La storia ci presenta dei conti con stranezze e paradossi: nei venti anni che trascorrono fra il 1924 e il 1945 si assiste alla forse più grande rivoluzione concettuale, dopo quelle di Galileo e Newton, al trionfo della meccanica quantistica, la meccanica del mondo atomico-molecolare e alla penetrazione dei misteri del nocciolo più profondo della materia, il nucleo.
L’aggettivo nucleare diventerà un termine che caratterizzerà in modo sostanziale – nel bene del progresso della conoscenza, nel male di Hiroshima e Nagasaki – gli anni a venire fino ai giorni nostri. Ebbene, in questi stessi venti anni la storia ci consegnerà anche i più grandi drammi planetari: dittature e totalitarismi, genocidio, la più grande guerra della storia della civiltà umana, per la seconda volta in un secolo.
Ma così è: le tragedie non fermano il cammino dell’uomo sulla strada della conoscenza. Enrico Fermi in questi venti anni, insieme a tanti altri scienziati, interroga e scuote con energia la Sfinge che ha nome materia. Parte dai gas, dai loro calori specifici, proprio qui a Firenze (insegnò nei primi due anni accademici della nostra università, il 1924-25 e il 1925-26) e prosegue molto più in là di un gas. Le sue intuizioni, la sua eleganza nel disegnare formule apparentemente astratte e invece ricche di assoluta concretezza, lo elevano a genio del Novecento.
Ricordo che, quando ero studente di chimica in via Gino Capponi 9 e frequentavo le lezioni di termodinamica statistica tenute da quel meraviglioso didatta che era il professor Giorgio Taddei, l’approccio statistico al mondo di atomi e molecole mi affascinava particolarmente. Maxwell e Boltzmann, i classici, e poi i quantistici Bose ed Einstein e Fermi e Dirac. Ecco i sei giganti sulle spalle dei quali ancor oggi guardiamo il mondo. Quella formula compatta, anche bella a vedersi con quei due numeri apparentemente molto lontani e invece vicinissimi: il primo è il numero “uno”, l’inizio di ogni cosa e l’altro il numero “e” di Nepero o Eulero, come volete, che è legato al numero uno, ma anche all’infinito. Infatti “e” si ottiene se a lui, l’uno, sommo ½, poi 1/3 e poi avanti gli appiccico sopra innumerevoli, infinite frazioni e il paradosso è che a forza di sommare arrivo non all’infinito, ma a un numero non molto lontano dall’uno, un numero quasi magico, si dice trascendente, che sta vicino al tre, perché è 2,71828 … e qui davvero dovrei continuare all’infinito.
Ebbene nella statistica di Fermi-Dirac questi due fantastici numeri son messi in modo tale da …. non ci crederete! In modo tale da regalarci gli smartphone! Insomma l’universo di oggi digitale-informatico, che mette nelle vostre mani il mondo a portata di un clic, nasce qui a Firenze 90 anni fa sulle ali di una formula matematica che la fisica impiega per spiegare i misteri della materia. Infatti, alla base di questi marchingegni stanno semiconduttori solidi e alla base dei semiconduttori, genitori dell’elettronica, stanno la statistica di Fermi-Dirac, il livello di energia che porta il suo nome e tante altre belle cose. Sì, perché la scienza è bella, come un quadro, un’opera letteraria, una sinfonia musicale. La sua bellezza spesso si condensa in una formula matematica, quella di Fermi, come tante altre che, come si disse di Shakespeare, non appartengono ad un’epoca, ma all’umanità.

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Enrico Fermi, il primo a destra, nel cortile di Arcetri (1926)
Foto: http://www.unifi.it/not-4806-enrico-fermi-all-universita-di-firenze.html

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