Edoardo Amaldi: storia di un fisico italiano

Liberamente tratto da un articolo di Roberto Renzetti pubblicato su www.fisicamente.net

         Edoardo Amaldi nacque a Carpaneto Piacentino, in provincia di Piacenza, il 5 ottobre 1908 da Luisa Basini ed Ugo Amaldi. Essendo suo padre professore universitario di analisi matematica e meccanica razionale, la famiglia seguì i suoi spostamenti attraverso varie città italiane. Così Edoardo iniziò gli studi elementari a Modena, proseguì con la media a Padova, per finire a Roma, presso il Liceo Tasso, gli studi secondari.

         Si iscrisse quindi a Ingegneria. Era il 1926, la fisica italiana non aveva un passato recente e tantomeno un futuro. Alla fine del primo anno di corso, Amaldi accolse l'appello di Corbino di passare a Fisica, dove Fermi aveva ottenuto la cattedra di Fisica Teorica (1926) e Rasetti iniziava a lavorare (1927).

         Si laureò nel 1929 con una tesi sull'"Effetto Raman" nel benzolo assegnatagli da Rasetti. Concluso il servizio militare nel 1930, Amaldi, che già aveva sviluppato importanti ricerche in spettroscopia, ottenne una borsa di studio dell'Opera Alberoni di Piacenza (1931) per recarsi a Lipsia a studiare sotto la guida del famoso P. Debye.

         Alla fine del 1931, tornato a Roma, divenne assistente di Corbino continuando le ricerche di spettroscopia atomica e molecolare, insieme a quelle sulla diffrazione dei raggi X. Naturalmente tutti questi lavori erano fatti sotto la direzione di Fermi e all’interno di quel gruppo di scienziati che prese l’appellativo de “I ragazzi di via Panisperna”.

Nel 1938 le ricerche di Fermi furono coronate dall'assegnazione del premio Nobel e dalla sua partenza per gli USA: la scuola di Roma fu completamente dispersa. Amaldi si recò per un breve periodo a lavorare negli USA con Segrè ma poi, nel 1939, tornò a Roma come unico superstite di quella prestigiosa scuola. Mentre Fermi e Segrè raccoglieranno successi negli USA, ad Amaldi spetterà il compito di mantenere viva la Scuola di fisica in Italia e di portarla a nuovi fondamentali successi, conservando per il nostro Paese un posto di prestigio nella ricerca fisica mondiale.

Enrico Fermi                                I ragazzi di Via Panisperna

Nel giugno del 1940 l'Italia entrò in guerra. Amaldi fu richiamato alle armi ed inviato in zona di operazioni nell'Africa Settentrionale per sei mesi. Fu la Facoltà di Scienze di Roma che lo fece tornare ai suoi uffici di docente e ricercatore.

Con alcuni giovani collaboratori, tra cui Daria Bocciarelli ed il già noto Trabacchi, continuò le ricerche sul nucleo, utilizzando un generatore di neutroni da 1 milione di volt. Al gruppo si unì presto Mario Ageno (uno dei più grandi fisici italiani che successivamente prese la via della biofisica). Viste le vicende della guerra e quanto trapelava su presunti successi tedeschi sulla strada  della fissione nucleare, il gruppo di Roma, negli anni che vanno dal 1941 alla fine della guerra, decise di sospendere gli studi nucleari (in ogni caso il regime non pensò mai di utilizzare i suoi scienziati a fini bellici).

         Gli studi passarono da problemi di fissione a questioni che di applicativo in senso bellico non avevano nulla: si studiarono fenomeni d'urto di neutroni veloci contro protoni e deutoni (nuclei di deuterio, cioè un protone legato insieme ad un neutrone).

         In quegli anni Roma era sotto bombardamento e l'Istituto di Fisica, che dal 1935 aveva abbandonato la sede di Via Panisperna per sistemarsi nella nuova sede universitaria, si trovava proprio vicino al quartiere bombardato, quello di San Lorenzo. Furono epici quei momenti in cui tutta la strumentazione veniva caricata  su dei carretti e, attraversando tutta Roma, trasferita nei sotterranei del Liceo Virgilio che, per il suo essere adiacente alla Città del Vaticano, sembrava immune da bombardamenti.

         Nel 1945 la guerra ebbe fine e l'Italia ne uscì distrutta. Nell'Istituto di Fisica, Amaldi riorganizzò il lavoro. Immediatamente ripresero le ricerche che erano state abbandonate nel 1941, le interazioni dei neutroni con il nucleo. L'Italia soffriva di un male ben noto, aggravato dalla profonda crisi economica del Paese: non vi erano fondi per la ricerca. Amaldi non si perse d'animo e iniziò un'intensa attività su due fronti: uno più propriamente "politico" e l'altro di ricerca.

         Tra il settembre ed il dicembre del 1946, Amaldi fu invitato da scienziati USA a tenere dei seminari in varie università americane. Qui incontrò Fermi che gli propose, a nome dell'Università di Chicago, una cattedra. Amaldi fu combattuto molto ma poi, sostenuto particolarmente da sua moglie Ginestra (che già non aveva condiviso l'abbandono di Fermi dell'Italia), decise di rientrare in Italia per portare a fondo quel suo impegno di responsabilità con i ricercatori più giovani.

         Ma vi era ora la necessità di essere riconosciuti come Paese nei Consessi Culturali e Scientifici mondiali. L'Italia era stata mantenuta fuori, ad esempio, dall'UNESCO. Nel 1947, in occasione di una conferenza di tale Organizzazione che si tenne a Città del Messico, la delegazione che l'Italia inviò, composta da Amaldi, dal filosofo Guido De Ruggero e dall'archeologo Ranuccio Bianchi Bandinelli, ottenne l'ammissione e in quell’occasione, tra l'altro, Amaldi ebbe modo di conoscere personalmente un fisico francese, P. Auger, che ritornerà nella sua storia.       

         Nel 1948 Amaldi ebbe un primo importante riconoscimento internazionale: venne eletto vicepresidente dell'Unione Internazionale di Fisica Pura ed Applicata (IUPAP) e mantenne questo incarico fino al 1954. Nello stesso anno venne anche chiamato come consulente al Centro Informazioni Studi ed Esperienze (CISE) che, come emanazione dell'Industria privata italiana, avrebbe dovuto occuparsi di energia nucleare a fini applicativi.

         Nel 1949 assunse la direzione dell'Istituto di Fisica dell'Università di Roma (IFUR) e mantenne questa carica fino al 1960. Insomma, Amaldi era ormai il punto di riferimento politico obbligato per la ricerca, non solo fisica, nel nostro Paese e per i rapporti con la comunità internazionale. Ma rimaneva l'altro punto: qual era lo stato della ricerca, della strumentazione, dei finanziamenti in Italia?

         Amaldi, di ritorno a Roma dagli USA, restò compiaciuto del fatto che gli anni della guerra non avessero creato solchi incolmabili nell'elaborazione teorica della ricerca fisica. Insomma, l'Italia era al passo. Ciò che mancava erano laboratori e strumenti all'avanguardia. La fisica, quella che oggi chiamiamo delle particelle elementari, era ad uno stato di ricerca sperimentale avanzato. Come mettersi al passo senza soldi? L'unica strada accessibile, e che fu seguita, era quella dei raggi cosmici: delle particelle elementari che non avevano bisogno di acceleratori ma che venivano prodotte ed "accelerate" dalla natura. D'altra parte la fisica nucleare era già ad uno stato di maturità per cui occorreva passare ad uno studio più raffinato, quello appunto delle particelle elementari, quello delle alte energie, delle interazioni forti. Le ricerche che si svilupparono a Roma dal 1950 al 1953 non erano però ancora orientate su questa strada. Si tentava l'affinamento di tecniche attraverso lo studio dell'interazione dei muoni (alcune particelle presenti nei raggi cosmici) veloci con i nuclei. Su questa strada si riuscì a confermare entro ragionevoli limiti di validità il modello a strati del nucleo. Si passò subito alla tecnica delle emulsioni nucleari per lo studio dei raggi cosmici e con questa tecnica venne studiato  in modo approfondito un altro tipo di mesoni presenti nei raggi cosmici, i K. Fu in quegli anni che Amaldi divenne il massimo esperto mondiale di ciò che venne chiamato il puzzle teta tau. Negli anni successivi, che vanno da 1953 al 1955, osservò nei raggi cosmici un evento che fece molto discutere e che molto fece meditare lo stesso Amaldi, con la cautela che lo contraddistingueva nell'interpretazione di ogni risultato sperimentale: l'annichilazione di un antiprotone.

         Intanto la parte "politica" andava avanti. Nel giugno del 1950 si tenne una delle Conferenze Generali dell'UNESCO a Firenze. In questa sede il fisico indiano e premio Nobel I. Rabi, facente parte della delegazione USA, fece la proposta di incoraggiare la formazione e costituzione di centri europei di ricerca, soprattutto fisica. Amaldi ed Auger furono i destinatari europei del messaggio Rabi. Essi iniziarono un’importante opera di propaganda e proselitismo al progetto ancora vago: Amaldi era entusiasta di quanto pensava si potesse realizzare con un potenziale congiunto di vari stati europei. Si puntava a costruire un laboratorio unico europeo che disponesse di un acceleratore di particelle tra i più potenti in funzione. Fu duro per Amaldi ed Auger vincere molte resistenze e proposte alternative (soprattutto da parte della Gran Bretagna) ma vi riuscirono e, nel giugno del 1952, vide la luce l'European Council for Nuclear Research, il CERN. Amaldi fu nominato Segretario Generale del Centro (carica che mantenne fino al 1954). Ma, a questo punto, gli incarichi e le iniziative si moltiplicarono vertiginosamente. Egli, che dal 1945 era direttore del Centro di Fisica Nucleare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), promosse, insieme a G. Bernardini ed a Perucca, la nascita dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN - 1951). A  partire dal 1960 passò alla Presidenza dell'Istituto (carica che mantenne fino al 1965, anno in cui fu nominato vicepresidente per il triennio successivo). Dal 1956 al 1960 fu Vicepresidente del Comitato Nazionale per le Ricerche Nucleari (CNRN) e dal 1960 al 1965 membro della Commissione Direttiva del Comitato Nazionale per l'Energia Nucleare (CNEN, ex CNRN, futuro ed attuale ENEA).

         La nascita del CERN era solo il primo passo della politica europea di Amaldi. Nel 1957, dopo il lancio dello Sputnik sovietico, gli USA risposero con la creazione della NASA (1958). In questa occasione "per dare la possibilità agli scienziati europei di collaborare allo studio e all'esplorazione dello spazio extraterrestre" Amaldi invitò vari governi europei a unire le forze per avviare ricerche applicative sullo spazio. Nel 1958 si tenne un convegno al CERN e nel 1961 fu costituita una Commissione che nel 1964 dette vita all'European Space Research Organization (ESRO) successivamente divenuto European Space Agency (ESA) che, come tutti sanno, è la promotrice del programma spaziale europeo.

         Intanto, nel 1957, Amaldi venne nominato Presidente dello IUPAP (carica che mantenne fino al 1960) e, nel 1958, fondò i Laboratori Nazionali di Frascati del CNEN dove i fisici italiani ebbero la possibilità di studiare il comportamento degli elettroni e dei fotoni (mentre quello dei leptoni e degli adroni veniva studiato a Ginevra); tra il 1958 ed il 1960 fu Presidente dello Scientific Policy Committee del CERN; dal 1963 fu Direttore di EFCA, l'ente che doveva studiare e proporre i nuovi acceleratori europei; dal 1968 fu Presidente del Comitato Scientifico per la Fisica della Fondazione Solvay; negli anni 1968 e 1969 fu Direttore del progetto di acceleratore da 300 GeV del CERN. Si dedicò in seguito ad un piano articolato per lo sviluppo pacifico dell'energia nucleare in Italia.

Amaldi, pur se coinvolto in un tale vortice di impegni, non smise mai di studiare, di fare il ricercatore, il docente ed il maestro per molte generazioni di giovani e di fisici.      

Negli anni che vanno dal 1955 al 1960, lavorò, con il suo vecchio compagno Emilio Segrè, ad un programma di ricerca sull'annichilazione degli antiprotoni, la cui scoperta, insieme a quella degli antineutroni è legata ai nomi di Segrè, Piccioni ed Edoardo Amaldi. A partire dal 1961 e fino al 1968 si occupò della ricerca sperimentale sui monopóli magnetici previsti dalla teoria di Dirac (1931). I monópoli non furono trovati ma fu possibile stabilire l'impossibilità della loro esistenza entro certi limiti di massa e di vita media. Ancora oggi si ricerca sui monopóli magnetici ma in condizioni sperimentali totalmente differenti, disponendo, ad esempio, di un laboratorio come quello del Gran Sasso.

         Un altro grande risultato del Gruppo Amaldi negli anni 1969 - 72 è relativo al fattore di forma assiale del nucleone. Negli anni che vanno da 1975 al 1977, lo stesso gruppo Amaldi dell'Università di Roma studiò la produzione multipla di raggi gamma generati nell'urto protone - protone ad elevate energie (per queste esperienze fu utilizzato l'anello ISR del CERN che era stato costruito proprio per sua iniziativa).

Heisenberg inaugura il CERN                           Rivelatore CMS di HLC

Il primo a sinistra è Amaldi 

           A partire dal 1975 Amaldi indirizzò i suoi interessi verso un nuovo e promettente campo di ricerca di frontiera, quello sulle onde gravitazionali. Nel 1970 aveva già stimolato a Roma la nascita di un gruppo che si occupasse della questione. A partire dal 1975 iniziò a lavorare direttamente nel gruppo portando avanti tale lavoro fino alla fine dei suoi giorni (1989) e fornendo risultati all'avanguardia mondiale.

Edoardo Amaldi si era dedicato anche alla stesura di opere di Storia della Fisica, di resoconti storici di eventi di cui spesso fu testimone ed attore. Questo impegno iniziò nel 1966 con una biografia di Ettore Majorana (scienziato scomparso nel 1938) e continuò con quelle di Enrico Persico, di Ettore Pancini, di Bruno Touschek, di Emilio Segrè. Ma il grande fisico scrisse anche altre storie di non minore interesse, come quella del CERN tra il 1966 ed il 1980 o come la ricostruzione meticolosa dei lavori sui neutroni che il gruppo di Via Panisperna realizzò negli anni '30.

         Non meno importante fu il suo impegno, a partire dal dopoguerra, nella lotta per il disarmo, per i diritti civili ed umani e per affermare la responsabilità sociale dello scienziato.

         Nel 1955 venne reso pubblico il Manifesto Russel - Einstein (dai nomi del principale estensore e del più illustre firmatario). In questo manifesto si denunciava il rischio connesso con lo sviluppo delle armi nucleari e la loro proliferazione; inoltre ci si appellava a tutta la comunità scientifica internazionale affinché si facesse partecipe presso i propri governi per scongiurarne ogni prospettiva d'uso (erano gli anni più bui della guerra fredda). Nel 1957 l'iniziativa del Manifesto sfociò in una riunione di scienziati che si tenne nel paesino canadese di Pugwash (da cui il nome Movimento Pugwash).

         Amaldi, per il prestigio internazionale di cui godeva, fu coinvolto fin dall'inizio nell'iniziativa e solo per una serie di altri impegni che già aveva, non poté recarsi alla riunione di Pugwash. Ma nel 1958, alla successiva riunione che si tenne in Europa, non solo partecipò, ma fu anche chiamato a far parte del Comitato direttivo del Movimento alla sua costituzione. Egli ne fu membro attivo fino al 1973 quando cominciò a rinunciare a gran parte degli impegni che lo allontanavano dalla sua casa, poiché, ogni volta che poteva preferiva stare in compagnia di sua moglie, l'adorata Ginestra, costretta su una sedia a rotelle da una invalidità che la aveva colpita. Ma anche a distanza seguì sempre con grande interesse ed impegno l'attività del Pugwash.

         Il 1967 fu un anno importante per l'Italia: si trattava di aderire o no al trattato di non proliferazione nucleare. Vi era un compatto schieramento che sosteneva di fronte al Paese la necessità di dotarsi di armamento nucleare. La battaglia fu dura ma Amaldi, con il suo prestigio, seppe convincere diversi esponenti politici della necessità di firmare il trattato oltre a sensibilizzare l'opinione pubblica dell'intero Paese.

Edoardo Amaldi                     Sezione del magnete superconduttore di HLC

Nel 1979 fu uno degli ispiratori di un documento in cui si analizzavano i rischi dell'installazione sul territorio italiano dei missili 'Cruise'. Amaldi, quale decano morale dei fisici italiani, guidò la delegazione di fisici che, il 27 novembre 1982, presentò il documento al Presidente della Repubblica Sandro Pertini (il quale, durante l'udienza, non lesinò parole di lode allo stesso Amaldi). Tale documento e le vaste adesioni che originò germogliarono per dar vita, in Italia, all'"Unione degli Scienziati per il Disarmo” (USPID) che ha tenuto sempre vivo il dibattito sui pericoli connessi con le armi e la loro proliferazione mediante discussioni e convegni documentati ed approfonditi.

             Un aspetto della vita di Amaldi non può essere taciuto: quello di insegnante, anzi di maestro. Le sue lezioni erano affascinanti, di una leggendaria chiarezza; rendevano semplici gli argomenti più ostici e, soprattutto, permettevano agli studenti di stare vicino ad una leggenda vivente che spesso si soffermava con loro, quando la lezione era finita, a spiegare, chiarire, sempre con una disponibilità ed affabilità che stupivano.

              La mattina del 5 dicembre 1989 Amaldi era al lavoro. Come ogni mattina sbrigò le sue cose, diede il saluto ad un convegno che si apriva, si recò poi all'Istituto di Fisica. Verso mezzogiorno, si avviò verso l'ascensore per tornare a casa. Fu lì che un ictus cerebrale pose fine alla sua vita lasciando un vuoto davvero incolmabile.

BIBLIOGRAFIA

G. Salvini - Note sull'opera scientifica e la figura intellettuale di Edoardo Amaldi - IFUR, 1990.

E. Amaldi - Gli anni della ricostruzione I  - Scientia 114, 1979.

E. Amaldi - Gli anni della ricostruzione II - Scientia 114, 1979.

AA. VV. - Per il settantesimo compleanno di Edoardo Amaldi - Numero monografico del Giornale di Fisica, 20/3/1979.

AA. VV. - Ricordo di Edoardo Amaldi - Numero monografico di Sapere, 56, 13, 1990.