NOTIZIE – New York. C’è una parola nella fisica moderna che compare dappertutto. Equazioni, teorie le più disparate, bizzarri fenomeni naturali, Premi Nobel: sono tutti degli Yang-qualcosa, tanto da far pensare a un massiccio caso di omonimia. L’impressionante mole di scoperte risale tutta ad una persona sola: Chen-Ning Yang, per gli amici Frank, senza dubbio lo scienziato che ha contribuito a plasmare la nostra attuale visione dei fenomeni naturali più di ogni altro. Al C. N. Yang Institute for Theoretical Physics di Stony Brook, Frank è di casa. E non solo perché il centro di ricerca porta il suo nome.
La maggior parte delle incredibili scoperte della sua carriera scientifica hanno avuto luogo proprio attorno a Stony Brook, dove approdò dopo aver studiato a Chicago sotto la supervisione di Enrico Fermi, di cui Frank ricorda: “Lavorare con Fermi ha avuto un’enorme influenza su di me: ho imparato quali problemi lui considerava importanti e come affrontarli.” L’ottantanovenne fisico cinese, ora direttore onorario della Tsinghua University di Pechino, torna a Stony Brook ogni anno per raccontare ai vecchi amici le sue nuove scoperte con l’entusiasmo di sempre…
La sua ricerca attuale si concentra sulla fisica dello stato solido e riprende alcuni tuoi articoli scritti decine di anni fa. Non è curioso che delle idee che erano oggetto di ricerca allora siano tornate di moda dopo così tanti anni?
L’avvento della Meccanica Quantistica dette il “la” a un’enorme quantità di nuovi problemi matematici, alcuni dei quali molto difficili. Negli anni Sessanta, Elliot Lieb e io scoprimmo che alcuni di questi problemi potevano essere risolti esattamente nel caso in cui la particella in moto fosse confinata in una sola dimensione spaziale. Questi sviluppi portarono alla formulazione dell’equazione in seguito chiamata di Yang-Baxter, che fu un punto di svolta per la fisica e la matematica. All’epoca, le nostre soluzioni esatte non potevano essere messe alla prova degli esperimenti. Miracolosamente, vent’anni dopo, negli anni Novanta, la nuova tecnologia laser rese possibili questi test sperimentali: era la nascita della fisica degli atomi freddi e del rinato interesse in quegli antichi articoli.
Se facciamo un esperimento e poi lo confrontiamo con lo stesso esperimento visto riflesso in uno specchio, il risultato è diverso: la natura non è invariante rispetto all’inversione spaziale (chiamata “parità” in gergo tecnico). La scoperta della violazione della parità, che le valse il Premio Nobel insieme a T. D. Lee, fu una doccia fredda per la comunità scientifica…
La violazione della parità è un termine tecnico per la violazione della simmetria tra destra e sinistra. Prima del nostro articolo, si credeva che la simmetria destra-sinistra fosse rispettata al 100% negli esperimenti. In seguito a qualche esperimento bizzarro, ci mettemmo a studiare questo pregiudizio e trovammo, con nostra grande sorpresa, che nessuno aveva mai testato in dettaglio se questa simmetria fosse vera. E proponemmo una nuova serie di esperimenti per metterla alla prova. Quando Lee e io scrivemmo l’articolo nel 1956, non ci immaginavamo che gli esperimenti proposti avrebbero scoperto alcuna violazione della simmetria tra destra e sinistra: eravamo in cerca di una conferma, non di una violazione.
Wu guidò il primo gruppo che fece questi esperimenti e scoprì che questa simmetria tanto amata presentava dei difetti minuscoli ma sottili. Nessuno se lo aspettava, tanto meno la stessa Signora Wu… Subito dopo, la scoperta fu confermata in una miriade di altri esperimenti. Il perché di questa minuscola violazione? Rimane tuttora uno dei più grossi misteri irrisolti della fisica fondamentale.
Quali consigli daresti a un giovane studente che vuole scegliere la ricerca in fisica? Ci sono fenomeni fisici che trovi ancora affascinanti, dopo averne scoperti e spiegati così tanti?
Agli studenti mi sento di dire: cercate di capire se il vostro talento e i vostri interessi sono nella fisica. In questo caso, questa scienza può rappresentare una carriera molto gratificante. Ci sono ancora moltissimi aspetti della ricerca che mi affascinano. Ma il più importante di tutti, oltre ad essere il più misterioso e sorprendente, è perché la moltitudine dei fenomeni naturali, di per sé incredibilmente complicati, osservano tutti delle regole matematiche fondamentali, unificanti, sottili ed eleganti!
