Storie
«Lo scopo della fisica è arrivare a conoscere le leggi della natura. Più si va in profondità nella ricerca e nella conoscenza, più si trovano dei collegamenti logici tra i fenomeni che regolano l’universo, e così si scopre l’esistenza di un ordine naturale e di una bellezza intrinseca. Tutto questo porta da un lato a un’ammirazione verso ciò che ci circonda e dall’altro allo stupore verso la scienza che riesce a scardinare questi segreti e trovare nuove vie di indagine. È meraviglioso».
Lo asserisce pacatamente, con uno sguardo arguto, alquanto accomodante, Gian Francesco Giudice una delle menti più illuminate della fisica teorica a livello mondiale. Ascoltarlo è alquanto affascinante, desta ammirazione percepire come l’intelligenza umana sia capace di entrare nell’invisibile (almeno agli occhi umani) e plauso nel conoscere le tantissime ricerche e approfondimenti che a partire dagli anni Novanta a oggi, ha condotto in diverse realtà accademiche e istituti di ricerca sparsi nel mondo. Di sé stesso dice: «Mi sento prima di tutto un fisico teorico e lo ritengo un grandissimo privilegio perché è una professione veramente stupenda, piena di grandissime soddisfazioni. Il leitmotiv che ha sempre guidato i miei studi è andare alla caccia dei principi fondamentali della natura». È da qui che vogliamo partire. Come per ogni percorso, anche per quello di Gian Francesco Giudice, padovano, classe 1961, c’è stato un inizio. E il suo muove i primi passi all’ultimo anno del liceo: «La fisica inizialmente mi sembrava noiosissima, arida fino a quando al quinto anno abbiamo avuto un supplente. Le sue lezioni mi hanno entusiasmato e soprattutto una mi è rimasta impressa: spiegava come si ricavano le leggi della termodinamica a partire da quelle della meccanica. Quell’inaspettata connessione mi ha aperto la mente in una nuova direzione, facendomi intravedere la bellezza della fisica là dove ci permette di dedurre il funzionamento di certi fenomeni naturali, a partire dallo studio di altri eventi completamente diversi. Ancora oggi è qualcosa che mi lascia sbigottito, mi emoziona».
Laureato in fisica all’Università di Padova nel 1984, ha ottenuto il dottorato in fisica teorica presso la Sissa di Trieste, «è stata un’esperienza bellissima; lì ho cominciato a vedere che cos’è la ricerca». È stato Research associate del Fermi national accelerator laboratory presso Chicago, Research fellow all’Università del Texas nel gruppo del Premio Nobel Steven Weinberg, «una personalità incredibile, con una grande profondità di pensiero e lucidità». Poi ha lavorato all’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), e nel 1993 si è trasferito al Conseil européen pour la recherche nucléaire, (Cern), il più grande laboratorio di fisica delle particelle del mondo, situato al confine tra la Francia e la Svizzera, nei pressi di Ginevra. Qui «dove la fisica teorica primeggia nel mondo ed è unico per quella sperimentale», è da 10 anni che lo scienziato padovano ricopre il ruolo di direttore del Dipartimento di fisica teorica. «È un privilegio e un onore svolgere questa mansione – spiega – è un’esperienza favolosa, sono felicissimo di aver avuto questa opportunità estremamente gratificante. Credo profondamente nella missione del Cern, che è lo studio della scienza pura per fini pacifici. Per far avanzare la fisica fondamentale è necessario lo sviluppo di ricerca applicata e tecnologie di frontiera, di cui ne fruisce l’intera società. Come il web, nato al Cern nei primi anni Novanta per consentire agli studiosi di potersi scambiare i dati in modo veloce». Il prof. Giudice sottolinea che il centro «funziona grazie alla collaborazione internazionale e attrae grandi talenti da tutto il mondo. Ogni individuo è speciale e porta con sé qualcosa di unico. Siamo una grande famiglia e questo fa la differenza». Ricorda anche la collaborazione con Fabiola Gianotti (l’italiana che da gennaio 2016 è direttrice generale del Cern) che l’ha scelto per il suo ruolo nell’ente di ricerca: «Ho avuto il grandissimo onore e privilegio di lavorare fianco a fianco con lei; è stata un’esperienza straordinaria». Tanti sono i contributi di Gian Francesco Giudice alla fisica teorica. La sua attività di ricerca ha spaziato dalla formulazione di nuove teorie sulle particelle elementari, alle loro applicazioni nello studio dell’universo primordiale. Inoltre approfondimenti sulle implicazioni teoriche del bosone di Higgs, conosciuto come “la particella di Dio”, un elemento fondamentale scoperto sperimentalmente nel 2012 al Cern, grazie al Large hadron collider (Lhc), il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo. Il lavoro di Giudice si è concentrato su alcune delle domande fondamentali della scienza contemporanea: perché esiste la materia, cosa c’era prima del Big Bang e quale ruolo svolge l’energia del vuoto nella nascita e nell’evoluzione del cosmo. Il ricercatore si è dedicato alla fisica teorica avanzata, approfondendo due grandi filoni: la supersimmetria e le dimensioni spaziali extra. La supersimmetria è una teoria che amplia le idee di Einstein sullo spazio e sul tempo, proponendo l’esistenza di trasformazioni che non modificano le leggi della fisica e che spiegano il comportamento ordinato e prevedibile dell’universo. Secondo questa teoria, potrebbero esistere dimensioni aggiuntive con proprietà matematiche particolari, suggerendo che lo spazio-tempo che conosciamo sia solo una parte di una realtà più ampia. «La supersimmetria sembrava in grado di spiegare alcune caratteristiche del bosone di Higgs e si sperava che l’Lhc potesse confermarla sperimentalmente. Tuttavia, finora non sono emerse prove dell’esistenza della supersimmetria, creando così un momento di impasse nella ricerca». Un secondo filone approfondito da Giudice è quello delle dimensioni spaziali extra, nascoste: «Questi studi suggeriscono che lo spazio nel nostro universo, che percepiamo come tridimensionale, possa in realtà contenere altre dimensioni non visibili direttamente». A proposito dell’epistemologia e del futuro che attende la scienza, l’esperto conclude dicendo che «non credo nell’esistenza di una “teoria finale” che spieghi tutto. La conoscenza è un percorso senza confini: ogni scoperta apre nuove domande. Un esempio è l’identificazione del bosone di Higgs, che ha segnato un punto di partenza, non di arrivo. Questo vale anche per la comprensione dell’origine dell’universo: non ci sarà mai una conoscenza assoluta con cui si può spiegare ogni cosa, ma una continua ricerca di leggi sempre più profonde. La natura riserverà sempre nuove sorprese e noi continueremo a porci nuove domande, alla ricerca di risposte».
Il Conseil européen pour la recherche nucléaire, il più grande laboratorio di fisica delle particelle del mondo, studia l’origine dell’Universo attraverso acceleratori come l’Lhc, dove si fanno collidere particelle per esplorare la materia più profonda.
Gian Francesco Giudice è direttore del Dipartimento di fisica teorica del Cern, il laboratorio europeo di fisica delle particelle con sede a Ginevra, da gennaio del 2016. Padovano, è una tra le figure internazionali più rilevanti nella fisica teorica delle particelle elementari, dando contributi fondamentali alla comprensione del mondo subnucleare e delle sue conseguenze per la storia primordiale dell’Universo. Ha scritto due libri, Prima del Big Bang. Come è iniziato l’universo e cosa è avvenuto prima (pag. 252, edizioni Rizzoli) e Odissea nello zeptospazio: Un viaggio nella fisica dell’Lhc (pag. 356, edizioni Springer)
