I ragazzi di Via Panisperna Progetto La forza nell atomo, a.s. 2015/2016 IL GRUPPO DI VIA PANISPERNA

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1 IL GRUPPO DI VIA PANISPERNA 1923 = Ettore Majorana consegue la maturità e viene immatricolato alla Scuola per Ingegneri di Roma. Qui acquista la fama di genio in matematica e diventa, come Segrè lo definisce in una lettera ad Amaldi, il gran consulente per i problemi difficili. Una volta corresse un errore del professore di algebra e analisi infinitesimale, Francesco Severi, nome della matematica italiana = Enrico Fermi vince la cattedra di fisica teorica a Roma: comincia il 1 gennaio Un mese dopo fu chiamato l amico Franco Rasetti, fisico fiorentino, come assistente: cominciava a realizzarsi il sogno di Orso Mario Corbino, direttore dell Istituto di Fisica di Roma, di formare un importante scuola di fisica in Italia. Infatti Fermi, appena nominato professore, sente il desiderio di creare un gruppo di studenti e collaboratori che possano affiancarlo, soprattutto per le loro competenze sperimentali. Per richiamare giovani capaci e curiosi, Corbino fa questo discorso ai suoi allievi: Credo che se ci sono persone in grado di fare uno sforzo adeguato, questo è il momento giusto per cambiare da ingegneria a fisica. Abbiamo fatto in modo di avere Fermi qui a Roma. Forse non sapete chi è Fermi, ma sono sicurissimo che non abbiamo mai avuto in Italia da tanti, tanti anni un fisico con la sua classe. È molto giovane e conosce la fisica moderna. Noi anziani non ne sappiamo niente, ma lui sì; e se cambiate, ci saranno un bel po di opportunità per fare un lavoro molto interessante. In primavera Segrè conobbe Rasetti e Segrè fu presentato a Fermi. Segrè passerà poi da ingegneria a fisica, come Amaldi: i due furono i primi due studenti della scuola romana di Fermi. Segrè convincerà anche Majorana a fare lo stesso passaggio. Generalmente alla fine di un pomeriggio passato in istituto, Fermi riuniva alcuni collaboratori ed allievi e cercava di risolvere un problema ancora non risolto; spesso questi problemi erano proprio quelli che gli si presentavano durante la sua ricerca = si forma il gruppo dei ragazzi di via Panisperna : Franco Rasetti, Ettore Majorana, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi. Nel gruppo c erano soprannomi ecclesiastici: Fermi era il Papa, in quanto infallibile; Corbino, suo superiore, era il Padre Eterno ; Rasetti, braccio destro di Fermi, era il Cardinale Vicario o il Venerato Maestro ; Segrè era il Basilisco per il carattere irascibile; Majorana è il Grande Inquisitore, per il suo spirito critico. Edoardo Amaldi era l Abate ; da non dimenticare, anche se non apparteneva propriamente ai ragazzi di via Panisperna, Giulio Cesare Trabacchi, il chimico che dall Istituto Superiore di Sanità forniva i materiali per gli esperimenti ai giovani fisici, era la Divina Provvidenza. Quando entrano a via Panisperna, il più grande è Segrè (22 anni), mentre Amaldi e Majorana ne hanno appena diciannove. Lo stesso Fermi ha solo 27 anni. EMILIO SEGRE, il Basilisco Nel 1927, Segrè diventa amico di Rasetti, l assistente di Fermi; studiava ingegneria, ma con un disgusto sempre maggiore. Proviene da una famiglia ebraica di Tivoli. Poi decise per il trasferimento a fisica e iniziò a frequentare via Panisperna. Nel 1959 vinse il premio Nobel. ETTORE MAJORANA, il Grande Inquisitore Segrè è entusiasta dell esperienza nel gruppo di Fermi e ne parla subito a un suo compagno di corso a ingegneria, Ettore Majorana, studente dotato di straordinarie doti intellettuali, soprattutto nel campo della logica matematica. Majorana è un ragazzo silenzioso e introverso, ha i capelli scuri e gli occhi neri ma scintillanti. Fuma molto e parla poco, quando lo fa riempie i suoi discorsi di disillusione e cinismo. Nonostante il suo carattere schivo, un giorno, spinto dalla curiosità per Fermi, decide di visitare via Panisperna e vede Fermi. Quest ultimo gli presenta i suoi studi e gli mostra un foglio pieno di numeri ordinati in righe e colonne. Il giovane guarda quella tabella solo per qualche istante, poi chiede altre precisazioni e ascolta il fisico dilungarsi 1

2 su altri dettagli teorici. Secondo molte fonti, Majorana avrebbe lasciato l istituto a sera, e sarebbe poi tornato la mattina dopo, chiedendo a Fermi di mostrargli ancora la tabella del giorno prima; mentre Fermi cerca di recuperarla, Majorana tira fuori un piccolo foglio su cui è riportata una tabella simile a quella di Fermi: Majorana l ha calcolata e compilata durante la notte e ora sta confrontando le due tabelle. Dopo qualche minuto rompe il silenzio dicendo: La sua tabella va bene, professor Fermi : per Majorana, Fermi ha superato l esame! Majorana inizia a partecipare alle attività del gruppo, ma non in modo costante; resta iscritto a ingegneria per un altro anno; il suo talento è impressionante: non compra nessun libro e, un paio di giorni prima degli esami, sfoglia quelli della biblioteca per capire gli argomenti. Con questo metodo passa eccellentemente la maggior parte degli esami, anche se non si risparmia la bocciatura in altri. Nel frattempo collabora alle ricerche di Fermi e aiutava in problemi teorici e con idee originali. Sembra che in seguito Fermi decise di vedere Majorana da solo, perché i due studiavano argomenti teorici molto complessi: Majorana era diventato l unico del gruppo a poter discutere alla pari con lui; inoltre Majorana lavorava meglio da solo che in gruppo. Amaldi ricorda che una volta Fermi e Majorana fecero una gara: dovevano calcolare un espressione (forse un integrale), che Fermi doveva calcolare facendo uso della lavagna e Majorana a memoria. Fermi scriveva passaggi a grande velocità, tanto da riempirne una lavagna di dimensioni normali: Majorana stava voltato da un altra parte, con lo sguardo fisso a terra. Quando Fermi giunse al risultato e disse: Ecco, ho fatto, Ettore rispose: Anch io, e diede il risultato numerico. E Fermi aveva una grande predisposizione per il calcolo numerico! Riteneva che ogni fisico dovesse sempre essere capace di fare rapide stime di qualsiasi cosa e di ottenere una risposta corretta a meno di un ordine di grandezza. Segrè dice che nel gruppo si formarono forti e durature amicizie, ma per Majorana non fu così: in lui non scattò il completo assorbimento nella fisica o nelle abitudini del gruppo, che era solito passare insieme anche il tempo libero, in gite o al cinema. Majorana giocò un ruolo importante nello sviluppo concettuale del modello statistico dell atomo nell ambito del gruppo di via Panisperna, ma questo non fu mai riconosciuto ufficialmente da Fermi. Amaldi ricorda anche che non voleva pubblicare i suoi lavori, perché non gli sembravano mai abbastanza seri e ben provati; formulava giudizi ipercritici su tutti, a cominciare da se stesso. Aiuta ed è aiutato da diversi studiosi di via Panisperna, come Amaldi, Segrè, lo stesso Fermi, e anche da Gentile jr. Majorana continuava a operare come fisico teorico di servizio, a sostegno delle ricerche sperimentali di Segrè, con grande vantaggio del beneficiario; tuttavia Segrè negli articoli pubblicati non ringrazia Majorana, del quale cita ripetutamente il lavoro, attribuendolo però a una fortunata combinazione, come se Majorana avesse incidentalmente eseguito proprio il calcolo che serviva a Segrè e non lo avesse prodotto su sua esplicita richiesta come era in realtà. Majorana aveva sicuramente una posizione di preminenza nel gruppo; aveva una tale erudizione ed era giunto a un tale livello di comprensione della fisica che discuteva di temi scientifici alla pari con Fermi. Le capacità di Majorana ne facevano l unico interlocutore di Fermi nei problemi di fisica teorica. Sembra che l isolamento dal gruppo, nel quale Majorana si sarebbe chiuso dopo il suo ritorno da Lipsia nel 1933, non sarebbe stato che il radicalizzarsi di uno stile già visibile anche prima della sua partenza. Inoltre emergevano quelle difficoltà di rapporti personali che col tempo avrebbero sempre più marcato il suo comportamento. EDOARDO AMALDI, l Abate Iscritto a Ingegneria, ma dopo il discorso di Corbino passa a Fisica. È figlio dell illustra matematico Ugo Amaldi. Nel dopoguerra Amaldi contribuirà in prima persona a creare l Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il Centro Europeo di Ricerca Nucleare (CERN) di Ginevra e l Agenzia Spaziale Europea (ESA), svolgendo cariche istituzionali di primo livello in tutti questi enti di ricerca. È tra le personalità scientifiche italiane più importanti del XX secolo. 2

3 BRUNO PONTECORVO, il Cucciolo Arriva a via Panisperna a soli 18 anni, è un ragazzo simpatico e brillante e proviene da una facoltosa famiglia ebraica. Era iscritto a Ingegneria, poi il fratello maggiore, amico di Rasetti, lo incita a lasciarla per raggiungere il gruppo di Fermi. Così avviene, anche se nel esame di ammissione dimostra ancora diverse lacune nella conoscenza della fisica: per Fermi può essere un fisico sperimentale. Si trasferirà in Russia nel OSCAR D AGOSTINO, il Chimico Nel 1933 ha trent anni quando si presenta a Fermi; è coetaneo di Fermi e laureato in chimica. Si sarebbe occupato di sostanze radioattive naturali. Fermi e Corbino con una borsa di studio lo fanno andare a studiare come manipolarle a Parigi da Madame Curie. A Fermi, Rasetti, Segrè, Majorana, Amaldi, Pontecorvo e D Agostino, si aggiungono Trabacchi e alcuni giovani ricercatori che in quei mesi si aggiunsero per lavorare con il gruppo, Giovanni Gentile jr e Giancarlo Wick = laurea di Majorana e Amaldi. La tesi di Majorana mostra una grande padronanza della fisica teorica, autonomia nell ottenere i risultati e disinvoltura nell uso delle approssimazioni da far subito intuire la stoffa del fisico di gran classe. L argomento si inserisce in quel filone di studi sulla struttura dei nuclei a cui stava cominciando a rivolgersi il gruppo di via Panisperna = Majorana è a Lipsia da Heisenberg e a Copenhagen da Bohr. Quando la scoperta del neutrone come componente del nucleo atomico diventa una certezza, il modello nucleare a protoni e neutroni viene proposto e studiato grazie all opera di Heisenberg, Iwanenko e Majorana. Nel congresso Solvay di Bruxelles del 1933, Heisenberg riconobbe la superiorità del modello atomico di Majorana e ne parlò a lungo in termini molto favorevoli, dedicandole ampio spazio; la teoria di Ettore quindi veniva ad avere la sua consacrazione a livello internazionale. Nella discussione che seguì, Fermi si disse d accordo con l ipotesi di Heisenberg e Majorana che il nucleo atomico fosse composto da protoni e neutroni. Nello stesso anno, Majorana dirada e poi cessa la frequentazione di via Panisperna. Tornato a Roma da Lipsia ai primi d agosto del 1933, Majorana non dava segno di tornare in istituto, colpito da una forte gastrite, forse di origine nervosa, che influì ulteriormente sul suo stato psicologico. Si interessava di filosofia, di politica e di medicina. Gli altri fisici cercarono di riportarlo a fare una vita normale, ma senza risultato. L involuzione di Ettore fu probabilmente una depressione; nel 1934 inoltre morì il padre, a cui era molto legato. Nel 1935 il lavoro per i fisici aumenta, e, dopo i successi nei lavori con i neutroni, si occupano di studiare il comportamento dei neutroni lenti; tuttavia il gruppo si è ridotto ai soli Fermi e Amaldi, in quanto Rasetti era alla Columbia, Segrè aveva vinto una cattedra di fisica sperimentale a Palermo, Pontecorvo stava per partire per Parigi, dove avrebbe lavorato con i coniugi Joliot-Curie. La scoperta della radioattività artificiale provocata dai neutroni pare che portò al temporaneo ritorno di Majorana in istituto = Majorana è nominato professore di fisica teorica a Napoli Il 1937 fu l annus horribilis per il gruppo Fermi, in quanto morirono due importanti protettori: Corbino e Marconi. Nello stesso anno fu bandito un nuovo concorso di fisica teorica, il primo dopo quello vinto da Fermi undici anni prima, presso l Università di Palermo; anche Pisa inoltre aveva fatto domanda per far bandire un secondo concorso per la stessa materia. Si cercò di 3

4 convincere Majorana a concorrere, con difficoltà, tanto che sembrò chiaro che la terna dei vincitori sarebbe stata composta da Wick, Racah e Gentile jr.; poi inaspettatamente (secondo l interpretazione di Laura Fermi) Majorana decise di concorrere, senza consultarsi con nessuno. Le conseguenze della sua decisione erano evidenti: egli sarebbe stato primo e Gentile jr non sarebbe entrato in terna. La commissione comprendeva Fermi e Persico, gli unici due fisici teorici, Orazio Lazzarino come fisico sperimentale e infine Antonio Carrelli e Giovanni Polvani, quest ultimo l unico certamente a favore di Gentile jr. Da una lettera di Gentile sr. al figlio, pare che Fermi non mettesse in discussione il primo posto di Majorana, ma si trovasse a dover scegliere chi escludere tra Racah e Gentile. Gentile sr. continuò la sua opera di tessitura a favore del figlio; la commissione, riconoscendo all unanimità la posizione scientifica assolutamente eccezionale di Majorana, decise di inviare una lettera a Bottai, ministro dell Istruzione, per prospettargli l opportunità di nominarlo professore di fisica teorica per alta e meritata fama in una Università del Regno, indipendentemente dal concorso di Palermo; così Majorana fu nominato professore a Napoli per meriti speciali, cosa che eliminò la sua candidatura nel concorso di Palermo. Non è certo che l idea della nomina di Majorana sia stata proprio di Gentile sr.; resta il fatto che Fermi non gradì le pressioni che accompagnarono lo svolgimento del concorso. In una lettera allo zio Quirino, Majorana ironizzava sugli esiti, forse indispettito dalle modalità della sua nomina; nella stessa lettera affermava di aver previsto una terna leggermente diversa, ma di sapere che Wick doveva essere il primo. Alla fine però Majorana accettò di buon grado Napoli, mentre Giovannino Gentile ebbe difficoltà a essere accettato all Università di Milano e la chiamata arrivò solo dopo uno strenuo interessamento del padre; tuttavia Gentile jr vi insegnò poco, perché morì nel Racah fu chiamato a Pisa, dove poi fu dichiarato decaduto a causa delle leggi razziali; si trasferì quindi all Università di Gerusalemme. Wick andò a Palermo, poi a Padova. Sempre nel 1937 fu bandito un concorso di fisica sperimentale a Cagliari, dove vinse Amaldi, che poi fu chiamato a Roma dal 1 dicembre, con grande beneficio per il futuro della fisica in Italia. Majorana faceva lezione tre volte alla settimana, martedì, giovedì e sabato, a cinque studenti di fisica, uno di ingegneria e un sacerdote. I suoi studenti lo ricordano come una persona molto schiva, difficile a intrattenere rapporti umani con loro; conduceva una vita ritirata. 1938, marzo = si diffonde la consapevolezza della scomparsa di Ettore Majorana. Il 25 marzo manda al professor Carrelli una lettera che lasciava trapelare propositi suicidi o di scomparsa, lascia l albergo, si imbarca sul postale per Palermo, dove giunse il 26 marzo. Indirizzò quindi a Carrelli un nuovo telegramma, in cui lo pregava di non allarmarsi e lo informava di voler lasciare l insegnamento, comunicandogli che sarebbe tornato il giorno dopo a Napoli, forse con la lettera stessa; contattò anche l hotel Bologna di Napoli, per assicurarsi che gli tenessero la camera e gli effetti personali, ma a Napoli nessuno lo vedrà mai con certezza sbarcare. Ricevuta la lettera, visto che Majorana non era tornato e dopo aver contattato Fermi, Carrelli chiamò la famiglia, che si precipitò a Napoli e trovò nella sua stanza una lettera con propositi suicidi a lei indirizzata. La polizia fu coinvolta nelle ricerche, che toccarono anche Palermo, ma senza risultati, salvo l indicazione della sua infermiera che dichiarava di averlo visto ai primi di aprile a Napoli. Si ipotizzò una crisi di tipo religioso, quindi furono fatte ricerche presso i conventi di Napoli e dintorni: in un paio di strutture era passato un giovane dalle sembianze di Majorana che chiedeva di essere accolto a far pratica di vita religiosa: gli fu offerta ospitalità ma a breve termine, perché per una soluzione definitiva era necessario un noviziato; il giovane aveva declinato la proposta. Le richieste di intensificare le ricerche fatte al capo della polizia, senatore Arturo Bocchini, e a Papa Pio XII, non approdarono a nulla. 4

5 Amaldi ricorda che la scomparsa di Ettore Majorana fu per loro un trauma; Rasetti invece lo visse come un episodio secondario, in quanto era preoccupato per la guerra che si avvicinava; Fermi pronunciò le seguenti parole, per spiegare quanto grave fosse la scomparsa: Al mondo ci sono varie categorie di scienziati; gente di secondo e terzo rango, che fan del loro meglio ma non vanno molto lontano. C è anche gente di primo rango, che arriva a scoperte di grande importanza, fondamentali per lo sviluppo della scienza. Ma poi ci sono i geni, come Galileo e Newton. Ebbene, Ettore Majorana era uno di quelli. Majorana aveva quello che nessun altro al mondo ha; sfortunatamente gli mancava quel che invece è comune trovare negli altri uomini, il semplice buon senso. Il 17 luglio 1938 la famiglia Majorana fa pubblicare sulla Domenica del Corriere, il settimanale allora più diffuso in Italia, un appello nella rubrica Chi l ha visto? e la madre di Majorana si rivolse direttamente a Mussolini: il duce vergò sul fascicolo le parole voglio che si trovi, ma neppure la sua volontà sortì alcun effetto. Di Ettore Majorana non si è saputo più nulla e sono nate le teorie più fantasiose sulla sua scomparsa: dal suicidio al rapimento da parte di emissari di una potenza straniera, alle offerte di cattedre da parte di università russe o americane, al ritiro in un monastero o in un convento, fino alla fuga in Argentina o verso una vita errabonda. Tra le motivazioni di questa scomparsa primeggia la presunta crisi di coscienza legata all intuizione, in anticipo sugli altri, del potere distruttivo dell energia nucleare, ma non sembra attendibile = premio Nobel a Fermi e fuga della famiglia Fermi in America. Fermi insegna alla Columbia University. Dopo il Nobel, Enrico Fermi nel tardo 1944 si trasferì a Los Alamos = a Los Alamos iniziano gli esperimenti finali per la costruzione della prima bomba atomica. Vi partecipano: Niels Bohr; John von Neumann, pioniere dell informatica moderna; James Chadwick, scopritore dell elettrone; Enrico Fermi; i suoi collaboratori Bruno Rossi ed Emilio Segrè. Rasetti aveva deciso di non parteciparvi; disse: Non solo trovo mostruoso l uso che si è fatto e si sta facendo delle applicazioni della fisica, ma per di più la situazione attuale rende impossibile rendere a questa scienza quel carattere libero e internazionale che aveva una volta e la rende soltanto un mezzo di oppressione politica e militare. Pare quasi impossibile che persone che una volta consideravo dotate di un senso della dignità umana si prestino a essere lo strumento di queste mostruose degenerazioni. Eppure è proprio così e sembra che neppure se ne accorgano. Tra tutti gli spettacoli disgustosi di questi tempi ce ne sono pochi che eguaglino quello dei fisici che lavorano nei laboratori sotto sorveglianza militare per preparare mezzi più violenti di distruzione per la prossima guerra. Rasetti abbandonerà la fisica e si dedicherà a un altra sua passione, i fossili = nell esperimento Trinity il 16 luglio viene fatta esplodere la prima bomba atomica nel deserto di Alamogordo. 1945, 6 e 9 agosto = due bombe atomiche colpiscono le città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki. Tratti distintivi del carattere di Fermi erano la resistenza fisica, un incrollabile forza di volontà, una rara autosufficienza scientifica. In fisica e in matematica era essenzialmente un autodidatta. La fisica era tutta la sua vita e alla fisica dedicò tutto se stesso. Anche se di natura gioviale, il suo carattere aveva un fondo di riservatezza e di timidezza, dalla quale diceva di essere sempre 5

6 stato dominato; non amava distinguersi ed era schivo, ma non modesto: era consapevole delle sue doti ed era dotato di una naturale tendenza alla leadership. Sapeva infondere entusiasmo e lavorando con lui i suoi collaboratori diventavano più bravi. La rigida disciplina alla quale era stato abituato ne aveva fatto un uomo onesto e laborioso, con uno spiccato senso del dovere verso la famiglia, i suoi studenti, gli amici e le istituzioni; gli ripugnava ogni forma di ingiustizia e di compromesso con la morale. Era sempre molto cauto e si guardava bene dall andare al di là di ciò che i risultati suggerivano; non esternava le sue ipotesi prima di esserne sicuro: se un errore doveva commettere, preferiva sbagliare per essere stato troppo prudente che per aver esagerato i risultati. I suoi interessi al di fuori della fisica erano abbastanza scarsi, mentre in storia era abbastanza colto. Era convinto fautore della libera iniziativa, della proprietà privata e della libertà politica ed economica, pur riconoscendone i limiti. Era un genio che voleva fare di tutto per apparire una persona comune, privo di formalità. Il suo temperamento goliardico sopravvisse alla guerra, come testimoniano gli scherzi ai danni della guardia del corpo assegnatagli a Los Alamos. Dal punto di vista scientifico, emergevano due tratti della sua personalità. Prima di tutto un perfetto equilibrio tra le attitudini sperimentali e teoriche; in secondo luogo, la capacità di vedere subito l essenziale in ogni cosa, e di puntare direttamente su di esso coi mezzi più semplici. Giuseppe Cocconi riferisce il parere di Fermi su Majorana, paragonato ai grandi geni, Galileo e Newton, al di sopra dei fisici di primo rango che fanno scoperte di grande importanza (in cui, secondo Cocconi, Fermi metteva se stesso) e di secondo e terzo rango, che non vanno molto lontano. Questo giudizio è attendibile e si inserisce perfettamente nel fatto che Fermi amava molto le classifiche e metteva continuamente a confronto caratteristiche e capacità delle persone, compreso se stesso. Fermi talvolta era intimidito dalla superiore intelligenza e abilità matematica di Majorana e comunque questi era considerato nel gruppo di Roma persona assolutamente eccezionale, quale non s era mai vista: le testimonianze sono di Amaldi, Pontecorvo e Wick. Pur se talora offuscata da qualche ombra nel riconoscimento dei meriti del suo collega-allievo di fronte alla comunità scientifica internazionale, si può concludere che l ammirazione di Fermi per Majorana era genuina e discendeva dal riconoscimento di una superiorità. Bibliografia: Giulio Maltese, Il Papa e l Inquisitore. Enrico Fermi, Ettore Majorana, via Panisperna, Zanichelli 2010 Giorgio Colangelo Massimo Temporelli, La banda di via Panisperna, Hoepli,