SEPARATI IN CASA (SECOND WORLD CONFERENCE, VENEZIA 20- 23 SETTEMBRE 2006)
Difficile, anzi difficilissimo un possibile dialogo tra scienza e religioni. La Seconda conferenza internazionale sul futuro della scienza, promossa dalla Fondazione Veronesi, sull’ evoluzione, ha visto riuniti alla Fondazione G. Cini il meglio degli scienziati mondiali che per tre giorni si sono confrontati se, possiamo sintetizzare il tutto, sulle eterne domanda che si pone l’umanità: da dove veniamo, dove andiamo? Che cosa è successo dal Big Bang in poi? Milioni e milioni di anni sono trascorsi da allora, ma tuttora il 70% dell’universo, costituito dalla cosiddetta energia oscura e il 25% dalla materia oscura, rimane un mistero.
Solo del 5% si sa qualcosa, dice Luigi Piro, astrofisico, primo ricercatore dell’ Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica dell’INAF. Esperto di astrofisica delle alte energie, ha lavorato in Giappone e poi in Italia. Come responsabile scientifico del satellite italiano BeppoSAX ha condotto il team italiano alla soluzione del mistero dei lampi gamma, invenzione premiata con il premio Bruno Rossi della Società Astronomica Americana, con il premio Cartesio della Commissione Europea, e classificata dalla rivista Science come una delle dieci realizzazioni più importanti del 1997.
L’intervista
Prof. Piro, si parla di grandi scoperte nel campo cosmologico. Cosa se ne può ricavare per migliorare le conoscenze? Il problema di fondo rimane sempre lo stesso per qualsiasi ambito della scienza: da dove veniamo e dove andiamo?
Gli astrofisici, i cosmologi si pongono il problema di come si è formato l’universo, come si è plasmato il Big Bang, cosa l’ha prodotto. Per ora possiamo soltanto fare delle speculazioni su questo.
E’ da ricordare che il fisico è uno scienziato che riceve le informazioni e su di esse lavora, non altrimenti. Tutto ciò che va oltre la capacità di fare misure, non è più fisica ma metafisica e filosofia. Sul punto cosa c’è stato prima del Big Bang, si può dire che non è un problema che il fisico si pone, perché non è una zona tempo- luogo che noi possiamo indagare. Siamo in grado solamente di fare considerazioni di natura economica perché in genere, si sceglie sempre questa linea. Come diceva Einstein, la bellezza della cosmologia e la bellezza dell’universo, sono racchiuse in un’equazione sulla relatività e l’eleganza di poter descrivere la grandezza e la complessità dei fenomeni con pochi elementi. Quindi, tra più ipotesi si opta per la più economica.
Vi sono molti scienziati di fama internazionale come Lisa Randall, Gunther Hasinger, Margherita Hack, Giovanni Bignami, Willy Benz ed altri, con cui avete discusso l’evoluzione della materia. Cosa n’è venuto fuori?
Quello di cui si è trattato è uno dei misteri dell’astrofisica e della cosmologia. Però con il nostro satellite, il primo costruito in Italia, si è capito l’origine dei raggi X e dei raggi Gamma. Proprio per aver diradato una nebbia trentennale sull'origine di questi lampi denominati GRB, immense esplosioni cosmiche con tutta probabilità associate alla morte di stelle massicce e alla produzione di buchi neri.
Abbiamo scoperto l'esistenza di una emissione ritardata di raggi X da parte dei GRB, che ha permesso di localizzarli in deboli galassie, tanto distanti che la luce oggi osservata ha impiegato diversi miliardi di anni prima di raggiungere la Terra.
E proprio per questa grande scoperta l'Unione Europea ha assegnato il Premio Cartesio 2002 per la scienza al nostro team di ricercatori coordinati dal CNR. Intensità così elevate in corrispondenza di distanze tanto abissali possono voler dire solo una cosa: che il rilascio di energia in gioco è talmente spaventoso da essere secondo solo al Big Bang all'origine dell'intero Universo.
Dopo i vari riconoscimenti internazionali ricevuti(Bruno Rossi Prize dell'American Astronomical Association, il premio più ambito nel campo dell'Astrofisica delle Alte Energie, il Premio Cartesio 2002 per la scienza…), intendiamo destinare il riconoscimento allo sviluppo di nuovi strumenti per utilizzare i lampi Gamma come sonde della fisica e della cosmologia estrema in modo che riusciremo a scrutare l'Universo primordiale nelle prime fasi di formazione delle stelle e delle galassie.
Finalmente possiamo dire che in questo campo, l’Italia ha la leadership.
Ci dice cosa sono di preciso questi lampi gamma?
Ogni giorno nel cielo si accende un flash di raggi gamma, che dura pochi secondi e poi scompare. Visibili solo con speciali telescopi spaziali, i lampi gamma sono rimasti per trent’anni uno dei misteri più affascinanti della natura. La loro origine è stata svelata solo nel 1997 dalle osservazioni del satellite italiano BeppoSAX. Il mio team si propone di ripercorrere la storia della loro scoperta, che ci porterà ai confini dell’Universo, per seguire le cataclismiche esplosioni stellari che danno luogo ai lampi gamma e alla nascita di un buco nero.
Prof., mi scusi: mi spiega in parole più semplici cosa significa una scoperta del genere nel campo pratico della vita?
Tutto quello che noi abbiamo oggi, è figlio di una ricerca di base di anni fa(4-5-6 anni fa), dove non c’era un’applicazione specifica immediata, di cui, però, oggi traiamo benefici. Per esempio, tutte le apparecchiature di diagnostica medica basate su attrezzature a raggi X. In generale,il consolidamento della scienza di base, permette poi delle applicazioni che hanno un impatto sulla società. Prima si partiva dalle lastre. Oggi è quasi routine che in ospedale invece di queste, ti danno un’immagine in un file. Ciò è stato possibile, utilizzando dei rilevatori con i quali noi osserviamo il cielo.
La scoperta dei raggi gamma… come potrà migliorare in futuro la vita?
Il primo aspetto da considerare è che non c’è sviluppo tecnologico se non c’è una ricerca sostanziale di base, perciò il primo obiettivo dei fisici è comprendere come funzionano i meccanismi fondamentali. Ciò vuol dire che quello che facciamo noi oggi, permetterà tra qualche anno un’applicazione tecnologica, basata sugli sviluppi della comprensione che ora noi stiamo esaminando. D’altro canto, utilizziamo una strumentazione molto avanzata, come i rilevatori di raggi X, sensibilissima a quelli che arrivano dai margini dell’universo.
In tutto questo quanto influisce l’aspetto economico?
Moltissimo. In Italia viene dato appena l’1% alla ricerca, mentre in Europa si arriva al 2% e in Giappone molto di più. In questa nazione la Seiko investe tantissimo nei rilevatori ad altissima tecnologia. In Italia la ricerca viene trascurata , perché manca la percettibilità a livello politico ed industriale.
Che cosa muove i ricercatori scientifici?La necessità di migliorare la conoscenza e le qualità superiori dell’umanità, oppure il desiderio di un benessere che nella nostra società odierna è indicata come “chi più ha, più vale”?
Personalmente, se avessi pensato al benessere, non avrei certo fatto il fisico. Mi vergogno di dire ai miei colleghi americani quale é il mio salario.
Ciò che ci spinge è la necessità di capire tutto ciò che riguarda la penetrazione dell’universo. In questa ricerca del “perché” c’è entusiasmo, curiosità, instancabile lavoro di sondare il mistero e renderlo leggibile. Oggi sappiamo che il nostro universo è sottoposto a determinate leggi fisiche, però vi è l’ipotesi che esistono infiniti altri universi che ancora noi non abbiamo scoperto e che sono regolati da leggi diverse.
C’è speranza per i giovani che vogliono dedicarsi alla ricerca?
Questo è un grosso problema. L’Italia per formare delle persone investe parecchio, però dopo questo viene regalato al miglior offerente(USA, Giappone…) che offrono cifre da capogiro ai novelli ricercatori. Non è possibile che l’Italia continui ad ignorarlo. Un ricercatore ha anche bisogno di sicurezze per continuare con passione il suo lavoro. Poi ai giovani particolarmente dotati per la ricerca consiglio di andarsene almeno per due anni all’estero, dove si impara davvero a lavorare e la mente si apre alle diversità sociali. Naturalmente, le “molle” sono l’entusiasmo e la dedizione, senza le quali non si va da nessuna parte.
Chi é
Luigi Piro, nato a Roma nel 1960, si è poi laureato in fisica con la lode all’Università La Sapienza nel 1983.
Attualmente, é primo ricercatore dell’ Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica dell’INAF. Esperto di astrofisica delle alte energie, ha lavorato in Giappone e poi in Italia. Come responsabile scientifico del satellite italiano BeppoSAX ha condotto il team italiano alla soluzione del mistero dei lampi gamma, scoperta premiata con il premio Bruno Rossi della Società Astronomica Americana, con il premio Cartesio della Commissione Europea, e classificata dalla rivista Science come una delle dieci scoperte più importanti del 1997.
Che cos’è BeppoSax.
E’ il satellite astronomico dell'Agenzia Spaziale italiana. Con l’uso dei suoi strumenti, sono stati studiati i lampi gamma e si é scoperto l'esistenza di una emissione ritardata di raggi X da parte dei GRB(=Gamma- ray bursts), che ha permesso di localizzarli in deboli galassie, tanto distanti che la luce oggi osservata ha impiegato diversi miliardi di anni prima di raggiungere la Terra. I Gamma-ray bursts sono emissioni improvvise di radiazione gamma, la cui durata è molto breve: tipicamente il fenomeno dura da 10 millisecondi a circa 100 secondi. La loro posizione nel cielo è completamente casuale e non si ha nessuna evidenza certa di ripetizione dalla stessa posizione. SAX è stato lanciato da Cape Canaveral il 30 aprile del 1996; dopo il lancio è stato denominato BeppoSAX in onore di Giuseppe (Beppo) Occhialini, uno dei padri dell'Astrofisica delle Alte Energie in Italia( Per approfondimenti e aggiornamenti sulle ultime scoperte di BeppoSAX sui Gamma-Ray bursts i lettori possono consultare il sito: www.ias.rm.cnr.it/sax ).
Che cos’é l’astrofisica
L'astrofisica è il ramo della fisica che studia i fenomeni che coinvolgono i corpi celesti, dove con questo termine si intende tutto ciò che è oggetto di osservazioni astronomiche. Molti fenomeni avvengono su scale e/o a distanze tali che la loro osservazione è possibile solo per mezzo delle tecniche dell'astronomia. In particolare si studiano corpi interni ed esterni al sistema solare quali asteroidi, comete, pianeti e loro satelliti ed eventuali anelli, il sole e le altre stelle ed i loro aggregati, quali sistemi multipli, ammassi aperti e globulari, galassie e ammassi di galassie, superammassi e strutture di interesse cosmologico. Tra gli oggetti più interessanti si annoverano nubi molecolari e nebulose planetarie. Recente interesse ha destato lo studio del mezzo interstellare, dei fenomeni esotici quali i gamma ray burster, scoperti dall’equipe del Prof. Luigi Piro. l'astrofisica mantiene una sua identità che la distingue dalle altre branche della fisica, soprattutto perché indaga fenomeni che avvengono (principalmente) sotto l'azione della sola forza di gravità, a grandi distanze e che coinvolgono oggetti di dimensioni notevoli. Lo studio dei fenomeni astrofisici è necessario per la comprensione della cosmologia.
Problemi aperti
L'astrofisica è con buona probabilità la branca della fisica che ha la maggior quantità di problemi aperti. Molti di essi sono tali per la mancanza di dati osservativi capaci di restringere il campo di variabilità dei modelli, che spesso abbondano. La cosmologia è di per sé stessa un problema aperto: in particolare due temi molto controversi sono l'esistenza e la natura della materia oscura, l'opportunità di introdurre un'eventuale correzione alle equazioni di Einstein che va sotto il nome di costante cosmologica o di energia oscura, l'origine della apparente asimmetria tra materia e antimateria, il destino finale dell'universo e, analogamente, gli eventi che si sono svolti nei suoi istanti iniziali (in particolare prima che fosse trasparente alla radiazione). Alcuni fisici hanno ragione di credere che una eventuale teoria del tutto che unifichi meccanica quantistica e relatività generale debba necessariamente essere una teoria cosmologica; tra i problemi aperti della cosmologia potrebbe annidarsi la soluzione dei rompicapo della fisica fondamentale. Nell'astrofisica galattica e planetaria sono aperti i problemi della formazione di strutture, in particolare vanno chiariti nel dettaglio i meccanismi che portano alla formazione di galassie ellittiche piuttosto che spirali o irregolari, e ancora il problema della materia oscura galattica e dell'origine delle leggi di scala delle galassie, degli ammassi di galassie e degli ammassi globulari, il problema della formazione planetaria e dell'evoluzione a lungo termine dei sistemi planetari. L'astrofisica nacque nella seconda metà del 1800 con l'applicazione della spettroscopia e delle leggi della radiazione elettromagnetica all'astronomia. Fu così che con lo studio dello spettro elettromagnetico degli oggetti celesti si poté capire la natura fisica (densità, temperatura, composizione chimica) di stelle, pianeti e nebulose. Fino ad allora, infatti, l'astronomia poteva limitarsi solo allo studio dei movimenti e della luminosità degli oggetti celesti (Cfr.: Wikipedia)
Maria & Enrico Marotta