Libri di Antonio Ereditato

Il dibattito sull'energia del futuro, l'energia 5.0, e sulle sue fonti di approvvigionamento è oggi assai intenso e coinvolge tutti i settori della società. Il costo, gli obiettivi di decarbonizzazione, gli aspetti ambientali e politici, l'indipendenza energetica, la sicurezza, le fonti rinnovabili, il «nuovo» nucleare: sono solo alcuni dei capitoli di un tema di importanza capitale per ogni paese industrializzato o in via di sviluppo, e rispetto al quale diventa ogni giorno più evidente la necessità di una pianificazione seria e lungimirante, che guardi oltre la mutevole contingenza. La democrazia e il benessere dei cittadini del prossimo secolo dipenderanno infatti anche dal grado d'indipendenza energetica dei vari paesi, e la distribuzione equa e sostenibile di energia si va affermando come strumento ineludibile per ridurre le disparità tra il Nord e il Sud del mondo. Stefano Buono e Antonio Ereditato affrontano la questione in maniera lucida, con un approccio scientifico e non ideologico. La loro analisi, concreta e senza pregiudizi, illustra possibili scenari, portando argomenti credibili con un linguaggio chiaro e fruibile su un tema di enorme attualità. Un messaggio per tutti.

La vita degli scienziati non è segnata solo da teorie ed esperimenti, ma anche e soprattutto da incontri, sogni e avvenimenti inaspettati che amplificano l’inesauribile desiderio di conoscenza da cui ogni esplorazione verso l’ignoto è animata. Antonio Ereditato, dopo aver lavorato e coordinato progetti di ricerca nei maggiori laboratori del mondo per scoprire i misteri dell’universo, ha deciso di raccogliere i frutti della sua esperienza e di raccontare cos’è la scienza, chi sono gli scienziati, quali le invenzioni più importanti del nostro tempo e le formidabili sfide che ancora ci attendono. “Lettera agli scienziati del futuro” parte dai suoi anni al CERN e ci rivela i segreti dietro la scoperta del bosone di Higgs, l’invenzione della rete internet, il funzionamento degli acceleratori e lo strano comportamento delle particelle elementari. Quello che ne viene fuori, più che la restituzione di una vicenda individuale, è il ritratto di una storia collettiva in cui l’azione di ciascuno scienziato contribuisce in piccola parte a ogni scoperta che abbiamo fatto o che faremo. Perché è su questa grande comunità di menti che poggia il futuro del nostro pianeta.

C’è una domanda aperta che anima la natura dell’universo e condiziona le nostre esistenze quotidiane: che cos’è l’energia? Un dilemma scientifico e filosofico al tempo stesso, che ha suscitato altre questioni irrisolte: da dove proviene l’energia? Perché il nostro pianeta, le nostre città e i nostri corpi ne hanno costante bisogno? Perché sentiamo parlare continuamente, nei più diversi contesti, di crisi energetica e di energie rinnovabili? Dagli attimi immediatamente successivi al Big Bang fino alla formulazione delle teorie quantistiche, esplorando il macro e il microcosmo, Edoardo Boncinelli e Antonio Ereditato nelle pagine di “Tutto si trasforma” hanno deciso di rispondere a questi interrogativi, che da secoli generano incessanti dibattiti, e raccontare una storia dell’energia come motore e causa prima di ogni cosa viva: che si tratti del nostro organismo, di una centrale nucleare o di una delle infinite stelle del cosmo. Il risultato è un viaggio nei «misteri energetici » – l’entropia, la materia oscura, il funzionamento cellulare – e nelle tante scoperte del mondo della scienza – la relatività di Einstein o gli esperimenti per intrappolare il Sole in laboratorio – che ci permettono di leggere questa breve storia di 13 miliardi di anni come la storia stessa della vita.

La fisica dei quanti nasce dall’esigenza di spiegare dei fenomeni naturali non interpretabili da quella che oggi chiamiamo la fisica classica di fine ‘800. La crisi esplose quando i fisici cominciarono a studiare la struttura intima della materia: l’atomo e i suoi costituenti. La meccanica quantistica, sviluppata tra il 1920 e il 1930 da grandi e visionari scienziati, costituisce uno strumento potente per spiegare la fisica del microcosmo e non solo, poiché comportò anche una rivoluzione per il nostro stesso modo di pensare, dal punto di vista scientifico e filosofico. Il libro raccoglie delle lezioni che Antonio Ereditato ha tenuto al centro di ricerche Biogem nel 2022, per «studenti principianti ma curiosi». Il corso tocca tutti questi aspetti, cercando di limitare il formalismo e gli aspetti matematici, ma insistendo invece sulla fenomenologia della teoria, sulle evidenze sperimentali e sul percorso storico. Come recita un motto riguardo alla scuola di Copenaghen, “Zitto e calcola!”, la meccanica quantistica, è un mezzo affidabile ed efficiente per la comprensione quantitativa della natura.

La figura di Blackett è il motore e l'argomento iniziale del libro di Zichichi. Il fisico siciliano ebbe da giovane la fortuna di lavorare col già affermato professore inglese e di entrare nel circolo ristretto dei grandi padri della fisica moderna. Antonino Zichichi racconta storie e aneddoti, dipingendo, come in un quadro astratto, macchie di colore e di luce attorno a Blackett e ad altri attori che ha avuto modo di frequentare, alcuni dei quali anche in qualità di collaboratore. Questo è il motivo di maggiore interesse del libro. La notevole quantità di informazioni storiche e scientifiche, non sempre molto conosciute anche tra i colleghi e molte di prima mano, aiutano a comprendere personaggi e situazioni. Una memoria storica non generata da un mero osservatore imparziale, ma da un protagonista con le sue idee e la sua propria lettura dei fatti. Un documento utile e interessante. Un film, più che una fotografia, di un periodo fantastico della storia della scienza e forse dell'intera umanità.

Nel 2011, il risultato di un esperimento di fisica creò lo scompiglio tra la comunità degli scienziati. L'analisi dei dati del progetto OPERA mostrava il segnale di un qualcosa di apparentemente impossibile. Sembrava che i neutrini sparati dal CERN fino al rivelatore posto in una caverna sotterranea dei laboratori del Gran Sasso viaggiassero a una velocità maggiore di quella della luce, contravvenendo alla relatività di Einstein, che impone a tutti gli oggetti materiali un inappellabile limite di velocità. Il risultato, presentato dai ricercatori coordinati da Antonio Ereditato come un'anomalia in cerca di soluzione, ebbe una risonanza enorme, soprattutto mediatica. Alcuni mesi dopo i fisici di OPERA scoprirono che la causa dell'effetto osservato era di natura strumentale. Un problema tecnico, un «cavetto staccato» come si disse, uno degli incidenti che fanno parte integrante del lavoro dello scienziato. Il neutrino, la più misteriosa e affascinante tra le particelle elementari, impartì una lezione a tutti: agli scienziati, agli operatori dell'informazione e anche al grande pubblico. Una storia per certi versi emblematica, da raccontare e da ripercorrere, raccontata da un protagonista. Una storia iniziata tanto tempo fa, un secondo dopo il Big Bang...

Da sempre cerchiamo di svelare i segreti degli elementi fondamentali della Natura, per decifrarne il linguaggio, indagarne le possibilità, evitarne le insidie. Antonio Ereditato - fra i più autorevoli fisici nel suo campo - racconta l'affascinante cammino che ci ha portato dapprima a ipotizzare l'esistenza delle particelle elementari, quindi a scoprire e infine a interrogare quella vertiginosa trama di molecole, atomi, elettroni, fotoni e quark che costituisce il tessuto ultimo delle cose. Questo viaggio intorno all'infinitamente piccolo è fatto di azzardi, smentite e conferme: da Democrito a Dalton, da Newton a Einstein, da Thomson a Rutherford, passando per Bohr, Fermi e Pontecorvo, seguiamo le particelle attraverso i primi strumenti rivelatori in grado di individuarne la presenza lungo sottili tracce d'argento, all'interno dei calorimetri che ne misurano l'energia, nelle camere a bolle che ne fotografano le scie affilate, fino al Large Hadron Collider, l'enorme acceleratore del cern. Molti i territori attraversati, molte le scoperte, come quelle recentissime del bosone di Higgs, delle oscillazioni di neutrino e delle onde gravitazionali. La meta? Oggi come allora: trovare la forza che origina e tiene insieme il Tutto. "Le particelle elementari" non è solo una guida al mondo invisibile: è la testimonianza di uno scienziato che ha consacrato la vita alla ricerca e ne ripercorre le tappe salienti, in un intreccio indissolubile tra le aspirazioni personali e le grandi sfide che la scienza oggi si appresta a fronteggiare.

La Terra è un minuscolo grumo di materia che si è generato nell'immensità dell'universo quasi 5 miliardi di anni fa. Da allora vaga per lo spazio-tempo, e da un po' porta con sé un prezioso carico di vita, intelligenza e coscienza. Ma lei e il suo carico sono costantemente minacciati da esplosioni di supernove, impatti con grandi asteroidi, glaciazioni, eruzioni di supervulcani, megaterremoti e fiotti di raggi gamma. E di recente ci si sono messe anche bombe atomiche, crisi climatiche, pandemie e tante altre belle invenzioni dell'abitante principe del pianeta: l'umanità. Qual è il suo (e nostro) destino? "Un breve viaggio chiamato Terra" ci accompagna da quel grande avvenimento, verificatosi solo per caso, chiamato Big Bang alla formazione di un piccolo pianeta che ruota attorno a una stella insignificante di una galassia di media grandezza, dalla scintilla della vita alla nascita di Homo sapiens, dalla rivoluzione scientifica che gli ha fatto credere di poter dominare il mondo alla sua futura sparizione dalla scena dell'esistenza. Le probabilità della nostra estinzione sono alte ma, forse, potremo ritardare quel momento, almeno fino al giorno in cui la nostra casa verrà inghiottita da un buco nero o bruciata dal Sole morente. Eppure anche allora potrebbe non essere davvero la fine... Dopo averci fatto danzare al ritmo del respiro del cosmo, Antonio Ereditato ci guida all'esplorazione del nostro limite ultimo, suggerendoci di prenderci cura del nostro pianeta e indicandoci la via per farlo, ma soprattutto invitandoci a non avere paura. In fondo, basta solo intendersi su che cosa significhi davvero la parola «fine».

Nell'era della super¬ficialità dell'informazione, in cui imperversano le fake news e al ragionamento critico si antepongono presunzione e ignoranza, la scienza sembra essere sotto attacco. Ma non è che un paradosso, perché mai come oggi la ricerca scienti¬fica è stata così forte e af¬fidabile. Edoardo Boncinelli e Antonio Ereditato, due scienziati italiani in prima linea nei rispettivi campi di indagine - la genetica e la ¬ fisica delle particelle -, ci raccontano che la scienza è bellezza, creatività, gioia della ricerca e della scoperta. È indagare e comprendere i misteri della natura, è lo sforzo di evocare nelle nostre menti l'universo intero. In fondo, la scienza è un gioco. Un gioco intellettuale e materiale, faticoso eppure attraente, in cui si procede per tentativi ma secondo regole ferree, in cui ogni conclusione è sempre provvisoria e il rincorrersi virtuoso tra teorie e osservazioni porta a risultati sorprendenti. E non sono soltanto le applicazioni della ricerca scienti¬fica a cambiare il mondo in cui viviamo e il nostro modo di pensarlo; è l'atto stesso del ricercare che lo modi¬fica, introducendo novità e trasformazioni di ogni tipo. "L'in¬finito gioco della scienza" ci svela che il potere della scienza è proprio questo: la capacità di plasmare la realtà e di partecipare alla sua costante ricreazione. Una partita che Boncinelli ed Ereditato ritengono troppo emozionante per essere abbandonata: si resta in campo, quindi, a giocare il fantastico e in¬finito gioco della scienza.

Tutta la nostra storia è il racconto di un viaggio. Dalla caverna al bosco, oltre le montagne impervie, dentro il terrore degli abissi marini, sempre alla ricerca di qualcosa di nuovo da scoprire. Fino a quando anche la Terra ha iniziato a starci stretta, e abbiamo rivolto il nostro sguardo sognante lassù, verso il cielo. Ancora più su, mai sazi di conoscenza: l'immenso cosmo, l'irraggiungibile spazio extragalattico. Ma come arrivarci, lassù? Come diventare esploratori dello spazio, turisti dell'infinito? Antonio Ereditato ci imbarca in questa traversata affidandosi alle possibilità della fisica. Ci guida nella costruzione di una caravella spaziale, assembla un equipaggio capitanato da un'intelligenza artificiale, mette in valigia la relatività einsteiniana, l'antimateria, le leggi fondamentali e gli esperimenti realizzati con gli acceleratori di particelle, scrivendo un libretto d'istruzioni comprensibile a tutti. Poi si parte: tappa dopo tappa, sull'imperscrutabile Luna, tra le stelle che illuminano i nostri sogni, a due passi dal Sole, sulla soglia perigliosa di un buco nero, oltre i confini del Sistema Solare, ai margini impossibili dell'universo. A tu per tu con il mostro cosmico Sagittario A* - il Re della Galassia -, nel mezzo dello sconosciuto nulla, tra Andromeda e la Via Lattea, affacciati al finestrino della nostra navicella per ammirare per la prima volta ciò che non avremmo mai immaginato di vedere. Per fare infine ritorno sulla Terra quarantasette anni dopo, quando però, sul nostro pianeta, saranno trascorsi ben ventimila secoli. Cosa troveremo? Sarà la fine? No, forse solo l'inizio di una nuova, inaspettata avventura.

Quanti anni ha la vita? Qual è il destino delle stelle? Se l'atomo è fatto di vuoto, che cosa sostiene il mondo? Perché solo i nostri neuroni, tra quelli di tutte le specie, sono in grado di descrivere i neutrini? Edoardo Boncinelli e Antonio Ereditato ci raccontano l'avventura dell'Universo: dall'esplosione iniziale al costituirsi dell'architettura delle galassie, dal principio dello spaziotempo all'evoluzione dei sapiens e al sorgere della coscienza umana. Tornano a istanti che vanno da 10-30 a 10-20 secondi dopo il Big Bang, durante i quali sono avvenuti cambiamenti più importanti che nell'ultimo miliardo di anni. Ci spiegano la natura ambivalente delle particelle elementari, corpuscolare e ondulatoria insieme, grazie a cui possiamo far rivivere in laboratorio il cosmo ai suoi esordi, clonando il «dinosauro-Universo-appena-nato». Si spingono fino ai giganteschi filamenti delle galassie che formano la rete del cosmo e oltre, agli insondabili buchi neri. Penetrano il mistero di un cervello troppo grande e complesso per sostenere soltanto la sua sopravvivenza ed enunciano una grande verità: fra tutto ciò che conosciamo, solo la nostra mente - indecifrabile congegno biologico con neuroni più numerosi delle stelle che popolano la Via Lattea - ci consente di donare una storia all'Universo in cui pensiamo e agiamo da milioni di anni; di donargli, in fondo, l'esistenza. "Il cosmo della mente" spazia dalle distanze siderali all'infinitamente piccolo; ascolta il moto di espansione dell'Universo, il suo respiro; osserva quelle grandezze di cui solo oggi, grazie agli ultimi progressi tecnologici, iniziamo davvero ad avere contezza. È un viaggio attraverso cui il lettore avrà modo di avvicinarsi alla radiazione cosmica di fondo; al luogo in cui, sul confine tra noto e ignoto, svanisce ogni certezza e ci affacciamo alla vertigine dell'oscurità; là dove, insieme alle stelle, brillano il mistero e la bellezza del cosmo, lasciandoci senza fiato.

L'uomo è sempre andato alla ricerca degli elementi fondamentali della Natura, per decifrarne il linguaggio, indagarne le possibilità, evitarne le insidie: da ultimo, svelarne i segreti. Dietro ogni nuova misurazione si cela una possibile scoperta e, dietro ancora, un nuovo modo di interpretare la realtà e di viverla. Antonio Ereditato - fisico delle particelle elementari fra i più autorevoli - racconta l'affascinante cammino che ci ha portato dapprima a ipotizzare, quindi a scoprire e infine a interrogare quella vertiginosa trama di molecole, atomi, elettroni, fotoni e quark che costituisce il tessuto ultimo delle cose. Questo viaggio intorno all'infinitamente piccolo è fatto di azzardi, smentite e conferme : da Democrito a Dalton, da Newton ad Einstein, da Thomson a Rutherford, passando per Bohr, Fermi e Pontecorvo, segue le particelle attraverso i primi strumenti rivelatori in grado di individuarne la presenza lungo sottili tracce d'argento, all'interno dei calorimetri che ne misurano l'energia, nelle camere a bolle che ne fotografano le scie affilate, fino al Large Hadron Gollider, l'enorme acceleratore del cern in cui osserviamo le particelle scontrarsi a una velocità vicinissima a quella della luce. Molti i territori attraversati: la meccanica e l'elettrodinamica quantistica, la teoria dei quark, l'antimateria; molte le scoperte, come quelle recentissime del bosone di Higgs, delle oscillazioni di neutrino e delle onde gravitazionali; molte le ipotesi di lavoro aperte, nel solco delle evi-» denze sperimentali ottenute e alla luce di quelle ancora solo immaginabili. La meta? Oggi come allora: trovare la forza che origina e tiene insieme il Tutto. Le particelle elementari non è solo una guida al mondo invisibile: è la testimonianza di uno scienziato che ha consacrato la vita alla ricerca e ne ripercorre le tappe salienti, in un intreccio indissolubile tra le aspirazioni personali e le grandi sfide che la scienza oggi si appresta a fronteggiare. Del resto, macrocosmo e microcosmo coincidono nel mondo delle Particelle elementari. Un mondo che reclama naviganti curiosi, pronti a cogliere il minimo segnale all'orizzonte, perché, come sa ogni marinaio di vedetta, è proprio nell'impalpabile barlume che vacilla in lontananza la promessa della terraferma.