Scienziati italiani a scuola :  5 domande alla prof.ssa  Alberica  TOIA

Scienziati italiani a scuola : 5 domande alla prof.ssa Alberica TOIA

28. ottobre 2018 0 Di FrancoforteNews

Intervista  a cura di Michele Santoriello

Ciao Alberica, il 17 ottobre ultimo scorso sei stata con noi per l’incontro con gli studenti della scuola Europea e del ginnasio bilingue Freiherr vom Stein di Francoforte al ciclo di incontri “ Scienziati italiani a scuola”, mentre a febbraio avevi tenuto per ” I martedì della scienza” una lezione sull’affascinante tema di fisica delle particelle  “ L’universo nel laboratorio”. Se sei d’accordo vorrei  proporti 5 domande per far conoscere la tua attività non solo di docente universitaria all’ Università  J.W. Goethe di Francoforte, ma anche quella di appassionata divulgatrice di temi scientifici. Iniziamo?

1)       Sei professoressa e ordinario di fisica nucleare presso l’Università J. W. Goethe di Francoforte ed associata al laboratorio GSI (Centro di ricerca sugli ioni pesanti) di Darmstadt: ci racconti da dove nasce questo interesse e questa passione per un settore così particolare della scienza dominato quasi sempre da uomini?

 Ho sempre avuto molta curiosità per le questioni fondamentali, per le domande riguardo I principi primi dei fenomeni naturali, le unità elementari della materia, e le interazioni fondamentali con cui interagiscono. Ho fatto studi umanistici, quindi ho scoperto la fisica come materia scolastica piuttosto tardi. Ma mi ha subito affascinato il metodo con cui la fisica sperimentale cerca di misurare tutto questo. E più in generale le modalità con cui la scienza procede per raggiungere una conoscenza della realtà oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile, risalenti al metodo galileiano.
L’Italia è piuttosto avanti nella parità di genere nelle facoltà scientifiche – almeno a livello di laureati. Nei passaggi successivi (ricercatore, professore) si paga come sempre le difficolta` legate alla maternità e alla famiglia.

 2)      Ci racconti in breve  che cos`è e cosa si fa al CERN di Ginevra e il GSI di Darmstadt.

 Il CERN è il più grande laboratorio del mondo per la fisica delle particelle. Nasce nel secondo dopoguerra, dal bisogno di fondare un centro europeo all’avanguardia nella ricerca di frontiera sulla fisica nucleare e particellare. Con gli anni il CERN ha guadagnato il primato di innumerevoli scoperte a cui si aggiungono gli sviluppi ingegneristici (i 37 km di tunnel 100 m sottoterra),  informatici (il World-Wide-Web), medici (l’applicazione degli acceleratori nella cura e nella diagnostica dei tumori), oltre che il forte impegno per la pace. Il GSI è un laboratorio tedesco, nato negli anni 70, per lo studio degli ioni pesanti e dell’interazione nucleare. Anche qui, alla ricerca di base -molto famosa è la sintesi dei nuovi elementi, si uniscono gli sviluppi tecnologici nel campo dell’adronterapia. Il GSI è attualmente in una grande fase evolutiva che porterà negli anni a venire alla creazione di una nuova struttura chiamata FAIR, dotata di un nuovo acceleratore ad altissime intensità.    

 3)  Come è stato possibile ricreare il plasma originario e pimordiale dell’Universo per capirne meglio la formazione ?

Gli acceleratori spingono le particelle a velocità altissime, molto vicine alla velocità della luce, e quindi le fanno scontrare tra di loro. Queste collisioni rilasciano una quantità di energia altissima e ‘liberano’ i costituenti elementari. I nuclei degli atomi sono formati da protoni e neutroni, che a loro volta sono formati da quark, tenuti insieme da gluoni. In natura i quark non esistono liberi. Si pensa che esistessero liberi solo pochi istanti dopo la nascita dell’universo, col Big Bang, quando la temperatura era ancora così alta da impedire che si legassero. Ecco: le collisioni ad alte energie riproducono in laboratorio una piccola goccia della materia primordiale esistita allora!

 4)      La fisica si è confrontata, e si confronta, in  dibattiti pubblici su temi che coinvolgono anche altre discipline come l’etica,  l’economia, la filosofia e la politica. Pensano i fisici a questi ulteriori aspetti quando fanno ricerca, e se sì come funziona il dibattito su questi argomenti all’interno della comunità scientifica?

La ricerca fondamentale pone tantissime questioni legate alla filosofia – si pensi a tutti gli aspetti dell’evoluzionismo, dell’origine dell’Universo, della concezione dello spazio-tempo, all’etica – con lo sviluppo di tecnologie militari, ma anche per quanto riguarda gli aspetti genetici e quelli legati alla procreazione. E ancora temi economici, legati ai brevetti e all’utilizzo delle nuove scoperte, o politici, legati ai finanziamenti. Sembrava spesso, ma soprattutto in passato, che i ricercatori vivessero appartati in torri d’avorio dove non curarsi di eventuali applicazioni pratiche dei loro ritrovati, poiché il contributo alla scienza è fine a se stesso. Ma penso che sia ormai un modello appartenente al passato, superato dalla comunicazione che nel mondo contemporaneo porta questi dibattiti sotto gli occhi di tutti.

5)      Ottant’anni fa a Enrico Fermi veniva assegnato il premio Nobel alla fisica: ci racconti brevemente perché e quali sono gli insegnamenti della sua ricerca che permangono nella fisica nucleare attuale? 

Enrico Fermi è stato uno dei più grandi scienziati di sempre. Considerato tra i padri della fisica moderna i suoi lavori sulla radioattività artificiale, indotta da neutroni lenti, per cui tra l’altro vinse il Premio Nobel. Ma importantissimi sono anche I lavori sulla statistica delle particelle con spin semi-intero che non a caso portano il suo nome, fermioni, e per la teoria delle interazioni deboli che spiega il decadimento b. Eccezionale come pochi sia nella fisica teorica che in quella sperimentale, riuscì ad implementare in breve tempo le applicazioni delle sue teorie, contribuendo come uno dei maggiori protagonisti al Progetto Manhattan. Con la fissione dell’uranio infatti, osservata per la prima volta nei laboratori di via Panisperna sotto la sua direzione, siamo in grado di liberare l’immensa energia contenuta nel nucleo atomico e di utilizzarla nelle centrali nucleari, o nelle più tristemente famose bombe, che posero fine alla II guerra mondiale.

 

Grazie Alberica per questa interessante chiacchierata.

 

Prof. Dr. Alberica TOIA: è professore ordinario di fisica nucleare alla Goethe University di Francoforte, associata al laboratorio GSI di Darmstadt. Lavora su un esperimento al CERN di Ginevra, e su un progetto in costruzione presso il suo laboratorio. Laureata a Milano ha conseguito il
dottorato a Giessen (Germania), e successivamente si è trasferita per un Post-Doc alla Stony Brook University (New York) per 4 anni. E` stata poi diversi anni al CERN di Ginevra (Svizzera), associata ad uno degli esperimenti al Large Hadron Collider. La sua ricerca è orientata allo studio della materia nucleare in condizioni estreme di temperatura e densità.