Sabato 13 Febbraio 2016 - 01:00

Onde gravitazionali, 30 anni di lavoro per frazione di secondo

Parla padre dell'osservatorio Adalberto Giazotto, fisico dell'Istituto nazionale di fisica nucleare

Onde gravitazionali, i documenti originali degli studi di Einstein

Tutto è iniziato intorno alla fontana della Minerva, all'università La Sapienza di Roma. E' lì che all'inizio degli anni Ottanta, durante una chiacchierata in un momento di pausa di un convegno sulla teoria della relatività, è nato il progetto dell'osservatorio per le onde gravitazionali. Adalberto Giazotto, fisico dell'Istituto nazionale di fisica nucleare, che oggi ha 76 anni, si trovò a parlare con Alain Brillet, un ottico francese.

Un fisico e un ottico: il connubio, racconta Giazotto, era perfetto per il progetto. Ci vollero sette anni per avere l'autorizzazione e un lavoro 'spaventoso', che coinvolse una quindicina di scienziati. Ogni componente da progettare, tanti esperimenti che dovevano dare i risultati giusti, perché il tutto potesse partire. Poi l'accordo con gli americani - che parallelamente stavano realizzando un progetto simile oltre oceano - e la decisione di condividere tutto. E ancora, il periodo più duro, quello dei risultati che non arrivavano. 'Per cinque anni - ricorda - abbiamo raccolto dati insieme e non abbiamo visto un solo evento'. E i dubbi, perché il tutto aveva richiesto 'una grossa quantità di soldi dei contribuenti. Questa era una cosa che non mi faceva dormire la notte'. Infine il successo, che ripaga di tutto: 'Un risveglio importante'.

Giazotto ci accoglie nel suo ufficio al primo piano della palazzina principale del complesso di Cascina, in provincia di Pisa, dal quale ieri è stata annunciata al mondo la prima rilevazione di onde gravitazionali. E' in pensione dal 2007. Ma ancora lavora al miglioramento della macchina. Sulla lavagna formule sul rumore newtoniano. Tra le mani il progetto originale, presentato nel 1987 alla commissione dell'Infn incaricata di decidere sui nuovi progetti. Scritta a macchina, con la copertina verde. Ha ideato, realizzato e fatto funzionare questo posto, ne cononosce ogni vite e ogni bullone. E da qui non si muove: 'E' una cosa talmente coinvolgente che non te ne puoi andare'.

Come è nata l'idea?
Mi è venuta nei primi anni Ottanta, facendo una considerazione sui rilevatori delle onde grativazionali dell'epoca.

Perché ne esistevano già?
Sì, le barre criogeniche. Questi rilevatori avevano dei grossi problemi, e infatti non riuscivano a rilevare eventi gravitazionali. Si trovano tuttora nei laboratori Infn di Frascati, in provincia di Roma, e di Legnaro, nel padovano. La mia idea era vedere se si potesse creare un rilevatore con una sensibilità molto maggiore. Le masse di prova non dovevano più essere lunghe tre metri, come quelle delle barre criogeniche, ma distanti chilometri.

Quindi prima si adoperavano queste barre ghiacciate lunghe tre metri, mentre adesso si lavora con tubi di tre chilometri?
Esattamente.

Come è arrivato dall'idea alla realizzazione? Bisognava realizzare tutto da zero. Come ha fatto?
La cosa è stata abbastanza complicata. I tedeschi mi prendevano per pazzo, forse anche gli inglesi. I francesi no. Con Alain Brillet, un ottico di altissimo livello, decidemmo insieme di fare questa cosa. Io facevo il fisico all'Infn, Brillet lavorava in un laboratorio di ottica a Orsay, vicino a Parigi. Un giorno ci siamo incontrati e ci siamo detti i nostri interessi scientifici. L'idea era perfetta per essere fatta insieme. Lui è un ottico di altissimo livello e io avevo pensato alla parte di sospensione degli specchi.

Dove vi siete visti?
Intorno alla fontana della Minerva alla Sapienza a Roma, per un congresso sulla relatività generale, al quale io presentavo proprio i dati dei sistemi di attenuazione che poi abbiamo utilizzato per il progetto. Girando intorno alla fontana della Minverva ci siamo detti 'cominciamo questa impresa impossibile'.

E avete buttato giù un progetto?
Sì, eccolo, questo è il progetto: datato 1987. E' abbastanza corposo. Alain ne parlò al centro nazionale francese della ricerca e io all'Istituto nazionale di fisica nucleare. Abbiamo fatto in modo che la Francia e l'Italia si unissero in questa impresa. Questa è stata la chiave di tutto, senza di questo non l'avremmo fatto.

Ha presentato questo progetto al suo capo?
No, non avevo capi.

Quindi a chi ha presentato fisicamente il progetto?
Alla commissione scientifica nazionale seconda dell'Infn.

E cosa hanno detto?
Hanno avviato il solito procedimento per i progetti che implicano grosse spese. Nel 1994 abbiamo avuto l'approvazione. In questi sette anni abbiamo dovuto portare avanti una azione spaventosa di ricerca e sviluppo, sotto il controllo continuo di commissioni scientifiche. Questa è la procedura, non è che fosse una cosa particolare. Creammo un gruppo, sempre più grosso. Per ogni pezzo della macchina che andava costruita servivano esperimenti, i cui risultati andavano presentati. E' allucinante, ma si fa. Se uno vuole portare avanti un progetto, deve fare così.

Insomma quindi vale la solita regola che l'ispirazione vale l'1 per cento e tutto il resto è sudore.
Certo, esattamente.

Il progetto americano è nato prima o dopo?
Non ricordo esattamente ma abbiamo terminato la costruzione circa nello stesso periodo. E poi ci siamo messi in totale collaborazione. Nel 2004 abbiamo deciso di non metterci in concorrenza. Questo non era scontato per niente. I dati ora sono assolutamente interscambiati. E' stato un salto di qualità spaventoso rispetto a prima, quando eravamo in concorrenza. Anche perché per misurare la posizione degli eventi nel cielo ci vogliono tre macchine. Noi ne abbiamo una, loro le altre due. Se no non si può triangolare un evento. Se vuoi fare un osservatorio di onde gravitazionali, devi poter stabilire anche dov'è la sorgente.

Questo è stato reso possibile anche dal fatto che è tutto pubblico.
Certo qui è tutto pubblico. L'intero progetto è pubblico.

Come avete iniziato?
Abbiamo fatto cinque anni di presa dati insieme, con la nostra macchina e le due loro. Per cinque anni abbiamo preso dati insieme e non abbiamo visto un solo evento.

Così è nata l'idea di rafforzare la sensibilità degli strumenti?
Esatto.

Loro hanno fatto l'upgrade prima di voi, mentre voi lo state facendo adesso, e così sono stati loro a fare la prima rilevazione.
Esattamente. Hanno avuto una grande botta di fortuna. Hanno acceso la macchina per poco tempo e hanno subito trovato il segnale.

Per quanto tempo?
Qualche decina di giorni. Anche loro erano in fase di test, erano i primi test dopo l'upgrade.

Quindi anche nella scienza ci vogliono le botte...
Le botte quelle là, sì.

Però questo vuol dire che avevate visto giusto.
Ero molto depresso per quei cinque anni in cui non avevamo avuto neanche un evento nel cassetto. Neanche un evento confuso, di cui esaminare i dati con più attenzione per vedere meglio. Neanche quello. Ero estremamente timoroso che non avremmo visto mai niente. Questa cosa per me è stato un risveglio importante.

Come mettersi sul fiume a pescare e aspettare settimane senza prendere niente.
Esatto, avendo speso in più una grossa quantità di soldi dei contribuenti. Questa era una cosa che non mi faceva dormire la notte. Abbiamo speso speso molti milioni di euro per questa impresa, e uno se ne rende conto. Ci sono sei chilometri di roba sul terreno qui, con tecnologie di altissimo livello. Questo risultato ora ci apre una visione completamente differente.

Lei è in pensione ora?
Sì, dal 2007.

Però qui conserva l'ufficio. Vedo alla lavagna delle formule.
Sì, quello è il rumore newtoniano.

Che è una cosa che voi cercate di escludere dalla macchina.
Esattamente, per arrivare a frequenze ancora più basse.

Quindi lei sta ancora lavorando al miglioramento della macchina?
Sì, ci si diverte come si può.

Insomma questo è un lavoro a cui non si può rinunciare.
No, solo se uno diventa malato o colpito da demenza senile... Altrimenti questa è una cosa talmente coinvolgente che non te ne puoi andare. Se uno pensa a che cosa è questo evento gravitazionale che è stato rilevato e a cosa sono gli oggetti che l'hanno fatto. Questi buchi neri giganteschi. E' fantascienza anche per noi che siamo del campo. E' sconvolgente, oggetti che hanno 36 masse solari in cento chilometri, che viaggiano alla metà della velocità della luce.

Cosa ci riserva il futuro?
Io sono abituato ad andare avanti per step. Non immagino nulla, dobbiamo solo far diventare questi tre interferometri il primo osservatorio di onde grativazionali. Questo è il mio obiettivo.

Perchè qui va terminato ancora l'upgrade.
Sì, entro giugno dobbiamo terminarlo e fare in modo che insieme possiamo far partire quella che si chiama astronomia a onde gravitazionali. E poi da lì si parte.
 

Scritto da 
  • Fabio De Ponte
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