Giulio Cortini, da partigiano impiegato come artificiere nella Resistenza a fisico di importanti ricerche sull’antiprotone

Il racconto di Giulio Cortini scritto da Storie Scientifiche per il CREF. La storia di una grande figura del Novecento italiano, dall’impegno come artificiere nella Resistenza agli studi sull’antiprotone.

Giulio Cortini nasce il Primo dicembre del 1918 a Roma. Suo padre è un avvocato e desidera per il figlio una laurea in legge che gli consentisse di portare avanti lo studio legale, già ben avviato di famiglia. Il giovane Giulio però sceglie un’altra strada, poco battuta in quegli anni: si iscrive al Corso di Laurea in Fisica all’Università di Roma. È una scelta che in pochi capivano, perché quella professione è legata indissolubilmente all’idea di insegnamento (soprattutto nelle scuole secondarie) e non al concetto di ricerca scientifica.

Se il numero di iscritti nel suo anno da matricola era da considerare quasi irrilevante (erano in totale tre studenti) la qualità dei professori a Roma era molto alta. C’era Edoardo Amaldi, che dal 1938 era titolare della cattedra di Fisica Generale e che mantenne per i successivi 41 anni; c’era Francesco Severi per il corso di Analisi Matematica e c’era Giancarlo Wick che teneva un corso di Fisica teorica avanzata. Subito dopo la fine del conflitto mondiale arrivò a Roma anche Gilberto Bernardini che fu una figura chiave, insieme ad Amaldi, per la ripresa della Fisica in Italia.

Wick era diventato assistente di Fermi nel 1932 e diede importanti contributi, tra i quali citiamo il calcolo del momento magnetico della molecola di idrogeno e l’introduzione del Teorema di Wick che è uno strumento particolarmente utile nella Teoria Quantistica dei Campi. Cortini scelse lui come relatore della sua tesi e si laureò con lode nel 1942, mentre prestava servizio militare col grado di sottotenente.

Il 21 maggio del 1943 fu arrestato durante un pranzo in famiglia, perché considerato vicini agli ambienti della Resistenza, e fu condotto a Regina Coeli. Dopo un paio di mesi ci fu la caduta di Mussolini e un’ondata di gente iniziò a manifestare contro il regime fascista chiedendo la liberazione dei detenuti; due giorni dopo Cortini fu rilasciato. Uscito di galera, i capi della Resistenza romana lo scelsero come artificiere perché sapevano che era laureato in fisica. Ovviamente Cortini, per sua stessa ammissione, disse di essere un ignorante totale in materia e che acquisì alcune nozioni da un manuale dell’Hoepli, intitolato “Le mine”.  Durante questo periodo costruì vari ordigni esplosivi, tra cui quello esploso nell’attentato di via Rasella contro un reparto di forze tedesche che occupavano la città.

Fin dall’inizio della sua attività di ricerca fece parte di un gruppo, diretto da Amaldi, che studiò le evaporazioni nucleari prodotte dai raggi cosmici tramite la tecnica delle emulsioni nucleari, che era una tecnica del tutto nuova in quegli anni per Roma. Il modo in cui si misurò con questo nuovo metodo fu abbastanza singolare. Amaldi e Wick vennero a conoscenza della tecnica delle emulsioni nucleari, ma nessuno a Roma era competente in questo ambito di ricerca; decisero dunque di affidare questo compito a Cortini: “Tu occupati della lastre nucleari!”. Ma Cortini era un neofita e sviluppò la sua esperienza prima con Pancini e successivamente da autodidatta. Con un assegno di ricerca della durata di un anno, si traferì a Bruxelles dove trovò in Giuseppe Occhialini un nuovo maestro capace di indirizzarlo verso nuove tecniche per lo studio dei raggi cosmici.

È proprio all’Istituto di Roma che ottenne il suo risultato più importante. A Berkeley nel 1955 un gruppo di eminenti fisici, capitanati da Emilio Segrè e Owen Chamberlain, avevano predisposto un efficace esperimento per individuare l’antiprotone (l’antiparticella del protone). Questo esperimento valse loro il Premio Nobel nel 1959. Nello stesso tempo, In Italia si stavano esponendo ai raggi cosmici in alta quota alcune lastre nucleari. In particolare, in una delle lastre lanciate in un aeroporto vicino Cagliari nel 1953, si registrò l’annichilazione di una particella.

Si trattava di un antiprotone proveniente dai raggi cosmici? Il forte sospetto, sostenuto anche da Bruno Touschek (vista l’assenza di Amaldi a Roma in quel periodo), era che si trattasse di un fenomeno di annichilazione tra antiprotone e protone con la formazione di prodotti di evaporazioni corrispondenti ad un’energia di 2GeV. Questa osservazione fu chiamata “Evento Faustina”. Il problema principale era di verificare se effettivamente ci fosse questa grande produzione di energia. Il grande merito di Cortini fu quello di sviluppare una tecnica innovativa per la valutazione dell’energia di una particella in volo che passa attraverso più lastre. Dopo il ritorno di Amaldi a Roma, il gruppo pubblicò l’articolo dal titolo “Unusual event in cosmic rays” dove proposero i loro risultati. Grazie al suo prestigio, Amaldi intrattenne frequenti rapporti con il gruppo di Berkeley per cercare di unire i risultati, come si evince da questo estratto di una lettera del 29 marzo 1955 indirizzata a Segrè:

La mia proposta è però assai concreta e precisa. Ti mando a parte il prepint di un lavoro apparso nel Nuovo Cimento di marzo con la preghiera di leggerlo attentamente. Come vedrai c’è una buona probabilità che abbiamo osservato un antiprotone (l’evento viene chiamato Faustina ovverossia uno strano incidente). (…) Ora la mia proposta è la seguente: ci mettiamo d’accordo per lettera e voi montate l’esperienza e fate gli irraggiamenti…noi facciamo lo sviluppo. Il lavoro viene pubblicato insieme se viene fuori qualcosa che valga la pena.”

Nessuno meglio di Cortini può dirci come andò a finire:

Loro ci mandarono delle lastre che avevano esposto al fascio di antiprotoni prodotti dalla loro macchina che era entrata in funzione da poco e noi vi trovammo il primo evento del tipo Faustina: telegramma, congratulazioni. Ma naturalmente il prestigio di questo nuovo risultato, e di quelli che seguirono, rimase in gran parte loro.”

Solamente un anno dopo, nel 1956, Gilberto Bernardini propose all’Accademia Nazionale dei Lincei il conferimento del Premio Feltrinelli per la Fisica agli scopritori dell’antiprotone elencandoli in ordine alfabetico: Owen Chamberlain, Giulio Cortini, Emilio Segrè.

Bibliografia:

Guerra, B. Preziosi, “Ricordo di Giulio Cortini”, Il Nuovo Saggiatore – https://www.ilnuovosaggiatore.sif.it/download/34

https://agenda.infn.it/event/2016/attachments/26986/30967/antiprotone.pdf (per la lettera di Amaldi).

Maestri e allievi nella fisica italiana del Novecento – Luisa Bonolis.