È ben noto che la partenza di Enrico Fermi per gli Stati Uniti nel 1939 pur essendo un colpo gravissimo per le ricerche di Fisica Nucleare svolte a Roma; tuttavia, segna un momento di crescita per i suoi principali collaboratori, in particolare Edoardo Amaldi, che si trovano improvvisamente investiti di responsabilità strategiche. 

Inoltre, entra in funzione a Roma l’acceleratore Cockroft-Walton progettato da Fermi, prima della sua partenza, che però entra in fase operativa solo più tardi presso l’Istituto Superiore di Sanità (figura seguente). Il gruppo di Fisici operanti a Roma si trova quindi in possesso di una nuova attrezzatura, di grande importanza scientifica e tecnologica. 

Anche il materiale umano si è profondamente rinnovato. Persi Fermi, Rasetti, Segrè, si acquisiscono i resti lasciati dalla diaspora di Arcetri e di Padova, in particolare Daria Bocciarelli. 

Anche Giulio Cesare Trabacchi viene acquisito alla ricerca di base, in seguito alla disponibilità del nuovo acceleratore. Ovviamente il capo indiscusso diventa Edoardo Amaldi, che si trasforma dal più assiduo collaboratore di Fermi, a guida dell’intero gruppo, almeno nel settore della fisica nucleare di base. Inoltre, nuovi elementi si affacciano alla ribalta. 

Il progetto ha tre finalità principali, le prime due strettamente connesse tra loro e la terza legata a un’importantissima ricorrenza per la storia della fisica che si celebra nel primo anno di progetto (2025). La prima finalità è la ricostruzione dello stato della ricerca in fisica a Roma negli anni della Seconda guerra mondiale, subito dopo la partenza di Enrico Fermi per gli Stati Uniti d’America (figura seguente), con particolare riferimento per la fisica nucleare. Una seconda finalità consiste nello studio delle traiettorie scientifiche e accademiche di alcuni dei personaggi “minori” dell’Istituto di Fisica di Via Panisperna. In ultimo, il progetto si propone di celebrare il centenario della meccanica quantistica con particolare attenzione per il ruolo di una rivista italiana, “Il Nuovo Cimento” della Società Italiana di Fisica, e per il ruolo delle Accademie scientifiche dell’epoca nello sviluppo e nell’accettazione della meccanica quantistica in Italia.

Da un punto di vista metodologico il progetto intende avvalersi essenzialmente di fonti primarie, archivistiche (quali manoscritti e corrispondenza) e a stampa (articoli scientifici). 

In riferimento alle prime due finalità si procederà a un’analisi della letteratura primaria avente per autori i fisici attivi presso l’Istituto di Fisica di Roma e, successivamente, all’analisi della corrispondenza scientifica, con particolare riferimento per figure quali Edoardo Amaldi, Gian Carlo Wick, Emilio Segrè.

Per quanto riguarda la terza finalità, è prevista la catalogazione dei principali articoli relativi alla meccanica quantistica apparsi sulle pagine de Il Nuovo Cimento nel periodo (1910-1940) e l’analisi di alcuni contributi particolarmente rilevanti.

L’impatto atteso del progetto è a due livelli: da un lato il progetto prevedibilmente restituirà un quadro più fedele su un periodo scarsamente studiato della storia della fisica in Italia e su protagonisti di tale storia spesso trascurati. Dall’altro il progetto, concentrandosi sulla storia interna della fisica, contribuirà a mettere in evidenza il valore culturale di questa disciplina, nonché le sue potenzialità didattiche.

Motivazioni e caratteristiche delle ricerche a Roma sulla diffusione protone nucleone

Daremo una approfondita descrizione della ricerca svolta a Roma nella nuova situazione, concentrandoci in particolare, sulle motivazioni e lo svolgimento degli studi sulla diffusione protone nucleone. Esistono alcune notevoli caratteristiche nella direzione strategica generale scelta da Amaldi (figura a destra). Ad esempio, è di straordinario interesse l’uso di caratteristiche del nuovo fenomeno di fissione nucleare per lo sviluppo di innovativi metodi di indagine sullo scattering protone neutrone. I risultati preliminari di Amaldi e collaboratori puntavano verso una asimmetria nel baricentro dell’ampiezza di diffusione in completo disaccordo con quanto previsto, e poi effettivamente trovato. Il rapporto complessivo tra il gruppo di Roma e il resto del mondo mostra una evoluzione estremamente significativa. Si passa dal tentativo di convincere la comunità scientifica sulla effettiva realtà della asimmetria, ad una seconda fase, in cui l’asimmetria è definitivamente scartata ma si tratta di evitare la pubblicazione del corrispondente lavoro principale sulla Physical Review. Studieremo anche in dettaglio il ruolo di Gian Carlo Wick (seconda figura in alto a destra) su queste questioni e i suoi rapporti con Heisenberg anche su tematiche che riguardano il progetto nucleare tedesco.

Traiettorie scientifiche e accademiche di alcuni dei personaggi “minori” di Via Panisperna

Inoltre, intendiamo continuare l’investigazione delle traiettorie scientifiche e accademiche di alcuni dei personaggi “minori” di Via Panisperna. 

Un case-study è costituito da Wick, di cui ora è possibile ricostruire le modalità di inserimento nello staff di Via Panisperna nel 1931, in apparenza “contro” Ettore Majorana, e le sofferte modalità di chiamata a Palermo dopo il concorso nazionale vinto nel 1937. L’archivio Segrè di Berkeley fornisce molte informazioni sull’azione di Segrè, nel rendere valida la chiamata a Palermo di Wick, e l‘azione di Fermi nel rendere possibile la chiamata alternativa a Padova. La situazione era ingarbugliata a causa del possibile interesse di Majorana, allora in servizio a Napoli, a essere chiamato a Palermo.

Un altro case-study, basato sui nuovi documenti dei servizi segreti inglesi, che intendiamo analizzare, riguarda la mancata partecipazione di Franco Rasetti al progetto militare Tube Alloys organizzato dagli Inglesi in Canada in parallelo e in collaborazione col Progetto Manhattan.

È anche prevista la prosecuzione delle ricerche su Aldo Pontremoli con riferimento al suo coinvolgimento nella spedizione polare del dirigibile “Italia” e alla sua attività scientifica presso l’Istituto di Fisica di Roma. 

Un altro tema di ricerca è l’attività scientifica e anche politica svolta da Bruno Pontecorvo a Parigi dal 1935, quando, con una borsa di studio, si trasferì da via Panisperna, a Parigi, fino al 1938, quando emigrò negli Stati Uniti. Questa ricerca, allargata anche all’attività svolta dalla moglie, Marianne Nordblom (recentemente sono stati aperti alla consultazione gli archivi al Churchill College che la riguardano), dovrebbe aiutare a far luce sulla decisione presa alcuni anni più tardi da Pontecorvo di trasferirsi definitivamente in Unione Sovietica. 

Sviluppo della Meccanica quantistica in Italia: 1900-1940. 

In vista del Centenario della nascita della meccanica quantistica (anno 2025), si intendono selezionare, catalogare e studiare gli articoli apparsi sulle pagine dell’organo della Società Italiana di Fisica “Il Nuovo Cimento riguardanti la meccanica quantistica a partire dai lavori di Planck (1900) fino allo scoppio della Seconda Guerrra Mondiale (1940). Si analizzeranno anche i contributi dati dalle varie Accademie italiane alla diffusione di questa nuova Meccanica, attraverso anche l’istituzione di premi e borse di studio.

Sono inoltre previsti due approfondimenti tematici. Il primo di essi riguarda il contributo di fisici italiani quali Antonio Garbasso e Antonino Lo Surdo alla vecchia meccanica quantistica (1913), attraverso la scoperta del cosiddetto “effetto Stark – Lo Surdo” e la sua interpretazione teorica alla luce della teoria di Bohr. Il secondo approfondimento è legato alle prime formulazioni della legge del corpo nero e cioè alla cosiddetta legge di Rayleigh-Jeans. Sebbene questa legge venga universalmente citata come un esempio del fallimento delle teorie classiche, essa non è mai stata scritta né da Rayleigh, né da Jeans, ma rappresenta una ricostruzione a posteriori, fatta per giustificare il successo della legge di Planck e l’affermarsi del “quanto di energia”. 

• Dipartimento di Fisica, Università di Genova 
• Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma 
• Dipartimento di Filosofia e Scienze dell’educazione, Università di Torino 
• Dipartimento di Informatica, Università di Verona 
• Deputazione di Storia Patria per le Province Parmensiù

• F. Guerra, N. Robotti, “The evolution of nuclear physics: from the discovery of radioactivity to fission and beyond”, capitolo del volume Cambridge History of the Nuclear Age, opera collettiva, in pubblicazione.(Cambridge University Press), 2023 
• F.Guerra, N.Robotti, “Tecniche sperimentali all’Istituto di Fisica dell’Università di Pisa al tempo della laurea di Enrico Fermi”, Quaderni di Storia della Fisica, 28, 39-60 (2022) 
• N. Robotti, “The discovery of the electron: J-J-Thomson 1897”, Il Nuovo Saggiatore, 38 (2022), 9-24 
• N. Robotti, “With a source so small to fit in one hand: Fermi and the discovery of neutron-induced radioactivity”, in Società italiana degli storici della fisica e dell’astronomia: Atti del XLI Convegno annuale (Arezzo, 6-9 settembre 2021), Pisa University Press, Pisa 2022, p. 174 
• M. Leone, “History of physics for physics education: challenges, opportunities and research directions”, in Società italiana degli storici della fisica e dell’astronomia: Atti del XLI Convegno annuale (Arezzo, 6-9 settembre 2021), Pisa University Press, Pisa 2022, pp. 253-262

• Nadia Robotti (Dipartimento di Fisica, Università di Genova) 
• Francesco Guerra (Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma)
• Matteo Leone (Dipartimento di Filosofia e Scienze dell’educazione, Università di Torino) 
• Francesca Monti (Dipartimento di Informatica, Università di Verona)
• Emanuela Colombi (Deputazione di Storia Patria per le Province Parmensi)