Guido Emilio Tonelli è fisico e divulgatore scientifico nonché professore emerito presso L’Università di Pisa. Ha partecipato ed è stato portavoce dell’esperimento CMS presso il CERN di Ginevra, che ha portato alla scoperta del bosone di Higgs. A partire dai primi anni Novanta del secolo scorso, la sua attività si concentra sull’esperimento Compact Moun Solenoid (CMS) presso il Large Hadron Collider (LHC) al CERN di Ginevra al quale partecipa fin dalla prima fase del disegno concettuale. Il 13 dicembre 2011, insieme a Fabiola Gianotti, portavoce di ATLAS, presenta in un seminario al CERN i primi dati di CMS sulla presenza del bosone di Higgs; il 4 luglio 2012 l’annuncio ufficiale dell’osservazione di un nuovo bosone compatibile con il bosone di Higgs. Il 24 ottobre 2012 Guido Tonelli riceve dal presidente della repubblica Giorgio Napolitano l’onorificenza di Commendatore dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana e il 23 luglio 2013 il Premio “Enrico Fermi” per la Fisica. Seguiranno, nel 2014, le più alte onorificenze della città di Pisa nell’ambito delle “Celebrazioni per i quattrocentocinquant’anni della nascita di Galileo Galilei” e la Medaglia d’Onore del presidente della repubblica insieme ad altri massimi riconoscimenti. Fra le sue opere: “La nascita imperfetta delle cose. La grande corsa alla particella di Dio e la nuova fisica che cambierà il mondo” (Rizzoli, 2016); “Genesi. Il grande racconto delle origini” (Feltrinelli, 2019); “Tempo. Il sogno di uccidere Chrònos” (Feltrinelli, 2021).
Francesca Rita Rombolà e il prof. Guido Tonelli dialogano di fisica quantistica e di poesia per poesiaeletteratura.it
D – Professor Tonelli, non posso iniziare questo dialogo non chiedendole di raccontare in sintesi la scoperta del bosone di Higgs e la sua importanza; perciò può raccontarlo?
R – Con la scoperta del bosone di Higgs si chiude un’epoca durata cinquant’anni. Ora conosciamo meglio il meccanismo che sta alla base della materia. Il bosone di Higgs è una particella instabile che vive solo per una minuscola frazione di secondo, ma gioca un ruolo importantissimo nel modellare il Cosmo. Esso può essere visto come la manifestazione di un campo invisibile che riempie ogni angolo del nostro Universo assegnando una massa distinta a ogni particella elementare. Come conseguenza di questo meccanismo, gli ingredienti caotici dell’Universo primordiale hanno potuto organizzarsi a formare atomi e gas dando vita all’evoluzione che ha portato fino a noi. Con la scoperta del bosone di Higgs la nostra visione della materia e dell’origine dell’Universo è cambiata in profondità. Senza di esso i quark leggeri non si sarebbero mai aggregati a formare i protoni e non avremmo avuto elettroni capaci di occupare gli orbitali atomici. Insomma non ci sarebbero state né stelle, né galassie,né pianeti e oggi non saremmo qui a fare questa intervista.
D – La fisica quantistica, secondo lei, ha ancora tanto da rivelare sui segreti della materia o si sa ormai quasi tutto?
R – La fisica quantistica funziona benissimo, ogni giorno ne verifichiamo la correttezza e la sua capacità di prevedere il comportamento più sottile della materia sul piano microscopico. Non si deve dimenticare che senza la meccanica quantistica non avremmo cellulari, né computer, satelliti, navi, ospedali, aerei, automobili e così via. Il problema è che non sappiamo da dove vengano i principi che la guidano, come il principio di indeterminazione di Heisemberg o il principio di esclusione di Pauli. Non sappiamo dare una spiegazione ai molti fenomeni intriganti che la caratterizzano. Insomma non riusciamo ancora a capire fino in fondo. Evidentemente c’è sotto qualcosa che non siamo riusciti ancora a investigare, forse uno strato più profondo che nasconde nuove simmetrie.
D – Cosa pensa dell’Universo con le sue galassie, i suoi buchi neri, le sue pulsar, i suoi quasar etc. in poche parole con tutto ciò che contiene?
R – Dell’Universo conosciamo molto, abbiamo fatto enormi progressi negli ultimi decenni. Sappiamo dire che è nato dal vuoto e possiamo ricostruire in dettaglio le principali trasformazioni che ha attraversato. Abbiamo scoperto che è ricco di fenomeni sorprendenti e di altri che hanno proprietà strabilianti: stelle gigantesche che esplodono come supernovae, piccole stelle di neutroni che emettono potenti fasci di radiazione elettromagnetica o buchi neri compatti che si fondono tra loro producendo onde gravitazionali. Alcuni dei fenomeni più energetici del Cosmo sono prodotti dai buchi neri super – massicci: quelli che stanno al centro delle galassie e che, in alcune occasioni, sono capaci non solo di ingoiare enormi quantità di materia, ma anche di lanciare nello spazio ogni sorta di radiazione e getti ultra – relativistici di materia emessa dai poli. Ma il mistero più affascinante resta capire origine e composizione di materia ed energia oscura: i due ingredienti che, da soli, costituiscono il 95% della massa dell’Universo.
D – Cos’è, alla fin fine, il tempo in fisica, anche alla luce delle ultime scoperte?
R – il tempo non è un concetto astratto. La fisica ha scoperto che è legato indissolubilmente allo spazio, e costituisce una sostanza materiale elastica, lo spazio – tempo appunto, che occupa l’Universo intero e vibra, oscilla e si deforma. E’ nato in modo furibondo e, assieme a massa – energia, ha costituito il nostro Universo materiale che ha attraversato una straordinaria evoluzione durata 13,8 miliardi di anni. Oggi sappiamo che il tempo delle grandi distanze cosmiche, e quello che agisce negli angoli più nascosti della materia, ha caratteristiche completamente diverse rispetto al tempo che scandisce le nostre esistenze quotidiane. La scienza ha scoperto tutto questo ormai da più di un secolo, ma ancora facciamo fatica ad acquisire questi nuovi concetti, così diversi rispetto al nostro senso comune.
D – La Poesia, per mezzo dei poeti, ha percepito in ogni epoca, fin dalle prime civiltà, il potente senso del mistero che avvolge e permea l’infinitamente piccolo come l’infinitamente grande?
R – Sì, lo stupore che producono i grandi poeti e l’incanto che riescono ancora a trasmettere, talvolta a distanza di millenni, testimonia della potenza della poesia. Quando leggo i versi di Esiodo, il primo dei poeti, che parla del Chaòs da cui origina il tutto, o di Leopardi che descrive l’Infinito e i suoi “interminati silenzi”, non posso che provar una forte emozione. E’ come se scienziati e poeti cercassero risposta alle stesse domande. Usiamo metodi completamente diversi, ma i quesiti cui cerchiamo di dare risposta sono gli stessi che si è posta l’umanità bambina: da dove viene tutto questo? E che fine farà? E che senso ha, in questo scenario grandioso, la nostra breve esistenza?
Francesca Rita Rombolà
Guido Tonelli
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