RIVISTA D'AREA DEI CASTELLI ROMANI

Gocce di scienza

Dai buchi neri all’adroterapia

Un viaggio nella fisica moderna

Abbiamo intervistato Catalina Oana Curceanu sulla sua ultima pubblicazione scientifica "Dai buchi neri all'adroterapia. Un viaggio nella Fisica Moderna". È un libro di scienza che si rivolge anche ai giovani. Infatti questa la missioni principale che la scienziata si è data, quella di farne uno strumento di divulgazione, di informazione e comunicazione che raggiungesse ogni tipo di pubblico. Se avete tante domande sulla fisica moderna ma non avete nessuno a cui chiederlo, questo è il libro che fa per voi, che vi accompagna dentro misteri che oggi hanno numerose ricadute nella società.
Catalina Curceanu spiega molto, ma lascia aperta la curiosità su tutto. Se un fenomeno oppure un successo della fisica sembra essere un dato assodato, la grande abilità dell'autrice è quella di disilluderci subito, per affermare che forse non è così, che siamo lontani dalla piena comprensione e che quindi tutti noi dobbiamo spingerci "oltre", continuare a chiedere e domandare.
Il viaggio verso le grandi scoperte è ancora lungo e ricco di nuovi percorsi. La cosa più importante, dice l'autrice, è mantenere viva la curiosità. La curiosità porta benefici al nostro benessere, fisico e intellettuale. Quello però che colpisce di più è la sua passione per il proprio lavoro, per la conoscenza, per lo studio e la ricerca, la passione di coinvolgere gli altri nelle sue scoperte. E non si può non rimanere contagiati del suo entusiasmo. Lo stesso entusiasmo che ha messo nel rispondere alle nostre domande.

 

Un libro dunque che insegna la scienza anche ai non addetti ai lavori. Quanto è importante la divulgazione scientifica nei saperi ?
È fondamentale! Le conoscenze acquisite dalla comunità degli scienziati sono un bene comune, dell'intera società. La scienza ha un valore enorme, molto più dell'oro o di qualunque altra cosa materiale si possa immaginare. Conoscere il mondo, le leggi della Natura e dell'Universo, sta alla base di tutte le nostre tecnologie, di tutta la nostra industria e di gran parte del nostro benessere. C'è poi un valore aggiunto: conoscere il mondo e le sue leggi dà una profonda soddisfazione - fa bene alla mente e anche all'anima e insegna a pensare con la propria testa. Le conquiste della scienza vanno condivise dagli scienziati con l'intera società. Soltanto la divulgazione può insegnare a chi non fa lo scienziato quanto è importante investire nella scienza e di quanto abbiamo e avremmo sempre più bisogno di farlo, perché la scienza è futuro. Nel mio libro descrivo le conquiste della fisica moderna, ma anche tante delle sue applicazioni nella nostra società, nonché i problemi rimasti aperti, le domande che ci poniamo e alle quali stiamo attualmente cercando di rispondere.

Dal bosone di Higgs alla struttura dell'universo, quali leggi regolano la natura e il creato ?
Ad oggi sappiamo che la materia che ci circonda e di cui siamo anche noi fatti è composta da particelle quali i quark, che compongono i protoni e i neutroni, e da elettroni; abbiamo scoperto tante altre particelle che arrivano sulla Terra dai processi che avvengono altrove nell'Universo, oppure che possiamo generare e studiare anche noi con gli acceleratori di particelle. In più abbiamo anche capito come fanno tutte le particelle ad avere una massa attraverso il meccanismo di Higgs (ricordiamo che il Nobel per la fisica per il 2013 è stato proprio assegnato a questa importantissima conferma del meccanismo attraverso la scoperta del bosone di Higgs). Conosciamo quattro interazioni (forze) che agiscono nell'Universo: l'interazione forte, quella nucleare debole, l'elettromagnetica e l'interazione gravitazionale. Abbiamo un modello, il Modello Standard delle particelle elementari, che riesce a mettere insieme tre delle quattro interazioni in un unico formalismo. L'interazione gravitazionale è a tutt'oggi rimasta fuori dal Modello Standard, ma ci stiamo lavorando per capirla meglio e riuscire a descriverla in termini di particelle. Tutto sommato abbiamo una comprensione dei processi che avvengono in Natura incredibilmente precisa, riusciamo a descrivere processi di interazione fra particelle con una precisione altissima. Questo non vuol però dire che abbiamo capito tutto. No di certo! Sappiamo che nell'Universo ci sono apparentemente materia ed energia oscure e ad oggi non sappiamo di cosa sono fatte - anche se abbiamo delle idee. L'Universo si sta espandendo e abbiamo varie teorie su quale potrebbe essere la sua evoluzione futura. Per quanto riguarda la materia vivente siamo ancora all'inizio - capire la vita è stato ed è rimasto uno dei problemi più affascinanti, ma anche più difficili da affrontare. Paradossalmente, è molto più facile capire una stella lontana miliardi di anni luce che un insetto - ma stiamo facendo progressi.

Che cos'e' l'adroterapia, l'antimateria e gli universi paralleli?
Sono tre concetti abbastanza diversi fra di loro.
L'adroterapia e' una tecnica che sfrutta gli acceleratori di particelle per generare fasci di protoni oppure ioni di carbonio utilizzati per debellare i tumori localizzati nei pazienti che vengono sottoposti ai vari trattamenti.
L'antimateria, argomento molto affascinante, è una forma di materia "allo specchio": è composta da antiparticelle, che sono simili alle particelle che conosciamo ma hanno la carica elettrica (e altre caratteristiche) opposta a quella delle antiparticelle. Per esempio l'antielettrone è una particella con la massa uguale a quella dell'elettrone, ma con carica elettrica positiva. Il fascino dell'antimateria è riconducibile ad uno dei misteri che la circondano: che fine ha fatto l'antimateria? La teoria attuale prevede la nascita di una quantità di antiparticelle uguale a quella delle particelle nel momento del Big Bang; allora dov'è? Stiamo avvicinandoci ad una risposta con la fisica attuale, dopo aver scoperto che le leggi nel mondo dell'antimateria sono diverse da quelle che agiscono nel mondo della materia; questo potrebbe spiegare che fine ha fatto l'antimateria.
Gli universi paralleli poi sono il frutto di varie teorie: una delle quali - di cui ne parlo in un capitolo dedicato nel mio libro - è la teoria delle stringhe, che permetterebbe (anzi, richiederebbe!) l'esistenza di un numero enorme di Universi - ognuno con leggi diverse dal nostro.
Tutti questi tre argomenti sono davvero affascinanti e ne ho dedicato ad ognuno di loro dei capitoli nel mio libro.

I filosofi contemporanei criticano la scienza quando è asservita al potere politico e tecnologico, quella che rende l'uomo schiavo e saccheggia l'ambiente delle sue risorse. la scienza oggi viene strumentalizzata a fini utilitaristici e di sfruttamento. e' possibile che la ricerca possa ancora essere libera da condizionamenti o porsi come antagonista rispetto all'ordine stabilito?
Certo, il fatto che la scienza, la fisica fondamentale in particolare, sia libera da condizionamenti utilitaristici è non solo possibile, ma necessario! Non è pensabile ad oggi scoprire il bosone di Higgs o le particelle supersimmetriche con fini utilitaristici (anche se magari fra 50 anni qualche utilizzo ne verrà fuori). Se parliamo invece delle risorse dedicate alla scienza, in Italia i fondi scarseggiano e i giovani non trovano opportunità lavorative - e questo è un grosso danno che l'Italia fa prima di tutto a se stessa.

Purtroppo siamo stati abituati a pensare la fisica come la scienza che ha generato le armi nucleari. secondo lei e' possibile che la fisica possa invece aiutare a risolvere problemi come la fame nel mondo, la poverta', la perdita di culture e valori?
La scienza, la fisica in questo caso, ha generato molte più cose utili che dannose. Ho dedicato una buona parte del mio libro alle applicazioni della fisica fondamentale nei settori dei più vari: dalla salute e il benessere, alle comunicazioni e l'archeologia; dall'arte all'energia pulita. Ci sono un'infinita possibilità di applicazioni dei concetti della fisica moderna che ci circondano e ci rendono la vita più bella e più facile. Alcune volte le conoscenze delle fisica ci salvano la vita: è questo per esempio il caso dell'adroterapia. Se soltanto la società moderna investisse di più nell'insegnare la scienza, nel divulgarla, ci sarebbero molte più persone che parlerebbero della relatività nei GPS (Global Positioning System) e dell'antimateria nella tomografia computerizzata che delle armi nucleari. Spero che così sarà, per chi leggerà il mio libro!
La giornalista Loredana Lipperini in un suo recente libro ha scritto che il potere politico, economico e intellettuale e' a tutt'oggi maschile. lei come scienziata potrebbe confermare questa tesi?
Domanda molto difficile... credo sia vero per quanto riguarda il potere politico ed anche quello economico; ci sono progressi per quello intellettuale. Come fisico donna non mi sono mai sentita discriminata, né in Italia né altrove. Però la strada, in generale, è ancora lunga! Alle ragazze posso soltanto consigliare di scegliere la scienza per il futuro; il fascino della scienza, del capire il mondo e i suoi misteri non è né maschile, né femminile - è invece profondamente umano!

Le sue parole ci confortano. Il libro è stato scritto anche e soprattutto per i giovani. Cosa consiglierebbe loro se volessero misurarsi con le sfide scientifiche o avventurarsi nello studio della fisica per dare il loro contributo?
Di non avere paura! Posso soltanto riprendere la frase conclusiva dell'Introduzione del mio libro:
“Se alla fine di questo libro qualche giovane penserà di studiare fisica, ingegneria o informatica e di aggiungersi alla squadra che indaga sui misteri del mondo, potrò soltanto dirgli che il viaggio è difficile, pieno di sorprese, che è un viaggio che non finisce mai, ma anche che il piacere di arrivare un po' più lontano, laddove nessuno è ancora arrivato, e di guardare il mondo con altri occhi, svelando nuovi misteri, non ha prezzo".

Molto interessante nel suo libro la parte che riguarda i misteri. sembra quasi che lei voglia lasciare i suoi lettori con un dialogo ancora aperto, una discussione non finita. la scienza d'altronde non e' un continuo interrogarsi?
È proprio così! In quanto, come diceva il grande scienziato Richard Feynman in Il valore della scienza, noi siamo:
"Fuori dalla culla
sulla terra asciutta
eccolo
in piedi:
atomi con la coscienza
materia con la curiosità.
In piedi davanti al mare
meravigliato della propria meraviglia: io
un universo di atomi
un atomo nell'universo".

 




Biografia
Catalina Oana Curceanu
è Primo Ricercatore presso l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Laboratori Nazionali di Frascati, Dottore di Ricerca nell'ambito dell'esperimento OBELIX presso il CERN di Ginevra nel campo della spettroscopia dei mesoni esotici. Dirige un gruppo di circa 20 ricercatori che lavorano sulla fisica sperimentale adronica e nucleare, conduce esperimenti sull'acceleratore DAFNE e nei laboratori sotterranei del Gran Sasso. È responsabile nazionale dell'esperimento SIDDHARTA. Coordina per INFN vari progetti EU nell'ambito del VII Programma Quadro. Ha coordinato il progetto EOS - Notte Europea dei Ricercatori.
Catalina Oana Curceanu partecipa al progetto delle biblioteche "A natale regala cultura" e sarà il 6 dicembre nella biblioteca di Lariano a parlare a grandi e piccini della Stella Cometa...

Per la rubrica Gocce di scienza - Numero 118 novembre 2013