Ritratti: Fritz Zwicky

Grazie all'applicazione di un teorema della fisica classica, il teorema del viriale, all'ammasso della Chioma, Fritz Zwicky ha dedotto l'esistenza di una massa non visibile all'interno delle galassie dell'universo. Quella scoperta è oggi nota come materia oscura ed è uno dei problemi insoluti della fisica moderna, la cui scoperta e studio potrebbe riconciliare in un'unica disciplina lo studio dell'infinitamente grande con quello dell'infinitamente piccolo.
Zwicky nasce a Varna, in Bulgaria, il 14 febbraio del 1898. Il padre, Fridolin, è un mercante svizzero che si trova là per affari, mentre la madre, Franziska Vrček, è cecoslovacca.
Zwicky viene rimandato in Svizzera, a Gradus dai nonni per studiare nel suo paese natio: l'idea è quella di indirizzarlo verso studi commerciali, ma ben presto iniziò ad interessarsi della scienza, in particolare di fisica e matematica. Così nel 1914 andò presso lo Swiss Federal Institute of Technology a Zurigo proprio per approfondire questi suoi interessi e dove ottenne il dottorato, nel 1922, con uno studio sui cristalli ionici. Tre anni più tardi, nel 1925, si trasferì negli Stati Uniti per lavorare al Caltech insieme con Robert Millikan, fresco di Nobel (1923).
La prima carica importante di Zwicky arrivò nel 1942, un anno dopo il divorzio dalla prima moglie, Dorothy Vernon Gates, grazie ai cui soldi fu in grado di finanziare l'Osservatorio di Palomar durante la Grande Depressione. Successivamente si sposò in Svizzera, nel 1947, con la connazionale Anna Margaritha Zurcher.
Zwicky fu il primo a introdurre il termine supernova nella letteratura astronomica e sviluppò, insieme con Walter Baade, la teoria di come le supernove siano in grado di produrre stelle di neutroni, scoperte da James Chadwick:

Con tutte le riserve avanziamo l'ipotesi che una super-nova rappresenti la transizione di una stella ordinaria in una stella di neutroni, costituita principalmente di neutroni. Una stella di tal genere può possedere un raggio molto piccolo e una densità estremamente grande. Come i neutroni sono impacchettati più strettamente dei nuclei ordinari e degli elettroni, l'energia "gravitazionale di impacchettamento" in una stella di neutroni fredda può diventare molto grande e, sotto certe condizioni, può ulteriormente eccedere la frazione di impacchettamento nucleare. Una stella di neutroni dovrebbe inoltre rappresentare la configurazione più stabile della materia.

Lo stesso articolo si conclude poi nel modo seguente:

Dai dati a pisposizione sulle supernove possiamo concludere:

1. La massa si deve annichilire all'interno dell'ammasso. Con ciò intendiamo che un insieme di atomi la cui massa totale è $M$ può perdere, sotto forma di radiazione elettromagnetica ed energia cinetica, una quantità di energia $E_T$ che probabilmente non può essere considerata per spiegare la liberazione della nota frazione di impacchettamento nucleare. Varie interpretazioni di questo risultato sono possibili e verranno successivamente pubblicate⁽¹⁾.
2. L'ipotesi che la supernova emette raggi cosmici conduce a un accordo molto soddisfacente con alcune delle principali osservazioni sui raggi cosmici.

Le nostre due conclusioni sono essenzialmente indipendenti e dovrebbero forse essere giudicate separatamente, ognuna per i suoi rispettivi meriti.
(dalle conclusioni di Cosmic rays from super-novae)

Sempre con Baade, in un articolo precedente, introdusse la nozione di supernova:

Le indagini estensive di sistemi extragalattici durante gli ultimi anni hanno gettato luce sull'importante fatto che esistono due tipi ben definiti di nuove stelle o novae che possono essere distinti come novae comini e super-novae. Nessun oggetto intermedio è stato ulteriormente osservato.
(da On Super-novae)

Ritratti: Bertrand Russell

La matematica, rettamente concepita, non possiede soltanto la verità, ma la suprema beltà, beltà fredda e austera, come quella della scultura, senza ricorsi alle debolezze della nostra natura, senza i fastosi ornamenti della pittura o della musica, ma d'una purezza sublime e capace d'una severa perfezione, quale soltanto l'arte più elevata può raggiungere
(Bertrand Russell, citazione dal Carnevale della Matematica #25)

Non è un caso che Bertrand Russell, logico e matematico, parli di bellezza in matematica, visto il suo interesse verso il paradosso dei barbieri di Lewis Carroll, un altro grande divulgatore e studioso della disciplina, che ha fatto della bellezza della matematica e soprattutto del suo lato giocoso un punto caratteristico di tutta la sua carriera. Ciò che, però, unisce più strettamente i due personaggi, è sicuramente l'interesse per la logica.
Russell, nato il 18 maggio 1872, divenne ben presto orfano di madre e padre, crescendo così con i nonni, in un ambiente strettamente puritano: in questa situazione la passione per la matematica divenne l'unica fonte di sollievo per il giovane Bertrand. Si sposò nel 1894 con Alys Pearsall Smith, di pochi anni più giovane di lui, ma si separarono nel 1911, dopo un matrimonio fitto di tradimenti da parte del matematico nei confronti della moglie. Questo in un certo senso fu solo l'inizio in una complessa vita matrimoniale, costellata da 4 mogli, mentre dal punto di vista accademico si laureò a Cambridge, dove si iscrisse nel 1890 per studiare logica e filosofia, e nel 1908 divenne assistente di John Ellis McTaggart al Trinity College. Dopo una serie di viaggi (Russia, Cina, con in mezzo la prima guerra mondiale), e un periodo passato a Oxford, si trasferì negli Stati Uniti nel 1939 presso l'UCLA, per poi tornare al Trinity nel 1944.

Ritratti: Geoffrey Taylor

Dopo aver acquistato la sua solita copia di Life, la sua attenzione venne colpita da una foto particolare, pubblicata su quella rivista. Dai dati in essa contenuta, Geoffrey Ingram Taylor riuscì a stimare la potenza dell'esplosione nucleare utilizzata in uno dei trinity test statunitensi in Nuovo Messico, un dato che il governo statunitense non aveva diffuso.
Taylor, fisico e matematico britannico, esperto in meccanica dei fluidi, nasce il 7 marzo del 1886 a Londra. In un certo senso la cultura era di famiglia: il padre era un artista, mentre la madre, Margaret Boole, era nipote di George Boole (da lui discende la logica booleana, le cui basi vengono insegnate sin dalle scuole superiori), mentre aveva per zia Alicia Stott, nota per i suoi lavori sui politopi in particolare in 4 dimensioni. All'età di 11 anni, poi, rimase molto colpito dalla lettura di The principles of the electric telegraph, una serie di dispense indirizzate ai bambini.
Ambiente stimolante, dunque, tanto che ebbe modo anche di conoscere William Thomson, meglio noto come Lord Kelvin. Il suo sbocco accademico fu il prestigioso Trinity College, dove studiò matematica e fisica. Risale a quel periodo la vittoria dello Smith's Prize grazie ad un lavoro sulle onde di shock che ne estendeva uno precedente di Thomson.
Nel 1910, sembre al Trinity di Cambridge, ottene un fellowship, iniziando l'anno dopo il suo lavoro di ricerca in meteorologia: le sue ricerche sulle turbolenze atmosferiche sforicarono nell'articolo Turbulent motion in fluids, che vinse l'Adams Prize nel 1915.

Ritratti: Buzz Aldrin

Se Armstrong fu l'uomo che passò alla storia (il primo a posare piede sulla Luna, quello cui venne affidato il comando della missione e l'obbligo di dire una frase storica che celebrasse il momento), Edwin Eugene Aldrin, detto Buzz, nato il 20 gennaio del 1930 (80 anni fa), è invece il volto simpatico della missione Apollo 11, quella che atterrò sulla Luna nel caldo luglio del 1969. Lo si nota anche nelle foto ufficiali e in fondo è anche corretto così: Armstrong aveva un compito molto più gravoso.
Laureatosi nel 1951 in ingegneria meccanica all'accademia militare di West Point. Dopo la guerra di Corea entrò al MIT dove prese il dottorato in astronautica, per poi venire selezionato dalla Nasa nel 1963.

Ritratti: Guglielmo Marconi

Nel 1909 Guglielmo Marconi, insieme con Ferdinand Braun, vinse il Premio Nobel per la Fisica. La motivazione fu identica per entrambi:

in recognition of their contributions to the development of wireless telegraphy⁽¹⁾

In pratica fu proprio l'invenzione della radio, quell'elettrodimestico che doveva essere soppiantato dall'arrivo del televisore, che portò Marconi alla vittoria dell'ambito premio a 35 anni.
Nato il 25 aprile del 1874, visse e studiò tra Inghilterra (la madre, Annie Jameson, era irlandese) e Italia. Qui la sua base fu Livorno dove, grazie agli stimoli del professore Vincenzo Rosa, che insegnava fisica presso il locale liceo, si interessò all'elettricità e all'elettromagnetismo, prendendo ben presto la strada delle applicazioni pratiche piuttosto che quella dell'approfondimento teorico, probabilmente preferita e consigliata da Augusto Righi, docente dell'Università di Bologna.
Per sua e nostra fortuna, il giovane Guglielmo decise di approfondire gli aspetti sperimentali, pratici e imprenditoriali dell'elettricità.

Ritratti: Ada Yonath

Finora l'unica biografia femminile nei Ritratti è stata quella di Rita Levi Montalcini, vincitrice del Premio Nobel per la medicina nel 1986. L'occasione per parlare di un'altra donna scienziata me la da l'assegnazione del Nobel per la Chimica 2009, vinto tra gli altri da Ada Yonath.
Certo mi sarebbe venuto più facile scrivere di Venkatraman Ramakrishnan, il fisico che ha condiviso il premio insieme alla scienziata israeliana, però ho pensato di proporre una figura femminile, che spesso manca negli ambienti scientifici e anche nelle statistiche del Premio per la Chimica.
Nata il 22 giugno 1939 a Gerusalemme è nota soprattutto per i suoi pionieristici studi sul ribosoma. Si guadagna il bachelor in chimica nel 1962 e il master in biochimica nel 1964 (gli equivalenti delle nostre laurea breve e laurea magistrale). Successivamente lavora presso la Carnegie Mellon (1969) e quindi al MIT (1970). 10 anni più tardi, nel 1979, la ritroviamo a Berlino, al Max Planck Institute for Molecular Genetics, a dirigere ricerche insieme a Heinz-Guenter Wittmann fino al 1984. La ritroviamo, quindi, dopo un anno sabbatico, passato presso l'Università di Chicago, al Max Planck Institute di Amburgo nel 1986 dove porterà avanti la sua attività di ricerca dino al 2004 in parallelo con quella presso il Weizmann Institue, dove lavora tutt'ora.

Ritratti: Bernhard Riemann

Bernard Riemann

Forse è un po' eccessivo ridurre Riemann alla sua famosa Ipotesi, considerando che uno dei suoi risultati più importanti è la teoria degli integrali (che guarda un po' rientrano ad un certo punto nella trattazione dell'Ipotesi), però il suo nome resta comunque legato a quell'unico problema del secolo indicato da David Hilbert nel 1900 tra i suoi famosi 23 problemi e ancora non risolto.
Georg Friedrich Bernhard Riemann nacque il 17 settembre 1826 a Breselenz, in Germania. Secondogenito della coppia Friedrich Bernhard Riemann, pastore luterano, e Charlotte Ebell, come i fratelli dovette districarsi attraverso una vita breve e difficile: considerando che erano in 6 (4 femmine e 2 maschi), si può facilmente immaginare quanto difficile fosse per il padre portare del sostentamento alla famiglia. Dei 6 figli Riemann, solo la maggiore, Ida, ebbe una vita abbastanza lunga per i canoni dell'epoca. Insieme alla famiglia, Riemann visse a Quickborn buona parte dei suoi migliori anni, sentendo in quel posto tutto il calore della famiglia e dei suoi affetti. Per poter coltivare, però, gli studi, il giovane fu costretto a trasferirsi ad Hannover, ambiente dove, anche a causa della sua timidezza, non si trovò mai bene. Il passo successivo che lo avvicinò alla matematica e a Gottinga fu Luneburg, dove conobbe un insegnante di ebraico grazie al quale riuscì ad andare nell'Università di Gauss per studiare, all'inizio, teologia e seguire così le orme del padre: era il 1846.

Ritratti: Neil Armstrong

Quel giorno, in tutto il mondo, si sentirono queste parole:

That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind.⁽¹⁾

Queste furono le parole di Neil Armstrong il giorno in cui entrò nella storia, come il primo uomo che pose piede sulla Luna, il nostro lontano e affascinante satellite, giust'appunto 40 anni fa.
Nato il 5 agosto del 1930 (l'anno prossimo ne festeggeremo, quindi, gli 80 anni), Armstrong, che comandava la missione Apollo 11 che sarebbe atterrata sul suolo lunare, non era solo in quella notte eterna e brillante di stelle. Lo accompagnarono in quel lungo viaggio e infine nello sbarco Aldrin, che con lui condivideva il passato di scout, e Collins.
Armstrong può, in un certo senso, essere considerato predestinato: nel 1968 era a capo dell'equipaggio di riserva dell'Apollo 8 e nello stesso anno, a maggio, rischiò la vita durante un'esercitazione con un modulo lunare. Per sua e nostra fortuna fu in grado di salire sull'Apollo 11 e mettere, per primo, piede sul nostro satellite.
All'astronauta statunitense sono anche intitolati un piccolo cratere lunare e un asteroide, il 6469 Armstrong.

Ritratti: Alfred Wallace

Alfred Wallace - via commons

Charles Darwin, di cui quest'anno ricorrono i 200 anni dalla nascita e i 150 dalla pubblicazione de L'origine della specie, non è stato l'unico ad avere idee evoluzioniste. Praticamente in contemporanea con lui, anche Alfred Russell Wallace sviluppò la sua versione dell'evoluzione.
Diversamente da quanto si possa pensare, non ci fu rivalità tra i due, né lotta per chi dovesse accaparrarsi la paternità della scoperta: semplicemente Wallace si piegò al lavoro di decenni di Darwin, tanto che inviò a quest'ultimo il suo famoso saggio del 1858 On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely From the Original Type: questo, insieme a On the Law Which Has Regulated the Introduction of New Species del 1855 e al libro Darwinism del 1889 coostituiscono i suoi contributi alla teoria dell'evoluzione.
Gli studiosi hanno trovato, comunque, alcune differenze tra le idee di Wallace e quelle di Darwin, nonostante quest'ultimo non le abbia rilevate. Innanzitutto Darwin pose l'accento essenzialmente sulla competizione tra individui della stessa specie nella lotta per la sopravvivenza e la riproduzione. Wallace, invece, sottolineò l'importanza dell'ambiente esterno come forza veicolante dell'adattamento delle specie esterne all'ambiente circostante.
Altri hanno invece sottolineato come le idee di Wallace in merito alla selezione naturale come meccanismo per mantenere l'adattamento delle specie all'ambiente esterno siano le più potenti e importanti mai uscite dal XIX secolo.

Ritratti: Richard Feynman

Richard Feynman

Simpatico. Irriverente. Semplicemente il più grande tra noi. Il suo nome? Richard Feynman. Il suo mestiere? Fisico.
Una delle sue frasi simbolo era:

Penso di poter affermare che nessuno capisce la meccanica quantistica.
(citato in The New Quantum Universe, 2003, di Tony Hey, Patrick Walters)

Uno dei suoi più grandi successi sono i così detti diagrammi di Feynman, che rappresentano in maniera grafica l'interazione tra le particelle. Leggendarie, poi, tra i fisici le sue Lezioni, testi imprescindibili nel corso di studi di ogni fisico, recuperabili o acquistando l'edizione rilegata o recuperando l'edizione in pdf (magari girata da un altro amico fisico!).
Nato a New York l'11 maggio del 1918, morto a Los Angeles il 15 febbraio del 1988, vince il Premio Nobel nel 1965 insieme a Sin-Itiro Tomonaga e a Julian Schwinger per una serie di lavori sulla QED, sviluppati indipendentemente dai tre ricercatori: dopo la seconda guerra mondiale Feynman prima sviluppò un metodo per calcolare le probabilità di transizione di un quanto da uno stato a un'altro e da qui sviluppò un nuovo formalismo per la meccanica quantistica successivamente adattato all'elettrodinamica.
Altro fondamentale contributo del fisico statunitense è nello studio della superfluidità dell'elio: la spiegazione del fenomeno (l'elio liquido che fluisce senza alcuna viscosità), nonostante l'utilizzo della meccanica quantistica, brilla per semplicità e chiarezza.

Ritratti: Rita Levi-Montalcini

E' una delle scienziate italiane più note ed apprezzate anche all'estero e proprio oggi, 22 aprile 2009, in un anno eccezionale per la scienza, compie 100 anni! Auguri alla nostra signora della scienza, vincitrice nel 1986 del Nobel per la medicina insieme al biochimico statunitense Stanley Cohen.
Questa la motivazione del prestigioso premio:

La scoperta del NGF all'inizio degli anni Cinquanta è un esempio affascinante di come un osservatore acuto possa estrarre ipotesi valide da un apparente caos. In precedenza i neurobiologi non avevano idea di quali processi intervenissero nella corretta innervazione degli organi e tessuti dell'organismo.

Rita Levi-Montalcini, laureatasi nel 1936 in medicina e chirurgia a Torino, studia presso Giuseppe Levi, per poi trasferirsi in Belgio nel 1938 a causa delle leggi razziste del regime fascista: qui resterà fino all'invasione nazista presso l'Università di Bruxelles. Tornata in Italia, a Torino, allestisce un piccolo laboratorio tra le colline intorno ad Asti, dove insieme al suo maestro Giuseppe Levi inizia i suoi studi sul sistema nervoso dei vertebrati, facendo esperimenti sui polli.

Ritratti: Galileo Galilei

Questo 2009 è anche l'anno astronomico, poiché nel 1609 Galileo Galilei utilizzò per la prima volta un "cannocchiale" (opportunamente modificato) per osservare il cielo. Eppure la prima vera osservazione di Galileo avvenne nel 1604 ⁽⁴⁾, quando si interessò alla comparsa nel cielo di una nova. La nova⁽¹⁾ osservata da Galileo era la seconda apparsa nei cieli durante la sua vita: la prima, apparsa nel 1572 quand'egli era ancora bambino, fu invece studiata dall'astronomo danese Tycho Brahe. Le conclusioni di quest'ultimo e quelle di Galileo nel 1604 furono le medesime: quella nuova stella comparsa nei cieli era posta oltre la Luna. Tale osservazione aveva un'importanza determinante, forse ben oltre e osservazioni del 1609 che vengono quest'anno festeggiate: era uno dei primi assalti alla filosofia aristotelica che aveva fino a quel momento dominato la cultura europea.
Galilei nasce a Pisa i 15 febbraio del 1564, dove iniziò i suoi studi in medicina nel 1581: dopo 4 anni, però, abbandonò Pisa e la medicina, verso la quale era stato orientato dal padre, per andare a Firenze e riprendere attivamente le sue passioni verso la meccanica e l'idraulica. Tra i suoi esperimenti più importanti sicuramente quelli con il pendolo, il piano inclinato, il compasso proporzionale (che vendeva, con successo, ai suoi studenti), il micrometro e un primo tentativo di misurare la velocità della luce. Lo scienziato pisano, infatti, aveva intuito che la luce non poteva avere una velocità finita.
Ha insegnato matematica a Padova, periodo durante il quale ha avuto i primi problemi con la Chiesa (anche se, come vedremo, saranno insabbiati), occupandosi anche di oroscopi, pur se non con lo stesso interesse rispetto a molti suoi illustri colleghi (Girolamo Cardano, Isaac Newton, e altri). La sua opinione degli astrologi era decisamente molto bassa e ciò gli procurò problemi anche con la comunità italiana e internazionale dei divinatori del futuro.
Le sue opere più importanti: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico e copernicano, dove difende il sistema copernicano, parlando delle prove sperimentali a suffragio di questo modello; Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, dove pone le basi per la meccanica classica, utilizzando la matematica e gli esperimenti; Il Saggiatore, dove pone le basi per il metodo scientifico; Sidereus Nuncius, dove raccoglie tutte le sue osservazioni astronomiche.

Ritratti: Charles Darwin

Ritratto realizzato in Italia intorno al 1890

Da buon appassionato di Paolo Bonolis, che seguo fin dai tempi di Bim Bum Bam, sono stato molto tentato quasi fino all'ultimo minuto di chiamare questo post Ciao, Darwin! come la fortunata trasmissione del conduttore romano. Poi, al momento della stesura di questo articolo ho optato per una soluzione più seria: in fondo l'evento che ci apprestiamo a festeggiare ne è decisamente degno.
Questo, infatti, non è solo l'anno astronomico (ce ne sarà di tempo, per parlarne) ma è anche l'anno di Charles Darwin e della sua teoria dell'evoluzione. Infatti il 12 febbraio del 1809, esattamente 200 anni fa, nasceva Charles Darwin, divenuto famoso come naturalista e scopritore dell'evoluzione così come oggi la conosciamo. Le sue idee vennero pubblicate ne L'origine della specie, la cui prima pubblicazione risale al 1859, ovvero 150 anni fa: il 2009 è, quindi, un annus mirabilis per la scienza in generale.
La storia di Darwin potrebbe sembrare alquanto singolare, ma lo accomuna ad altri illustri dilettanti, nel senso che la loro formazione o il loro percorso iniziale nulla aveva a che fare con il lavoro per cui sono diventati noti. In effetti, nonostante il nonno di Charles, Erasmus, fosse stato uno dei molti scienziati che prima di Darwin proposero idee evoluzioniste, il padre Robert costrinse il figlio a studiare teologia. Solo grazie al suo forte carattere Charles riuscì a imbarcarsi sul Beagle come naturalista per un viaggio di 5 anni che gli avrebbe permesso di raccogliere le prime osservazioni alla base della sua teoria: era il 1831.