Gli anni 60

La fisica a Firenze dagli anni 20 agli
anni 60
Roberto Casalbuoni
Dipartimento di Fisica, Sezione INFN,
Istituto G. Galilei per la Fisica Teorica e OpenLab
Firenze
CHEMICAL HERITAGE
Giornata sulla storia della scienza
Firenze, 9 Marzo, 2009
[email protected]
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Sommario
● L’Universita’ di Firenze e Garbasso
● L’Istituto di Fisica ad Arcetri
● Il periodo di Fermi
● Il gruppo di raggi cosmici
● La guerra e la ricostruzione
● Gli anni 60
● Il gruppo teorico
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Le tappe principali che hanno
portato all’Universita’ di Firenze
● 1807, Maria Luisa di Borbone istituisce
il “Liceo” con 6 cattedre:
Astronomia, Fisica-teorico-sperimentale, Chimica, Anatomia comparata,
Mineralogia e Zoologia, Botanica (un dottorato ante-litteram)
● 1859,
Nasce l’Istituto di Studi Superiori Pratici e di Perfezionamento e
la sezione di Scienze Fisiche e Naturali basata alla Specola in Via
Romana.
● 1876, equiparato per il funzionamento interno, con le altre universita’.
● 1877 nasce la Facolta’ di Scienze Fisiche e Naturali.
● 1913 Antonio Garbasso copre la cattedra di Fisica.
● 1924 istituzione ufficiale dell’Universita’ di Firenze. Scienze ha 5 cdl:
Chimica, Fisica, Matematica, Fisica e Matematica, Scienze Naturali,
quindi possibilita’ di nuovi posti)
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Antonio Garbasso (1871-1933)
● Nasce a Vercelli nel 1871 e si laurea a Torino
nel 1892. Studio’ con Hertz a Bonn e Helmotz a
Berlino
● Diventa Professore a Pisa, Torino, Genova e
infine a Firenze nel 1913
● Ottimo fisico, si occupo’ di ottica (effetto del
miraggio) e spiego’ teoricamente l’effetto Stark –
Lo Surdo
● Presidente SIF (1912-14 e 1921-25), Sindaco di
Firenze e Podesta’ (1924-28), infine Senatore del
Regno (1924). Si oppose alla riforma Gentile, da
lui considerata di impostazione troppo
umanistica.
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● Dal 1913 al 1924 Garbasso ebbe come aiuti Lo Surdo (coscopritore dell’ effetto Stark), Raffaele Augusto Occhialini (padre di
Beppo), Rita Brunetti, che ando’ in cattedra nel 1926 a Ferrara e poi
fu la prima donna in Italia con la posizione di Direttore di Istituto a
Cagliari a partire dal 1928 e Vasco Ronchi che ando’ dopo alcuni
anni a dirigere l’Istituto Nazionale di Ottica che sorse e si sviluppo’
grazie proprio a Garbasso.
● Antonio Garbasso
svolse a Firenze lo stesso ruolo di Orso Maria
Corbino a Roma. Entrambi capirono l’importanza della nuova fisica
(la meccanica quantistica) e della rivoluzione che essa avrebbe
portato. Dunque ritennero necessario incoraggiare dei giovani
brillanti ed interessati a questa disciplina. Corbino, divenuto
Direttore dell’Istituto di Fisica di Roma nel 1926, riusci’ a far bandire
in Italia delle cattedre di Fisica Teorica, e la prima fu quella vinta da
Fermi.
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L’Istituto di Fisica ad Arcetri
Garbasso volle che Firenze fosse dotata di un moderno Istituto di
Fisica. Nel 1921 riusci’ a realizzarlo ad Arcetri. Questa localita’ fu
scelta sia per motivi storici, la vicinanza alla Villa “Il Gioiello”, sia per
motivi strategici, la vicinanza con l’Osservatorio (che come vedremo fu
di enorme importanza per lo sviluppo della Fisica).
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Garbasso inizio’ la sua operazione di reclutamento di giovani brillanti con
Franco Rasetti nel 1922. A questa segui’ la chiamata di Fermi nel 1925 che
rimase sino al 1926 quando fu espletato il concorso di Fisica Teorica a
Roma. Questo concorso ebbe come vincitori nell’ordine Enrico Fermi,
Enrico Persico e Aldo Pontremoli. Quindi nel 1926 Fermi si trasferi’ a
Roma mentre Persico veniva a Firenze (Pontremoli ando’ a Milano).
Rita
Brunetti
Franco
Rasetti
Nello
Carrara
Enrico
Fermi
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Tra Fermi e Rasetti si stabili’ una grande amicizia. Fermi insegnava a
Rasetti la Fisica teorica, mentre questi insegnava a sua volta a Fermi l’arte
della sperimentazione (Rasetti = Cardinale Vicario in Roma). In quel
periodo Fermi e Rasetti scrissero vari articoli in collaborazione. Il periodo
di Firenze e’ stato descritto in modo molto colorito da Laura Fermi nel suo
libro “Atomi in Famiglia”: “I laboratori di Fisica dell’Universita’ di Firenze
erano in Arcetri, sulla famosa collina dove Galileo aveva abitato durante
gli ultimi anni della sua vita e dove era morto. Guidato dall’amico Rasetti,
Fermi spendeva lunghe ore cacciando i gechi, piccole lucertole
completamente innocue. Fermi e Rasetti rilasciavano poi i gechi catturati
nella sala da pranzo per il piacere di impaurire le ragazze che servivano
alle tavole.”
Rasetti in seguito ando’ a Roma (1927), poi in Canada (1939) ed infine
negli USA a Baltimora (1947). Pian piano si distacco’ dalla ricerca in Fisica
Nucleare a causa dell’uso di queste ricerche a fini militari. Aveva molte
passioni e divenne un esperto di geologia, paleontologia, entomologia e
botanica. In particolare fu famoso un suo studio sulle trilobiti del
Cambriano.
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Nel breve periodo in cui Fermi fu a Firenze scrisse un lavoro teorico
fondamentale, quello sulla
Teoria quantistica di un gas perfetto di elementi monoatomici,
in cui, applicando il principio di Pauli, dava origine alla
statistica di Fermi Dirac
Zeitschrift fur Physik 36, 902 (1926}
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●A
seguito del concorso di Roma Fermi ando’ via, arrivo’ Persico, e sul
suo posto a Roma fu chiamato Rasetti nel 1927. Questi scambi tra Firenze
e Roma rafforzarono i rapporti molto amichevoli tra i due istituti.
● L’arrivo di Persico a Firenze fu di grande importanza date le sue
straordinarie doti di insegnamento. A Firenze tenne il corso di Fisica
Teorica che riguardava essenzialmente la Meccanica Quantistica. Le sue
lezioni furono raccolte da Bruno Rossi, aiuto di Garbasso chiamato nel
1927 da Bologna, e Giulio Racah (ancora studente, si laureo’ nel
1930-31).
● Queste lezioni furono pubblicate come dispense ma stampate cosi male
che sia a Firenze che a Roma si diceva che quelle lezioni erano si il
Vangelo ma quello Copto. Fu Corbino che le fece ristampare alla CEDAM
di Padova e quindi diventarono il Vangelo e basta.
● Le lezioni fiorentine furono il seme da cui poi germoglio’ il famoso testo
“Fondamenti della Meccanica Quantistica” pubblicato da Zanichelli e poi
tradotto e stampato in inglese da Prentice Hall nel 1950. Generazioni di
fisici hanno imparato la Meccanica Quantistica da questo libro di Persico.
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Il gruppo di raggi cosmici
Nel 1928 arrivava a Firenze Gilberto Bernardini e nel 1929 Beppo
Occhialini si laureava a Firenze. Si costituiva cosi con Bruno Rossi, un
gruppo di giovani che dettero una grande spinta alla ricerca sui raggi
cosmici. Rossi ricorda nel suo libro “Momenti nella vita di uno
scienziato”:
“...e cosi ebbe inizio uno dei periodi piu’ esilaranti della mia esistenza .
Era l’ebrezza di chi, per primo, s’avventura in un paese sconosciuto? Era
lo speciale clima creato dai rapporti fra gli amici di Arcetri? Era il sottile
fascino dei colli toscani?”
Rossi faceva riferimento a quello che poi e’ stato chiamato lo “spirito di
Arcetri”.
E ancora quando Rossi nel 1932 vinse il concorso a Padova e si dovette
trasferire scrive ancora nel medesimo volume:
“ Mi piangeva il cuore di lasciare Arcetri . Ero giovane e sapevo che vi
sarebbero stati altri periodi di lavoro produttivo e di ricche esperienze. Ma
sapevo anche che nessun altro periodo avrebbe avuto quello speciale11
sapore dei miei anni sui colli fiorentini.”
L’ingresso dell’Istituto di
Fisica
In prima fila Rossi, in
seconda da sinistra
Occhialini, Bernardini e
Bocciarelli. Dietro in piedi
Caponi .
Occhialini si era laureato
nel 29 con una tesi sui raggi
cosmici consigliata dal
padre, Raffaele Augusto
Occhialini (1878-1951) fisico
che fu anche aiuto di
Garbasso prima di andare a
Sassari e poi a Genova. Pier
Giovanni Caponi e Daria
Bocciarelli si erano laureati
nel 1932
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● Nel 1928, sotto la spinta di Giorgio Abetti, nacque il Seminario
Matematico Fisico ed Astrofisico di Arcetri (approvato formalmente dalla
Facolta’ nel 1932), di grandissima importanza per i giovani dell’Istituto di
Fisica che ebbero modo di conoscere molti scienziati di fama mondiale
che Abetti invitava regolarmente.
● Occhialini durante la cosi detta Conferenza dei tre grandi (Bernardini,
Occhialini, Rossi), tenutasi ad Arcetri nel 1987, disse: “Abetti era quello
che si chiama un uomo di potenza ed ha usato questa influenza per
questa istituzione che e’ il fenomeno piu’ sacrale che e’ successo in
Firenze dopo gli affreschi di non so chi in qualunque chiesa. Perche’ ha
messo l’idea del Seminario......perche’ questo strumento ci ha aperto
completamente il terreno.....Qui sono venute persone da tutte le parti del
mondo, e’ venuto Bethe, Bethe a quel tempo sappiamo chi
era....occorrerebbe raccogliere tutta la cultura che e’ piovuta in questo
posto......abbiamo imparato i raggi cosmici abbiamo imparato il nucleo
atomico.....abbiamo avuto Haller che ci ha spiegato una valvola di cui
nessuno sapeva l’esistenza li dentro, il Thyratron....devo dire che se qui
con Abetti c’e’ il Seminario, qua con Persico c’e’ la lettura delle riviste. Il
Seminario aveva un aspetto “Orbi” mentre la lettura era ad “Urbi.””
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● Intorno al 1930 il gruppo dei giovani fisici fiorentini era costituito
oltre che da Bernardini, Occhialini e Rossi e tre giovani laureati
fiorentini, Daria Bocciarelli (1931-32), Emo Capodilista (1932-33) e
Giulio Racah (1930-31).
● Nel 1929 era uscito il famoso articolo di Bothe e Kohlhorster
in cui
si mostrava che la radiazione cosmica osservata al livello del mare
non era dovuta a raggi gamma ma a particelle ionizzanti e si
ipotizzava che anche la radiazione primaria (quella che arriva
sull’atmosfera degli spazi siderali) fosse di tipo corpuscolare . Rossi
penso’ subito che questo nuovo campo di lavoro presentasse un
particolare interesse e, come lui dice: “Mi misi subito al lavoro. La
solidarieta’ del gruppo si manifesto’ con l’offerta di una generosa
collaborazione...” Come risultato di questo lavoro nacque il famoso
circuito alla Rossi, un circuito costituito da triodi e che permetteva di
rivelare coincidenze triple di particelle ionizzanti.
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Bruno Rossi e Daria Bocciarelli
al lavoro
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● In Italia non c’erano
competenze sulle camere a nebbia, strumenti
fondamentali per determinare le caratteristiche delle particelle.
Blackett, a Cambridge, era il massimo esperto europeo
sull’argomento e Rossi decise di inviare Occhialini a lavorare con
Blackett.
● Occhialini parti’ nel 1931. L’idea era di combinare il circuito alla
Rossi con la camera a nebbia.
● Nel 1933 Blackett e Occhialini ottennero i primi risultati. Il risultato
piu’ esaltante fu la scoperta degli sciami (showers) prodotti dai raggi
cosmici. Inoltre, con l’uso di un campo magnetico, si poterono
osservare i componenti dello sciame e determinare che erano
particelle cariche, sia positive che negative e inoltre poterono
confermare la scoperta di Anderson del positrone (1932)
● Mando’ (contributo alla Conferenza dei tre grandi) ricorda la
cerimonia del te’ durante la quale si leggevano le lettere di “Beppino”
(non ancora Beppo) da Cambridge e ricorda i risultati ottenuti da
Occhialini con Blackett : “... in particolare quelli [gli esperimenti]
sull’elettrone positivo, sugli sciami e sulla materializzazione dei raggi
gamma. L’emozione fu grande e, devo dire, anche con un certo
senso di autocompiacimento, perche’ tutti consideravamo Beppino
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come uno dei nostri anche se in quel momento stava a Cambridge.”
● Nella stessa conferenza Edoardo Amaldi ricorda: “...l’atmosfera
di Arcetri era affascinante. Io venivo dall’Istituto di via Panisperna,
un posto dove le cose andavano piuttosto bene, un ambiente ben
funzionante ed attraente. Il livello scientifico era elevato. Il lavoro
svolto con grande efficienza....Ad Arcetri l’atmosfera era forse piu’
intellettuale, forse anche piu’ romantica. ..... Un clima romantico
quasi impercettibile aleggiava in Arcetri..... Gli interessi e i campi di
lavoro erano diversi fra Roma e Firenze ma queste diversita’ erano
elementi di attrazione tra i componenti dei due gruppi.”
● Amaldi cita poi un episodio del 1934. Per lo studio sistematico
della radioattivita’ artificiale il gruppo di Roma aveva iniziato ad
usare dei contatori Geiger piccoli e a pareti sottili che costruivano
da se’ anche consultando Rossi (ormai a Padova). I fiorentini
avevano una esperienza maggiore dei romani in fatto di contatori.
Cosi un fine settimana Bernardini, Occhialini, la Bocciarelli e Emo
Capodilista arrivarono a Roma con delle scatole piene di contatori
Geiger e proporzionali. Aggiunge poi: “Anche a distanza di anni
debbo dire di non aver mai sentito di nessun altro episodio di tanta
generosita’ e concreta amicizia come quella mostrata dagli amici di
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Firenze in quella occasione.’”
Giulio Racah (1909-1965)
● Racah, teorico, non fu molto coinvolto con le ricerche fatte dal
gruppo di raggi cosmici. Dal 1932 al 1937 tenne il corso di Fisica
Teorica. Si trasferi a Pisa e poi, a causa delle leggi razziali, nel 1939 in
Israele. Nel periodo fiorentino scrisse un importante lavoro sulla
bremsstrahlung degli elettroni in un campo coulombiano.
Frequentava molto Roma per discutere con Enrico Fermi, Ettore
Majorana e Gian Carlo Wick. Racah aveva stabilito anche un
importante rapporto di lavoro con Pauli a Zurigo e con lui pubblico’
vari lavori.
● Una bella di ricerca, ancora molto attuale, riguardo’ i neutrini di
Majorana e la possibilita’ di distinguerli dai neutrini di Dirac. Sono
molto note le sue ricerche successive sulle applicazioni della teoria
dei gruppi alla struttura atomica (coefficienti di Racah, ecc.). Famose
le lezioni di teoria dei gruppi e spettroscopia atomica tenute nel 1951
a Princeton. Molti dei teorici della mia eta’ hanno studiato la teoria dei
gruppi su queste lezioni poi pubblicate dalla Springer e Verlag.
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La guerra e la ricostruzione
● Nel 1932 Bruno Rossi andava a “fondare” a Padova l’Istituto di
Fisica. Antonio Garbasso mori nel 1933 a 62 anni. Finiva il periodo
d’oro. Garbasso fu sostituito da Tieri (1933-48). Il gruppo si dissolse,
Bernardini, Racah e Occhialini lasciarono nel 1937 andando
rispettivamente a Camerino, Pisa e in Brasile. Daria Bocciarelli ando’
all’Istituto Superiore di Sanita’ nel 1938.
● In quel periodo si laurearono Manlio Mando’ (1934-35), Michele
Della Corte (1938-39) e Giuliano Toraldo di Francia (1939-40).
Arrivarono Tito Franzini da Pavia, Ricca da Messina e Simone
Franchetti nel 1937 (Franchetti si era laureato in Chimica a Firenze nel
1930).
● La fisica italiana fu completamente depauperata delle leggi razziali.
Un solo episodio, nel 1939 la Facolta’ aveva assegnato a Franchetti la
cattedra di Fisica Teorica che pero’ il Ministero non accetto’ per
motivi razziali. Tieri permise a Franchetti di frequentare l’Istituto dalle
nove di sera in poi. In seguito anche questo permesso gli fu revocato.
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● Nonostante il fascismo e poi la guerra alcune attivita’
continuarono. Nel 1941 Della Corte misuro’ con Ballario (laureato nel
1938) e Prosperi (appena laureato) l’assorbimento dei raggi cosmici
sotto roccia in un pozzo laterale della direttissima Firenze-Bologna.
● Per ragioni di sicurezza il luogo era sorvegliato ed i militi
rendevano impossibile la vita al gruppo sino a che’ il Prosperi
(diventato poi un famoso gioelliere in Arezzo) ebbe l’idea di far
venire una damigiana di vino che contribui ad addolcire l’atmosfera.
● Dopo l’8 settembre il capitano Piccagli (conosciuto da Della Corte
alla scuola di guerra aerea a Firenze) domandava a Della Corte,
Ballario e Franzini di collaborare a un gruppo clandestino di
radiotrasmissioni (Radio CORA, Commissione Radio) per un
collegamento con i partigiani di Monte Morello, della Calvana e con i
comandi alleati.
● Della Corte ordino’ una ricetrasmittente a Bologna che girava tra 3
o 4 localita’ diverse. Una di queste era l’Istituto di Fisica dove,
quando era presente, il ricevitore stava in bella mostra negli armadi
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del corridoio di Arcetri.
● Questa attivita’ duro’ sino all’arrivo di Ranzi da Perugia. Ranzi era
esperto in fisica della ionosfera e gli fu affidato il corso di Fisica
Teorica dal 1941 al 1943. Ranzi militava nell’esercito tedesco ed
aveva il compito di organizzare in Istituto un posto di osservazione
sulla propagazione delle onde radio.
● Ovviamente l’Istituto di Fisica cesso’ di essere uno dei posti di
trasmissione. In seguito l’organizzazione di radio CORA (subi un
duro colpo perche’ Piccagli fu preso assieme ad altri , torturato a
Villa Triste (angolo Via Bolognese con Via Trieste) e poi ucciso.
● Un cippo a Ceppeto ricorda i caduti di Radio CORA
● La Facolta’ di Scienze nel 1948 chiese l’annullamento di tutti gli
atti relativi a Ranzi a partire dal suo trasferimento a Firenze.
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● Tieri fu Direttore dell’Istituto sino al 1949.
● Gli subentro’ Simone Franchetti che lo diresse sino al 1977.
● Nel 1951 nasce l’INFN. Il sottogruppo di Firenze associato alla
Sezione di Roma nasce nel 1952 e diventa sottosezione nel 1961.
● La Sezione di Firenze origina nel 1972.
● Il gruppo INFN di Firenze fu diretto da Manlio Mando’ che era
rientrato a Firenze nel 1947 sino al 1966, quando per un anno la
Direzione della sottosezione fu presa da Renato Angelo Ricci che
fu chiamato nel 1965 da Napoli. Quando Ricci ando’ via nel 1967 la
Direzione fu ripresa da Mando’ che la tenne sino al 1972, l’anno in
cui Firenze divento’ Sezione.
● Mando’ fu una figura di rilievo sia per l’insegnamento che per le
ricerche in Fisica Nucleare che furono da lui dirette per lungo
tempo
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Altre figure di rilievo furono:
● GiulianoToraldo di Francia che laureatosi nel 1940 fu poi professore
incaricato dal 1951 al 1958 quando vinse il concorso a Professore
Universitario. Toraldo e’ stato presidente della SIF dal 1968 al 1973,
Presidente della Societa’Italiana di Logica e Filosofia della Scienza e
Presidente della Scuola di musica di Fiesole
● Importante per le ricerche di fisica nucleare fu
Tito Fazzini che ebbe
un incarico nel 1953-54. Successivamente ando’ al CERN dove
partecipo’ ad esperimenti di grande rilevanza, ricordiamo quello
dell’Agosto del 1958 quando insieme a Fidecaro, Merrison, Paul e
Tollestrup provarono che un pione su 10,000 decade in elettroneneutrino in accordo con la teoria delle interazioni deboli. Rientro’ poi a
Firenze nel 1960-61
● Nel 1955 arriva a Firenze Nello Carrara che era stato compagno alla
Normale di Fermi e Rasetti. Carrara fu fondatore e Direttore
dell'Istituto di Ricerca sulle Onde Elettromagnetiche, IROE (ex Centro
Microonde) del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dal 1947 al 1970.
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Fu membro di molte organizzazioni scientifiche nazionali.
● Michele Della Corte dette vita al gruppo lastre a Firenze per
l’osservazione di eventi di alta energia. Appassionato delle
applicazioni della Fisica alla Medicina, nel 1969 vinse il concorso di
prima fascia di Fisica Medica e fu chiamato dalla Facolta’ di
Medicina a Firenze.
● In conclusione le figure di riferimento di quegli anni furono
Carrara, Della Corte, Fazzini, Franchetti, Mando’ e Toraldo.
● Nel decennio 50-60 si formarono Anna Maria Sona-Bizzeti e
Giuliano di Caporiacco (laureati nel 55), Pier Giorgio Bizzeti e Mario
Bocciolini (laureati nel 56), Piero Bruscaglioni (laureato nel 57),
Marco Adermollo, Anna Maria Cartacci, Anna Consortini e Giorgio
Longhi (laureati nel 58), Emilio Borchi, Claudio Chiuderi, Franca
Drago-Chiuderi, Giovanni Martucci e Renzo Renzi (laureati nel 60).
● Visto a posteriori e’ chiaro il tentativo di ricostruzione. Infatti i
laureati di questo periodo hanno costituito l’ossatura della fisica
fiorentina fino a tutt’ oggi.
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Gli anni 60
● La fisica sperimentale nei primi anni 60 a Firenze consisteva
principalmente in fisica nucleare di bassa energia e in ricerche sulle
lastre. La fisica delle basse energie era allora diretta da Mando’ e
disponeva di un acceleratore van der Graaf PN400 (ingresso del
Dipartimento) e di una sviluppata apperecchiatura di analisi. Del
gruppo di bassa energia facevano parte Pier Giorgio Bizzeti, Anna
Maria Sona Bizzeti, Mario Bocciolini, Tito Fazzini e Giuliano di
Caporiacco che poi passo’ alla fisica di alte energie. In seguito si
aggiunsero Benvenuti, Blasi, Maurenzig e Pietro Sona.
● Un ulteriore sviluppo si ebbe con l’arrivo a Firenze di Renato
Angelo Ricci (1965-67). Altri si aggiunsero a questa crescente
attivita’, Parrini (anche lui poi passato alle alte energie), Taccetti,
Cecchi, Manfredi, Signorini...
● Come abbiamo visto le ricerche del gruppo lastre erano dirette da
Michele Della Corte (dal 1969 da di Caporiacco) con Giuliano di
Caporiacco, Anna Maria Cartacci, Maria Grazia Dagliana e Giuliano
Parrini. Il gruppo lastre si converti poi all’analisi di fotogrammi di 25
camere a bolle sulla base di programmi sperimentali del CERN.
Se gli anni 50 furono gli anni della rinascita, gli anni 60 furono gli anni
della crescita e del consolidamento. Questa non avvenne solo per la
crescita delle attivita’ di ricerca ma anche per l’aumento del numero di
laureati che andarono a infoltire i gruppi che si erano formati negli
anni 50.
Laureati in Fisica e Fisica-Matematica
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La fisica teorica
● La cattedra di Fisica Teorica era rimasta vacante (a parte gli anni
di Ranzi) da Racah sino al 1958 anno in cui arrivo’ Giacomo
Morpurgo che la mantenne sino al 1962. Con Morpurgo nacque
l’Istituto di Fisica Teorica. Nonostante il breve periodo si laurearono
con Morpurgo, Chiuderi, Borchi, Martucci e Poli.
● Nel 1963 a Morpurgo subentro’ Raoul Gatto che lo sostitui’ nella
Direzione dell’ Istituto di Fisica Teorica.
● Gatto ha studiato alla Scuola Normale e avrebbe dovuto svolgere
la tesi a Pisa (1951), ma poiché la cattedra di fisica teorica a Pisa era
scoperta, ottenne dalla Scuola di potere lavorare alla tesi a Roma,
con Bruno Ferretti. La tesi fu su: Modelli a shell dei nuclei.
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● Dopo la laurea Gatto restò a Roma. All’inizio degli anni 60 divento’
Professore a Cagliari, ma passava anche parte del suo tempo presso i
Laboratori di Frascati, dirigendo il gruppo teorico.
● A Frascati arrivo’ Bruno Touschek, fisico austriaco, il che
rappresentò, come dice Gatto, “una grande fortuna per il gruppo teorico
di Roma”. Touschek ideo’ la famosa macchina acceleratrici di elettroni
su positroni ideata, ADA (Anello Di Accumulazione) che e’ stato il
prototipo per tutti gli acceleratori di particelle odierni.
● Essendo uno dei massimi esperti teorici di Elettrodinamica
Quantistica, Gatto partecipo’ ai lavori per il primo collisionatore di
particelle. Famoso un suo lavoro con Cabibbo sulla fisica dei colliding
beams che rimase noto come la “Bibbia” per questo tipo di fisica.
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● Gatto decise di creare a Firenze un gruppo di giovani teorici. In
loco trovo’ Ademollo, Borchi, Longhi e Chiuderi e porto’ con se alcuni
studenti romani che avevano fatto la tesi con lui. Precisamente
Altarelli e Buccella che avevano svolto con lui una tesi importante dal
titolo “Calcolo delle sezioni d’urto per il processo di emissione di un
fotone nell’urto e+e- in e+e-γ”, un calcolo citato nel libro di Meccanica
Quantistica Relativistica di Landau.
● A questo proposito c’e’ un aneddoto molto carino su uno scherzo
telefonico fatto da De Franceschi un fisico di Frascati ad Altarelli e
Buccella che da quel momento divento’ “l’altro laureando”.
● Buccella e’ attualmente Professore a Napoli, mentre Altarelli e’
diventato Professore a Roma ma poi e’ stato per lunghi anni al CERN
dove ha contribuito all’impegno dei teorici nell’analisi della fisica a
LEP e LHC.
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Un altro studente che segui’ Gatto da Roma, fu Giuliano Preparata che
aveva fatto con lui una tesi sulla determinazione dello spin delle
particelle. Preparata descrive in “Dai quark ai cristalli” un suo viaggio a
Firenze nel 1963, quando era ancora laureando:
“Salimmo in macchina verso la collina di Arcetri, dove si trovava l’Istituto
di Fisica dell’Universita’ di Firenze. La mia eccitazione era alle stelle, non
avevo mai visto un posto cosi bello, sulle colline che dominano Firenze,
con la cupola del Brunelleschi e il campanile di Giotto sotto di
noi.....Giunti a destinazione, Gatto mi condusse nel suo ampio studio, con
una vista stupenda sulle colline fiorentine, mi indico’ la lavagna e si
sedette comodamente alla scrivania. Afferrato il gesso iniziai a descrivere
il problema...Quando ebbi finito mi resi conto che erano passate quattro o
cinque ore; non ci eravamo neppure accorti di aver saltato il pranzo.”
Poi, descrivendo la sua esperienza a Firenze, scrive ancora: “Un bel
gruppo, che verra’ poi ricordato come i “gattini”, in omaggio all’opera
dell’unico professore che, nell’Italia del dopoguerra, sia stato capace di
creare una scuola di fisica teorica che ha lasciato il segno.”
Giuliano Preparata divento’ professore a Bari e poi si trasferi’ a Milano.
Purtroppo e’ scomparso prematuramente (2000)
30
● Un altro romano di quel periodo fu Luciano Maiani (adesso
Presidente del CNR). Si laureo’ a Roma nel 1964 su una tesi
sperimentale con Ageno dell’Istituto Superiore di Sanita’. Riprendendo
le parole di Maiani in “Maiani fisico: Andare a caccia di particelle”:
● “Ancor prima di discutere la tesi avevo intuito che le “miniere d’oro”
delle future scoperte della fisica non si trovavano tanto nella fisica
sperimentale, almeno non in quella di cui mi occupavo io, ma nella
fisica teorica, che non a caso veniva scelta da quasi tutti i miei colleghi
piu’ bravi del corso di laurea. Molti di loro si stavano trasferendo a
Firenze, dove era arrivato da poco Raul Gatto, un giovane professore di
fisica teorica (allora trentaquattrenne) di ritorno dall’Universita’ di
Berkeley. Gatto aveva portato dagli Stati Uniti una ventata di aria fresca,
con tanti temi nuovi e ricchi di stimoli, e anch’io avevo voglia di unirmi
al suo gruppo.”
● Le miniere d’oro a cui accennava Maiani erano le simmetrie applicate
alle particelle elementari, in particolare allo studio della loro
spettroscopia. E’ curioso che Racah, laureatosi a Firenze sia stato uno
dei maggiori interpreti delle simmetrie applicate alla fisica atomica.
Inoltre i lavori di Cabibbo sulle interazioni deboli facevano capire che le
simmetrie potevano avere grandi applicazioni anche in questo settore.
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A Firenze tutti si buttarono dietro queste idee e come ancora dice
Maiani:
“Eravamo un gruppetto di quattro o cinque “noi romani”: abitavamo in
pensioncine molto fredde, avevamo pochi soldi, facevamo una vita
praticamente monastica. Arrivavamo la mattina in Istituto – un
ambiente bellissimo, tra l’altro – e ce ne andavamo la sera per ultimi.
Lavoravamo come pazzi.” In questo stesso libro Maiani fa alcune
osservazioni su Gatto e dice:
“Gatto e’ stato un vero maestro, quello che ha insegnato a tutti noi a
lavorare sui problemi e a fare ricerca. Gatto ha un fiuto tutto
particolare per capire che un argomento e’ allo stesso tempo
interessante e a portata di mano. Infatti il peggio che puo’ capitare ad
un giovane e’ che gli insegnino ad applicarsi su problemi insolubili.
Penso che la ricerca debba procedere risolvendo problemi
significativi ma affrontabili. Poi a volte capitano le svolte.....un
breakthrough...[che] viene preparato da una serie di passi che
implicano studi divertenti, profondi ma affrontabili, dei quali si puo’
dire: Si ho un’idea di come si potrebbero risolvere. Ecco Gatto mi ha
insegnato ad affrontare i problemi in questo modo.... Gatto ci
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suggeriva i problemi e ci lasciava lavorare da soli. ”
Molti furono i risultati scientificamente importanti, probabilmente il
piu’ noto fu quello che va sotto il nome di Teorema di Ademollo-Gatto
su certe proprieta’ delle interazioni deboli, ma fu ed e’ ancora
importante la classificazione dei mesoni scalari fatta con Borchi.
Gatto aveva la tendenza a non interferire troppo con le persone ma
aveva un fiuto formidabile riguardo ai progressi fatti. Il momento in cui
chiamava o telefonava coincideva inevitabilmente con qualche
risultato.
Quando era impegnato in discussioni o stava facendo dei calcoli
perdeva facilmente la cognizione del tempo. Quando io ero studente e
frequentavo il corso di Fisica Teorica che lui teneva, mi pare che
normalmente la lezione doveva iniziare alle 11,30. Spesso lui arrivava
verso le 13-13,30 e faceva lezione per due ore filate mentre noi
eravamo attanagliati dai morsi della fame!
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● Con Gatto arrivarono anche Gallavotti (famoso nel campo della
meccanica statistica), nel 1966 Marcello Colocci e Angelica
Borgese, entrambi con una borsa CNR. Si erano laureati a Roma
con Calogero. Colocci ando’ al CERN da 68 al 70 per poi rientrare a
Firenze dove rimase. Arrivo’ anche Celeghini che si era laureato a
Cagliari con Gatto (che infatti si trasferi a Firenze da Cagliari dove
era stato chiamato nel 1960).
● A seguito di Gatto venne anche Enrico Giusti che aveva fatto a
Frascati una tesi sperimentale su “Possibilita’ di ricerca di nuove
particelle mediante un anello di accumulazione”. Giusti e’ poi
passato alla Matematica ed e’ adesso Professore a Firenze.
● In quel periodo collaborarono con Gatto anche Borchi, Chiuderi,
Martucci e Poli che si erano laureati con Morpurgo.
● L’unico studente fiorentino che si e’ laureato con Gatto in quel
primo periodo (1965) e’ stato Gabriele Veneziano che proprio a
Firenze inizio’ quello studio che lo porto’ a concepire il modello da
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cui ebbe origine la teoria delle stringhe.
Nel 1966 Gatto decise di procedere ad un vasto piano di
reclutamento di fisici teorici fiorentini. Furono reclutati, il
sottoscritto, Collina (ora a Genova), Gensini (ora a Perugia),
Lusanna (nell’INFN a Firenze) e Conti (prima a Firenze nel gruppo di
di Caporiacco e ora professore di Medicina a Medicina). Nello stesso
periodo Sorace (anche lui nell’INFN a Firenze) era stato reclutato da
Buccella, il famoso “altro studente” di Frascati.
Come e’ gia’ stato ricordato il gruppo di quel tempo fu chiamato i
“gattini” (il nome fu attribuito da Sidney Coleman ad una Scuola di
Fisica ad Erice) cosa che fu ricordata in maniera molto simpatica da
Gabriele Veneziano che, nella festa che facemmo a Gatto per i suoi
60 anni a Ginevra, gli regalo’ un quadro: Katzen Schule
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● Purtroppo tutte le belle cose sono destinate a finire. Gatto nel 67-68
ando’ in congedo a Ginevra e nel 68-69 si trasferi’ a Padova e dopo
ancora a Roma. Nel 1976 infine fu chiamato all’Universita’ di Ginevra.
Tra i motivi della partenza di Gatto: nessun posto all'orizzonte e
nessun ulteriore finanziamento
dall'INFN.
Premio
Fermi, 2003
Inoltre Gatto chiedeva che fosse chiamato un professore di fisica
sperimentale delle particelle. Lunghe discussioni, ma la situazione non
presentava sbocchi!
● Fu quindi impossibile trattenere i giovani romani che erano venuti a
Firenze in condizioni abbastanza precarie, con borse di studio ecc. Piu’
o meno nello stesso periodo tutti loro (Altarelli, Maiani e Preparata nel
68, Gallavotti nel 69) andarono per uno o due anni negli Stati Uniti e poi
rientrarono a Roma. Buccella torno’ a Roma nel 70-71. Anche Chiuderi
ando’ a New York nel 68 e Ademollo nel 70 ad Harvard. Borchi passo’
allo stato solido. A Firenze rimasero Longhi e Celeghini con un gruppo
nutrito di persone che si dovevano laureare o si erano appena laureati.
Anche in questo caso, come gia’ per il gruppo di raggi cosmici, un
gruppo che aveva avuto fama mondiale si era disgregato e l’opera di
ricostruzione ha poi richiesto molti anni.
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● L’insieme degli studenti di Gatto era veramente eccezionale ma
certamente l’atmosfera e il suo insegnamento hanno contribuito non
poco a quella che e’ stata considerata l’unica vera scuola di Fisica
Teorica mai avuta in Italia.
● Lipkin nel suo theory plenary talk tenuto a Palazzo Vecchio in
occasione della prima conferenza dell’EPS (1969), riferendosi al
gruppo teorico di Firenze, parlo’ di "second florentine renaissance“.
Ringraziamenti:
Alessandra Giannini per il prezioso materiale fotografico, Marcello
Colocci e Raoul Gatto per le informazioni ed i documenti. I dati sugli
studenti sono stati reperiti dai registri di laurea originali conservati
della Segreteria Studenti della facolta’ di SMFN.
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La Conferenza del 1987, da
sinistra: Bernardini, Bocciarelli,
Rossi, Amaldi e Mando’
Sotto, defilato dagli altri, Occhialini
(il festeggiato)
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Il golpe di Vasco Ronchi
in occasione della
“Seconda
manifestazionale
nazionale di Ottica” nel
maggio del 34.
L’inaugurazione fu fatta
da Marconi e l’Istituto di
Fisica intitolato a
Garbasso (deceduto
l’anno prima).
1930
1934
Abetti non utilizzo’ mai il
nuovo ingresso
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● Un evento importante degli
anni 50, che pero’ ebbe effetto a
Firenze solo nel 1963, fu la
discussione sulla formazione
delle nuove leve della fisica
italiana, che fu fatta a Varenna
nel 1954.
● L’INFN decise di favorire la
nascita delle Scuole di
Perfezionamento in Fisica per
ovviare al problema della
mancanza del Dottorato in Italia
e di finanziare alcune borse di
studio.
● A Firenze l’istituzione
avvenne nel 1963 in
coincidenza con l’arrivo di Gatto
che ne fu anche il primo
Direttore. In questo caso le
borse furono pero’ finanziate
dall’Universita’ di Firenze.
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Bibliografia:
Alberto Bonetti, Massimo Mazzoni, L’Universita’ di Firenze nel
centenario della nascita di Giuseppe Occhialini (1907-1993),
Firenze University Press, 2007
Commemorazione di Michele della Corte 21/9/1999, Firenze
University Press
Laura Fermi, Atoms in the Family, Chicago Press, 1954
Luciano Maiani, Fisico: andare a caccia di particelle, Zanichelli,
2008
Manlio Mando’, Notizie sugli Studi di Fisica, “Storia dell’Ateneo
Fiorentino”, Parretti, 1984
Giuliano Preparata, Dai quark ai cristalli, Bollati Boringhieri, 2002
Bruno Rossi, Momenti nella vita di uno scienziato, Zanichelli, 1987
Roberto Vergara Caffarelli, Enrico Fermi, Immagini e Documenti,
La Limonaia, 2001
Vincenzo Schettino, Le scienze sperimentali ed esatte nell’Ateneo
Fiorentino
in L’UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE 1924-2004, Olschki,
Firenze, 2004
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Fisica + Fisica-Matematica
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Fisica uomini (blu) e donne (rosso)
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Fisica-matematica uomini (blu) e donne (rosso)
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Fisica + Fisica-matematica uomini (blu) e donne (rosso)
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