Ettore Majorana

Majorana, Ettore (Catania 1906 – 1938 ?), fisico italiano.
Laureatosi in fisica nel 1928, fu tra i più promettenti allievi di Enrico Fermi, sotto la guida del quale si occupò di spettroscopia atomica e successivamente di fisica nucleare.
Le sue più importanti ricerche riguardano una teoria sulle forze che assicurano stabilità al nucleo atomico: egli per primo avanzò infatti l'ipotesi secondo la quale protoni e neutroni, unici componenti del nucleo atomico, interagiscono mutuamente grazie a forze di scambio.
La teoria è tuttavia nota con il nome del fisico tedesco Werner Heisenberg (teoria di Heisenberg) che giunse autonomamente agli stessi risultati, dandoli alle stampe prima di Majorana. Nel campo delle particelle elementari, Majorana formulò una teoria che ipotizzava l'esistenza di particelle dotate di spin arbitrario, individuate sperimentalmente solo molti anni più tardi.
Nominato professore di fisica teorica all'Università di Napoli nel 1937 per meriti speciali, Majorana scomparve pochi mesi dopo in circostanze oscure.
Fu visto per l'ultima volta imbarcarsi da Palermo su un battello diretto a Napoli, dopo aver lasciato due lettere nelle quali esprimeva l'intenzione di togliersi la vita; poi non se ne seppe più nulla. Numerose ipotesi sono state avanzate sulla sua scomparsa e sulla presunta correlazione di questo evento con i drammatici esiti bellici della ricerca nucleare, ma a tutt'oggi nessun dato certo ha gettato luce sul mistero.

Majorana ha attraversato la fisica teorica come una meteora. I suoi lavori sono soltanto nove, tutti scritti nel breve periodo che va dal 1928 al 1933, più lo scritto postumo curato da G. Gentile Jr. su Il valore delle leggi statistiche in fisica e nelle scienze sociali.
E' un numero incredibilmente piccolo anche per la produzione media di allora,un periodo in cui i fisici sperimentali relazionavano in genere di esperimenti realmente eseguiti e non mettevano assieme dati eterogenei per descrivere un desktop experiment, ed i teorici scrivevano articoli se avevano davvero qualcosa da dire.
Il numero dei lavori di Majorana poi sembra addirittura paradossale se utilizziamo il metro odierno, che incentiva il giovane fisico a perdere di vista la foresta, concentrarsi solo sul ramo di un albero - magari solo perché è "l'ultima moda" -, e fotocopiarlo in più versioni, in modo da arrivare finalmente a qualche concorso dove si presenta con un'imponente massa cartacea dentro la quale galleggia diluita e solitaria qualche idea che non resisterà al passare dei mesi.
Si dirà che nella scienza esistono ritmi produttivi diversi che rispondono alle sollecitazioni del tempo ed alle nuove esigenze di comunicazione, e si chioserà con Einstein che "nel tempio della scienza c'è posto per temperamenti diversi", ma il sospetto che il meccanismo della ricerca rischia di diventare sempre più spesso autoreferenziale e povero di idee resta.
Tutti gli articoli di Majorana, nessuno escluso, si sono rivelati una vera miniera per ogni generazione di fisici teorici.
Si tratta di lavori audaci e bellissimi che si ripropongono continuamente all'attenzione come paradigma di uno stile che enuclea con singolare senso critico l'essenza dei dati sperimentali per la libertà della costruzione teorica in una formulazione matematica elegante che va davvero al fondo delle questioni e pone sempre le basi per nuove prospettive.
In questi ultimi anni si è assistito ad un ulteriore interesse per l'eredità di Majorana. L'ampliarsi dei territori della fisica teorica a favorito infatti una consapevolezza crescente della connessione profonda tra simmetrie e interazioni, ed una rinnovata visione dei rapporti tra fisica teorica e matematica.
Come scrive efficacemente Roger Penrose, più comprendiamo le leggi fisiche più entriamo nel mondo astratto dei concetti matematici. Ogni generazione di teorici ha tratto nuovi temi dai lavori di Majorana, le idee e le strutture da lui ideate hanno trovato eleganti e feconde applicazioni in campi diversi.
E' il caso, esemplare, della Sfera di Riemann-Majorana-Bloch, che da hidden structure in Atomi Orientati in Campo Magnetico Variabile si è rivelata preziosa nel quantum computing e nello studio delle correlazioni non-locali, o ancora dell'Oscillatore di Majorana, contenuto implicitamente nella sua teoria del neutrino. E' possibile dunque individuare uno stile di Majorana in fisica teorica, che è stato recentemente analizzato da A. Drago e S. Esposito nel volume Majorana Legacy in Contemporary Physics (Di Renzo Editore, Roma 2006) che è una singolare sintesi tra fantasia matematica ed intuito fisico, e dove l'uso sapiente delle considerazioni di simmetria fa apparire inevitabile ed univoca la soluzione del problema, inteso sempre come ricerca del caso più generale.

Centenario di Ettore Majorana (1906-1938)

Centenario di Ettore Majorana (1906-1938)

Fuori dalla fisica, dalle parti del mito, resta la scomparsa come emblema del mistero umano.
Al di là delle ipotesi – il suicidio in mare (ma i morti si trovano, sono i vivi che non si trovano!), la fuga in Argentina degna di un Mattia Pascal, la bomba tedesca e il delitto di stato, il convento -, resta l'inaccessibilità di Ettore, la sua diversità "isolana" ed aristocratica che sembra esplodere a contatto con l'entusiamo dei "Ragazzi di Via Panisperna", e con Fermi in particolare, che per molti versi, nella fisica e nella vita, è davvero l'antitesi di Ettore. Non vogliamo qui indagare oltre sulla scomparsa, dunque sulla "mitologia" di Ettore Majorana, ma ci piacerebbe piuttosto, sulla linea di Sciascia, soffermarci su quello che va al di là delle "formule" e che si intuisce, anche lì, immenso e difficile.
Molto probabilmente lo stesso Sciascia ha usato "strumentalmente" l'ipotesi del convento senza neppure prenderla troppo sul serio, per tessere la sua riflessione sulla responsabilità della scienza al tempo della sua nascita autenticamente moderna, quando la pianificazione industriale diventa tale da definire un nuovo impatto della ricerca sulla società, ben diverso ormai dall'accademia di Gottinga, dal pensatoio di Copenaghen o dal geniale "artigianato" di via Panisperna.
Quello che davvero affascina nel testo di Sciascia è la ricerca nella scrittura di Ettore delle tracce, consapevoli, di una tensione esistenziale in cui la fisica appare come un'isola serena ma inadeguata. E queste tracce sono ben evidenti in una lettera del 1927 all'amico G. Piqué in cui Majorana ricalca un modo di dire siciliano (il tempo e la paglia):

«Devi sapere che mi sono dato al più scientifico dei passatempi: non faccio niente e il tempo passa lo stesso. Veramente mi sto occupando di una quantità incredibile di cose, ma, trattandosi di vili fatti del pensiero,e non di fatti empirici, bisogna farci la tara [...]. Io sono stato fin dalla nascita un genio ostinatamente immaturo; il tempo e la paglia non sono serviti a nulla e non serviranno mai, e la natura non vorrà essere così maligna da farmi morire immaturamente d'arteriosclerosi».

 Il rapporto distonico con il tempo, la difficoltà a conciliarne quantità e qualità, forme e modi, è forse una chiave privilegiata per provare ad intuire il percorso di Ettore al di fuori di quegli articoli così perfetti.
Fuori dalla fisica teorica il tempo sopravanza e manca assieme, si disperde per rivoli infinitesimi in alcuni frangenti e cade giù a valanghe in altri. Ed è tutt'uno con il desiderio, l'orrore e l'impossibilità di essere "uno come gli altri", come per il Kafka di Citati.
Il rapporto tra fisica e natura appare così simile a quello del delfino/fera nel capolavoro di D'Arrigo: quella parte di natura che può essere catturata con implacabilità giuridica e cristallina chiarezza nella sua rappresentazione estetica e formale, il delfino, ne nasconde un'altra, inquietante ed irriducibile, la fera, che riflette l'inadeguatezza di ogni vita-nel-tempo, soprattutto a chi sa osservare tutto dall'esterno, e non accetta soluzioni facili.
Chiunque si sia immerso nell'abisso ontologico di Horcynus Orca comprenderà bene quale "sicilianità" si intende qui, assai diversa dalla folkloristica moneta corrente ed anche dal classico gattopardismo. "Prediligeva Shakespeare e Pirandello", ci racconta Edoardo Amaldi, che fu ad Ettore il più vicino nel gruppo Fermi. Come a dire, sapendo che solo gli intenti possono essere nostri, e mai gli esiti, che ci resta l'ironia sulfurea sull'insufficienza di ogni discorso prendendo le distanze da ogni auto-rappresentazione, sapendo che non reggerebbero ad un'onesta analisi. Sempre dalla lettera del 17.10.27 a Piqué:

«Ma benché vasto ed insondabile sia il mare del mio disprezzo per tutto il mondo sublunare non è senza giubilo che mi appresto a varcare la soglia della rinomata saletta in via Montecatini, né senza trepidazione berrò il calice amaro, sino all'ultima goccia».

 Ma per quanto tempo un uomo, un uomo geniale, ipercritico e sensibile, può giocare a rimpiattino e rinviare l'appuntamento con l'universale bisogno di senso?
Se c'è un "segreto" nella scomparsa di Ettore Majorana è proprio ciò che aveva risolto su una questione così fondamentale. Ma questa, diversamente dalla altre sue teorie, quelle che possiamo studiare, resta privatissima e sottratta alla tentazione morbosa ed effimera di ricalcarla goffamente.

Bibliografia

Leonardo Sciascia, La Scomparsa di Majorana, Adelphi, Milano 2004
Erasmo Recami, Il caso Majorana. Epistolario, documenti, testimonianze, Di Renzo Editore, Roma, 2001
Umberto Bartocci, La scomparsa di Ettore Majorana: un Affare di Stato?, Andromeda, Bologna, 1998
Pietro Citati, Kafka, Mondadori, Milano, 2000
Stefano D'Arrigo, Horcynus Orca, Rizzoli, Milano, 2003 (vedi anche la prima versione, I Fatti della Fera, Rizzoli, Milano, 2004)


Ho tratto dall'articolo: Il mistero di Majorana: essere, non essere o tutt’e due?  di Eleonora Presani l'interessantissima parte finale del post

Ma Majorana non è famoso solo per le sue idee incredibilmente innovative in fisica. La cosa che lo ha reso maggiormente celebre è la sua scomparsa. Nel 1938, pochi mesi dopo aver guadagnato la cattedra all’Istituto di Fisica di Napoli, Majorana si recò a Palermo per qualche giorno di vacanza. Da lì scrisse una lettera al suo amico e collega Carrelli, che sembrava proprio una lettera di addio:

Caro Carrelli, Ho preso una decisione che era ormai inevitabile. Non vi è in essa un solo granello di egoismo, ma mi rendo conto delle noie che la mia improvvisa scomparsa potrà procurare a te e agli studenti. Anche per questo ti prego di perdonarmi, ma soprattutto per aver deluso tutta la fiducia, la sincera amicizia e la simpatia che mi hai dimostrato in questi mesi… Ti prego anche di ricordarmi a coloro che ho imparato a conoscere e ad apprezzare nel tuo Istituto…; dei quali tutti conserverò un caro ricordo almeno fino alle undici di questa sera, e possibilmente anche dopo.

Poco dopo, però, inviò un telegramma di smentita:

Caro Carrelli,
Spero che ti siano arrivati insieme il telegramma e lettera. Il mare mi ha rifiutato e ritornerò domani all’albergo Bologna, viaggiando forse con questo stesso foglio. Ho però intenzione di rinunziare all’insegnamento. Non mi prendere per una ragazza ibseniana perché il caso è differente. Sono a tua disposizione per ulteriori dettagli.

Da quel momento, però, nessuno ebbe più notizie di lui. Le ipotesi, ovviamente, sono le più disparate, ma la realtà è che nessuno sa che cosa sia successo. C’è chi suppone che si sia suicidato, anche se non fu mai ritrovato il corpo, che chi lo immagina ritirato in un convento, chi lo ha visto a Buenos Aires, in Argentina, o addirittura chi lo identifica con il barbone/matematico Tommaso Lipari.

Nessuna di queste ipotesi ha trovato risontro nella realtà, e l’unica cosa che sappiamo per certo è che Majorana, prima di scomparire, ha ritirato un’ingente somma di denaro. Questo fatto suggeisce di scartare l’ipotesi di suicidio, anche considerando che nelle sue note, Majorana non ha mai parlato di suicidio, ma sempre di scomparsa, e lui pesava molto la scelta delle parole.

Fisici, scrittori, pensatori e storici si sono dilungati molto nella loro interpretazione della vita di Majorana. Un libro appena pubblicato e molto accorato è “A Brilliant Darkness“, ma è storico il romanzo “La scomparsa di Majorana”di Leonardo Sciascia. Un articolo che ha suscitato il mio interesse e che uso per ricollegarmi alla promessa iniziale di spiegare il titolo della mia rubrica è reperibile on line qui ed è scritto dal fisico teorico Zaslavskii.

Essendo scritto da un fisico, questo articolo fa un’analisi logica dei fatti avvenuti e cerca di interpretare il messaggio che Majorana ha voluto lasciare. Secondo questo articolo la scomparsa di Majorana è una sorta di prova, una spiegazione che ci è stata lasciata per capire la vera natura della meccanica quantistica.

Innanzi tutto Zalsavskii nota che le indagini hanno suggerito che Majorana sia salpato da Palermo per fare ritorno a Napoli, come si può appurare dal biglietto del viaggio e dalla testimonianza di un compagno viaggiatore, il professor Strazzeri dell’Università di Palermo. Strazzeri condivideva la cabina con due altri viaggiatori, Majorana e l’inglese Price. Strazzeri ricorda di non aver parlato con Majorana, ma solo con Price.

Si stupisce però che Price fosse inglese, poiché parlava benissimo in Italiano, e con un marcato accento meridionale. Questo fatto ha portato lo scrittore Sciascia a immaginare che il vero Majorana non sia mai partito, ma abbia ceduto il proprio biglietto a un popolano, che si è poi spacciato per Price con Strazzeri.

Questa teoria presenta alcune lacune (perché dovrebbe essersi presentato come Price? E perché il vero Price non ha detto niente?) ma fa capire che questo viaggio si presa a varie interpretazioni. Vi sono tutta una sera di posibilità, in cui Majorana sia presente in cabina, o assente, o presente sotto mentite spoglie. I dati che abbiamo non permettono di scartarne nessuna e, in pratica, la realtà è una sovrapposizione di tutte queste verità.

Il secondo indizio sono le lettere. Come accennato prima, Majorana ha spedito una lettera a Carrelli preannunciando la propria sparizione e, anzi, suggerendo l’ipotesi di suicidio. Poco dopo però manda un telegramma, smentendo la lettera, e nel quale si augura che le due missive arrivino a destinazione contemporaneamente.

Analogamente, si nota come abbia ritirato un’ingente somma di denaro dalla banca, proprio alla vigilia del suo presunto suicidio, quasi a riprova del fatto che non volesse affatto morire. Allo stesso tempo, però, spedisce una lettera alla famiglia in cui si scusa di dover scomparire, ma prega di non vestire di nero e di utilizzare un segno di lutto per non più di tre giorni.

Perché questo comportamento contraddittorio? L’articolo ipotizza che Majorana volesse dare l’impressione di essere sia vivo che morto nello stesso momento, proprio come il Gatto di Shroedinger.

Ecco quindi la spiegazione di che cosa sia il Gatto di Shroedinger. Questa metafora viene utilizzata per spiegare il fenomeno di indeterminazione della meccanica quantistica. Si ha un gatto, dentro una scatola, assieme a una razione di veleno che viene liberata solo quando un nucleo radioattivo raggiunge uno stato eccitato.

Ad ogni istante si ha una certa probabilità che il nucleo si ecciti, ma finché la scatola resta chiusa, non si sa se il veleno si è liberato o meno. Quindi il gatto è in una sovrapposizione di stati, essendo sia vivo che morto allo stesso tempo. La metafora di Majorana è ancora più chiara. Majorana si è suicidato, come dimostrano le sue note alla famiglia e a Carrelli, ma non si è suicidato, come domostra il telegramma e l’aver ritirato il denaro.

Ovviamente questa spiegazione è una teoria, un’idea secondo me molto affascinante ma senza riscontro pratico. Resta il fatto che Majorana soffriva molto il suo essere terreno, l’ineguatezza della vita nel tempo, la vita di chi osserva il mondo dall’esterno, lo capisce, ma non può evitare di farne parte. Da una lettera di Majorana:

«Devi sapere che mi sono dato al più scientifico dei passatempi: non faccio niente e il tempo passa lo stesso. Veramente mi sto occupando di una quantità incredibile di cose, ma, trattandosi di vili fatti del pensiero,e non di fatti empirici, bisogna farci la tara [...]. Io sono stato fin dalla nascita un genio ostinatamente immaturo; il tempo e la paglia non sono serviti a nulla e non serviranno mai, e la natura non vorrà essere così maligna da farmi morire immaturamente d’arteriosclerosi».

La sua predilezione per gli scritti di Pirandello e Shakespeare fa capire come il suo spirito fosse più grande del suo corpo. Mi piace pensare, quindi, che l’ipotesi di Zalsavskii sia corretta, e Majorana abbia trovato un modo per vivere e morire fuori dal tempo, fuori dal mondo.


Fermi e "i ragazzi di via Panisperna"
 

Tra il 1926 e il 1938, presso l'Istituto di Fisica di via Panisperna a Roma, Enrico Fermi diede vita a uno dei più fecondi e geniali gruppi di ricerca dell'epoca. Ne fecero parte Franco Rasetti, compagno di studi di Fermi presso l'Università di Pisa; Emilio Segré, futuro scopritore dell'antiprotone; Edoardo Amaldi, successivamente ai vertici dell'INFN, del CERN e dell'Accademia dei Lincei; Bruno Pontecorvo, il più giovane del gruppo; il fisico teorico Ettore Majorana; il chimico e fisico Oscar D'Agostino.
"I ragazzi di via Panisperna" si occuparono dapprima di spettroscopia e poi di fisica del nucleo, giungendo a importanti risultati nell'uso dei neutroni lenti per la produzione di reazioni nucleari a catena. Il gruppo si disperse a partire dal 1935, con il trasferimento di Rasetti e poi, uno a uno, di tutti gli altri scienziati, chiamati a mettere il proprio ingegno al servizio dei più prestigiosi istituti d'Europa e d'America.

Nella foto, da sinistra a destra: Oscar D'Agostino, Emilio Segré, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti ed Enrico Fermi
Per concessione di Archivio Amaldi, tratto da: http://www.newslab.it/cultura_agosto_2005.html