’indirizzo dell’interlocutore. Bruno era un cultore di Karl Kraus e della sua satira mitteleuropea, un gioiello della letteratura sarcastica; in più, Bruno sapeva disegnare, con quel tratto impietoso che possiamo vedere in certi disegni di Egon Schiele.” (Carlo Bernardini)

Parallelamente alla proiezione del film documentario di Enrico Agapito “Bruno Touschek. Con AdA a Orsay”, vi proponiamo una piccola ma significativa selezione di disegni del fisico austriaco. Non mancheranno le testimonianze di chi lo ha conosciuto.

Partecipano:
Dott.ssa Giulia Panchieri (Fisica e allieva di Touschek), il Dott. Andrea Ghigo (Responsabile della Divisione Acceleratori dei Laboratori di Frascati e figlio di Giorgio Ghigo che ha collaborato con Touschek alla costruzione di AdA) e Francis Touschek, figlio del fisico austriaco.

Il più grande spettacolo dopo il Big Bang

2014-12-22T09:20:00.000+01:00

E' uscito il nuovo Accastampato, rivista di divulgazione scientifica realizzata dagli studenti di Fisica della Sapienza. Questo numero è dedicato all'esperimento di BICEP-2 e all'annuncio risalente al 17 marzo scorso con cui, il gruppo di ricerca guidato da John Kovac, annuncia al mondo la possibile prima osservazione diretta delle tracce delle onde gravitazionali primordiali (qui l'articolo).

Come per ogni esperimento scientifico - e in particolare per misure così importanti e "delicate" - c'è bisogno che altri esperimenti confermino i risultati. A distanza di qualche mese, purtroppo, sembra proprio che le misure effettuate da BICEP-2 non siano affatto dovute ad un segnale primordiale. L'analisi pubblicata dal satellite Planck della polarizzazione prodotta dalla polvere galattica sembra spiegare completamente il risultato: il segnale misurato da BICEP-2 sarebbe interamente dovuto alla contaminazione della polvere galattica e non alle onde gravitazionali.

All'interno della rivista, scaricabile gratuitamente in formato pdf, potete trovare un'intervista che ho realizzato insieme a Valeria Persichetti all'astrofisico Paolo De Bernardis, che ricorda i dieci anni di progettazione dell'esperimento di BICEP e le ipotesi, in gran parte verificate, sulla fase di espansione inflazionaria dell'Universo. Proprio De Bernardis, pochissimi giorni dopo l'annuncio dato da John Kovac, ci avverte: "Potrebbero esserci degli effetti sistematici che modifichino la misura fino ad annullarla entro il rumore. Si tratta quindi di una misura ancora tutta da confermare. Io ad esempio ho una grossa curiosità: capire a quanto ammonta il contributo della nostra galassia in questo campo di rotazione gravitazionale."

Un'anteprima degli altri articoli, scritti dagli studenti che hanno frequentato il primo corso di scrittura scientifica divulgativa di Accatagliato - alcuni dei quali oggi frequentano la Scuola Sperimentale di Comunicazione della Scienza della libreria assaggi di Roma - li potete trovare nel sommario della rivista.

Sta per uscire OraMai di Tuono Pettinato. Un viaggio a fumetti tra i misteri del tempo.

2014-10-25T19:37:00.000+02:00

Sta per uscire OraMai, una storia a fumetti che parla dei misteri del tempo con lo stile unico del suo autore (e disegnatore) Tuono Pettinato. Il fumetto sarà presentato all'ormai prossima edizione di Lucca Comics & Science, sezione della più ampia manifestazione Lucca Comics & Games.

Quest'anno Lucca Comics & Science ci porta nei laboratori del CERN di Ginevra, lì dove all'interno di un tunnel lungo 27 chilometri, a 100 metri di profondità, vengono accelerate e fatte scontrare particelle con velocità prossime a quella della luce, e vengono ricreate le condizioni che hanno caratterizzato l'Universo nei suoi primissimi istanti di vita successivi al Big Bang.

E' in questi laboratori che un gruppo di fumettisti, tra cui Tuono Pettinato, hanno fatto visita al Large Hadron Collider (LHC), il più grande acceleratore di particelle che sia mai stato costruito. Guidati dai ricercatori che hanno raccontato loro la vita e il lavoro di ricerca al CERN, i disegnatori si sono fatti ispirare per le loro storie, e OraMai è la prima di queste.

Di ritorno dal CERN, Tuono Pettinato così ha raccontato la sua esperienza:

Qui invece, grazie a FumettoLogica, un'anteprima di OraMai, al quale hanno collaborato anche i fisici Amedeo Balbi e Marco Delmastro.

Conto alla rovescia. Verso la Notte Europea dei Ricercatori 2014

2014-09-25T08:00:00.000+02:00

Ci siamo! Manca poco alla nona edizione della Notte Europea dei Ricercatori, manifestazione inserita all'interno della Settimana della Scienza, organizzata da Frascati Scienza e finanziata dalla Commissione Europea.

Ho già parlato in un precedente post del tema intorno al quale ruota quest'anno l'evento, quello della Sostenibilità, e delle tante città coinvolte, da Nord a Sud, oltre a quelle "storiche" di Roma e Frascati. Ma a rendere ancora più appetitosa quest'anno la European Researchers' Night è senza dubbio un programma ricchissimo di eventi, per tutti i gusti e per tutte le età.

Le iniziative spaziano fra aperitivi e giochi scientifici, incontri con i ricercatori, seminari, mostre, tavole rotonde e visite guidate ai più importanti laboratori e centri di ricerca italiani.

I più piccoli, ma anche gli adulti giocherelloni, potranno divertirsi in una caccia al tesoro didattica sull'ambiente a Roma, sperimentare con la luce a Frascati, oppure giocare con la scienza a Bologna e Bari.

Per quanto riguarda le mostre, anche in questo caso c'è l'imbarazzo della scelta. A Frascati saranno istallate una mostra fotografica sulla sostenibilità e una sul "lavoro dell'uomo e la natura". A Trieste invece si celebrano i sessanta anni del CERN e il contributo dei fisici della sezione INFN di Trieste. Mentre a Milano si darà spazio alla storia dei rivelatori di particelle.

Ricco anche il programma delle tavole rotonde, con discussioni che toccheranno i temi dell'Europa e la ricerca a Pavia, del ruolo delle donne nella scienza a Frascati, del rapporto fra ricerca e società a Catania e della fisica medica sempre a Pavia.

Infine, la sera, spazio agli spettacoli, con teatro, musica, cabaret e proiezioni.

Si tratta solo una piccola parte delle tantissime iniziative in programma, che trovate per intero nell'apposita sezione del sito di Frascati Scienza.

E se non potrete partecipare materialmente agli incontri, niente paura! Munitevi (se ancora non lo avete) di un account Twitter e seguite l'hashtag #ERN, per assistere a tutti gli eventi non solo italiani ma anche europei sui social network. Frascati Scienza, inoltre, dalle ore 18 del 26 settembre organizza la social night per le strade di Frascati. Potrete immortalare la vostra notte tra le vie della scienza e condividere le foto tramite il vostro profilo Twitter privato, contenente l'hashtag #ERN e linkando @FrascatiScienza. Oltre a ricevere in regalo la maglietta ufficiale dell'evento, contribuirete a diffondere la cultura della ricerca scientifica nella società e tra la gente. Che poi, è proprio il nobile obiettivo della Notte Europea dei Ricercatori.

Twitter: @GiorgioSestili

Torna la Notte Europea dei Ricercatori. Per uno sviluppo sostenibile.

2014-09-02T10:16:00.000+02:00

Dal 22 al 26 settembre tornano la Settimana della Scienza, alla sua nona edizione, e la Notte Europea dei Ricercatori, un progetto promosso dalla Commissione Europea e coordinato e realizzato da Frascati Scienza. Alle storiche sedi di Roma e Frascati, che hanno ospitato la manifestazione negli anni precedenti, quest'anno si sono aggiunte le città di Trieste, Bologna, Milano, Ferrara, Catania, Bari, Cagliari, Pavia e Pisa, con un programma ricchissimo di eventi, dislocati da Nord a Sud su tutto il territorio nazionale.

Il tema di quest'anno sarà la Sostenibilità, argomento ampio e complesso, troppo spesso trattato in maniera superficiale dalla politica e dagli organi di informazione, nonostante oggi rivesta una vitale importanza in molteplici ambiti. La Settimana della Scienza sarà dunque l'occasione per approfondire gli argomenti che riguardano lo sviluppo economico in relazione alle esigenze sociali e alle questioni ambientali, interrogandosi e dibattendo su quali possano essere davvero le migliori politiche che sappiano conciliare tutti questi elementi.

Ad occupare la scena e ad arricchire i dibattiti saranno i ricercatori, il cui lavoro è orientato alla continua ricerca di soluzioni scientifiche e tecnologiche con le quali affrontare le sfide per un futuro sostenibile. Una sfida che interroga anche la politica e la società tutta, che non possono più mostrarsi indifferenti nei confronti delle difficoltà ecologiche che il nostro pianeta mostra e che sempre più è costretto a sopportare, di fronte alle falle dell'attuale sistema produttivo. Una sfida dunque che chiama direttamente in causa l'Unione Europea: "La Notte Europea dei Ricercatori organizzata da Frascati Scienza, si è classificata prima nei progetti presentati da tutti gli stati membri, firmando il primo contratto del nuovo programma di finanziamento – Horizon 2020 – che nei prossimi sette anni finanzierà con oltre ottanta miliardi di euro progetti di ricerca e innovazione" dichiara il Presidente di Frascati Scienza, Giovanni Mazzitelli. "E’ fondamentale che proprio in coincidenza del semestre italiano di conduzione del parlamento europeo, tutti possano avvicinarsi e condividere quelle tematiche alle quali l’Europa sta dedicando non solo risorse finanziarie, ma anche spazi e interesse, godendosi una settimana di scienza e intrattenimento per tutti i gusti ed età.”

E in effetti il programma della manifestazione spazia fra eventi di vario tipo: spettacoli, seminari, conferenze, aperitivi scientifici, escursioni nei parchi e nei siti archeologici, animazione per bambini e visite guidate nei maggiori centri di ricerca italiani. Un modo per riporre la scienza e la ricerca nel posto che a loro compete: nella società, tra la gente, e non in un Olimpo immaginario.

L'aggressione israeliana, Odifreddi e la censura di Repubblica

2014-07-11T17:07:00.000+02:00

Piergiorgio Odifreddi, matematico e divulgatore scientifico, due anni fa scrisse un post sul suo blog, ospitato da Repubblica, in cui esprimeva un proprio giudizio riguardo all'ennesima precipitazione del conflitto israelo-palestinese. Le parole di Odifreddi, molto dure nei confronti dello Stato di Israele, in meno di 24 ore furono rimosse dal sito di Repubblica. Un vero e proprio atto di censura.

Oggi ci troviamo di fronte a un nuovo, gravissimo attacco unilaterale (chiamiamolo per quello che è) di Israele nei confronti della popolazione civile palestinese. Personalmente trovo ancora estremamente attuale ciò che Odifreddi scrisse nel suo post, poi censurato, e che vi ripropongo qui di seguito.

Il post di Odifreddi censurato da Repubblica

Dieci volte peggio dei nazisti
Uno dei crimini più efferati dell’occupazione nazista in Italia fu la strage delle Fosse Ardeatine. Il 24 maggio 1944 i tedeschi “giustiziarono”, secondo il loro rudimentale concetto di giustizia, 335 italiani in rappresaglia per l’attentato di via Rasella compiuto dalla resistenza partigiana il 23 maggio, nel quale avevano perso la vita 32 militari delle truppe di occupazione. A istituire la versione moderna della “legge del taglione”, che sostituiva la proporzione uno a uno del motto “occhio per occhio, dente per dente” con una proporzione di dieci a uno, fu Hitler in persona.

Il feldmaresciallo Albert Kesselring trasmise l’ordine a Herbert Kappler, l’ufficiale delle SS che si era già messo in luce l’anno prima, nell’ottobre del 1943, con il rastrellamento del ghetto di Roma. E quest’ultimo lo eseguì con un eccesso di zelo, aggiungendo di sua sponte 15 vittime al numero di 320 stabilito dal Fuehrer. Dopo la guerra Kesselring fu condannato a morte per l’eccidio, ma la pena fu commutata in ergastolo e scontata fino al 1952, quando il detenuto fu scarcerato per “motivi di salute” (tra virgolette, perché sopravvisse altri otto anni). Anche Kappler e il suo aiutante Erich Priebke furono condannati all’ergastolo. Il primo riuscì a evadere nel 1977, e morì pochi mesi dopo in Germania. Il secondo, catturato ed estradato solo nel 1995 in Argentina, è tuttora detenuto in semilibertà a Roma, nonostante sia ormai quasi centenario.

In questi giorni si sta compiendo in Israele l’ennesima replica della logica nazista delle Fosse Ardeatine. Con la scusa di contrastare gli “atti terroristici” della resistenza palestinese contro gli occupanti israeliani, il governo Netanyahu sta bombardando la striscia di Gaza e si appresta a invaderla con decine di migliaia di truppe. Il che d’altronde aveva già minacciato e deciso di fare a freddo, per punire l’Autorità Nazionale Palestinese di un crimine terribile: aver chiesto alle Nazioni Unite di esservi ammessa come membro osservatore! Cosa succederà durante l’invasione, è facilmente prevedibile. Durante l’operazione Piombo Fuso di fine 2008 e inizio 2009, infatti, compiuta con le stesse scuse e gli stessi fini, sono stati uccisi almeno 1400 palestinesi, secondo il rapporto delle Nazioni Unite, a fronte dei 15 morti israeliani provocati in otto anni (!) dai razzi diHamas. Un rapporto di circa 241 cento a uno, dunque: dieci volte superiore a quello della strage delle Fosse Ardeatine. Naturalmente, l’eccidio di quattro anni fa non è che uno dei tanti perpetrati dal governo e dall’esercito di occupazione israeliani nei territori palestinesi.

Ma a far condannare all’ergastolo Kesserling, Kappler e Priebke ne è bastato uno solo, e molto meno efferato: a quando dunque un tribunale internazionale per processare e condannare anche Netanyahu e i suoi generali?

Piergiorgio Odifreddi

Carlo Bernardini si racconta

2014-06-19T12:28:00.000+02:00

Ho aperto questo blog da un paio di mesi e spesso mi chiedo se sia il caso di pubblicare solo miei articoli o ospitarne anche altri. Bene, quest'intervista a Carlo Bernardini pubblicata da Repubblica mi ha tolto ogni dubbio. Chi ha letto ciò che ho scritto finora su queste pagine, avrà notato che i temi dei miei post ruotano soprattutto intorno al lavoro di ricerca con cui mi sono laureato: i Laboratori Nazionali di Frascati fra gli anni '60 e '70, Bruno Touschek e gli acceleratori per elettroni e positroni ADA e ADONE. Carlo Bernardini, oltre ad essere un fisico protagonista di queste vicende, è anche il più grande biografo della storia di quegli anni, in cui "un gruppetto di fisici e tecnici, con grandissime capacità e idee, riuscirono in imprese oggi inimmaginabili". E' soprattutto grazie ai suoi scritti e ai suoi racconti, che ho avuto il piacere di ascoltare nello splendido salotto di casa sua, che mi sono addentrato in questo importante pezzo di storia della fisica italiana. E ancora mi sento in dovere di ringraziarlo, oltre che per la sua disponibilità, per due grandi emozioni che mi ha regalato. La prima, il giorno della mia laurea, quando mi trovavo sul piazzale antistante l'ingresso del dipartimento di fisica, in attesa dell'inizio delle discussioni. Chiacchieravo con parenti e amici, cercavo di allentare la tensione, e improvvisamente mi apparve davanti: camminava lentamente, in una mano teneva il bastone, nell'altra la mia tesi. Lo salutai e lo accompagnai al primo piano del dipartimento, dove si trova la Sala Lauree. Lui entrò e si sedette fra i docenti, come se fosse anche lui un membro della commissione. Ovviamente nessuno dei presenti ebbe nulla da ridire e così, dopo la mia esposizione, Bernardini chiese la parola al Presidente della commissione - che rispose sorridendo "ci mancherebbe, lei è un cultore" - e ci deliziò con un suo ricordo di Touschek.
La seconda emozione che Carlo Bernardini mi ha regalato è stata in occasione della presentazione del mio lavoro di ricerca alla libreria assaggi di Roma. Anche in questo caso, il suo contributo è stato prezioso ed estremamente stimolante. Se ne avete tempo e voglia, vi consiglio di rivedere il video del suo intervento, merita davvero.
E ora vi lascio alla sua intervista.

Bernardini: "Ho scelto la fisica per dare ordine a parole come destino e anima"

Il fisico e divulgatore scientifico: "Sono 60 anni che ribadisco che occorrono più fatti e meno interpretazioni. La mia vita si compone di queste certezze"

di ANTONIO GNOLILa "fortezza Bernardini" si erge maestosa tra le vette della scienza. L'edificio è arroccato, ben difeso dagli assalti di una contemporaneità in cui dilagano pensieri contraddittori, e spesso inverificabili. "Sono 60 anni che ribadisco che occorrono più fatti e meno interpretazioni. La mia vita si compone di queste certezze", dice Carlo Bernardini, "piccole soddisfazioni per un uomo che arrivò dalla provincia. Sono nato a Lecce nel 1930.

C'era già il fascismo, ma non ancora il nazismo. E in quella città bellissima e divagante il massimo cui potevi aspirare era fare l'avvocato. O il musicista. Presi un'altra strada. Fui guardato come una pecora nera, un enigma, un caso umano da compatire e trattare con tristezza. Vuole che non alzassi i miei bastioni? Vuole che non difendessi le mie scelte? Sono ancora qui a pensare che se qualcosa di buono l'Italia ha dato al mondo questo è accaduto nel settore della scienza".

E lei vi ha contribuito?
"Ho fatto la mia parte. Mi laureai in fisica nel 1952 a Roma con Bruno Ferretti. Subito dopo incontrai Enrico Persico, amico di Fermi. Fu una botta di fortuna. Avevamo una passione comune per i gatti. Credo che abbia aiutato. Mi adottò, insegnandomi un'infinità di cose. Fu Persico a propormi di entrare nel nascente gruppo del sincrotrone italiano, che poi fu realizzato a Frascati. Non può immaginare... ".

Cosa?
"Si viveva un periodo di grande entusiasmo. Ci occupavamo di problemi su cui in Italia nessuno si era cimentato. Per studiare gli acceleratori fummo dapprima spediti in giro per il mondo. Entrai in contatto con gli scienziati dell'università di Ithaca e di Cornell e poi a Stanford con Bob Hofstadter. In quegli anni giunse a Roma un profeta mandato da Dio: Bruno Touschek". [CONTINUA SU REPUBBLICA.IT]

Tracce della particella J/Ψ già nel 1970

2014-05-31T18:12:00.000+02:00

Figura 1 A sinistra, la sezione d'urto nella produzione di una coppia di muoni in funzione della massa, come riportata nell'articolo di Lederman del 1970. Si vede chiaramente la spalla alle energie di 3-3,5 GeV. A destra, il grafico che riporta la scoperta della J/Ψ nel 1974 ai Laboratori Nazionali di Brookhaven.

Le prime tracce della particella J/Ψ apparvero già nel 1970, ben quattro anni prima della sua effettiva scoperta. Nei Laboratori Nazionali di Brookhaven, Stati Uniti, dove era in funzione il proto-sincrotrone, erano in corso studi sulla produzione di coppie di muoni e, nel grafico che rappresenta l'andamento della sezione d'urto in funzione della massa, si vede chiaramente una "spalla" nell’intervallo di energie compreso fra 3 e 3,5 GeV. Quella strana "gobba", come la chiamerà Leon M. Lederman nel 1988, in occasione della Lecture che tenne per il conseguimento del Nobel, era proprio il segnale della particella J/Ψ. Nei Laboratori Nazionali di Frascati, dove era in funzione ADONE, non seppero nulla di questo articolo, o forse non gli diedero importanza.

L'articolo del 1970, "Observation of Massive Muon Pairs in Hadron Collisions", fu pubblicato su Physical Review Letters (vol. 25, n. 21, 1970) e firmato (fra gli altri) da L. M. Lederman, dei Brookhaven National Laboratory, e dall'italiano E. Zavattini, dei Laboratori svizzeri del CERN. Per la segnalazione di questo articolo, di cui non ero a conoscenza, devo ringraziare Stefano Marcellini, ricercatore INFN, con il quale sono entrato in contatto tramite il mio blog (e questo non può che farmi piacere). Nell'articolo si legge: "As seen both in the mass spectrum and the resultant cross section dσ/dm, there is no forcing evidence of any resonant structure". Poi, dopo una serie di considerazioni sui metodi di analisi utilizzati, l'articolo prosegue: "Indeed, in the mass region near 3,5 GeV/c², the observed spectrum may be reproduced by a composite of a resonance and a steeper continuum."

Come spiega Lederman nella sua Lecture del 1988, durante queste misure sulle coppie di muoni, tenute fra il 1968 e il 1969, i rilevatori in funzione presso il proto-sincrotrone di Brookhaven non avevano la risoluzione necessaria per individuare una risonanza stretta come quella della J/Ψ. Poi l'esperimento venne ripetuto nel 1974 dal gruppo guidato da Samuel Ting (Aubert et al., Phys. Rev. Lett. 33, 1404, 1974) con uno spettrometro magnetico basato su camere proporzionali a multifili. In questo modo, "the shoulder was refined by the superior resolution into a towering peak called the J particle."

Ebbene si, la J/Ψ è l'unica particella ad avere un doppio nome. Il motivo è che la scoperta proviene sia dal proto-sincrotrone dei Laboratori di Brookhaven, dove Samuel Ting la chiamò J, sia da SPEAR, l'anello di accumulazione per elettroni e positroni dell'università di Stanford, dove Burton Richter la chiamò Ψ. Da qui l'unione dei due nomi in J/ Ψ. La storia della scoperta di questa particella non fu affatto lineare e riserva tutta una serie di aneddoti e di ricostruzioni storiche che prometto saranno oggetto di un mio successivo post.

Cerchiamo ora di contestualizzare l'articolo di Lederman e Zavattini del 1970 da un punto di vista storico. ADONE, l'anello di accumulazione per elettroni e positroni di Frascati, "nato per andare a caccia di risonanze strette", come ricorda sempre Carlo Bernardini, era entrato in funzione nel dicembre 1969, dunque già da qualche mese. SPEAR, l'anello statunitense di Stanford, che nel 1974 individuerà la J/Ψ parallelamente al proto-sincrotrone di Brookhaven, nel 1970 era ancora in fase di progettazione e sarebbe entrato in funzione solo nel 1972. Il 1970 è inoltre l'anno nel quale viene proposto (S. L. Glashow, J. Iliopoulos, and L. Maiani, Phys. Rev. D 2, 1285, 1970) il cosiddetto "meccanismo GIM" (dalle iniziali dei tre autori) e con esso viene ipotizzata l'esistenza di un quarto quark oltre ai tre già noti: il charm. Una stima sulla massa di un quarto quark era già stata avanzata da Ioffe & Shabalin (J. Nucl. Phys. 6 (1968) 603) che valutarono m_c = 1,5 - 2 GeV. Questo significa che, già fra il 1968 e il 1970, l'esistenza di uno stato del charmonio, ovvero di una particella come la J/Ψ formata da un quark e un antiquark di tipo charm, era ipotizzabile con una massa compresa fra i 3 e i 4 GeV. Inoltre l'articolo di Lederman e Zavattini, sempre del 1970, con un'evidente spalla proprio in quella zona di energia, avrebbe potuto fornire un'ulteriore prova della presenza di una risonanza.

Come ho già detto, SPEAR non era ancora entrato in funzione, a Brookhaven non avevano ancora un apparato sperimentale adeguato per l'individuazione di risonanze strette, e gli anelli di accumulazione entrati in funzione di Francia e Unione Sovietica non avevano energie sufficienti nemmeno per avvicinarsi alla produzione del charm. Gli unici al mondo che avrebbero potuto scovare la J/Ψ già dal 1970, sulla base di quanto detto fin'ora, erano i fisici di Frascati con ADONE. Anche se è bene ricordare che ADONE fu costruito con un'energia massima di 3 GeV nel centro di massa e, per questioni di sicurezza, lavorava ad un'energia massima di 2,8 GeV, mentre la J/Ψ ha una massa di 3,1 GeV. E' anche vero però, che non appena arrivò la notizia da Brookhaven della scoperta della J/Ψ, a Frascati decisero di forzare la macchina oltre soglia ed in soli due giorni anche ADONE individuò il limpido picco della risonanza.

Ho avuto modo di parlare con Carlo Bernardini qualche giorno fa, in occasione della presentazione del mio lavoro di ricerca alla libreria assaggi di Roma, dove mi ha confessato che lui non era a conoscenza dell'articolo di Lederman e Zavattini del 1970. E' inoltre noto che anche l'articolo di Glashow, Iliopoulos e Maiani venne praticamente ignorato fino al 1974, quando poi venne "riscoperto" per spiegare la natura della J/Ψ.

Le ricostruzioni a posteriori, certamente, da un punto di vista scientifico, lasciano il tempo che trovano. A decenni di distanza è normale che tutto appaia più limpido. La realtà è che, nel 1970, nemmeno Lederman e gli altri autori dell'articolo diedero importanza a quella "spalla", e all'esistenza del charm ancora non ci credeva quasi nessuno. Un'altra considerazione riguarda il meccanismo di circolazione delle informazioni di allora, che non è in alcun modo paragonabile a quello di oggi. La diffusione delle pubblicazioni scientifiche su scala globale non era immediata come lo è oggi grazie ad internet e di conseguenza non c'è da stupirsi se a Frascati non erano a conoscenza in quegli anni dell'articolo di Lederman.

Quella di ADONE rimane dunque una vicenda sfortunata. Prevedere l'esistenza di una particella come la J/Ψ era molto difficile, prevedere dove esattamente potesse essere era impossibile. Ma le ricostruzioni storiche servono anche a questo: a capire come i progressi della scienza, che a volte possono sembrare semplici e lineari, siano in realtà dovuti ad un intreccio di fattori scientifici, sociali, storici e pure geografici, che alla fine possono determinare la fortuna o meno di un esperimento. Fortuna oppure sfortuna. Come nel caso di ADONE.

Per approfondire:
1) ADONE: Storia dell'anello di accumulazione per elettroni e positroni
2) "The Rise of the Standard Model - Particle Physics in the 1960s and 1970s", Edited by L. Hoddenson, L. Brown, M. Riordan and M. Dresden, Cambridge University Press, 1997
3) "The Hunting of the Quark - A true story of modern Physics", di Michael Riordan, 1987

Con Carlo Bernardini e Giovanni Battimelli alla libreria asSaggi di Roma

2014-05-23T09:30:00.001+02:00

Due giorni fa ho avuto il piacere di presentare la ricerca che ho svolto per la mia tesi di laurea alla libreria assaggi di Roma. Gioia ancora più grande è stato poterlo fare insieme a Carlo Bernardini, uno dei protagonisti di questa storia e che, come sempre, ci ha affascinato con i suoi ricordi ed i suoi racconti. E con Giovanni Battimelli, che purtroppo in questa occasione era completamente senza voce, ma non ha comunque mancato di dare il suo contributo e che ringrazio per aver organizzato l'evento (e per avermi condotto fino al termine del mio percorso di studi).
Abbiamo ricordato Bruno Touschek, il suo estro, la sua genialità. Bernardini ci ha lasciato senza fiato nel descriverci l'avventura della costruzione di AdA, il primo ed il più piccolo anello di accumulazione materia-antimateria che sia mai stato costruito. Io invece mi sono concentrato sul cuore della mia tesi e quindi su ADONE, la macchina che a Frascati ha preso il posto di AdA e che per un pelo non ha sfiorato la "rivoluzione di novembre" con la scoperta della particella J/Psi.
Se vi interessa e avete un'oretta da perdere, qui sotto ci sono i due video dell'incontro.

Touschek e gli anelli di accumulazione a Frascati. La mancata "rivoluzione di novembre"

2014-05-14T19:37:00.000+02:00

Mercoledì 21 maggio presenterò la ricerca che ho svolto per la mia tesi di laurea alla libreria assaggi di Roma. Avrò il piacere di farlo insieme a Giovanni Battimelli e Carlo Bernardini. Se siete interessati, intanto vi consiglio di leggere il Prologo della mia tesi. Se poi vorrete andare avanti, allo stesso link trovate il pdf scaribile.
L'appuntamento di Mercoledì è alle 19:30 in via degli Etruschi 4.

Laboratori Nazionali di Frascati, 10 novembre 1974. Squilla il telefono, a rispondere è Giorgio Bellettini, Direttore dei Laboratori. "Abbiamo individuato una nuova risonanza. E' estremamente stretta e si trova a 3,1 GeV." La voce era quella di Sau Lan Wu, collaboratrice di Samuel Ting ai Laboratori di Brookhaven negli Stati Uniti. A Bellettini si gelò il sangue. Andò di corsa nella sala di sperimentazione e, dopo essersi consultato con Ferdinando Amman, il capo dei macchinisti, prese la decisione: "Dobbiamo rischiare. Portiamo Adone oltre la sua energia massima, fino a 3,1 GeV".

Fu così che, anche a Frascati, si individuò il limpido segnale di una nuova particella, chiamata J/Ψ, che di lì a poco avrebbe rivoluzionato la fisica delle particelle. Purtroppo però, i primi a varcare la soglia della "rivoluzione di novembre" non furono i fisici italiani, ma quelli che lavoravano negli Stati Uniti. Samuel Ting e Burton Richter vennero premiati con il Nobel per la fisica nel 1976. Agli scienziati italiani non spettò nessun riconoscimento.

Eppure, proprio a Frascati inizia questa storia. Era il marzo del 1960 quando Bruno Touschek espose la sua geniale idea: l'esplorazione della fisica delle alte energie tramite gli urti fra elettroni e positroni, "particelle civili", che da lì in poi avrebbero per lungo tempo soppiantato quella confusionaria "teppa adronica" composta dai protoni.

Dall'idea di Touschek nacque prima un prototipo, AdA, il primo Anello di Accumulazione materia-antimateria. Successivamente nacque Adone, l'acceleratore che, con 3 GeV nel centro di massa, detenne per qualche anno il primato di energia fra gli acceleratori terrestri.

Adone era nato per andare a caccia di risonanze strette, ovvero, di nuove particelle con un'elevata massa ma estremamente difficili da individuare. Di queste particelle, nello spettro di energie esplorabile da Adone, non v'era traccia. Ma la J/Ψ non era affatto lontana. Per scovarla, sarebbero bastati pochi passi oltre la soglia massima di Adone.

A quarant'anni dalla scoperta della J/Ψ e dalla "rivoluzione di novembre", che sancì la definitiva consacrazione del Modello Standard delle particelle elementari, torniamo a raccontare una vicenda che vede tante storie racchiusa in una. Quella di Bruno Touschek e della sua straordinaria vicenda umana e scientifica; quella degli scienziati e dei tecnici dei Laboratori di Frascati, per lo più giovanissimi, che hanno creduto e dato vita ad un'impresa inimmaginabile prima d'allora; quella del "miracolo scippato", dei "casi" Mattei, Ippolito ed Olivetti, del grande sviluppo scientifico e tecnologico di questo Paese, frenato da un intreccio di faide politiche interne e da ingerenze, pressioni e sabotaggi da parte di governi stranieri e potentissime multinazionali.

Un intreccio di vicende, sociali e scientifiche, assolutamente attuali, capaci di accompagnarci fino alle attuali sperimentazioni nel campo della fisica delle particelle e alle più recenti scoperte.

Ne parliamo con:

- Carlo Bernardini, fisico teorico che ha contribuito alla nascita e allo sviluppo di AdA e Adone.

- Giovanni Battimelli, storico della fisica, professore Associato - Università "La Sapienza" di Roma

- Giorgio Sestili, autore della tesi di laurea in Storia della Fisica dal titolo "Adone: storia dell'anello di accumulazione per elettroni e positroni"

Mercoledì 21 maggio, ore 19:30

Libreria Assaggi - Via degli Etruschi 4 (San Lorenzo), Roma

http://www.libreriaassaggi.it/ - Twitter: @libreriassaggi @GiorgioSestili

L'alba di una nuova fisica?

2014-05-08T00:38:00.001+02:00

Il tempo scorre per tutti gli abitanti della Terra allo stesso modo? Se qualcuno avesse posto questa domanda nel XIX sec. gli interlocutori avrebbero manifestato un certo imbarazzo perché avrebbero pensato di trovarsi di fronte ad un pazzo che pone domande senza alcun senso. Oggi sappiamo che lo "scorrere" del tempo non è affatto assoluto e che esso dipende dallo stato di moto del sistema che si vuol misurare. E' difficile da accettare, ma passato, presente e futuro non sono gli stessi per ognuno di noi. Così, da Einstein in poi, non si è più parlato di spazio e di tempo come di due entità assolute e separate tra loro, bensì di spaziotempo. La realtà che ci circonda è una realtà a quattro dimensioni ed il tempo non è altro che la quarta dimensione dello spaziotempo, che si va ad aggiungere alla tre dimensioni spaziali.

Ad un secolo di distanza dalla teoria di Einstein, alcuni cominciano a guardare oltre e si domandano: "Condividiamo tutti lo stesso spaziotempo?" Prima di dar loro degli squilibrati, cerchiamo di capire su che basi poggia il loro dubbio.

Proprio intorno a questa domanda ruotava l'incontro, che si è tenuto Martedì 6 maggio alla Libreria assaggi di Roma, con Giovanni Amelino-Camelia ed intitolato "Nuove sfide sperimentali per la fisica fondamentale, alla scala di Planck".

Per Amelino-Camelia, fisico teorico che si occupa di Gravità Quantistica, cioè quella parte della fisica che tenta di unificare la relatività generale di Einstein con la meccanica quantistica, fare Scienza significa innanzitutto "aprire nuove finestre sul mondo", superare cioè i limiti delle percezioni sensoriali dell'uomo e prendere coscienza delle molteplici "inferenze ingannevoli" che la natura continuamente ci presenta.

Esattamente come fa Carlo Rovelli nel suo ultimo libro, dall'inequivocabile titolo "La realtà non è come ci appare", Amelino-Camelia descrive alcuni fenomeni presenti nella nostra vita quotidiana, privandoli dell'inganno che la natura, a prima vista, potrebbe produrre. Così, guardando una fantastica foto che coglie l'attimo in cui due fulmini colpiscono nello stesso momento la punta di due grattacieli a New York, scopriamo che in realtà la simultaneità tra quei due fulmini non è affatto assoluta ma è relativa all'osservatore: dunque sono simultanei per il fotografo che ha scattato la foto ma potrebbero non esserlo per una persona in viaggio su un aereo.

La lunga lista di inferenze ingannevoli non riguarda solamente lo spaziotempo e la relatività di Einstein. Anche la meccanica quantistica ci riserva un gran numero di sorprese. Ad esempio, se avete di fronte a voi il muro di una casa con due finestre aperte e cominciate a calciare un pallone verso di esso, quello che può succedere è che il pallone passi attraverso una delle due finestre oppure rimbalzi contro il muro. Sembra la cosa più naturale del mondo, ma per un elettrone non è così. Un elettrone è capace di passare contemporaneamente attraverso le due finestre. E' forse questo un paradosso? No. E' la natura che funziona in questo modo e ci sono numerose conferme sperimentali a dimostrarlo. Fino a quando eravamo in grado di guardare solo le dimensioni di un pallone, e non quelle di una particella, tutto questo non si poteva saperlo.

Si arriva così al punto cruciale delle attuali ricerche in Gravità Quantistica. Il Modello Standard delle particelle elementari, affermatosi nel corso degli anni '70 e oggi verificato da moltissime osservazioni sperimentali (ultima fra tutte la scoperta del bosone di Higgs avvenuta al CERN nel 2012), spiega solamente tre delle quattro forze presenti in natura. Fra queste rimane esclusa proprio la forza gravitazionale, per la quale ancora oggi non esiste una meccanica quantistica coerente. Alcuni modelli teorici sembrano però suggerire che potrebbe esserci una scala metrica alla quale le quattro forze fondamentali potrebbero unificarsi. Si tratta di una scala piccolissima, detta scala di Planck, che però siamo ancora lontanissimi dal poter guardare. Per avere un'idea della piccolezza di cui stiamo parlando è sufficiente prendere un metro a nastro lungo 10 metri, srotolarlo completamente e poi dividerlo per un miliardo di un miliardo di un miliardo di un miliardo di volte. Si sono così raggiunti i 10^-35 m della lunghezza di Planck. Se si considera che la più potente macchina acceleratrice attualmente in funzione, ovvero LHC ai Laboratori del CERN, è in grado di guardare a scale di 10^-20 m, ci si rende conto di quanto siamo ancora distanti dalla scala di Planck. Mancano ben 15 ordini di grandezza.

Dunque, come arrivare alla scala di Planck posto che ciò sia possibile? Amelino-Camelia nel suo intervento ha detto che con le attuali tecnologie servirebbe un acceleratore di particelle grande quanto la nostra galassia per raggiungere quella scala di energia (l'energia di Planck è dell'ordine di 10²⁸ eV). E' pur vero però che anche Enrico Fermi, nel 1954, fece lo stesso esercizio mentale e si immaginò l'energia massima raggiungibile da un acceleratore grande quanto l'intera circonferenza del pianeta Terra, che chiamò Globatron. Ebbene, l'estrapolazione di Fermi del 1954 portò ad immaginare un acceleratore con energia massima di circa 8 TeV, cioè ottomilamiliardi di elettronVolt. Questa energia oggi è stata raggiunta e superata con acceleratori, come LHC, lunghi qualche decina di chilometri. Questo potrebbe darci qualche speranza per il futuro? Quasi sicuramente no. La scala di Planck sembra davvero impossibile da raggiungere tramite acceleratori terrestri.

Come fare allora? L'idea di Amelino-Camelia è senz'altro affascinante, anche se attualmente è impossibile sapere se funzionerà o meno. Essa si basa su un'altra inferenza ingannevole che questa volta, però, coinvolgerebbe lo spaziotempo. La realtà che ci circonda e che a noi appare perfettamente fluida, potremmo dire "liscia", è in realtà piena di increspature impercettibili. Impercettibili fino a quando? Fino al momento in cui non si va a guardare proprio alla scala di Planck. Se avessimo infatti un microscopio tanto potente da poter guardare così a fondo, vedremmo infatti una realtà completamente diversa da quella che percepiamo, e tutto ciò che ci appare liscio e ben levigato apparirebbe invece scabro e pieno di increspature. Proprio su questa "ruvidezza" dello spaziotempo fanno leva gli esperimenti che cercano di misurare gli effetti della Gravità Quantistica. Per spiegare il metodo seguito, utilizzerò la stessa analogia usata da Amelino-Camelia.

Immaginate di avere cinque piccole macchine telecomandate tutte identiche tra loro. Posizionatele all'inizio di una pista rettilinea e perfettamente liscia e nello stesso istante di tempo fatele partire tutte con la stessa accelerazione. Il risultato non può che essere uno: le macchine, essendo identiche, arriveranno tutte insieme al traguardo. Adesso invece ripetete lo stesso esperimento su una pista male asfaltata, ruvida e piena di piccoli sassolini. Noterete subito che le macchine telecomandate, se hanno ruote abbastanza piccole da risentire dell'interferenza delle asperità della pista, non avranno più un andamento fluido ma cominceranno a saltellare e ad essere disturbate da una superficie così scabra. Il risultato sarà che esse non arriveranno più tutte insieme al traguardo. Chiaramente, se la pista è molto corta, l'effetto di ritardo di una macchina rispetto alle altre sarà difficile da misurare. Ma se è molto lunga, gli effetti di disturbo su ogni macchina si cumuleranno e al traguardo la differenza di arrivo sarà notevole.

Ebbene, per tornare agli esperimenti reali di Gravità Quantistica, i fotoni che viaggiano nello spaziotempo saranno le nostre auto telecomandate e la distanza che separa altre galassie dal nostro pianeta sarà la pista su cui questi fotoni gareggeranno. Abbiamo bisogno però di un altro ingrediente: nel caso delle nostre auto telecomandate, siamo noi a posizionarle nel punto di partenza e a dare il via. In questo modo, le auto non possono barare e sono costrette a partire contemporaneamente, pena l'esclusione dalla gara. Come facciamo, nel caso di fotoni che viaggiano da miliardi di anni luce di distanza, a sapere che sono partiti tutti allo stesso momento, dallo stesso punto, e che nessuno di loro stia barando? Abbiamo bisogno di un evento particolare, che in astrofisica si chiama gamma ray burst, ovvero un'esplosione improvvisa di raggi gamma, cioè di fotoni ad altissima energia. Un fenomeno di questo tipo è stato osservato nel 2009, proveniente dalla galassia MRK421.

L'obiettivo dunque è quello di misurare, tramite opportuni rilevatori, lo sfasamento di questi fotoni al loro arrivo sulla Terra. Serviranno apparati sperimentali di elevatissima precisione ma, soprattutto, servirà un'altra esplosione di raggi gamma in qualche galassia distante miliardi di anni luce da noi. "Sto aspettando un altro gamma ray burst" annuncia sorridendo Amelino-Camelia che poi aggiunge "e se poi troviamo questi effetti di sfasamento tra i fotoni, non verrò qui a raccontarvelo".

In realtà questo sfasamento per adesso non è stato misurato ed i fotoni arrivano perfettamente tutti insieme sulla Terra dopo un viaggio durato miliardi di anni. I dati sperimentali ricavati finora sembrano dunque suggerirci che lo spaziotempo sia lo stesso per tutti. Ma la precisione degli apparati sperimentali non è ancora adeguata ed in futuro non è detto che non si possa registrare questo effetto di sfasamento. Questo è l'obiettivo di una parte delle ricerche in Gravità Quantistica.

Se un giorno questa ipotesi sarà confermata sperimentalmente allora dovremo prepararci ad una vera e propria rivoluzione scientifica, al pari di quella che si ebbe con Einstein. Potremmo allora approdare a quella che Amelino-Camelia definisce la teoria della relatività doppiamente speciale, una teoria in cui "la scala di Planck ricopra un ruolo analogo a quello della velocità della luce per Einstein, per esempio tale da far sì che l’impulso di una particella fondamentale non possa eccedere un valore limite fissato nella scala di Planck, indipendentemente dall’osservatore”[1].

A questo punto, la domanda "condividiamo tutti lo stesso spaziotempo?" avrebbe un senso enorme. Eccome se lo avrebbe!

@GiorgioSestili

[1] Amelino-Camelia intervistato da Wired.it (http://daily.wired.it/news/scienza/2012/01/20/intervista-amelino-camelia-festival-scienze-einstein-14323.html?page=1#content)

ADONE: Storia dell'Anello di Accumulazione per Elettroni e Positroni di Frascati

2014-04-19T19:33:00.000+02:00

Questa è la mia tesi di laurea. Un lavoro di ricerca per il quale ho trascorso circa un anno della mia vita rinchiuso nel seminterrato del dipartimento di fisica de La Sapienza, in mezzo ad un mare di polvere. Si tratta di un luogo bellissimo. E' qui, negli archivi di Bruno Touschek, di Edoardo Amaldi e di Marcello Conversi, che mi sono appassionato a questa storia. E' qui che mi sono emozionato per cose che mai avrei immaginato potessero farmi palpitare il cuore in questo modo: ritrovarsi tra le mani il quaderno di laboratorio di AdA, scritto da Touschek, è un qualcosa di unico.

Qui sotto potete leggere il Prologo della mia tesi. Se poi deciderete di andare avanti, allora potete leggere e scaricare l'intero pdf.
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Buona lettura.

Prologo

Ricostruire storicamente la storia di Adone, l'anello di accumulazione per elettroni e positroni entrato in funzione nei Laboratori di Frascati nel 1969, dopo ben nove anni di "gestazione", significa raccontare tante storie in una.

La prima di queste storie riguarda Bruno Touschek, nato a Vienna il 3 febbraio 1921, figlio di Franz Xaver, un ufficiale dello Stato Maggiore dell'Esercito Austriaco che aveva combattuto sul fronte italiano durante la guerra del 1915-18, e di Camilla Weltmann. La madre di Touschek era ebrea e questo segnò indelebilmente la giovinezza del brillante ragazzo austriaco a cui, nel 1937, venne impedito di continuare a frequentare la scuola a causa del suo sangue misto. Touschek riuscì comunque a diplomarsi nel febbraio del 1938 e subito cercò di ottenere il visto d'ingresso in Gran Bretagna con lo scopo di andare a studiare chimica a Manchester. Era l'autunno del 1939, il patto Hitler-Stalin sancì l'inizio della seconda guerra mondiale, la Polonia venne invasa dalle armate russe e germaniche. Con la guerra in atto subito svanirono le speranze di un suo trasferimento e Touschek dovette rimanere a Vienna dove, senza dare troppo nell'occhio, cominciò a frequentare i corsi di fisica e matematica, e subito si distinse per essere il migliore del corso. Ma anche questa volta gli venne impedito di proseguire i suoi studi per ragioni razziali e, nel giugno 1940, venne cacciato dall'università di Vienna.

Dopo poco tempo Touschek riuscì a trasferirsi ad Amburgo dove, per mantenersi, svolgeva fino a quattro o cinque lavori contemporaneamente e, nel poco tempo libero, frequentava in forma non ufficiale i corsi di fisica all'università.

Ad Amburgo, Touschek aveva preso l'abitudine di frequentare la sede della Camera di Commercio, che disponeva di una sala dove era possibile leggere molti giornali stranieri. In questo modo, presto le attenzioni della Gestapo si concentrarono su di lui che venne arrestato all'inizio del 1945 per ragioni razziali e rinchiuso nel carcere di Amburgo.

Tra la fine di febbraio ed i primi di marzo del 1945 arrivò l'ordine di trasferire i prigionieri dal carcere di Amburgo ad un campo di concentramento a Kiel. Touschek, nonostante avesse la febbre molto alta, fu comunque costretto ad uscire dal carcere. Portava con sé il suo pesante pacco di libri, dal quale non si separava mai. I prigionieri marciavano in fila indiana scortati dagli agenti delle SS e, una volta arrivati alla periferia di Amburgo, Touschek fu preso da un malore e cadde privo di sensi nel canale a lato della strada. Un agente delle SS non ci pensò due volte, estrasse una pistola e gli sparò in testa. Credendolo morto, lo lasciarono lì, mentre la colonna di prigionieri proseguiva la marcia. In realtà il proiettile aveva provocato solo una ferita dietro l'orecchio di Touschek, il quale riuscì a rialzarsi e a raggiungere un vicino ospedale, dove fu prima medicato e poi nuovamente arrestato e rinchiuso nel carcere di Altona. Dopo altri tre mesi di prigionia, Touschek fu definitivamente liberato nel giugno del 1945.

Gli orrori della guerra e le follie delle leggi razziali non riuscirono così ad interrompere prematuramente l'avventura umana e scientifica di Bruno Touschek, un'avventura che, come vedremo, segnò profondamente lo sviluppo della fisica delle particelle.

Proprio da una sua geniale idea, all'inizio del 1960 a Frascati, inizia la storia degli anelli di accumulazione. L'idea oggi può sembrare banale ma all'epoca, quando le macchine acceleratrici "sparavano" particelle contro un bersaglio fisso, non lo era affatto. La considerazione cinematica è molto semplice: due treni che si scontrano viaggiando l'uno contro l'altro con velocità opposte al momento dell'urto rilasciano molta più energia di un treno che si schianta contro un muro. Di conseguenza, è molto più conveniente far collidere due fasci di particelle che viaggiano con velocità uguali e opposte piuttosto che far urtare particelle contro un bersaglio fisso.

L'idea in realtà non era del tutto nuova: Rolf Wideröe già nella tarda estate del 1943 [1] cominciò a pensare ai vantaggi cinematici di urti frontali fra protoni e poco tempo dopo ne discusse con Touschek, che trovò la cosa "evidente" e "triviale" e per questo tentò di dissuaderlo dal brevettare l'idea. Tuttavia nel maggio del 1953 Wideröe riesce ad ottenere il suo brevetto [2], nel quale discute l'urto fra particelle uguali (protone-protone), diverse (protone-deutone) o dotate di carica opposta (elettrone-protone).

Nel 1956 negli Stati Uniti vengono pubblicati due articoli (Kerst & al., 1956) (O'Neill, 1956) che espongono gli stessi vantaggi cinematici già pensati da Wideröe ma considerando solo il caso degli urti e^- + e^- ottenuti con pacchetti di elettroni circolanti in senso opposto in due anelli magnetici tangenti uno all'altro (O'Neill, 1956b). Proprio su proposta di O'Neill, a Stanford cominciarono subito a costruire una macchina di questo tipo (Barber, et al., 1959) che fu la prima in grado di produrre risultati scientifici interessanti sull'urto e^- + e^- (Barber, et al., 1966).

Touschek però non era affatto convinto che l'urto fra due particelle con stessa carica fosse il meglio che la fisica potesse produrre e subito si discostò da questa linea di ricerca promossa principalmente a Stanford da Panoksky, Richter e O'Neill. Al termine della relazione tenuta da Panofsky a Ginevra nel 1958 (Panofsky, 1958), Nicola Cabibbo ricorda così la reazione che ebbe Touschek [3]:

"Ah, ma perché non fare elettrone-positrone, sicuramente è più interessante perché elettrone e positrone si possono annichilire. Ma poi è anche più pratico, perché elettrone e positrone possono girare in uno stesso anello e non hanno bisogno di due anelli."

Touschek aveva colto i notevoli vantaggi che il sistema elettrone-positrone avrebbe potuto fornire: essendo dotato degli stessi numeri quantici di un bosone neutro, ad alte energie sarebbe potuto diventare una sorgente di nuove particelle, utile per lo studio delle interazioni forti e dell'elettrodinamica. Touschek voleva depositare una grande quantità di energia nel vuoto e "il vuoto ci dirà su quali frequenze preferisce vibrare" (Bernardini, 1997). Le condizioni iniziali con carica totale zero e numero barionico e leptonico nulli sarebbero state le migliori possibili da cui partire. La produzione di uno stato di "pura radiazione" tramite il "fotone virtuale" avrebbe consentito la nascita di qualsiasi particella elettricamente carica. Tutto dipendeva dall'energia disponibile: in linea di principio la collisione avrebbe potuto fornire ogni forma di materia possibile. In questo modo Touschek aveva aperto una strada del tutto nuova con un'idea concettualmente del tutto diversa.

In tanti continuarono a non credere nella realizzabilità degli anelli di accumulazione. Sembrava impossibile riuscire a far circolare elettroni e positroni in un unico anello, in direzioni opposte e sulla stessa orbita. Ma Touschek non aveva dubbi e insisteva sull'invarianza CPT, che avrebbe garantito la stessa orbita per particelle uguali ma con carica opposta.

Fortunatamente nei Laboratori di Frascati si convinsero immediatamente che la strada indicata da Touschek era quella da seguire e con la costruzione del piccolo AdA mostrarono al mondo intero quale dovesse essere la via maestra. Come scrive Wideröe [4]:

"E' stato dopo che Touschek aveva rotto il ghiaccio con il suo piccolo AdA, e dopo con Adone, che i fisici hanno mostrato interesse per questo principio. Oggi esso costituisce una delle vie principali per lo studio delle particelle elementari."

AdA permetteva di raggiungere un'energia massima nel centro di massa di 400 MeV. La stessa energia, nel caso di un urto contro un bersaglio fisso, si sarebbe potuta raggiungere solo con un fascio di positroni con energia di 160 GeV.

Figura 1

Il "Globatron", slide n. 2 di Fermi durante il suo discorso a Chicago. Fonte: University of Chicago Libraries

In un discorso tenuto il 29 gennaio 1954 ed intitolato What can we learn with High Energy Accelerators?[5], Enrico Fermi espone il suo tentativo di estrapolazione della massima energia raggiungibile con le macchine acceleratrici, immaginando l'utilizzo di un anello che circondi l'intero pianeta (Figura 1) e prevedendo un ragionevole sviluppo della tecnologia dei magneti. Fermi, in questo modo, stimava di poter accelerare una particella fino ad un'energia pari a 5 milioni di volte la massa del protone e, nell'urto contro un bersaglio fisso, produrre una massa effettiva pari a circa 3000 volte la massa del protone, ovvero un'energia di circa 3 TeV. La tecnologia degli anelli di accumulazione, ideata nei Laboratori di Frascati prima con AdA e poi con Adone, ha permesso di raggiungere una massa effettiva pari a 2000 volte la masse del protone con il Tevatron di Chicago, con una circonferenza di circa 6 Km, mentre il Large Hadron Collider del CERN raggiungerà fra pochi anni le 14000 masse del protone con una circonferenza di "soli" 27 Km. Nulla rispetto a quello che Fermi immaginava. Un'infinità rispetto ai 10 m di AdA.

La notizia dell'accumulazione delle prime particelle nella "ciambella" di AdA in un attimo fece il giro del mondo. Ovunque pensarono "Allora è possibile!". Così cominciò la corsa alle alte energie tramite i "civili" elettroni, che per parecchi anni relegarono in secondo piano quella "teppa adronica" tanto confusionaria. In Francia, in Unione Sovietica, negli Stati Uniti, in Germania e al CERN si cominciarono a progettare anelli di collisione via via sempre più grandi. Ma i primi a crederci, anche questa volta, furono i fisici di Frascati. La progettazione di Adone iniziò alla fine del 1960.

Nei nove anni che separano l'avvio del progetto Adone dall'entrata in funzione della macchina, i Laboratori di Frascati sono teatro di tante storie. Quella degli scienziati e dei tecnici, per lo più giovanissimi, che hanno creduto e dato vita ad un'impresa inimmaginabile fino a pochi anni prima, è senz'altro la più affascinante.

In quegli anni nei Laboratori di Frascati si mescolavano competenze straordinarie, sia sul piano teorico, sia sul piano sperimentale, ingegneristico e tecnico. Si progettavano impianti e sistemi di rilevamento fra i migliori al mondo, capaci di sperimentare su una realtà fisica inesplorata fino ad allora e, al sorgere di impreviste "sorprese" di ogni tipo, in pochi giorni lo straordinario lavoro dei teorici era in grado di calcolare e risolvere qualsiasi rompicapo. Nelle testimonianze successive, i diretti protagonisti ricordano quel periodo come un qualcosa di "indimenticabile".

Ma gli anni '60 furono anche quelli del "miracolo scippato". L'Italia vantava poli di eccellenza scientifico-tecnologici in quattro settori strategici: informatico, petrolifero, nucleare e medico. Il caso Olivetti, il caso Mattei, il caso Ippolito e il caso Marotta, sconvolsero il mondo scientifico italiano e compromisero alcuni importantissimi enti, come il CNEN [6] e l'ISS [7], in un intreccio di faide politiche interne e squallidi giochi di potere, di ingerenze, pressioni e sabotaggi da parte di governi stranieri e potentissime multinazionali. Queste vicende determinarono, oltre ad un generale clima di sbigottimento nella comunità scientifica, la paralisi di un ente come il CNEN, incidendo negativamente sulle nuove assunzioni, sulla ricerca e dunque anche sulle attività interne ai Laboratori di Frascati.

In questo clima di profonda crisi dell'Università e dei laboratori di ricerca si inserisce la più importante stagione di lotta e di cambiamento che l'Italia abbia mai attraversato dal dopo guerra ad oggi. L'esplosione del movimento studentesco nel 1968 e gli scioperi e le lotte operaie del 1969 attraversarono inevitabilmente anche gli enti di ricerca a stretto contatto con le università. Lo "sciopero bianco" messo in atto a Frascati fra la primavera e l'estate del 1969 paralizzò le attività dei laboratori e contribuì a tardare ulteriormente l'inizio della sperimentazione con Adone.

I nove lunghissimi anni che ci vollero per accumulare i primi fasci in Adone, in un contesto già esacerbato dalla competizione e dalle divisioni fra i vari gruppi di ricerca, avevano affievolito l'entusiasmo e ridotto l'impegno con cui si lavorava ad una macchina che avrebbe meritato, invece, un maggiore investimento di lavoro. Quasi a presagire un qualcosa che di lì a poco si sarebbe palesato.

I primi risultati conseguiti da Adone furono interessanti. La produzione multiadronica, in particolare, rimane un'importantissima scoperta. Ma Adone era nato per andare a caccia di risonanze strette e, invece, quello che appariva nel range di energie accessibili alla macchina era una vasta piana desertica senza alcun picco rilevante.

Nessuno poteva immaginare che, dopo aver attraversato il deserto, sarebbe bastato guardare oltre l'ultima duna. Altri cinquanta passi e si sarebbero aperte le porte di una nuova era.

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[1] E. Amaldi in (Amaldi, 1982) riporta stralci di una lettera che Wideröe gli inviò il 10 novembre 1979 sulla sua collaborazione con Bruno Touschek.

[2] Deutsches Patentman, Patentschrift Nr. 876279 Klasse 21g Gruppe 36, Ausgegeben am 11. Mai 1953: Dr. Ing. Rolf Wideröe, Oslo, ist als Erfinder genannt worden: Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie, Baden (Schweiz). Anordnung zür Herbeiführung von Kernreaktionen.

[3] N. Cabibbo in (Bruno Touschek and the art of Physics, documentary film, 2004)

[4] vedi nota 2

[5] Gli appunti originali di Fermi sono conservati nell'archivio dell'Università di Chicago

[6] Comitato Nazionale per l'Energia Nucleare, diventato ENEA (Ente per le nuove tecnologie, l'energia e l'ambiente) nel 1982.

[7] Istituto Superiore di Sanità