SCIENZA&LIBRI/ Enrico Fermi. L’ultimo uomo che sapeva tutto

- Renzo Gorla

L’autore, analizzando l’immane quantità di scritti e documenti su vita e opere di Enrico Fermi, traccia per la prima volta una biografia completa del grande fisico italiano

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Dalla copertina del libro

Interpolando alcune fonti autorevoli disponibili, l’autore compone una completa biografia di Enrico Fermi: dagli anni della formazione, al periodo romano, al progetto Manhattan e infine agli anni di Chicago. La sua statura umana emerge insieme al suo profilo di scienziato a tutto tondo, a suo agio sia con la fisica teorica che con quella sperimentale.

L’autore David N. Schwarz, figlio di quel Melvin Schwarz che vinse il Premio Nobel nel 1988 per le sue ricerche sui neutrini, con una completa biografia della vita di Enrico Fermi si propone di colmare le lacune presenti fino a ora nell’enorme quantità di scritti che descrivono la vita e le attività del fisico italiano.

Nella prefazione l’autore dichiara: «Mi auguro che in questo libro troverete un racconto che mette a fuoco l’intera personalità di Fermi. Come facevano molti colleghi, verrebbe da dire che Fermi era “tutto nella fisica, in ogni istante”, e ci sarebbe del vero. Ma Fermi è anche stato un marito, un padre, un collega e un amico. Ha svolto un ruolo essenziale negli eventi più importanti del Novecento. Si possono valutare le vicissitudini della sua vita soltanto con un esame di tutti questi aspetti.

È purtroppo impossibile raccontare le vicende nella maniera diretta preferita dai biografi. Fermi è stato prolifico nel campo professionale, ma rivelava assai poco di se stesso o della propria interiorità. Non esistono diari; le lettere personali sono poche e rare, e gettano pochissima luce sui pensieri di Fermi. I vari taccuini che ha lasciato sono pieni di schizzi scientifici e brevi resoconti delle spese sostenute in viaggio. La ricerca di dettagli più intimi risulta vana.

Al biografo non resta che interpolare tra le varie fonti disponibili: il libro scritto dalla moglie Laura sulla loro vita insieme e pubblicato nel 1954, alla morte del marito; la biografia del 1970 a opera di Emilio Segrè; i ricordi e le commemorazioni di chi studiò e lavorò con lui, sia nella sua natia Roma sia negli Stati Uniti, il suo Paese d’adozione.

Per fortuna una tale impresa porta a risultati abbastanza coerenti, ma è probabile che non si risolveranno mai alcuni misteri su cosa fece e perché. Ho cercato di fare luce dove possibile e di segnalare gli altri casi».

É proverbiale la quantità di contributi che Fermi diede alla fisica moderna però l’autore ci ricorda che: «Non è necessario conoscere molti dettagli della sua vita personale per studiare i suoi risultati scientifici: si può per esempio leggere l’articolo sul decadimento beta senza avere la più pallida idea delle circostanze in cui fu scritto; non è però lecito concludere che una tale conoscenza sia irrilevante per comprendere come si svolse la sua vita di scienziato. Definire il ruolo delle circostanze nella creatività scientifica e nella ricerca è invece essenziale per capire in che modo la storia, la personalità e la situazione generale cospirano per influenzare la genesi di una qualsiasi scoperta scientifica».

Il libro si compone di quattro parti: prima parte: Diventare Fermi, seconda parte: Gli anni romani, terza parte: Il progetto Manhattan, quarta parte: Gli anni di Chicago.

La prima parte si apre con la seguente affermazione: «Non possiamo sapere cosa sarebbe successo se nell’estate del 1914 il tredicenne Enrico Fermi non avesse incontrato Adolfo Amidei, amico e collega del padre, e se questi non si fosse preso a lungo cura del ragazzo e della sua educazione scientifica. Quante intelligenze promettenti sono appassite in silenzio perché non avevano accanto nessuno che le coltivasse? Comunque, sappiamo che Amidei decise di insegnare al giovane Enrico Fermi la matematica e la fisica universitarie, iniziando così la trasformazione di un ragazzo romano in un fisico di prima classe”.

Purtroppo nel 1915 Giulio, il fratello di Enrico, maggiore di lui di un anno, morì durante la narcosi per l’intervento chirurgico (giudicato di routine) che avrebbe dovuto rimuovere un ascesso che gli si era formato in gola. «Enrico e il fratello erano stati inseparabili. Enrico si era molto appoggiato al fratello più estroverso. Il loro legame era forse più stretto di qualunque altro mai allacciato da Enrico nel resto della vita. Era affranto, ma com’era tipico suo non lo dimostrava. Fu il primo di tanti altri casi in cui si impose di nascondere le emozioni al mondo esterno, persino alle persone più care. Dopo qualche settimana, tuttavia, si decise a passare accanto all’ospedale dov’era morto Giulio, per affrontare pienamente la tragedia e non farsi sopraffare dal dolore. Molti anni dopo diede al figlio il nome del fratello perduto».

Dopo la laurea alla Normale di Pisa, Fermi fu consigliato di fare domanda per una borsa di studio all’università di Gottinga. «L’Università di Gottinga era uno dei centri mondiali per la fisica. Il grande teorico Max Born e James Franck, fisico sperimentale e suo stretto collaboratore, avevano già iniziato a mettere su un centro importante, accogliendo studenti brillanti come il giovane Werner Heisenberg, che presto sarebbe diventato famoso in tutto il mondo».

All’arrivo di Fermi, Niels Bohr aveva formulato una teoria dell’atomo che nelle linee essenziali teneva conto della meccanica quantistica, senza però spiegare diverse osservazioni sperimentali importanti. Non soltanto la meccanica quantistica era a un punto morto, ma la Germania stessa era un luogo piuttosto spiacevole dove trovarsi. Fermi si sentiva ignorato. Soprattutto gli dispiaceva che Marie Curie e Werner Heisenberg, in particolare, lo avessero ignorato del tutto, arrivando alla scortesia vera e propria. Fermi non corrispose mai alla figura dell’intellettuale colto. Era appassionato di fisica ma nient’altro lo interessava, a parte le attività all’aria aperta.

Il gruppo creato da Born e Franck, inoltre, era incline alla filosofia senz’altro più di Fermi. Heisenberg era ossessionato dalle implicazioni della meccanica quantistica per la natura della realtà. Man mano che la meccanica quantistica si perfezionava, i problemi filosofici divennero più complessi, eppure per tutta la vita Fermi evitò ogni riflessione di tal fatta. È possibile che questo atteggiamento abbia portato i colleghi tedeschi a ignorarlo. D’altro canto è risaputo che Marie Curie era molto diffidente nei riguardi della teoria e dei teorici. Se Fermi si presentò in quella veste, il che è ben possibile visti i temi di cui si occupò a Gottinga, Curie lo avrà considerato un altro di quei teorici con cui non valeva la pena di perdere tempo. Fermi rientrò a Roma per l’estate del 1923, felice di fare ritorno a casa.

Nella seconda parte colpisce la descrizione del Fermi fisico teorico nella relazione con le scoperte di Paul Dirac: «Pur avendo ben compreso il formalismo di Dirac, Fermi stesso impiegò due anni a riformularlo a modo proprio. Come dice Wigner, conosceva benissimo la complessa matematica dell’impostazione di Dirac, ma non essendone entusiasta cercò un’alternativa più semplice. Il problema non era la difficoltà matematica in sé e per sé: Fermi era un ottimo matematico, capace di tener testa ai maggiori specialisti dell’epoca.

Lo sforzo di semplificazione radicale, come pure nei suoi migliori articoli, aveva in parte uno scopo didattico. Fermi elaborava la sua formulazione davanti a colleghi e studenti, in maniera lenta e metodica, verificando che seguissero ogni passaggio. L’obiettivo di questa strategia era rendere il materiale accessibile agli altri. Non era solo amore per la semplicità: se non riusciva a insegnare l’argomento agli altri, aveva l’impressione di non capirlo abbastanza bene in prima persona. Lo stile di Dirac era ben diverso: scriveva gli articoli al proprio livello, altissimo e astruso. Fermi rese Dirac comprensibile a fisici che, altrimenti, avrebbero forse rinunciato ad addentrarsi nei concetti astrusi e nelle tecniche insolite di quel fisico eccentrico.»

Nella terza parte è ben sottolineata la sindrome in cui incapparono tutti i fisici di quel tempo sia teorici sia sperimentali: «fu ciò che gli psicologi chiamano “dissonanza cognitiva”. Questo fenomeno, identificato per la prima volta dallo psicologo accademico Leon Festinger, si verifica quando i dati empirici smentiscono quanto “sappiamo” sul funzionamento del mondo. Per risolvere la discrepanza, ignoriamo i dati o cerchiamo di forzarli nella struttura dei nostri preconcetti; a volte, però, si giunge a una crisi e quella struttura va in pezzi. Hahn, Rutherford, Joliot-Curie, Bohr, Fermi e altri grandi scienziati coinvolti nell’analisi del bombardamento dell’uranio credevano che le particelle nel nucleo fossero come mattoncini cementati, rigidi e incapaci di assumere la forma necessaria perché si verificasse la fissione. Soltanto trovandosi più volte davanti a indizi del contrario si resero conto di essersi tutti sbagliati. La scoperta della fissione è un caso tipico di dissonanza cognitiva».

Avendo accettato di indagare l’idea della reazione a catena insieme a Leó Szilárd, Fermi ha reso possibile la bomba e ha portato l’umanità nell’era atomica. Così facendo lui e i suoi colleghi sono diventati una specie mai esistita prima: scienziati pubblici. «Il Progetto Manhattan non è stato solo l’inizio della scienza segreta, ma anche della big science, finanziata dai governi su scala sempre più vasta. Erano spariti per sempre i giorni dei piccoli esperimenti svolti nel primo Novecento a Roma, a Cambridge, a Parigi e alla Columbia.»

Nella quarta parte vale la pena citare che «Fermi era stato davvero generoso: avendo colto il nesso tra il modello a gusci del nucleo e l’accoppiamento spin-orbita, avrebbe potuto facilmente studiarlo e pubblicarlo lui stesso. Invece offrì l’idea e si tirò indietro, lasciando che Goeppert-Mayer facesse il resto e si prendesse il merito. Lei lo voleva includere come coautore dell’articolo, ma Fermi declinò senza esitazioni: visto che era più famoso, molti avrebbero pensato chiaramente a torto che avesse fatto tutto lui. Quella generosità caratterizzò i suoi ultimi anni e rispecchiava un Fermi più maturo, a suo agio nella propria levatura di fisico tra i più importanti al mondo» e ancora: «Fermi non aveva una preparazione formale come astrofisico, ma Subrahmanyan Chandrasekhar lo paragonò a un musicista che, messo di fronte a uno spartito sconosciuto, è in grado di darne un’esecuzione geniale a prima vista».

Paradigmatico risulta l’altro caso vissuto nel periodo di Chicago: «Dyson teneva molto a mostrare a Fermi il suo lavoro. Scambiarono quattro chiacchiere su questioni personali e poi Fermi si dedicò ai risultati di Dyson. Nel 2004, circa mezzo secolo dopo, Dyson ricordò così il giudizio di Fermi: “Ci sono due modi per fare i calcoli in fisica teorica” – spiegò il fisico italiano – “Un modo, che è quello che preferisco, è di avere un’immagine fisica chiara del fenomeno su cui si stanno facendo i calcoli. L’altro modo è di avere un formalismo matematico preciso e coerente. Lei non ha nessuno dei due. Ricordo – chiarì Fermi – che il mio amico Johnny von Neumann era solito dire: con quattro parametri posso far sì che i dati descrivano un elefante, e con cinque gli posso far agitare la proboscide”. Con ciò, Dyson tornò alla Cornell con la triste notizia che il suo lavoro di diversi anni non aveva superato il test di Fermi».

Il libro risulta godibile dall’inizio alla fine con la sua quantità di dettagli sulla vita e le opere di colui che dice l’autore «Sia Geoffrey Chew sia Ugo Amaldi hanno descritto come “l’ultimo uomo che sapeva tutto”. Ovviamente, non è che sapesse “tutto”: la sua conoscenza delle scienze al di fuori della fisica era superficiale e quella della storia, della letteratura, dell’arte, della musica e di molto altro era limitata, a dir poco.
Non era un genio universale». Ma continua l’autore: «Fermi amava tutti gli aspetti della fisica e viveva in un momento storico – forse l’ultimo – in cui era possibile, per una persona con le giuste basi e un’abilità innata, padroneggiare tutta la fisica. E Fermi ci riuscì, non solo passando attraverso tutte le sottodiscipline – astrofisica, fisica nucleare, fisica delle particelle, fisica della materia condensata, persino geofisica – ma attraverso la distinzione fra fisica teorica e sperimentale.

In questo fu veramente unico. Vedeva la fisica come un tutto integrato, comprensibile attraverso una manciata di potenti strumenti analitici che aveva lavorato sodo per padroneggiare».

David N. Schwarz
Enrico Fermi. L’ultimo uomo che sapeva tutto
Ed. Solferino, 2018
Pagine 579 – Euro 24

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