Libertà è Cultura - Momenti per la XIV Settimana della Cultura 2012
Lunedì 16 Aprile Istituto Tecnico Commerciale De Fazio Lamezia Terme
ore 10.30 Conferenza/Dibattito
Potere e Ricerca. La conquista dello spazio
a cura di Tommaso Sorrentino – AstroPramantha
introduce Antonio Bruno Umberto Colosimo
Excursus storico/scientifico sui passaggi della conquista dello spazio, con particolare riferimento al legame esistente tra interessi militari e ricerca scientifica e tecnologica.
Tommaso Sorrentino è un giovane studente di Fisica all'università di Pisa,
nato con la passione per L'Astronomia. Responsabile della divulgazione nel dipartimento astronomico della nostra associazione, per la sezione denominata "AstroLogos"
ADONE: Storia dell'Anello di Accumulazione per Elettroni e Positroni di FrascatiGiorgio Sestili
Laboratori Nazionali di Frascati, 10 novembre 1974. Squilla il telefono, a rispondere è Giorgio Salvini. "Abbiamo individuato una nuova risonanza. E' estremamente stretta e si trova a 3,1 GeV." La voce era quella di Sau Lan Wu, collaboratrice di Samuel Ting ai Laboratori di Brookhaven negli Stati Uniti. A Salvini si gelò il sangue. Andò di corsa nella sala di sperimentazione e, dopo essersi consultato con Ferdinando Amman, il capo dei macchinisti, prese la decisione: "Dobbiamo rischiare. Portiamo ADONE oltre la sua energia massima, fino a 3,1 GeV".
Fu così che, anche a Frascati, si individuò il limpido segnale di una nuova particella, chiamata J/Ψ, che di lì a poco avrebbe rivoluzionato la fisica delle particelle. Purtroppo però, i primi a varcare la soglia della "rivoluzione di novembre" non furono i fisici italiani, ma quelli che lavoravano negli Stati Uniti. Samuel Ting e Burton Richter vennero premiati con il Nobel per la fisica nel 1976. Agli scienziati italiani non spettò nessun riconoscimento.
Eppure, proprio a Frascati inizia questa storia. Era il marzo del 1960 quando Bruno Touschek espose la sua geniale idea: l'esplorazione della fisica delle alte energie tramite gli urti fra elettroni e positroni, "particelle civili", che da lì in poi avrebbero per lungo tempo soppiantato quella confusionaria "teppa adronica" composta dai protoni.
Dall'idea di Touschek nacque prima un prototipo, AdA, il primo Anello di Accumulazione materia-antimateria. Successivamente nacque ADONE, l'acceleratore che, con 3 GeV nel centro di massa, detenne per qualche anno il primato di energia fra gli acceleratori.
ADONE era nato per andare a caccia di risonanze strette, ovvero, di nuove particelle con un'elevata massa ma estremamente difficili da individuare. Di queste particelle, nello spettro di energie esplorabile da ADONE, non v'era traccia. Ma la J/Ψ non era affatto lontana. Per scovarla, sarebbero bastati pochi passi oltre la soglia massima di Adone.
Questa tesi è frutto di un vasto lavoro di ricerca storica. L'autore, Giorgio Sestili, ha potuto attingere ai tanti documenti conservati negli archivi di Bruno Touschek, Edoardo Amaldi e Marcello Conversi. Il risultato è un meticoloso lavoro di ricostruzione di un periodo, quello dai primi anni '60 fino a metà degli anni '70 del novecento, particolarmente importante per la fisica italiana ed internazionale. In questa tesi vengono pubblicati documenti inediti, che aiutano a far luce sulle tante vicende, non solo di carattere scientifico, ma anche sociali e politiche (il Caso Ippolito del 1963-64 ed il blocco delle attività dei Laboratori INFN del 1969 ne sono due esempi) che hanno profondamente segnato quegli anni.
Il tutto scritto con uno stile narrativo che rende la lettura scorrevole e piacevole, a tratti avvincente. Una lettura adatta sia ai più esperti, sia agli interessati e curiosi di un pezzo importante della storia della fisica italiana.
1. La bomba atomica
La bomba atomica o bomba A, più propriamente bomba a fissione nucleare
incontrollata, è un'arma di distruzione di massa, un ordigno esplosivo,
appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è prodotta dalla
reazione nucleare a catena incontrollata di fissione nucleare, cioè la divisione,
spontanea o indotta, del nucleo atomico di un elemento pesante in due o più
frammenti.
2. Descrizione
La reazione a catena avviene, appunto, in forma "incontrollata" (rapidissimamente
divergente) in una massa di uranio o di plutonio altamente concentrati.
Nell'istante in cui la massa viene resa "super-critica", essa libera altissime
quantità di energia in brevissimo tempo e dà vita all'esplosione stessa e ai suoi
devastanti effetti. Si differenzia dunque dai processi nucleari a catena che
avvengono in un comune reattore nucleare per la produzione di energia elettrica
dove invece la reazione nucleare viene mantenuta, per ovvi motivi tecnici e di
sicurezza, al di sotto di una soglia di criticità in uno stato stabile ovvero
controllato senza alcuna possibilità di esplosione nucleare.
3. Storia
Il fondamento teorico è il principio di equivalenza massa-energia, prevista nella
teoria della relatività ristretta di Albert Einstein. Questa equivalenza generica
suggerisce in linea di principio la possibilità di trasformare direttamente la
materia in energia o viceversa. Einstein non vide applicazioni pratiche di questa
scoperta. Intuì però che il principio di equivalenza massa-energia poteva spiegare
il fenomeno della radioattività.
4. Un gruppo di scienziati europei rifugiatisi negli Stati Uniti d'America si
preoccuparono del possibile sviluppo militare del principio. Nel 1939, due scienziati,
in base ai loro studi teorici, persuasero Albert Einstein a scrivere una lettera al
presidente Roosevelt per segnalare che c'era la possibilità ipotetica di costruire una
bomba utilizzando il principio della fissione ed era probabile che il governo tedesco
avesse già disposto delle ricerche in materia. Il governo statunitense cominciò così a
interessarsi alle ricerche.
5. nel giugno del 1942, si era giunti alla conclusione che era teoricamente possibile
costruire una bomba che sfruttasse la reazione di fissione a catena. La sua
realizzazione tecnica richiedeva però enormi finanziamenti. La prima bomba atomica
fu realizzata con un progetto sviluppato segretamente dal governo degli Stati Uniti.
La prima bomba al plutonio (nome in codice "The Gadget") fu fatta esplodere nel
"Trinity test" il 16 luglio 1945 nel poligono di Alamogordo, in Nuovo Messico. La prima
bomba all'uranio ("Little Boy") fu sganciata sul centro della città di Hiroshima il 6
agosto 1945. La seconda bomba al plutonio, denominata in codice "Fat Man", fu
sganciata invece su Nagasaki il 9 agosto 1945. Questi sono stati gli unici casi
d'impiego bellico di armi nucleari, nella forma del bombardamento strategico.
L'Unione Sovietica recuperò abbastanza rapidamente il ritardo, ponendo così fine al
monopolio degli Stati Uniti d'America. La Gran Bretagna, la Francia e la Cina
sperimentarono un ordigno a fissione in seguito. Le testate nucleari possono essere
installate, oltre che su bombe aeree, anche su missili, proiettili d'artiglieria, mine o
siluri.
Little boy Fat Man
The gadget
6. nel giugno del 1942, si era giunti alla conclusione che era teoricamente possibile
costruire una bomba che sfruttasse la reazione di fissione a catena. La sua
realizzazione tecnica richiedeva però enormi finanziamenti. La prima bomba atomica
fu realizzata con un progetto sviluppato segretamente dal governo degli Stati Uniti.
La prima bomba al plutonio (nome in codice "The Gadget") fu fatta esplodere nel
"Trinity test" il 16 luglio 1945 nel poligono di Alamogordo, in Nuovo Messico. La prima
bomba all'uranio ("Little Boy") fu sganciata sul centro della città di Hiroshima il 6
agosto 1945. La seconda bomba al plutonio, denominata in codice "Fat Man", fu
sganciata invece su Nagasaki il 9 agosto 1945. Questi sono stati gli unici casi
d'impiego bellico di armi nucleari, nella forma del bombardamento strategico.
L'Unione Sovietica recuperò abbastanza rapidamente il ritardo, ponendo così fine al
monopolio degli Stati Uniti d'America. La Gran Bretagna, la Francia e la Cina
sperimentarono un ordigno a fissione in seguito. Le testate nucleari possono essere
installate, oltre che su bombe aeree, anche su missili, proiettili d'artiglieria, mine o
siluri.
Little boy Fat Man
The gadget