Dal 23 febbraio 2021 è in vigore il nuovo Statuto del Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "Enrico Fermi".
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Conferimento di n. 1 assegno di ricerca tipo post-dottorale, della durata di n. 12 mesi, eventualmente rinnovabile secondo le disposizioni vigenti, nell’ambito del Progetto “Complessità e Società”, da svolgersi presso i locali del CREF.
Il primo meeting organizzato dal CREF sul rapporto tra ricerca e impresa digitale
All’evento hanno partecipato diverse personalità dell’ambito politico, scientifico e imprenditoriale. Il dibattito, stimolato dal Presidente del Centro Ricerche Enrico Fermi, Luciano Pietronero, è volto a costruire all’interno del CREF un polo di interdisciplinarietà che faciliti il trasferimento all’impresa delle conoscenze prodotte dalla ricerca scientifica.
All’evento hanno partecipato diverse personalità dell’ambito politico, scientifico e imprenditoriale. Il dibattito, stimolato dal Presidente del Centro Ricerche Enrico Fermi, Luciano Pietronero, è volto a costruire all’interno del CREF un polo di interdisciplinarietà che faciliti il trasferimento all’impresa delle conoscenze prodotte dalla ricerca scientifica.
Il calcolo neuromorfico è un paradigma emergente nell’ambito dei nuovi modelli di reti neurali. Il problema che oggi limita l’hardware delle reti neurali è il costo dell’addestramento di questi modelli, (utilizzati, per esempio, per le traduzioni o per il tracking di oggetti in ambienti tridimensionali).
L’impatto energetico e ambientale dell’addestramento di grandi reti neurali per attività complesse è la difficoltà principale. Se si considera l’attuale consumo di decine di miliardi di kWh mondiali dei grossi centri di elaborazione dati, si capisce come sia sempre più rilevante sviluppare nuovi modelli di calcolo in cui l’addestramento non sia così pesante. È necessario identificare nuovi modelli computazionali e nuovo hardware più efficienti.
Un paradigma che si va affermando è il cosiddetto calcolo “neuromorfico”, ispirato dal funzionamento efficiente del cervello umano. Nelle reti neuromorfiche, la maggior parte dei pesi non viene ottimizzato, e l’addestramento avviene solo nell’input e nell’output. Se la rete è sufficientemente grande, si può dimostrare che la potenzialità computazionali sono confrontabili con i modelli standard.
Inoltre, gli schemi neuromorfici sono direttamente implementabili con hardware fotonico in cui la luce sostituisce la corrente elettronica nell’elaborazione. In questo hardware ottico, il consumo di energia si riduce drasticamente perché si usano solo componenti passivi, la velocità di elaborazione è la massima possibile, e la scala dei problemi raggiunge al momento 106 spin, ed è destinata a moltiplicarsi rapidamente nel futuro.
Nell’ambito del CREF saranno realizzati nuovi calcolatori neuromorfici fotonici classici e quantistici. Si tratta di una nuova classe di esperimenti e dispositivi che apre moltissime sfide sia teoriche che applicative, ma soprattutto che è più sostenibile delle tecniche tradizionali.
L’impatto energetico e ambientale dell’addestramento di grandi reti neurali per attività complesse è la difficoltà principale. Se si considera l’attuale consumo di decine di miliardi di kWh mondiali dei grossi centri di elaborazione dati, si capisce come sia sempre più rilevante sviluppare nuovi modelli di calcolo in cui l’addestramento non sia così pesante. È necessario identificare nuovi modelli computazionali e nuovo hardware più efficienti.
Un paradigma che si va affermando è il cosiddetto calcolo “neuromorfico”, ispirato dal funzionamento efficiente del cervello umano. Nelle reti neuromorfiche, la maggior parte dei pesi non viene ottimizzato, e l’addestramento avviene solo nell’input e nell’output. Se la rete è sufficientemente grande, si può dimostrare che la potenzialità computazionali sono confrontabili con i modelli standard.
Inoltre, gli schemi neuromorfici sono direttamente implementabili con hardware fotonico in cui la luce sostituisce la corrente elettronica nell’elaborazione. In questo hardware ottico, il consumo di energia si riduce drasticamente perché si usano solo componenti passivi, la velocità di elaborazione è la massima possibile, e la scala dei problemi raggiunge al momento 106 spin, ed è destinata a moltiplicarsi rapidamente nel futuro.
Nell’ambito del CREF saranno realizzati nuovi calcolatori neuromorfici fotonici classici e quantistici. Si tratta di una nuova classe di esperimenti e dispositivi che apre moltissime sfide sia teoriche che applicative, ma soprattutto che è più sostenibile delle tecniche tradizionali.
Il primo workshop organizzato dal CREF sul rapporto tra scienza e impresa digitale.
Una giornata interamente dedicata ad una serie di conferenze che indagano le relazioni esistenti e auspicabili tra ricerca e industria.
L’evento si terrà in forma ibrida, in presenza su invito o in streaming sulla nostra pagina Facebook e si svolgerà secondo il seguente programma:
Una giornata interamente dedicata ad una serie di conferenze che indagano le relazioni esistenti e auspicabili tra ricerca e industria.
L’evento si terrà in forma ibrida, in presenza su invito o in streaming sulla nostra pagina Facebook e si svolgerà secondo il seguente programma:
Pochi giorni fa è stato pubblicato su Physical Review Research un articolo scientifico che presenta un innovativo approccio dinamico alla legge di Zipf. A questo articolo hanno contribuito il Presidente del CREF, Luciano Pietronero, il direttore scientifico del CREF, Andrea Gabrielli, un dottorando del CREF, Giordano De Marzo e un ricercatore dell’Istituto dei sistemi complessi, Andrea Zaccaria.
La legge di Zipf è una legge di scaling osservata in moltissimi Sistemi Complessi, ad esempio essa è stata riscontrate nella distribuzione delle città, delle imprese e del PIL, ma anche nel linguaggio naturale e molti sistemi naturali, come terremoti e crateri lunari. Dato un insieme di N oggetti e denotando con S (k) la dimensione del k-esimo più grande, la legge di Zipf si scrive come S (k) = S(1)/k^γ dove S (1) è la dimensione dell'oggetto più grande, mentre γ è chiamato esponente di Zipf.
Nonostante l'universalità della legge di Zipf, tutti i sistemi che mostrano questa legge di scaling presentano una caratteristica comune: sono dinamici. Le città esistenti crescono e nuovi insediamenti urbani vengono creati, gli asteroidi colpiscono la Luna ogni giorno, i terremoti si verificano in qualsiasi momento e il linguaggio è in continua evoluzione. Questa osservazione elementare ha forti implicazioni nello studio del problema.
Alcuni sistemi, evolvendo, si discostano sempre di più dalla legge di Zipf; questo comportamento è caratteristico, ad esempio, dei terremoti italiani e delle città del mondo. Al contrario la dinamica di altri sistemi, detta Zipfiana, è tale da rendere costanti o decrescenti le deviazioni dalla legge di Zipf.
Nel primo caso la legge di Zipf può essere osservata solo temporaneamente e quindi diciamo che quei sistemi mostrano la legge di Zipf in modo spurio, mentre nel secondo caso la legge di Zipf è un'attrattore della dinamica e parliamo quindi di sistemi genuinamente Zipfiani.
Questo approccio dinamico ha una serie di applicazioni pratiche e teoriche, per esempio:
• i terremoti possono mostrare la legge di Zipf solo in modo spurio. Usando questa proprietà si può calcolare la magnitudo massima di un terremoto futuro in una data area. Per l'Italia tale magnitudo massima risulta essere circa 7.4;
• si dimostra analiticamente che la dinamica Zipfiana non è additiva, ciò spiega perché la legge di Zipf si osserva considerando le città in una data nazione, ma non tutte le città del mondo.
Per leggere l'articolo completo clicca qui.
La legge di Zipf è una legge di scaling osservata in moltissimi Sistemi Complessi, ad esempio essa è stata riscontrate nella distribuzione delle città, delle imprese e del PIL, ma anche nel linguaggio naturale e molti sistemi naturali, come terremoti e crateri lunari. Dato un insieme di N oggetti e denotando con S (k) la dimensione del k-esimo più grande, la legge di Zipf si scrive come S (k) = S(1)/k^γ dove S (1) è la dimensione dell'oggetto più grande, mentre γ è chiamato esponente di Zipf.
Nonostante l'universalità della legge di Zipf, tutti i sistemi che mostrano questa legge di scaling presentano una caratteristica comune: sono dinamici. Le città esistenti crescono e nuovi insediamenti urbani vengono creati, gli asteroidi colpiscono la Luna ogni giorno, i terremoti si verificano in qualsiasi momento e il linguaggio è in continua evoluzione. Questa osservazione elementare ha forti implicazioni nello studio del problema.
Alcuni sistemi, evolvendo, si discostano sempre di più dalla legge di Zipf; questo comportamento è caratteristico, ad esempio, dei terremoti italiani e delle città del mondo. Al contrario la dinamica di altri sistemi, detta Zipfiana, è tale da rendere costanti o decrescenti le deviazioni dalla legge di Zipf.
Nel primo caso la legge di Zipf può essere osservata solo temporaneamente e quindi diciamo che quei sistemi mostrano la legge di Zipf in modo spurio, mentre nel secondo caso la legge di Zipf è un'attrattore della dinamica e parliamo quindi di sistemi genuinamente Zipfiani.
Questo approccio dinamico ha una serie di applicazioni pratiche e teoriche, per esempio:
• i terremoti possono mostrare la legge di Zipf solo in modo spurio. Usando questa proprietà si può calcolare la magnitudo massima di un terremoto futuro in una data area. Per l'Italia tale magnitudo massima risulta essere circa 7.4;
• si dimostra analiticamente che la dinamica Zipfiana non è additiva, ciò spiega perché la legge di Zipf si osserva considerando le città in una data nazione, ma non tutte le città del mondo.
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Conferimento di n. 1 assegno di ricerca tipo post-dottorale, della durata di n. 12 mesi, eventualmente rinnovabile secondo le disposizioni vigenti, nell’ambito del Progetto “Fisica per i Beni Culturali”, da svolgersi presso i locali del CREF.
Amazon, il colosso delle vendite online fondato da Jeff Bezos nel 1994, è ormai utilizzato da milioni di persone in tutto il mondo. Uno dei punti di forza del sito è la capacità di suggerire agli utenti articoli che potrebbe essere loro interesse acquistare; tale funzione è codificata dall’algoritmo “Item-to-Item Collaborative Filtering”.
L’algoritmo analizza gli interessi degli utenti in base ai precedenti acquisti (e non solo...) e propone prodotti che ritiene ad essi affini. Un altro fattore decisivo è la capacità che esso ha di sfruttare gli acquisti effettuati da altri acquirenti per fare raccomandation più efficaci. A tale scopo viene costruita una matrice nella quale vengono raccolti i prodotti che, generalmente, sono comperati insieme: questo permette al sito di proporre acquisti complementari a quelli fatti precedentemente. Il risultato è che ogni utente ha un suo store online personalizzato e inoltre è possibile effettuare stime sul numero di utenti che compreranno un determinato prodotto.
L’obiettivo dell’algoritmo può essere ben riassunto da una frase tratta da un articolo di Smith e Linden, “The test of time”, in cui viene scritto così: “It’s computers helping people help other people, implicity and anonymously”.
Anche il tempo di calcolo ha un ruolo fondamentale nell’implementazione dell’algoritmo. Esso è decisivo sotto due punti di vista: il primo è la rapidità con cui il sito deve rispondere agli stimoli dell’utente, elaborando un numero enorme di dati e dando risposte immediate; il secondo è la tempistica con cui proporre le raccomandation. L’algoritmo deve essere in grado di analizzare l’effettiva causalità fra due acquisti e proporre il suggerimento in tempi utili.
Le raccomandation sono il futuro dell’interazione digitale. Esse sono già alla base di moltissimi siti di successo che usiamo quotidianamente come YouTube e Netflix.
Referenze:
La storia di Bruno Pontecorvo raccontata da Storie Scientifiche per il CREF.
Il 22 agosto del 1913, nella piccola frazione di Marina di Pisa, nasceva Bruno Pontecorvo. La famiglia, di fede ebraica, appartiene alla ricca borghesia, ma è la loro naturale predisposizione alla genialità il vero tesoro. Guido, fratello maggiore di Bruno, diventerà un genetista di fama internazionale; Gillo, il minore, sceglierà la carriera cinematografica, arrivando a vincere un Leone d’oro per il film “La battaglia di Algeri” e ad essere candidato a due premi Oscar nel 1969 per il medesimo. Anche le frequentazioni di casa Pontecorvo sono particolari e stimolanti, ma spiccano due giovanotti che si rincontreranno con il piccolo Bruno qualche tempo dopo. Stiamo parlando di Enrico Fermi e Franco Rasetti Fin da piccolo Bruno si applica con profitto nello studio e nello sport (il suo prediletto rimarrà per sempre il tennis), ma il germe della timidezza si insedierà presto in lui. Egli stesso affermava che i suoi genitori consideravano il fratello Guido il più intelligente dei fratelli, Paolo il più serio, Giuliana la più colta e lui, Bruno, il più buono ma il più limitato, come dimostravano i suoi occhi buoni ma non intelligenti.
A soli 16 anni si diploma al Liceo Classico “Galileo Galilei” di Pisa e decide di iscriversi alla facoltà di Ingegneria, dove supera con merito il biennio. Ma Bruno non ama il disegno e matura la decisione di trasferirsi a fisica. Guido appoggia la sua decisione, ma a una condizione: deve trasferirsi a Roma perché lì ci sono Enrico Fermi e Franco Rasetti. Nell’autunno del 1931, Pontecorvo arriva nella capitale del Regno dove ad attenderlo c’è un’aula e due esaminatori che sono già delle vere e proprie autorità nel campo scientifico: Fermi e Rasetti per l’appunto. Passa brillantemente il test, ma Fermi si lascia andare a un commento, che faceva a ogni suo singolo studente, non proprio benevolo:
“La fisica è una ma, disgraziatamente, oggi i fisici sono divisi in due categorie: i teorici e gli sperimentatori. Se un teorico non possiede straordinarie capacità il suo lavoro non ha senso. Per quanto riguarda la fisica sperimentale, qui esiste la possibilità di un lavoro utile anche per un individuo di capacità medie”.
Bruno, forse, lo considera un avvertimento e decide di gettarsi sulla fisica sperimentale, anche se “da grande” diventerà un fisico a tutto tondo. Si laurea con lode nel 1933, a soli 20 anni ed entra ufficialmente nel gruppo dei Ragazzi di via Panisperna con un soprannome affettuoso: il Cucciolo. Pontecorvo non apparirà però nella famosa foto che ritrae i cinque Ragazzi ma, più tardi, ammetterà: “Spesso mi chiedono dove sono. Io ho fatto la foto!”.
Il suo nome emergerà, pe la primissima volta, in un articolo nella rivista “La Ricerca Scientifica” dopo aver partecipato ai famosi esperimenti in cui si bombardavano i nuclei atomici con i neutroni lenti.
Nel 1936 Pontecorvo vince una borsa di studio per un soggiorno di 6 mesi all’estero e, su consiglio di Fermi, sceglie di andare all’Institut du Radium, a Parigi, per lavorare con i neovincitori del Nobel Frédéric e Irène Joliot-Curie. In questo periodo matura in lui un forte ideale politico, alimentato anche da Frédéric (che apparteneva alla Resistenza francese) e al cugino Emilio Sereni (esule antifascista e futuro parlamentare col Partito Comunista Italiano). La sua permanenza doveva essere di soli 6 mesi, ma gli viene data l’opportunità di rimanere con rinnovi di contratto di sei mesi in sei mesi fino al dicembre ’39, pochi mesi dopo l’entrata in guerra della Francia. Per le sue idee politiche e per la promulgazione delle leggi razziali, non può far ritorno in Italia. Il 13 giugno del 1940, fuggendo da una Parigi assediata dai nazisti, riesce a fuggire e a raggiungere gli Stati Uniti.
Grazie a Segrè e Fermi, riesce a trovare un lavoro per una compagnia petrolifera a Tulsa, Oklahoma. Qui, basandosi sulla tecnica del rallentamento dei neutroni assimilata a Roma, sviluppa un’ingegnosa tecnica per la rivelazione dei pozzi petroliferi, il così detto carotaggio neutronico. Negli anni della Seconda Guerra, gli Stati Uniti iniziano la corsa agli armamenti inaugurando il Progetto Manhattan ma Pontecorvo, probabilmente per le sue idee filocomunista, non viene arruolato. Chi lo chiama invece è il Canada, presso il laboratorio di Chalk River. Durante il periodo bellico il suo maggiore impegno riguarda la costruzione del reattore nucleare ad acqua pesante e tutte le problematiche legate alla sua progettazione.
Il periodo canadese è per Pontecorvo un’inesauribile fonte di ispirazione: matura alcune intuizioni geniali sulla fisica delle particelle elementari. Mette a punto un metodo radiochimico per la cattura dei neutrini solari; la tecnica non è perfetta ma getta importanti basi per l’esperimento, effettuato negli anni Sessanta, della definitiva cattura e stima del numero di neutrini solari.
Fra il 1944/45, Conversi, Pancini e Piccioni svolgono il famoso esperimento a Roma identificarono una nuova particella, circa duecento volte più pesante dell’elettrone, il muone. Questa particela ha come prodotto di decadimento solamente un elettrone, che non presentava un’energia ben definita ma assortita in un intervallo continuo; questo significava che il muone si divideva in un elettrone e, almeno, in altre due particelle neutre, invisibili alle strumentazioni.
Pontecorvo dedusse che la cattura del muone da parte del nucleo atomico, proprio come la cattura dell’elettrone, produce neutrini (la misteriosa particella predetta negli anni Trenta da Wolfgang Pauli per spiegare lo spettro del decadimento β). Scopre che l’interazione debole, scoperta da Fermi, ha un carattere molto più generale di quanto si pensasse. Ipotizzò inoltre che questi due neutrini fossero di natura diversa: uno legato al muone primario, l’altro legato all’elettrone. Pontecorvo si impone come uno dei massimi esperti mondiali sulla fisica del neutrino. Nel dopoguerra viene corteggiato da numerose università, compresa quella di Pisa, ma rifiuta tutte le offerte. Nell’estate del 1950, dopo aver festeggiato il compleanno in famiglia e senza avvertire nessuno, prende un volo per Stoccolma e da qui si sposta verso Helsinki La decisione è stata presa, Bruno attraversa la Cortina di Ferro e nascosto in un bagagliaio di un’auto raggiunge Leningrado, poi un ultimo viaggio in treno per raggiungere Mosca. Pontecorvo ha abbandonato l’Occidente ed è entrato in Unione Sovietica. La notizia desta un grande clamore e i giornali italiani titolano “Fuga a Mosca di uno scienziato atomico”, avanzando l’ipotesi (completamente priva di fondamento) che Pontecorvo abbia portato in dono a Stalin le sue competenze, e i suoi segreti, per costruire la bomba atomica. Per cinque anni nessuno in Occidente ha più sue notizie. Solamente nel febbraio del 1955 appare la sua prima dichiarazione sul Pravda, l’organo di stampa del Partito Sovietico.
Intanto Bruno si è trasferito a Dubna, nella famosa città atomica. La sua fama di ex studente di Fermi e la sua genialità lo precedono: tutti sono entusiasti di lavorare con lui. Viene messo a capo della divisione di fisica sperimentale del Laboratorio dei Problemi Nucleari, dove iniziano a prendere forma alcune delle sue idee più brillanti. Nel 1959 pubblica un lavoro (Neutrini elettronici e muonici) dove ipotizza l’esistenza di tre tipi di neutrini le cui proprietà sono rilevabili. Nasce la fisica dei neutrini ad alta energia. L’acceleratore di Dubna, nonostante fosse il più grande del tempo, non raggiungeva energie sufficientemente alte per dimostrare la sua ipotesi. Solamente qualche anno dopo (inizi degli anni Settanta), gli americani Ledermann, Schwartz e Steinberger confermarono sperimentalmente la teoria del fisico italiano. I tre vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1988 “per il metodo del fascio di neutrini e la dimostrazione della struttura doppia dei leptoni attraverso la scoperta del neutrino muonico.” Pontecorvo fu il grandissimo escluso e la comunità scientifica insorse, d’altronde fu lui che per primo effettuò ne effettuò la previsione.
Tra il 1957 e il 1967 Pontecorvo lavora sulla teoria del mescolamento leptonico. In grande sostanza i leptoni sono particelle elementari suddivise in tre famiglie: elettroni, muoni e tauoni. A ognuno di questa famiglia è associata un neutrino di diversa natura (il neutrino elettronico νe e il neutrino muonico νμ ed il terzo, il neutrino tauonico ντ fu teorizzato negli anni Settanta e osservato sperimentalmente nel 2000). La teoria elaborata da Pontecorvo afferma che i diversi neutrini nel vuoto possono trasformarsi gli uni negli altri. Questo fenomeno è detto oscillazione dei neutrini. Una notevole e importante conseguenza di questa teoria è che i neutrini siano dotati di massa. Questo fatto fu per la prima volta verificato per i neturini solari nel 1968; successivamente fu parzialmente confermato, tramite l’esperimento Super-Kamiokande, e confermato nel 2010 dagli esperimenti svolti nei Laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare del Gran Sasso.
Solamente nel 1978 Pontecorvo rientra in Italia, in occasione del settantesimo compleanno di Edoardo Amaldi. Comparvero già i primi sintomi del morbo di Parkinson, che non però non lo privò mai della lucidità mentale. Durante una delle sue ultime interviste, alla domanda se si fosse pentito della scelta di andare in URSS, Pontecorvo rispose:
“Ci ho pensato molto ma non riesco a dare una risposta. Io credo di essere sempre stato una persona per bene, anche se alle volte forse ho fatto delle scelte sbagliate. Ma cosa è più importante, fare le scelte giuste o essere una persona per bene?”.
Si spense a Dubna il 24 settembre del 1993.
Grazie alle sue intuizioni geniali, e ai suoi metodi di indagine, sono stati assegnati ben quattro Premi Nobel (1988, 1995, 2002, 2015).
Il 22 agosto del 1913, nella piccola frazione di Marina di Pisa, nasceva Bruno Pontecorvo. La famiglia, di fede ebraica, appartiene alla ricca borghesia, ma è la loro naturale predisposizione alla genialità il vero tesoro. Guido, fratello maggiore di Bruno, diventerà un genetista di fama internazionale; Gillo, il minore, sceglierà la carriera cinematografica, arrivando a vincere un Leone d’oro per il film “La battaglia di Algeri” e ad essere candidato a due premi Oscar nel 1969 per il medesimo. Anche le frequentazioni di casa Pontecorvo sono particolari e stimolanti, ma spiccano due giovanotti che si rincontreranno con il piccolo Bruno qualche tempo dopo. Stiamo parlando di Enrico Fermi e Franco Rasetti Fin da piccolo Bruno si applica con profitto nello studio e nello sport (il suo prediletto rimarrà per sempre il tennis), ma il germe della timidezza si insedierà presto in lui. Egli stesso affermava che i suoi genitori consideravano il fratello Guido il più intelligente dei fratelli, Paolo il più serio, Giuliana la più colta e lui, Bruno, il più buono ma il più limitato, come dimostravano i suoi occhi buoni ma non intelligenti.
A soli 16 anni si diploma al Liceo Classico “Galileo Galilei” di Pisa e decide di iscriversi alla facoltà di Ingegneria, dove supera con merito il biennio. Ma Bruno non ama il disegno e matura la decisione di trasferirsi a fisica. Guido appoggia la sua decisione, ma a una condizione: deve trasferirsi a Roma perché lì ci sono Enrico Fermi e Franco Rasetti. Nell’autunno del 1931, Pontecorvo arriva nella capitale del Regno dove ad attenderlo c’è un’aula e due esaminatori che sono già delle vere e proprie autorità nel campo scientifico: Fermi e Rasetti per l’appunto. Passa brillantemente il test, ma Fermi si lascia andare a un commento, che faceva a ogni suo singolo studente, non proprio benevolo:
“La fisica è una ma, disgraziatamente, oggi i fisici sono divisi in due categorie: i teorici e gli sperimentatori. Se un teorico non possiede straordinarie capacità il suo lavoro non ha senso. Per quanto riguarda la fisica sperimentale, qui esiste la possibilità di un lavoro utile anche per un individuo di capacità medie”.
Bruno, forse, lo considera un avvertimento e decide di gettarsi sulla fisica sperimentale, anche se “da grande” diventerà un fisico a tutto tondo. Si laurea con lode nel 1933, a soli 20 anni ed entra ufficialmente nel gruppo dei Ragazzi di via Panisperna con un soprannome affettuoso: il Cucciolo. Pontecorvo non apparirà però nella famosa foto che ritrae i cinque Ragazzi ma, più tardi, ammetterà: “Spesso mi chiedono dove sono. Io ho fatto la foto!”.
Il suo nome emergerà, pe la primissima volta, in un articolo nella rivista “La Ricerca Scientifica” dopo aver partecipato ai famosi esperimenti in cui si bombardavano i nuclei atomici con i neutroni lenti.
Nel 1936 Pontecorvo vince una borsa di studio per un soggiorno di 6 mesi all’estero e, su consiglio di Fermi, sceglie di andare all’Institut du Radium, a Parigi, per lavorare con i neovincitori del Nobel Frédéric e Irène Joliot-Curie. In questo periodo matura in lui un forte ideale politico, alimentato anche da Frédéric (che apparteneva alla Resistenza francese) e al cugino Emilio Sereni (esule antifascista e futuro parlamentare col Partito Comunista Italiano). La sua permanenza doveva essere di soli 6 mesi, ma gli viene data l’opportunità di rimanere con rinnovi di contratto di sei mesi in sei mesi fino al dicembre ’39, pochi mesi dopo l’entrata in guerra della Francia. Per le sue idee politiche e per la promulgazione delle leggi razziali, non può far ritorno in Italia. Il 13 giugno del 1940, fuggendo da una Parigi assediata dai nazisti, riesce a fuggire e a raggiungere gli Stati Uniti.
Grazie a Segrè e Fermi, riesce a trovare un lavoro per una compagnia petrolifera a Tulsa, Oklahoma. Qui, basandosi sulla tecnica del rallentamento dei neutroni assimilata a Roma, sviluppa un’ingegnosa tecnica per la rivelazione dei pozzi petroliferi, il così detto carotaggio neutronico. Negli anni della Seconda Guerra, gli Stati Uniti iniziano la corsa agli armamenti inaugurando il Progetto Manhattan ma Pontecorvo, probabilmente per le sue idee filocomunista, non viene arruolato. Chi lo chiama invece è il Canada, presso il laboratorio di Chalk River. Durante il periodo bellico il suo maggiore impegno riguarda la costruzione del reattore nucleare ad acqua pesante e tutte le problematiche legate alla sua progettazione.
Il periodo canadese è per Pontecorvo un’inesauribile fonte di ispirazione: matura alcune intuizioni geniali sulla fisica delle particelle elementari. Mette a punto un metodo radiochimico per la cattura dei neutrini solari; la tecnica non è perfetta ma getta importanti basi per l’esperimento, effettuato negli anni Sessanta, della definitiva cattura e stima del numero di neutrini solari.
Fra il 1944/45, Conversi, Pancini e Piccioni svolgono il famoso esperimento a Roma identificarono una nuova particella, circa duecento volte più pesante dell’elettrone, il muone. Questa particela ha come prodotto di decadimento solamente un elettrone, che non presentava un’energia ben definita ma assortita in un intervallo continuo; questo significava che il muone si divideva in un elettrone e, almeno, in altre due particelle neutre, invisibili alle strumentazioni.
Pontecorvo dedusse che la cattura del muone da parte del nucleo atomico, proprio come la cattura dell’elettrone, produce neutrini (la misteriosa particella predetta negli anni Trenta da Wolfgang Pauli per spiegare lo spettro del decadimento β). Scopre che l’interazione debole, scoperta da Fermi, ha un carattere molto più generale di quanto si pensasse. Ipotizzò inoltre che questi due neutrini fossero di natura diversa: uno legato al muone primario, l’altro legato all’elettrone. Pontecorvo si impone come uno dei massimi esperti mondiali sulla fisica del neutrino. Nel dopoguerra viene corteggiato da numerose università, compresa quella di Pisa, ma rifiuta tutte le offerte. Nell’estate del 1950, dopo aver festeggiato il compleanno in famiglia e senza avvertire nessuno, prende un volo per Stoccolma e da qui si sposta verso Helsinki La decisione è stata presa, Bruno attraversa la Cortina di Ferro e nascosto in un bagagliaio di un’auto raggiunge Leningrado, poi un ultimo viaggio in treno per raggiungere Mosca. Pontecorvo ha abbandonato l’Occidente ed è entrato in Unione Sovietica. La notizia desta un grande clamore e i giornali italiani titolano “Fuga a Mosca di uno scienziato atomico”, avanzando l’ipotesi (completamente priva di fondamento) che Pontecorvo abbia portato in dono a Stalin le sue competenze, e i suoi segreti, per costruire la bomba atomica. Per cinque anni nessuno in Occidente ha più sue notizie. Solamente nel febbraio del 1955 appare la sua prima dichiarazione sul Pravda, l’organo di stampa del Partito Sovietico.
Intanto Bruno si è trasferito a Dubna, nella famosa città atomica. La sua fama di ex studente di Fermi e la sua genialità lo precedono: tutti sono entusiasti di lavorare con lui. Viene messo a capo della divisione di fisica sperimentale del Laboratorio dei Problemi Nucleari, dove iniziano a prendere forma alcune delle sue idee più brillanti. Nel 1959 pubblica un lavoro (Neutrini elettronici e muonici) dove ipotizza l’esistenza di tre tipi di neutrini le cui proprietà sono rilevabili. Nasce la fisica dei neutrini ad alta energia. L’acceleratore di Dubna, nonostante fosse il più grande del tempo, non raggiungeva energie sufficientemente alte per dimostrare la sua ipotesi. Solamente qualche anno dopo (inizi degli anni Settanta), gli americani Ledermann, Schwartz e Steinberger confermarono sperimentalmente la teoria del fisico italiano. I tre vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1988 “per il metodo del fascio di neutrini e la dimostrazione della struttura doppia dei leptoni attraverso la scoperta del neutrino muonico.” Pontecorvo fu il grandissimo escluso e la comunità scientifica insorse, d’altronde fu lui che per primo effettuò ne effettuò la previsione.
Tra il 1957 e il 1967 Pontecorvo lavora sulla teoria del mescolamento leptonico. In grande sostanza i leptoni sono particelle elementari suddivise in tre famiglie: elettroni, muoni e tauoni. A ognuno di questa famiglia è associata un neutrino di diversa natura (il neutrino elettronico νe e il neutrino muonico νμ ed il terzo, il neutrino tauonico ντ fu teorizzato negli anni Settanta e osservato sperimentalmente nel 2000). La teoria elaborata da Pontecorvo afferma che i diversi neutrini nel vuoto possono trasformarsi gli uni negli altri. Questo fenomeno è detto oscillazione dei neutrini. Una notevole e importante conseguenza di questa teoria è che i neutrini siano dotati di massa. Questo fatto fu per la prima volta verificato per i neturini solari nel 1968; successivamente fu parzialmente confermato, tramite l’esperimento Super-Kamiokande, e confermato nel 2010 dagli esperimenti svolti nei Laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare del Gran Sasso.
Solamente nel 1978 Pontecorvo rientra in Italia, in occasione del settantesimo compleanno di Edoardo Amaldi. Comparvero già i primi sintomi del morbo di Parkinson, che non però non lo privò mai della lucidità mentale. Durante una delle sue ultime interviste, alla domanda se si fosse pentito della scelta di andare in URSS, Pontecorvo rispose:
“Ci ho pensato molto ma non riesco a dare una risposta. Io credo di essere sempre stato una persona per bene, anche se alle volte forse ho fatto delle scelte sbagliate. Ma cosa è più importante, fare le scelte giuste o essere una persona per bene?”.
Si spense a Dubna il 24 settembre del 1993.
Grazie alle sue intuizioni geniali, e ai suoi metodi di indagine, sono stati assegnati ben quattro Premi Nobel (1988, 1995, 2002, 2015).
Un aneddoto per raccontare la personalità di Enrico Fermi, scritto da Storie Scientifiche per il Centro Ricerche Enrico Fermi.
Benito Mussolini nel 1929 fondò un’istituzione culturale, l’Accademia d’Italia, con il compito di oscurare l’Accademia dei Lincei, perché pensava che molti dei suoi membri fossero in opposizione con il regime fascista. Ai membri di questa nuova istituzione, selezionati direttamente da Mussolini, venivano dati un cospicuo assegno, una splendida uniforme e il titolo di Eccellenza.
Enrico Fermi fu il solo fisico scelto nella prima tornata di assegnazioni, nonostante la sua giovane età e gli inesistenti meriti fascisti. Fermi, infatti, era un oppositore implicito del regime, si occupava poco o nulla di politica perché destinava tutte le sue energie alla ricerca scientifica.
Dopo la sua nomina all’Accademia d’Italia, entrò a far parte dell’élite del Fascismo ma cercava di limitare il più possibile la sua presenza ad eventi pubblici. Quando nel 1930 il principe ereditario, Umberto II di Savoia, convolò a nozze, furono invitate le più alte cariche dello Stato. A Roma furono bloccate e presediate numerose strade, tra cui via Nazionale che bisognava attraversare per recarsi all’Istituto di fisica.
Fermi viaggiava in una piccola Peugeot gialla e indossava un anonimo abito grigio, invece che la sua sfarzosa divisa d’accademico, e si ritrovò bloccato dalle forze dell’ordine. Ricordandosi di aver in tasca il suo invito alle nozze, lo mostrò ad un ufficiale dicendo:
“Sono l’autista di Sua Eccellenza Enrico Fermi e devo andarlo a prendere. Posso passare?”
(Emilio Segrè- Enrico Fermi, fisico. Una biografia scientifica)
Benito Mussolini nel 1929 fondò un’istituzione culturale, l’Accademia d’Italia, con il compito di oscurare l’Accademia dei Lincei, perché pensava che molti dei suoi membri fossero in opposizione con il regime fascista. Ai membri di questa nuova istituzione, selezionati direttamente da Mussolini, venivano dati un cospicuo assegno, una splendida uniforme e il titolo di Eccellenza.
Enrico Fermi fu il solo fisico scelto nella prima tornata di assegnazioni, nonostante la sua giovane età e gli inesistenti meriti fascisti. Fermi, infatti, era un oppositore implicito del regime, si occupava poco o nulla di politica perché destinava tutte le sue energie alla ricerca scientifica.
Dopo la sua nomina all’Accademia d’Italia, entrò a far parte dell’élite del Fascismo ma cercava di limitare il più possibile la sua presenza ad eventi pubblici. Quando nel 1930 il principe ereditario, Umberto II di Savoia, convolò a nozze, furono invitate le più alte cariche dello Stato. A Roma furono bloccate e presediate numerose strade, tra cui via Nazionale che bisognava attraversare per recarsi all’Istituto di fisica.
Fermi viaggiava in una piccola Peugeot gialla e indossava un anonimo abito grigio, invece che la sua sfarzosa divisa d’accademico, e si ritrovò bloccato dalle forze dell’ordine. Ricordandosi di aver in tasca il suo invito alle nozze, lo mostrò ad un ufficiale dicendo:
“Sono l’autista di Sua Eccellenza Enrico Fermi e devo andarlo a prendere. Posso passare?”
(Emilio Segrè- Enrico Fermi, fisico. Una biografia scientifica)