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Dai quark ai cristalli

Dieci anni dalla morte di Giuliano Preparata: intervista a Leonardo Angelini

Indaco Biazzo, Roberto Garra

Dipartimento di Fisica della Sapienza di Roma

Leonardo Angelini è ricercatore dal 1980 e professore associato in Fisica Teorica presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Bari dal 2002. Autore di circa cinquanta lavori su riviste internazionali e di un testo di problemi in Meccanica Quantistica, ha svolto attività di ricerca nei campi di Metodi Matematici per la Fisica, Fisica delle Particelle Elementari, Meccanica Statistica e Sistemi Caotici. Attualmente si occupa prevalentemente dell'applicazione dei metodi di indagine propri della Fisica Teorica all'analisi di segnali. È stato coordinatore del gruppo di Fisica Teorica di Bari e coordinatore locale di vari progetti di ricerca dell'INFN e di PRIN, attualmente fa parte del Centro di eccellenza TIRES (Tecnologie Innovative per la Rivelazione e l'Elaborazione del Segnale) dell'Università di Bari ed è presidente del Consiglio dei Corsi di Studio in Fisica dell’Università di Bari.

Quando è iniziata la collaborazione con Giuliano Preparata? In che modo vi siete conosciuti?

Ho conosciuto Giuliano Preparata quando, vincitore del concorso a cattedra in Fisica Teorica, nel 1976 fu chiamato a Bari. Una collaborazione diretta iniziò nel 1980, ma già in precedenza l'attività mia e dei professori Nitti, Pellicoro e Villani, con i quali collaboravo sin dai tempi del lavoro di tesi (1973), si era diretta, su stimolo di Giuliano, sui modelli a quark confinati.

Qual è stato il lavoro organizzativo svolto da Preparata all'Università di Bari nel suo periodo di permanenza?

Giuliano era stato fino al 1980 membro di staff della Divisione Teorica del CERN. Per questo motivo la sua influenza sulla Fisica Teorica a Bari crebbe in maniera progressiva. La sua attività scientifica diventò rapidamente un attrattore irresistibile, in particolare per i più giovani. Essa infatti consentiva alla Fisica Teorica barese di entrare in contatto con le correnti principali della Fisica delle Particelle internazionali. Anche se esistevano già gruppi sperimentali di Fisica delle Particelle impegnati in grandi collaborazioni internazionali, mancava un background teorico che consentisse un proficuo rapporto con gli sperimentali. Giuliano era un teorico dotato di grande sensibilità verso la fisica sperimentale; questo fece compiere un salto di decenni alla Fisica Teorica barese, mettendola in relazione con le tematiche più attuali e spingendola alla competizione con le correnti dominanti della Fisica Teorica internazionale. Dei fisici teorici baresi, una decina (quasi tutti) collaborò direttamente con lui. Giuliano fu anche un polo di attrazione per gli studenti: molti si laurearono con lui e alcuni di loro hanno proseguito nella ricerca teorica. Sul piano strettamente organizzativo fu per sei anni coordinatore del Gruppo Teorico dell'INFN, del quale facevano parte tutti i fisici teorici di Bari. Il finanziamento nazionale al Gruppo Teorico barese ebbe un notevole incremento, consentendo la nostra presenza nei centri nevralgici della Fisica delle Particelle.

Va anche sottolineata la sua attività per l'istituzione del Dottorato di Ricerca in Fisica a seguito della Legge 382/80 che lo introduceva in Italia. Con l'allora direttore dell'Istituto di Fisica, professor Guerriero, egli si occupò di stringere una serie di accordi con l'Università di Lecce, con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (professor Villi), con il Gruppo Nazionale di Struttura della Materia (professor Rizzuto), con l'Istituto di Astronomia di Firenze (professor Pacini). Egli invitò anche a Bari il professor Herman Feshbach, Direttore della Dipartimento di Fisica del MIT, e strinse un accordo di collaborazione e di scambio riguardante il dottorato, ma anche più in generale la ricerca. Il dottorato in Fisica di Bari fu uno dei pochi a passare immediatamente il vaglio ministeriale e Giuliano ne fu coordinatore per i primi anni.

Qual è il nucleo della ricerca che avete sviluppato insieme? In che modo la geometrodinamica dei quark va inquadrata nel programma di ricerca sul confinamento dei quark?

Giuliano inizialmente sviluppò dei modelli fenomenologici degli adroni: il Massive Quark Model e poi, appunto, la Quark Geometro Dynamics (QGD). In questi modelli i quark sono ab initio confinati in domini spazio temporali. Questo consente di calcolare uno spettro e delle funzioni d'onda. Per calcolare le interazioni adroniche vengono aggiunte delle regole di calcolo. Determinante è il concetto di Fire-String, uno stato adronico nel quale i quark hanno impulso in un dominio cilindrico e il cui successivo decadimento è all'origine della struttura degli stati finali nelle interazioni ad alta energia. Questo modello si dimostrò in grado di spiegare, e anche di prevedere, i risultati dei grandi esperimenti degli acceleratori di Amburgo e del Cern. Esso era in concorrenza diretta con i modelli ispirati alla Quantum Chromo Dynamics (QCD), una teoria delle interazioni forti, e Giuliano si dedicò alla ricerca di una teoria fondamentale dalla quale i suoi modelli potessero essere derivati. Di qui nacque la Anisotropic Chromo Dynamics (ACD), che egli mise successivamente in relazione con la struttura del vuoto nelle teorie di campo di Yang-Mills e che fu motivo conduttore di tutte le sue ricerche successive.

Quando è finita la collaborazione di Preparata con l'università di Bari?

Alla fine degli anni '80 Giuliano si trasferì all'Università Statale di Milano. La collaborazione durò ancora per qualche tempo, poi, in alcuni di noi, subentrò il desiderio di rivolgersi ad altri campi della Fisica, in particolare per me la Meccanica Statistica. Benché Giuliano fosse critico rispetto alla mia scelta, conservammo un ottimo rapporto che fu possibile rinnovare durante le sue frequenti visite a Bari, legate alla sua collaborazione in Biologia Molecolare con la professoressa Cecilia Saccone, che egli mantenne sino alla fine.

Qual è l'eredità del programma di ricerca che avete sviluppato?

Io credo che molti dei risultati trovati nel corso della nostra collaborazione sulla geometrodinamica siano ancora validi. Forse i nostri calcoli potrebbero essere raffinati per tener conto dei nuovi dati sperimentali, ma credo che essenzialmente siano in grado di dare una descrizione abbastanza accurata della fisica delle interazioni forti. Le difficoltà nacquero dal fatto che il suo sviluppo teorico successivo che ho prima ricordato, la ACD, non fu una risposta del tipo che i fisici preferiscono. Essa infatti dava luogo a grandi difficoltà di calcolo e l'appeal di una teoria fisica sta anche nella capacità di calcolarne le conseguenze in maniera non estremamente complicata. Del resto questo è vero anche per la QCD, la teoria standard delle interazioni forti, che nel passaggio dai quark e gluoni alle particelle presenta ancora difficoltà.

Preparata ha attraversato in quasi quarant'anni di attività scientifica fasi importanti della storia della Fisica recente dalla fondazione del Modello Standard alla vicenda della fusione fredda. Qual è secondo lei, il contributo più importante Preparata ha dato nel corso della sua attività?

Mi è difficile parlare dell'ultima fase delle attività di Giuliano, alla quale non ho partecipato e che è certamente quella più controversa. Generalmente vi è un consenso unanime sul ruolo importante da attribuire a Giuliano nella nascita delle teorie delle interazioni forti con la sua attività nel campo della Fisica del Cono di Luce.

Preparata stesso si definisce nella sua autobiografia scientifica uno scienziato eretico, polemista e controcorrente. Qual è il suo ricordo di lui?

Certamente Giuliano Preparata è stato un grande fisico. Egli aveva un vero e proprio feeling per i fenomeni fisici e una grande capacità di vederne l'origine in elementi più fondamentali. Queste sue qualità lo rendevano capace di attrarre i giovani e di stimolarne la creatività. In questo senso egli è stato sicuramente un caposcuola e la Fisica Teorica di Bari ha un enorme debito nei suoi confronti. Quanto alla definizione di eretico, va detto prima di tutto che egli si poneva degli interrogativi sulle teorie correntemente accettate ai quali manca ancora risposta. Il suo modo di polemizzare era certamente inusuale nel panorama scientifico. Ricordo che un referee motivò la bocciatura di un nostro lavoro dicendo che a lui sembrava più una dichiarazione di guerra che un articolo. Era il suo modo di essere scienziato e uomo. Lui accettava volentieri da parte dei suoi interlocutori un analogo stile di critica e di contrapposizione, anzi le controversie animate erano per lui le benvenute, qualsiasi fosse il tema (ed era uomo profondamente colto in grado di affrontare un vasto arco di tematiche). In queste discussioni la schiettezza non lasciava mai spazio all'offesa o alla maleducazione; questo consentì a tanti di mantenere con lui un felice rapporto al di là delle divergenze.

Grazie.

Bibliografia

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