Bruno Pontecorvo, dall’amore per l’URSS al Nobel negato

La storia di Bruno Pontecorvo raccontata da Storie Scientifiche per il CREF.

Il 22 agosto del 1913, nella piccola frazione di Marina di Pisa, nasceva Bruno Pontecorvo. La famiglia, di fede ebraica, appartiene alla ricca borghesia, ma è la loro naturale predisposizione alla genialità il vero tesoro. Guido, fratello maggiore di Bruno, diventerà un genetista di fama internazionale; Gillo, il minore, sceglierà la carriera cinematografica, arrivando a vincere un Leone d’oro per il film “La battaglia di Algeri” e ad essere candidato a due premi Oscar nel 1969 per il medesimo. Anche le frequentazioni di casa Pontecorvo sono particolari e stimolanti, ma spiccano due giovanotti che si rincontreranno con il piccolo Bruno qualche tempo dopo. Stiamo parlando di Enrico Fermi e Franco Rasetti Fin da piccolo Bruno si applica con profitto nello studio e nello sport (il suo prediletto rimarrà per sempre il tennis), ma il germe della timidezza si insedierà presto in lui. Egli stesso affermava che i suoi genitori consideravano il fratello Guido il più intelligente dei fratelli, Paolo il più serio, Giuliana la più colta e lui, Bruno, il più buono ma il più limitato, come dimostravano i suoi occhi buoni ma non intelligenti.

A soli 16 anni si diploma al Liceo Classico “Galileo Galilei” di Pisa e decide di iscriversi alla facoltà di Ingegneria, dove supera con merito il biennio. Ma Bruno non ama il disegno e matura la decisione di trasferirsi a fisica. Guido appoggia la sua decisione, ma a una condizione: deve trasferirsi a Roma perché lì ci sono Enrico Fermi e Franco Rasetti. Nell’autunno del 1931, Pontecorvo arriva nella capitale del Regno dove ad attenderlo c’è un’aula e due esaminatori che sono già delle vere e proprie autorità nel campo scientifico: Fermi e Rasetti per l’appunto. Passa brillantemente il test, ma Fermi si lascia andare a un commento, che faceva a ogni suo singolo studente, non proprio benevolo:

“La fisica è una ma, disgraziatamente, oggi i fisici sono divisi in due categorie: i teorici e gli sperimentatori. Se un teorico non possiede straordinarie capacità il suo lavoro non ha senso. Per quanto riguarda la fisica sperimentale, qui esiste la possibilità di un lavoro utile anche per un individuo di capacità medie”.

Bruno, forse, lo considera un avvertimento e decide di gettarsi sulla fisica sperimentale, anche se “da grande” diventerà un fisico a tutto tondo. Si laurea con lode nel 1933, a soli 20 anni ed entra ufficialmente nel gruppo dei Ragazzi di via Panisperna con un soprannome affettuoso: il Cucciolo. Pontecorvo non apparirà però nella famosa foto che ritrae i cinque Ragazzi ma, più tardi, ammetterà: “Spesso mi chiedono dove sono. Io ho fatto la foto!”.

Il suo nome emergerà, pe la primissima volta, in un articolo nella rivista “La Ricerca Scientifica” dopo aver partecipato ai famosi esperimenti in cui si bombardavano i nuclei atomici con i neutroni lenti.

Nel 1936 Pontecorvo vince una borsa di studio per un soggiorno di 6 mesi all’estero e, su consiglio di Fermi, sceglie di andare all’Institut du Radium, a Parigi, per lavorare con i neovincitori del Nobel Frédéric e Irène Joliot-Curie. In questo periodo matura in lui un forte ideale politico, alimentato anche da Frédéric (che apparteneva alla Resistenza francese) e al cugino Emilio Sereni (esule antifascista e futuro parlamentare col Partito Comunista Italiano). La sua permanenza doveva essere di soli 6 mesi, ma gli viene data l’opportunità di rimanere con rinnovi di contratto di sei mesi in sei mesi fino al dicembre ’39, pochi mesi dopo l’entrata in guerra della Francia. Per le sue idee politiche e per la promulgazione delle leggi razziali, non può far ritorno in Italia. Il 13 giugno del 1940, fuggendo da una Parigi assediata dai nazisti, riesce a fuggire e a raggiungere gli Stati Uniti.

Grazie a Segrè e Fermi, riesce a trovare un lavoro per una compagnia petrolifera a Tulsa, Oklahoma. Qui, basandosi sulla tecnica del rallentamento dei neutroni assimilata a Roma, sviluppa un’ingegnosa tecnica per la rivelazione dei pozzi petroliferi, il così detto carotaggio neutronico. Negli anni della Seconda Guerra, gli Stati Uniti iniziano la corsa agli armamenti inaugurando il Progetto Manhattan ma Pontecorvo, probabilmente per le sue idee filocomunista, non viene arruolato. Chi lo chiama invece è il Canada, presso il laboratorio di Chalk River. Durante il periodo bellico il suo maggiore impegno riguarda la costruzione del reattore nucleare ad acqua pesante e tutte le problematiche legate alla sua progettazione.

Il periodo canadese è per Pontecorvo un’inesauribile fonte di ispirazione: matura alcune intuizioni geniali sulla fisica delle particelle elementari. Mette a punto un metodo radiochimico per la cattura dei neutrini solari; la tecnica non è perfetta ma getta importanti basi per l’esperimento, effettuato negli anni Sessanta, della definitiva cattura e stima del numero di neutrini solari.

Fra il 1944/45, Conversi, Pancini e Piccioni svolgono il famoso esperimento a Roma identificarono una nuova particella, circa duecento volte più pesante dell’elettrone, il muone. Questa particela ha come prodotto di decadimento solamente un elettrone, che non presentava un’energia ben definita ma assortita in un intervallo continuo; questo significava che il muone si divideva in un elettrone e, almeno, in altre due particelle neutre, invisibili alle strumentazioni.

Pontecorvo dedusse che la cattura del muone da parte del nucleo atomico, proprio come la cattura dell’elettrone, produce neutrini (la misteriosa particella predetta negli anni Trenta da Wolfgang Pauli per spiegare lo spettro del decadimento β). Scopre che l’interazione debole, scoperta da Fermi, ha un carattere molto più generale di quanto si pensasse. Ipotizzò inoltre che questi due neutrini fossero di natura diversa: uno legato al muone primario, l’altro legato all’elettrone. Pontecorvo si impone come uno dei massimi esperti mondiali sulla fisica del neutrino. Nel dopoguerra viene corteggiato da numerose università, compresa quella di Pisa, ma rifiuta tutte le offerte. Nell’estate del 1950, dopo aver festeggiato il compleanno in famiglia e senza avvertire nessuno, prende un volo per Stoccolma e da qui si sposta verso Helsinki La decisione è stata presa, Bruno attraversa la Cortina di Ferro e nascosto in un bagagliaio di un’auto raggiunge Leningrado, poi un ultimo viaggio in treno per raggiungere Mosca. Pontecorvo ha abbandonato l’Occidente ed è entrato in Unione Sovietica. La notizia desta un grande clamore e i giornali italiani titolano “Fuga a Mosca di uno scienziato atomico”, avanzando l’ipotesi (completamente priva di fondamento) che Pontecorvo abbia portato in dono a Stalin le sue competenze, e i suoi segreti, per costruire la bomba atomica. Per cinque anni nessuno in Occidente ha più sue notizie. Solamente nel febbraio del 1955 appare la sua prima dichiarazione sul Pravda, l’organo di stampa del Partito Sovietico.

 

Intanto Bruno si è trasferito a Dubna, nella famosa città atomica. La sua fama di ex studente di Fermi e la sua genialità lo precedono: tutti sono entusiasti di lavorare con lui. Viene messo a capo della divisione di fisica sperimentale del Laboratorio dei Problemi Nucleari, dove iniziano a prendere forma alcune delle sue idee più brillanti. Nel 1959 pubblica un lavoro (Neutrini elettronici e muonici) dove ipotizza l’esistenza di tre tipi di neutrini le cui proprietà sono rilevabili. Nasce la fisica dei neutrini ad alta energia. L’acceleratore di Dubna, nonostante fosse il più grande del tempo, non raggiungeva energie sufficientemente alte per dimostrare la sua ipotesi. Solamente qualche anno dopo (inizi degli anni Settanta), gli americani Ledermann, Schwartz e Steinberger confermarono sperimentalmente la teoria del fisico italiano. I tre vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1988 “per il metodo del fascio di neutrini e la dimostrazione della struttura doppia dei leptoni attraverso la scoperta del neutrino muonico.” Pontecorvo fu il grandissimo escluso e la comunità scientifica insorse, d’altronde fu lui che per primo effettuò ne effettuò la previsione.

Tra il 1957 e il 1967 Pontecorvo lavora sulla teoria del mescolamento leptonico. In grande sostanza i leptoni sono particelle elementari suddivise in tre famiglie: elettroni, muoni e tauoni. A ognuno di questa famiglia è associata un neutrino di diversa natura (il neutrino elettronico νe e il neutrino muonico νμ ed il terzo, il neutrino tauonico ντ fu teorizzato negli anni Settanta e osservato sperimentalmente nel 2000). La teoria elaborata da Pontecorvo afferma che i diversi neutrini nel vuoto possono trasformarsi gli uni negli altri. Questo fenomeno è detto oscillazione dei neutrini. Una notevole e importante conseguenza di questa teoria è che i neutrini siano dotati di massa. Questo fatto fu per la prima volta verificato per i neturini solari nel 1968; successivamente fu parzialmente confermato, tramite l’esperimento Super-Kamiokande, e confermato nel 2010 dagli esperimenti svolti nei Laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare del Gran Sasso.

 

Solamente nel 1978 Pontecorvo rientra in Italia, in occasione del settantesimo compleanno di Edoardo Amaldi. Comparvero già i primi sintomi del morbo di Parkinson, che non però non lo privò mai della lucidità mentale. Durante una delle sue ultime interviste, alla domanda se si fosse pentito della scelta di andare in URSS, Pontecorvo rispose:

 

“Ci ho pensato molto ma non riesco a dare una risposta. Io credo di essere sempre stato una persona per bene, anche se alle volte forse ho fatto delle scelte sbagliate. Ma cosa è più importante, fare le scelte giuste o essere una persona per bene?”.

 

Si spense a Dubna il 24 settembre del 1993.

 

Grazie alle sue intuizioni geniali, e ai suoi metodi di indagine, sono stati assegnati ben quattro Premi Nobel (1988, 1995, 2002, 2015).