Capita spesso che i Premi Nobel siano controversi, ma l’assegnazione del riconoscimento per la fisica di quest’ anno ha fatto sobbalzare molti addetti ai lavori e in Italia ha il sapore della beffa: i giapponesi Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa hanno ottenuto il premio per una scoperta fondamentale, di quelle che hanno cambiato il corso della fisica. Si tratta però di una scoperta indissolubilmente collegata con il lavoro di un terzo «padre», l’italiano Nicola Cabibbo. E infatti il suo cardine viene indicato tecnicamente come «matrice CKM», dove CKM sta per «Cabibbo, Kobayashi, Maskawa». Un Nobel, così, che giunge amputato.
Ma andiamo con ordine. Il riconoscimento è stato assegnato per metà a Yoichiro Nambu, cittadino Usa nato in Giappone, e per metà a Kobayashi e Maskawa. I tre hanno lavorato su fenomeni connessi con la simmetria e il suo contrario, la asimmetria. I fisici sognano di poter ridurre il cosmo in qualcosa di funzionante, in ultima analisi, grazie a poche e semplici regole. Non è un’operazione impossibile, perché ciò che ci circonda può essere smontato in mattoncini infinitamente piccoli: le particelle elementari. E queste, finalmente, si comportano in modo semplice. Anche nel mondo sub-atomico, però, a volte capita di osservare delle «asimmetrie », cioè anomalie che potrebbero far saltare l’impianto concettuale della fisica, qualora non si trovasse modo di spiegarle.
Per simmetria i fisici intendono la capacità di qualcosa di mantenere immutate le proprie caratteristiche anche in seguito a una trasformazione. Per esempio, un palla resta la stessa anche dopo che l’abbiamo ruotata. E le particelle elementari mantengono intatte le loro caratteristiche anche se le ruotiamo negli spazi astratti individuati dai fisici.
All’inizio degli Anni 60 Nambu formula una teoria che spiega la «rottura spontanea di simmetria»: un fenomeno a causa del quale gli atomi o le particelle che li compongono si comportano come fossero in un universo simmetrico, quando sono dotati di alte energie,masembrano immersi in un universo asimmetrico quando l’energia è bassa. Un po’ come una pallina su un sombrero: fino a che sta in alto il cappello sotto di lei appare un cerchio perfettamente simmetrico, ma, quando la pallina cade, il punto di vista cambia e il cappello sembra un monte in mezzo a una pianura. La scoperta di Nambu ha aperto la strada per spiegare molto di ciò che sappiamo sulle particelle. E anche qui c’è un rimpianto, perché i più importanti lavori dello scienziato giapponese sono stati scritti con Giovanni Jona-Lasinio, anche lui dell’Università di Roma La Sapienza, come Cabibbo.
Ma andiamo avanti. Sempre all’inizio degli Anni 60 c’è un altro problema: si sa che le particelle hanno un alter ego, qualcosa di identico a loro, ma dotato di caratteristiche opposte, come la carica elettrica. Alla materia si contrappone quindi un’antimateria, che, secondo i calcoli, avrebbe dovuto comportarsi in modo speculare alla prima. Invece si rileva un’apparente differenza: una asimmetria. Il primo tassello viene messo a posto da Cabibbo e chiama in causa i quark, le particelle che formano protoni e neutroni. All’epoca se ne conoscono tre tipi e Cabibbo formula una teoria secondo cui possono trasformarsi l’uno nell’altro.
Un decennio dopo Kobayashi e Maskawa riprendono il lavoro di Cabibbo e, utilizzando anche una scoperta fatta da Luciano Maiani, oggi presidente del Cnr, con Sheldon Lee Glashow e Jean Iliopoulos, formulano una teoria che fornisce una spiegazione della asimmetria. I due giapponesi accettano l’ipotesi del fisico italiano, secondo cui i quark possono trasformarsi gli uni negli altri, ma assumono che ne esistano sei tipi e non tre. La teoria viene poi confermata da una serie di esperimenti recenti, tra cui «Kloe», in corso presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Infn. E nuovi sviluppi si attendono dall’acceleratore Lhc al Cern di Ginevra.
«È stata premiata un parte della fisica molto importante e i premiati sono di primissimo piano: in particolare Nambu è un grande protagonista. La fisica italiana ha svolto un ruolo fondamentale, messo in evidenza dagli stessi documenti che accompagnano l’annuncio del Nobel. Naturalmente – commenta Maiani – c’è il rimpianto per Cabibbo e Jona-Lasinio, che avrebbero potuto meritatamente essere associati all’onore del premio».REAZIONI
Il cervello del Cern Bertolucci
“E’ INSPIEGABILE. GLI SCIENZIATI SONO FURIBONDI”Non sono soltanto amareggiati i fisici italiani per l’assegnazione dei premi Nobel del 2008: sono decisamente arrabbiati.
Sergio Bertolucci, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, lei è stato da poco eletto «Direttore di ricerca» del Cern, la seconda carica del più importante ente di ricerca in fisica del mondo. Perché questa clamorosa esclusione?
«La riteniamo una decisione assolutamente inspiegabile, e non soltanto noi fisici italiani, ma l’intera comunità di fisici del mondo. Oggi, all’ora dell’annuncio, ero riunito con diversi colleghi europei e tutti erano assolutamente esterrefatti».
Ma andiamo con ordine. Il riconoscimento è stato assegnato per metà a Yoichiro Nambu, cittadino Usa nato in Giappone, e per metà a Kobayashi e Maskawa. I tre hanno lavorato su fenomeni connessi con la simmetria e il suo contrario, la asimmetria. I fisici sognano di poter ridurre il cosmo in qualcosa di funzionante, in ultima analisi, grazie a poche e semplici regole. Non è un’operazione impossibile, perché ciò che ci circonda può essere smontato in mattoncini infinitamente piccoli: le particelle elementari. E queste, finalmente, si comportano in modo semplice. Anche nel mondo sub-atomico, però, a volte capita di osservare delle «asimmetrie », cioè anomalie che potrebbero far saltare l’impianto concettuale della fisica, qualora non si trovasse modo di spiegarle.
Per simmetria i fisici intendono la capacità di qualcosa di mantenere immutate le proprie caratteristiche anche in seguito a una trasformazione. Per esempio, un palla resta la stessa anche dopo che l’abbiamo ruotata. E le particelle elementari mantengono intatte le loro caratteristiche anche se le ruotiamo negli spazi astratti individuati dai fisici.
All’inizio degli Anni 60 Nambu formula una teoria che spiega la «rottura spontanea di simmetria»: un fenomeno a causa del quale gli atomi o le particelle che li compongono si comportano come fossero in un universo simmetrico, quando sono dotati di alte energie,masembrano immersi in un universo asimmetrico quando l’energia è bassa. Un po’ come una pallina su un sombrero: fino a che sta in alto il cappello sotto di lei appare un cerchio perfettamente simmetrico, ma, quando la pallina cade, il punto di vista cambia e il cappello sembra un monte in mezzo a una pianura. La scoperta di Nambu ha aperto la strada per spiegare molto di ciò che sappiamo sulle particelle. E anche qui c’è un rimpianto, perché i più importanti lavori dello scienziato giapponese sono stati scritti con Giovanni Jona-Lasinio, anche lui dell’Università di Roma La Sapienza, come Cabibbo.
Ma andiamo avanti. Sempre all’inizio degli Anni 60 c’è un altro problema: si sa che le particelle hanno un alter ego, qualcosa di identico a loro, ma dotato di caratteristiche opposte, come la carica elettrica. Alla materia si contrappone quindi un’antimateria, che, secondo i calcoli, avrebbe dovuto comportarsi in modo speculare alla prima. Invece si rileva un’apparente differenza: una asimmetria. Il primo tassello viene messo a posto da Cabibbo e chiama in causa i quark, le particelle che formano protoni e neutroni. All’epoca se ne conoscono tre tipi e Cabibbo formula una teoria secondo cui possono trasformarsi l’uno nell’altro.
Un decennio dopo Kobayashi e Maskawa riprendono il lavoro di Cabibbo e, utilizzando anche una scoperta fatta da Luciano Maiani, oggi presidente del Cnr, con Sheldon Lee Glashow e Jean Iliopoulos, formulano una teoria che fornisce una spiegazione della asimmetria. I due giapponesi accettano l’ipotesi del fisico italiano, secondo cui i quark possono trasformarsi gli uni negli altri, ma assumono che ne esistano sei tipi e non tre. La teoria viene poi confermata da una serie di esperimenti recenti, tra cui «Kloe», in corso presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Infn. E nuovi sviluppi si attendono dall’acceleratore Lhc al Cern di Ginevra.
«È stata premiata un parte della fisica molto importante e i premiati sono di primissimo piano: in particolare Nambu è un grande protagonista. La fisica italiana ha svolto un ruolo fondamentale, messo in evidenza dagli stessi documenti che accompagnano l’annuncio del Nobel. Naturalmente – commenta Maiani – c’è il rimpianto per Cabibbo e Jona-Lasinio, che avrebbero potuto meritatamente essere associati all’onore del premio».REAZIONI
Il cervello del Cern Bertolucci
“E’ INSPIEGABILE. GLI SCIENZIATI SONO FURIBONDI”Non sono soltanto amareggiati i fisici italiani per l’assegnazione dei premi Nobel del 2008: sono decisamente arrabbiati.
Sergio Bertolucci, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, lei è stato da poco eletto «Direttore di ricerca» del Cern, la seconda carica del più importante ente di ricerca in fisica del mondo. Perché questa clamorosa esclusione?
«La riteniamo una decisione assolutamente inspiegabile, e non soltanto noi fisici italiani, ma l’intera comunità di fisici del mondo. Oggi, all’ora dell’annuncio, ero riunito con diversi colleghi europei e tutti erano assolutamente esterrefatti».
Ma allora che cosa può essere accaduto?
«L’unica cosa a cui si può pensare è legata alla scelta del Comitato per i Nobel di premiare due ricerche distinte tra loro, una legata alla rottura spontanea di simmetria e l’altra legata alle trasformazioni di un tipo di quark in un altro. Per la prima è stato scelto Yoichiro Nambu, tra l’altro ignorando l’importante contributo dato dall’italiano Giovanni Jona- Lasinio. A questo punto il Comitato si è trovato in un vicolo cieco, perché il numero massimo di premiati non può essere superiore a tre, e ciò, forse, ha portato all’ingiusta esclusione di Cabibbo. Un ragionamento più da contabili che da Comitato per i Nobel».
Qual è il merito di Cabibbo?
«L’idea originaria delle trasformazioni di un tipo di quark in un altro è stata formulata nel 1963 proprio da Cabibbo e soltanto molti anni dopo Kobayashi e Maskawa l’hanno estesa a sei quark: un passo importante, ma impossibile senza l’idea originaria del fisico italiano. Credo che la scelta sbagliata sia stata quella di premiare due argomenti diversi della fisica, ma, una volta presa questa decisione, sarebbe stato più logico premiare soltanto Nambu e Cabibbo».