Il libro della Natura, quasi un “antichissimo testamento”

Ho fatto alcune domande a un giovane astrofisico di mia conoscenza per sapere qualcosa in più sulla bella notizia del Nobel al professor Riccardo Giacconi.

Qualche considerazione introduttiva?
Alla notizia ho provato grande entusiasmo. Riccardo Giacconi è, secondo me, uno dei pochi veri giganti della scienza mondiale di oggi.
Qualche notizia sulla sua carriera, anche se ne abbiamo già lette (e aggiungerò: con grande piacere, tra tante notizie sgradevoli)?
È stato allievo di Beppo Occhialini e si è indirizzato verso lo studio dei raggi cosmici con un altro genio, Bruno Rossi (due allievi di Enrico Persico, l’amico del ginnasio con cui Fermi gironzolava per Roma a caccia di libri usati). Sono tutti scienziati geniali e insieme grandissimi maestri di rigore e metodo scientifico che hanno formato altri scienziati geniali. Nel 1962 con Rossi, Gursky e Paolini firma l’articolo fondamentale in cui si riporta la scoperta della prima sorgente a raggi X fuori dal sistema solare. Nel frattempo si era già trasferito negli Usa, presso la compagnia privata Ase (American science and engineering), dove aveva ottenuto fondi governativi per compiere le sue ricerche spaziali e costruire il razzo Acrobec con cui aveva compiuto quelle prime osservazioni. Nel 1963 propose lo studio di un satellite dedicato alla astrofisica dei raggi X, il satellite “Uhuru” (in swahili “libertà”), lanciato nel 1970 dalla base San Marco – in Kenya – gestita dall’Università di Roma. I risultati del satellite furono eccezionali. Subito Giacconi inizia lo studio del primo osservatorio spaziale a raggi X, “Einstein”, che sarà lanciato nel 1978. Nel 1973 Giacconi e vari membri del suo gruppo erano stati chiamati all’Università di Harvard per fondare la sezione di “astrofisica delle alte energie”. Nel 1981 accetta di diventare il direttore dello Space telescope institute, passando quindi all’astronomia e all’astrofisica ottica spaziale, il che dimostra una versatilità non comune in tempi di grande specializzazione. Quando si scopre un difetto di fabbrica nello specchio del telescopio Hubble, è ancora Giacconi a prendere in mano la situazione con il suo caratteristico polso fermo, e a organizzare, in una corsa contro il tempo, la missione che riuscì a ripararlo in orbita. Nel 1992 è stato nominato direttore generale dell’Eso (European southern observatory). Il progetto è quello del più grande osservatorio terrestre, il Vlt (Very large telescope), un insieme di quattro telescopi di 8 metri l’uno che potranno essere usati sia singolarmente che insieme (come un interferometro, con maggior sensibilità).
Insomma, un grande scienziato nel senso della ricerca pura, e grande organizzatore del lavoro per i suoi colleghi, come lo scienziato moderno deve essere, al modo di Fermi.
Per quale scoperta ha ricevuto il Nobel?
Lo avrebbe meritato per vari successi o per tutta la sua eccezionale carriera; in dettaglio ha vinto per aver fondato quasi dal nulla il nuovo settore dell’astrofisica a raggi X con il lavoro del 1962 (proprio 40 anni fa).
Il fatto che nel cielo esistano oggetti che emettono anche raggi X è tutt’altro che banale. Le stelle, durante la lunga e tranquilla fase della fusione nucleare dell’idrogeno (due atomi di idrogeno si uniscono in un atomo più grande liberando energia), possono essere considerate corpi con temperatura tra i 3000 e i 50mila gradi (ad esempio per il sole circa 5700 gradi); un corpo a questa temperatura (circa come un filamento di lampadina) emette molta luce ottica e pochissima luce X. I processi che causano la presenza di quest’ultima sono quindi diversi.
Può spiegarmi semplicemente cosa sono i raggi X?
La luce è un’onda di energia, e la quantità di energia è diversa a seconda della lunghezza dell’onda, in pratica nel caso della luce del “colore”. Sia la luce visibile che, poniamo, raggi X e onde radio, sono onde elettromagnetiche, ma di energia diversa. Il nostro occhio è sensibile solo ad una parte della luce, la cosiddetta “banda ottica”. I colori dell’iride, dal rosso al viola (ma la variazione è continua, si parla dei “sette colori” solo per convenzione), sono in realtà onde di energia leggermente diversa, più bassa nel rosso e più alta nel viola.
Esistono altri “colori” ad energie più basse che il rosso e più alte che il viola. Per capire, è come se l’iride si estendesse oltre rosso e viola con altri colori che l’occhio non vede. Ad energie più alte della banda ottica, oltre il viola, troviamo l’ultravioletto (il nome non è casuale), poi i raggi X (solitamente divisi in “morbidi”, i meno energetici, e “duri”), poi i raggi gamma. A energie minori del rosso troviamo prima l’infrarosso, poi le microonde e infine le onde radio.
La luce più energetica penetra facilmente nella materia, per cui i raggi X possono attraversare in parte un corpo umano, da cui le radiografie.
Da dove vengono allora questi raggi X scoperti dal nostro Nobel?
Sono emessi soprattutto da oggetti compatti, come i residui stellari sopravvissuti alla fase finale della vita di una stella dovuta all’esaurimento del carburante nucleare: le pulsar (stelle di neutroni), residuo di stelle con massa alcune volte maggiore del sole; e i buchi neri, residuo di stelle più massicce, fino ad oltre 50 volte il sole.
Non è facile vedere le pulsar ed è del tutto impossibile vedere direttamente i buchi neri, che non possono emettere luce: la loro forza di gravità è tale da non permettere neanche alla luce di lasciarli. Le prime prove dell’esistenza dei buchi neri sono state quindi ottenute osservando la materia che cade dentro questi “voracissimi” pozzi cosmici. Cadendo a grande velocità tale materiale viene enormemente riscaldato per una serie di processi che, in sostanza, convertono energia gravitazionale in radiazione ad altissima energia (fino ai raggi X) con un processo che è certo tra i più efficaci dell’universo, cento volte più efficiente della fusione nucleare stellare.
Similmente accade nel caso di una coppia di stelle molto vicine, delle quali una molto compatta – come una pulsar – che attiri gravitazionalmente su di sé la materia dell’altra.
Dunque non c’è chi non veda l’importanza delle sue intuizioni...
Per capire l’enorme portata del lavoro di Giacconi basti pensare al fatto che il cielo, visto nella radiazione X, è diverso da quello che noi vediamo la notte, che è il cielo visto nell’ottico. Se i nostri occhi percepissero i raggi X e non la luce ottica, infatti, vedremmo un cielo diverso, irriconoscibile, con oggetti luminosissimi dove non ce li aspetteremmo e luci molto fioche – o nulla – dove siamo abituati a vedere le stelle più luminose.
La sola idea della scoperta di un “altro cielo” fa comprendere certo a tutti l’importanza del risultato. I non astronomi probabilmente possono trovare strana l’idea di un cielo notturno di aspetto completamente diverso...
Esistono anche “altri cieli” osservabili nelle altre bande luminose, nell’infrarosso, nelle microonde o nei raggi gamma... Tutti campi di studio, voglio notare, in cui il contributo della scienza italiana è importante.
È evidente che si tratta di una personalità eccezionale.
La sua statura diventa evidente pensando che era stato scelto per guidare il progetto Hubble. Stiamo parlando cioè di una persona valutata dalla comunità scientifica come la migliore scelta mondiale possibile per la guida del progetto più ambizioso del momento. E lo hanno considerato il migliore anche ponendolo a capo dell’Aui (Associated universities inc.), la struttura che sovrintende i maggiori osservatori nordamericani: Giacconi è oggi tra gli sviluppatori del nuovo grande progetto Alma per osservazioni radio. Sentii parlare per la prima volta di lui quando era a capo dell’Hubble, ed ebbi subito la sensazione che fosse uno dei più grandi scienziati viventi. Se poi non bastasse tutto ciò, sono rimasto impressionato anche dalla vastità dei suoi interessi culturali. Un vero uomo del Rinascimento, come si diverte a definirsi. Un uomo che porta dentro di sé il meglio della cultura italiana in tutti i sensi e, purtroppo, ha dovuto portarla fuori dall’Italia, per permetterle di realizzarsi compiutamente.
Quali considerazioni le vengono pensando al fatto che Giacconi è dovuto emigrare? L’Italia non è più all’altezza di ciò che di buono può essa stessa produrre?
Giacconi è per fortuna rimasto in contatto con la ricerca italiana, certo non quanto servirebbe. Stimatissimo nell’ambiente delle Università di Milano e della Sapienza di Roma, per fare due esempi, recentemente è stato fra i fondatori dell’Icra (International center for relativistic astrophysics) di Pescara. Sarebbe per la scienza italiana una risorsa enorme, se ci fossero le condizioni per permetterglielo.
Sono considerazioni espresse proprio in questi giorni da voci ben più qualificate della mia, dallo stesso Giacconi. Marconi emigrò dopo le sue prime scoperte, Fermi lo fece a metà della sua carriera scientifica... Altri grandi nomi in altri campi oggi lavorano all’estero, come Faggin, inventore del microchip. Qualcun altro dopo anni di ricerca a contatto con i più grandi scienziati del mondo è tornato o cerca di farlo, magari accettando qualche sacrificio. Ma la situazione non è rosea, e questo non da ieri.
Va detto che in Italia ed Europa l’enorme impulso dato alla scienza dai fondi militari, come succede negli Usa, non c’è stato e non ci poteva essere; che all’estero la privatizzazione degli atenei, che si gestiscono i fondi, aiuta, e se fatta bene potrà aiutare anche da noi; e molto aiuta il trasferimento tecnologico, o “spin-off”, l’applicazione nel mondo dell’impresa di risultati della ricerca. In quest’ultimo campo, ad esempio, sembra che il governo dimostri una buona sensibilità; riguardo ad altre decisioni dovute al difficile momento in atto – situazioni che credo erediti anche da colpe di governi (e perfino opposizioni) precedenti – mi limiterò a dire che nell’ambiente molti le giudicano in modo piuttosto negativo.
Comunque, rispetto agli altri Paesi europei abbiamo più giovani che lasciano università piene di problemi. Ci si laurea (va detto che i nostri programmi sono di ottimo livello) impiegando un periodo in media superiore (vedremo se la riforma delle lauree triennali darà qualche buon risultato). Dopo la laurea, le prospettive sono poche e si può perdere altro tempo prezioso; spesso le possibilità non arrivano mai, e si deve emigrare in nazioni più avvedute, che si avvalgono quindi dell’impegno speso dal sistema Italia, per produrre studiosi di valore. È esattamente il caso di Giacconi, “formato” ad alti livelli dall’università italiana. Un puro e semplice regalo di risorse umane agli altri Paesi in campi strategicamente decisivi. E proprio Giacconi, alla fine, si è trovato circondato in America da altri italiani di valore, ai quali scherzosamente capitò di definirsi “i garibaldini”.
Da quanto mi dice, traspare un desiderio personale non occultabile. Quale?
Quello di poter fare ricerca, nel mio piccolo. Non è una vita facile, ma dà soddisfazioni difficili da spiegare. Nel caso dei più capaci di noi si tratta semplicemente di continuare a fare ciò che più piace nella vita. È forse questo il segreto per essere sempre motivati e affrontare bene una disciplina piuttosto rigorosa. Ma ho visto tanti miei colleghi abbandonare per assenza di sbocchi nel nostro Paese.
Andarsene non sarebbe poi un problema; il problema è che sono troppi i ricercatori italiani all’estero che non torneranno, e invece di uno scambio che arricchisca tutti, si rischia, tirando le somme, una perdita di capacità, progettualità, competitività del sistema Italia.
Nutre qualche speranza che in Italia qualcuno possa accorgersi dell’esistenza di tanti giovani come lei che aspirano a potersi inserire nell’ambito della ricerca astrofisica?
Io spero di poter continuare dignitosamente su questa strada e non mi arrenderò facilmente. Se dovessi andare all’estero, cercherò di tornare. Del resto da ogni punto della superficie terrestre la distanza dal cielo è più o meno la stessa...
Ma la ricerca è davvero una vita, e una sfida, affascinante. È come aprire un libro meraviglioso – direbbe forse Galilei –, Il libro della Natura, vergato da Dio stesso in termini matematici come fosse un “antichissimo testamento”, e affacciarsi a contemplare, pieni di stupore e ansia di conoscere, la profonda logica del creato.