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Michele Zanolin «Così abbiamo registrato la voce del cosmo. Ed è soltanto l'inizio»

Michele Zanolin «Così abbiamo registrato la voce del cosmo. Ed è soltanto l'inizio»
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Alle 10.50 e 45 secondi del 14 settembre 2015 i due strumenti dell’esperimento LIGO negli Stati Uniti (nello Stato di Washington e in Louisiana) registrano un suono anomalo. Quattro mesi dopo, l'11 febbraio 2016, l’annuncio ufficiale: quel suono anomalo è la congiuntura del cerchio, la scoperta del secolo, probabilmente il prossimo Nobel della fisica. Ossia: la «voce» delle onde gravitazionali. Previste esattamente un secolo fa, nel novembre 1915, quando Albert Einstein illustrò la sua Teoria della relatività generale, non erano mai state «trovate». Fino al 14 settembre 2015: data che entrerà nei libri di testo di tutto il mondo. A questa impresa collettiva hanno collaborato 1.004 ricercatori appartenenti a 133 istituzioni scientifiche di tutto il mondo. Tra loro, c'è anche Michele Zanolin, parmigiano, fisico, cervellone fuggito dall'Italia. Che così racconta la scoperta che fa fatto voltare pagina alla fisica. Ed è solo l'inizio.

Come ha saputo dell'esito degli studi sulle onde gravitazionali e in tre parole cosa ha provato? 

Abbiamo dei computer che analizzano i dati in tempo reale e hanno indicato nel giro di pochissimi minuti che avevamo registrato qualcosa di interessante. Io come molti altri ero un po’ titubante all’inizio, perché i coordinatori di LIGO, in passato, avevano usato un comando che fa vibrare il nostro strumento nel modo in cui lo farebbe un'onda gravitazionale e non lo avevano detto a nessuno per controllare se il sistema di rilevazione funzionava. C’è voluto un po' di tempo prima che tutti si convincessero che questa volta era diverso. Quando me ne sono reso conto, mi sono sentito come uno che vince due lotterie: una scientifica, perché questa scoperta apre una nuova era nel modo in cui l’uomo osserva l’universo, e una umana perché le opportunità’ nella mia vita, in quella della mia famiglia e in quella dei miei studenti, si sono espanse. Gioia, serenità e un desiderio forte di continuare a scavare sono state le prime emozioni. Anche se più che scavare dovrei dire ascoltare i sussurri dell’universo.

Quando ha iniziato gli esperimenti?

Io sono entrato in LIGO nel 2004, ma la storia dei rilevatori di onde gravitazionali  è iniziata molto prima, dai tentativi sbagliati di Webber negli anni Sessanta ai  primi progetti di Rai Weiss al MIT (Weiss è quello che mi ha assunto e uno dei tre che prenderanno il primo premio Nobel), la visione di insieme di Kip Thorne (che ha anche fatto da supervisore di dottorato ad un altro parmigiano nel settore, Michele Vallisneri, che anche lui è autore dell’articolo della scoperta) fino alle idee chiave di Ron Drever che hanno permesso il salto di qualità. Idee chiave nel  rendere gli interferometri sufficientemente sensibili.  Quando sono stato assunto nel gruppo LIGO del MIT e stata una gioia immensa, per me rappresentava la possibilità di esplorare la fisica fondamentale ai massimi livelli e di essere in un dipartimento che già ospitava 4 premi Nobel in fisica. Agli inizi è stato molto difficile imparare tutto quello che era necessario, non si nasce primi violini, ma ora è una grande gioia sia lavorare in questo settore che avere un ruolo di guida sia nel mio istituto che come membro del senato di LIGO.

Come e' nato il team LIGO? 

Questa è una domanda interessante perché inizialmente i vari gruppi a Glasgow, MIT, Caltech e in Maryland pensavano di poter operare separatamente e costruire un piccolo strumento nel loro laboratorio e essere i primi. Ci sono voluti decenni di tentativi per comprendere quali erano le dimensioni adatte degli strumenti e della squadra necessaria per avere successo. Ora gli strumenti sono 4 Km per 4 Km e  probabilmente diventeranno ancora più grandi. Inoltre il numero di persone coinvolte fra LIGO e VIRGO è ora attorno al migliaio. In un certo senso non è facile acquisire visibilità in un gruppo così esteso e sono felice che la mia squadra sia leader per la ricerca di onde gravitazionali  prodotte da Supernove (le esplosioni che avvengono alla fine della vita delle stelle più grandi). E' stata anche una bella sorpresa che il mio gruppo sia uno dei 5 che sono stati scelti per partecipare al documentario sulla scoperta che la National Science Foundation americana sta preparando.

Qual è stata la forza speciale di questo lavoro di squadra?

Credo l’umiltà e il rispetto reciproco. Questo è un progetto molto delicato e complesso dove ognuno conta sulla correttezza del lavoro degli altri. Abbiamo un sistema elaborato dove il lavoro viene controllato reciprocamente, ma le cose non funzionerebbero se ognuno non usasse i massimi standard di onestà e precisione dall’inizio.

Può spiegare in poche parole cosa sono le onde gravitazionali?

La prima cosa da capire è che lo spazio e il tempo non sono un contenitore vuoto  e un orologio, ma un sistema fisico in se stesso che evolve e interagisce  con gli oggetti fisici. Mi piace chiamarlo una strana gelatina che può essere fatta vibrare. Le onde gravitazionali sono vibrazioni in questa gelatina. Come nel caso della luce o delle onde sonore, non necessariamente le onde gravitazionali  hanno grossi effetti fisici sui corpi che attraversano (anzi il contrario), però possono essere usate per raccogliere informazioni sulla sorgente che le ha prodotte. E ogni tipo di onda contiene informazioni uniche.

Quali sono le prossime tre sfide? 

La prima è rilevare onde di sistemi binari molto frequentemente in modo  da studiare le proprietà della popolazione di queste sorgenti, la seconda è rilevare onde di altri tipi di sorgenti e credo che  quelle prodotte dalle supernove sono la nuova frontiera, perché sono collegate a meccanismi di formazione diversi. Si può immaginare quante cose si possono imparare sulla terra dal suono di un motore, una conversazione o un'orchestra sinfonica. La terza sfida è costruire strumenti che ascoltino tutta la gamma di frequenze delle onde gravitazionali. 

Il suo percorso scolastico. 

Io ho fatto tutte le scuole a Parma (il liceo Marconi prima e poi Fisica). Ero un buon studente all’università, ma molto acerbo al liceo. Nella mia formazione a Parma ho studiato soprattutto fisica teorica quantistica (la mia relatrice era la professoressa Bonini) e acustica in collaborazione con il professor Angelo Farina a Ingegneria, a cui sono molto legato. Può sembrare un percorso fuorviante per uno che lavora in relatività generale, ma in realtà la mia ricerca sulle onde gravitazionali sulle supernove richiede  forti componenti di fisica teorica quantistica e tecniche di analisi dei segnali che sono tipicamente usate in acustica. Ho imparato la relatività generale più tardi e  ora la insegno nel mio corso annuale. Questo non vuol dire che Parma non abbia una buona scuola nel settore. Il professor Pauri era molto apprezzato nel dipartimento e due suoi ex laureandi, il professore Roberto De Pietri e il dottor Vallisneri, sono anche loro nel settore. De Pietri a Parma come professore associato e Vallisneri come ricercatore al JPL. In realtà c’è anche una terza generazione, visto che Sebastiano Bernuzzi, ex studente di De Pietri, è recentemente diventato ricercatore a Parma e ha un'affiliazione con Ligo che gli è rimasta dal periodo passato al Caltech,  dove ci siamo conosciuti per la prima volta. Avere discepoli è molto gratificante, in un certo senso, come avere figli. E’ un modo di tramandare conoscenze e valori scientifici. Per me, per esempio, e’ stato un grande orgoglio che il MIT di Boston  (la casa di Ray Weiss) abbia deciso di assumere  un nuovo professore di onde gravitazionali dopo l’annuncio della scoperta e fra tutti i  candidati al mondo è stato scelto Salvatore Vitale, il mio primo studente di dottorato. 

Le piaceva la fisica anche da piccolo?

Ero molto mite e curioso e mi è sempre piaciuto osservare e studiare con calma e  a lungo oggetti, quadri, le operazioni di matematica che mi venivano assegnate a scuola. La svolta c'è stata all’università. C’è una gioia profonda nel comprendere qualcosa di bello e profondamente nuovo. A volte mi capita di capire cose che ho visto per  la prima volta più di dieci anni fa e non ho mai guardato dall’angolazione giusta. Una componente fondamentale, però, sono le persone con cui si lavora. Il mio istituto, dove ci sono 4 autori della scoperta, è quasi una famiglia e a volte ci ritroviamo a  discutere alle 3 del mattino, mentre siamo in tre continenti diversi.

Perché ha lasciato l 'Italia?

Ero curioso della cultura americana e volevo capirla, visto che avevo la sensazione che in Italia ci fosse un po’ di colonizzazione culturale in atto da parte degli Stati Uniti. In  un certo senso credo sia ancora un po’ così, però ora penso anche che una buona istruzione  e spirito critico siano la chiave nell’incorporare le cose buone di entrambe le culture.

Cosa si dovrebbe fare in Italia per stimolare la passione per la scienza?

Non sono un esperto di didattica.  Molto dipende dall’insegnante che si ha davanti. Credo che sia importante uno studio costante delle metodologie che sembrano funzionare in varie parti del mondo e farle proprie. La chiave è capire il potere enorme  della conoscenza nel trasformare il mondo.

Quali sono le principali diversità tra le università italiane e statunitensi?

In Italia costa molto meno andare all’università e i professori hanno meno  responsabilità verso gli studenti. Negli Stati Uniti c’è molta più varietà di nazionalità sia negli studenti che  nei professori. In Italia i fondi sono distribuiti (relativamente) più a pioggia fra università e professori che negli Stati Uniti. E ovviamente in Italia ci sono meno  soldi.

Pensa di tornare in Italia?

A questo punto dubito, ma nulla è certo. Ovviamente torno a visitare famiglia e amici.

Descriva i pregi di Parma in poche parole. 

Bellissima. Il cibo. La gente.

Descriva i difetti di Parma in poche parole. 

A Parma si dimentica a volte il potenziale turistico enorme della nostra terra e si fa poco per istruire i giovani al mercato imprenditoriale mondiale. Il dipartimento di Ingegneria nella mia Università, per esempio, ogni anno sceglie l’idea più promettente  per un regalo di 50.000 dollari per fare partire un'attività. Solo la meta sopravvive, ma è un idea molto bella.

I valori principali che le ha trasmesso la sua famiglia. 

L’affetto indipendentemente dai risultati e l’onestà con gli altri.

Le sue prossime sfide. 

Con una nuova frontiera da esplorare, tre figli da crescere e persone  a cui voglio molto bene la lista e lunga. Strano pensare che con gli anni  mi è anche aumentata la voglia di fare. Che l’età sia più una questione di attitudine?

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  • Tiziana Barigazzi

    24 Luglio @ 12.52

    Congratulazioni. Sara' stato magnifico quello che lei ha potuto ascoltare. Ecco xche' studiare e avere le basi e' una tra le cose piu' importanti nella vita.

    Rispondi

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