Fisicamente

di Roberto Renzetti

Giovanni Battimelli

(Dipartimento di Fisica, Università “La Sapienza”, Roma)

Tratto dal numero 7 di “Studi
meridionali”, Quaderni del Centro Dorso, Avellino2003, dedicato a Oscar
D’Agostino

1. I primi passi: la formazione del gruppo e il sostegno istituzionale

Appena giunto a Roma come professore di fisica teorica, nel 1926, Fermi aveva deciso, d’accordo con il direttore dell’Istituto Orso Mario Corbino, di trasformare l’Istituto di Fisica di Via Panisperna in un moderno centro di ricerca paragonabile ai migliori esistenti all’estero. Una prima operazione fu quella di rafforzare la ricerca sperimentale nei settori d’avanguardia della fisica atomica; per raggiungere questo obiettivo Fermi aveva il candidato giusto, il suo coetaneo e vecchio compagno di studi universitari a Pisa Franco Rasetti. Nel gennaio del 1927 Rasetti venne chiamato a Roma come assistente di Corbino; tre anni dopo entrò nella terna dei vincitori di un concorso bandito dall’Università di Catania e Corbino riuscì a farlo chiamare a Roma come professore ordinario di spettroscopia. Il secondo passo fu quello di reclutare un gruppo di studenti di elevate capacità. Lo stesso Corbino durante una sua lezione di fisica sperimentale per ingegneria annunciò che all’Istituto di Fisica c’era posto per studenti che avessero interesse per la ricerca in fisica pura. Nel corso dei primi mesi dell’anno accademico 1927-28 passarono da ingegneria a fisica Emilio Segrè, Edoardo Amaldi e Ettore Majorana, tutti giovanissimi; questi “ragazzi di Via Panisperna” costituirono i primi allievi della cosiddetta “scuola di Fermi”.

            Per la formazione scientifica di questi giovani Fermi cominciò a tenere regolarmente dei seminari informali:

Nel tardo pomeriggio – ricorda Segrè – ci si riuniva nel suo studio e la conversazione si trasformava presto in una lezione. […] Trovo in un libretto di appunti sulle lezioni di quei tempi i seguenti argomenti: teoria del corpo nero, viscosità dei gas, meccanica ondulatoria (formulazione dell’equazione di Schrödinger); analisi tensoriale; teoria della dispersione ottica; curva gaussiana degli errori; teoria di Dirac dello spin elettronico. […] Ogni tanto Fermi spiegava un lavoro che aveva appena finito di leggere. E’ appunto in questo modo che apprendemmo il contenuto dei lavori di Schrödinger e di Dirac via via che uscivano. Non avevamo mai da lui corsi regolari.

Un’altra testimonianza dello stile didattico adottato da Fermi con i membri del suo gruppo ci è fornita da Rasetti:

La personalità unica di Fermi, la poca differenza di età fra docenti e discepoli, l’affinità negli interessi scientifici e persino nelle ricreazioni al di fuori dell’attività universitaria, creavano tra i membri dell’Istituto un’amicizia personale, un affiatamento quali raramente hanno legato un gruppo di ricercatori. Nulla vi era di formale nel modo in cui Fermi ci insegnava le teorie fisiche più recenti, prima di tutte la nuova meccanica quantistica […]. Si tenevano riunioni che si potrebbero chiamare seminari, ma senza alcun orario o altro schema prestabilito, su argomenti suggeriti sul momento da una domanda che uno di noi faceva a Fermi, o da qualche risultato sperimentale che avevamo ottenuto e che si trattava di interpretare, o infine da un problema che Fermi stava studiando o che aveva risolto o che cercava di risolvere.

Si trattava di uno stile di lavoro e di rapporti lontano dalla tradizione accademica italiana, che costituì un modello al quale i suoi allievi continuarono a ispirarsi. E’ ancora Rasetti, per riconoscimento unanime il più bravo fisico sperimentale del gruppo, a ricostruire le attività di ricerca  dei primi anni:

L’attività negli anni 1927-31 si svolse quasi interamente nel campo della spettroscopia atomica e molecolare […] anche perché ne conoscevamo bene la tecnica ed avevamo strumenti adeguati. Fermi partecipava agli esperimenti e all’interpretazione teorica dei risultati. Egli non era, né fu mai, uno sperimentatore raffinato nelle tecniche di precisione, ma aveva un’intuizione acutissima di quali fossero gli esperimenti cruciali per risolvere un determinato problema, ed andava diritto allo scopo senza curarsi di particolari inessenziali. Analogamente, nella teoria egli si avvaleva di qualunque mezzo lo portasse più direttamente al risultato, servendosi della sua padronanza dei mezzi analitici se il caso lo richiedeva, altrimenti ricorrendo a calcoli numerici, incurante di eleganze matematiche.

Nel 1927 era stato riformato il Consiglio Nazionale delle Ricerche, con un sostanziale consolidamento della struttura istituzionale e con una promessa governativa di progressivo incremento delle risorse finanziarie; ne era stato nominato presidente Guglielmo Marconi, che con Corbino aveva ottimi rapporti. Fermi divenne nel settembre del 1927 segretario del Comitato per la Fisica del CNR, e con Antonio Garbasso, direttore dell’Istituto di Fisica di Firenze e presidente dello stesso Comitato, ebbe un ruolo determinante nell’orientare la distribuzione delle risorse disponibili superando la logica dei finanziamenti “a pioggia”, e concentrando i fondi disponibili a favore delle ricerche in fisica nucleare presso l’Istituto di Roma e delle ricerche sulla fisica dei raggi cosmici presso l’Istituto di Firenze.

            A partire dal 1929 Fermi e Rasetti cominciarono a rendersi conto che il campo della spettroscopia e della fisica atomica stava esaurendosi, perché dopo l’avvento della meccanica quantistica tutte le questioni fondamentali erano state risolte sia dal punto di vista teorico che sperimentale; presto si convinsero che la fisica del futuro doveva puntare all’esplorazione del nucleo atomico e cominciarono a orientare i loro interessi nel campo della fisica nucleare. Segrè ricorda che questa decisione “non era però un capriccio o un desiderio di seguire una moda scientifica, ma il risultato di mature riflessioni e di un piano studiato da Fermi e dai suoi amici che lo avevano dibattuto nei particolari, anche con accanimento“. Corbino si fece autorevolmente portavoce di questo progetto di riorientamento scientifico del gruppo: il 21 settembre 1929 a Firenze, in occasione della riunione annuale della Società Italiana per il Progresso delle Scienze (SIPS), pronunciò un celebre discorso, dal titolo I nuovi compiti della fisica sperimentale, preparato e discusso in dettaglio con Fermi e Rasetti. In esso sosteneva con forza la necessità di un progetto di modernizzazione della ricerca scientifica italiana secondo tre direttrici principali: la fondazione di laboratori di ricerca nazionali ben attrezzati, sul modello di quanto era stato fatto nei paesi più avanzati come la Germania, la Gran Bretagna e gli Stati Uniti; la formazione di ricercatori, sia teorici sia sperimentali, attraverso l’istituzione di borse di studio per l’estero; la concentrazione di finanziamenti, risorse materiali e ricercatori nei settori più promettenti. Molti campi di ricerca, sosteneva Corbino, erano in via di esaurimento, e non soltanto quelli tradizionali della fisica classica ma anche la fisica atomica e la spettroscopia, mentre egli vedeva aperte molte possibilità “sulla via dell’aggressione del nucleo atomico, il più seducente campo della fisica di domani“. Per realizzare questo ambizioso progetto Fermi tentò, con l’aiuto di Corbino, di ottenere la creazione di un Istituto Nazionale di Fisica dotato di mezzi adeguati.

            Il 29 marzo 1929 Fermi era stato nominato da Mussolini membro della Reale Accademia d’Italia e il giorno seguente si era iscritto al Partito Nazionale Fascista.  Il 31 gennaio del 1930 egli fu ricevuto in udienza privata dal Duce per la consegna di un memorandum, in cui si proponeva quanto segue:

1° L’Istituto di Fisica della R. Università di Roma è trasformato in Istituto Nazionale di Fisica (ente autonomo), alle dirette dipendenze del Ministero dell’Educazione nazionale.

2° L’Istituto sarà a disposizione dell’Università per i corsi di fisica, per le esercitazioni, ecc.

            3° Oltre a questi compiti didattici l’Istituto avrà la funzione di eseguire ricerche di fisica.

4° Il personale stabile dell’Istituto sarà costituito dall’attuale personale, il quale seguiterà ad appartenere all’Università di Roma.

5° I mezzi finanziari dell’Istituto saranno costituiti: a) dalla dotazione che l’Istituto riceve attualmente dall’Università, e che verrà mantenuta a titolo di contributo per i servizi didattici che l’Istituto continuerà a disimpegnare; b) da un contributo annuo dello Stato di L. 200.000; c) da eventuali contributi di enti o privati.

6° Questi mezzi verranno utilizzati, oltre che per acquisto di materiale, spese per ricerche, ecc., anche per dare borse di studio che permettano ad alcuni studiosi di lavorare nell’Istituto.

Mussolini fece inviare il progetto al ministro dell’Educazione Nazionale Balbino Giuliano, che ricevette anche una visita di Corbino e Fermi. I due non riuscirono però a convincerlo:

Ho già avuto occasione – scriveva il ministro alla Presidenza del Consiglio – di ricevere il sen. Corbino e l’accademico d’Italia prof. Fermi, i quali mi hanno esposto il progetto di cui nell’appunto inviatomi dall’E.V. In linea di massima mi sembra opportuno, per ragioni ideali oltre che finanziarie, non spezzare l’unità degli Istituti che fanno parte di ciascuna Università. Penso invece che tale unità debba essere mantenuta anche perché i singoli Istituti, pur nell’ambito dell’Università da cui dipendono, possono avere ogni libertà d’azione così dal punto di vista didattico che scientifico.

            Qualora dovesse accogliersi la proposta fatta per l’Istituto fisico di Roma, non vi sarebbe poi motivo di respingere analoghe eventuali richieste riflettenti altri Istituti scientifici o clinici forniti di patrimoni vistosi, cosa che determinerebbe una lenta e progressiva disgregazione dell’ente Università.

            Del resto, prescindendo da quanto ho finora esposto ed esaminando il merito della proposta concernente l’Istituto fisico di Roma, osservo che questo, pur divenendo autonomo, dovrebbe rimanere, per la parte didattica, a disposizione dell’Università, dalla quale continuerebbe a ricevere l’attuale dotazione, ed anche il perosnale ad esso addetto seguiterebbe ad appartenere all’Università. Da tutto ciò non potrebbe che derivare un organismo ibrido.

            La proposta poi importerebbe un onere annuo di L. 200.000, il cui stanziamento dovrebbe essere richiesto alla Finanza, cosa che non sembra facile ottenere in questi momenti, nei quali s’intendono in ogni modo restringere le spese.

            Per questi motivi non ritengo di poter dare parere favorevole sulla proposta.

Le valutazioni del ministro (definite “miopiche” da Segrè) erano in realtà abbastanza scontate: stupisce semmai, soprattutto per quanto riguarda Corbino, l’ingenuità con cui il progetto era stato presentato; in ogni caso l’idea era stata esplicitata, e costituisce un’interessante chiave di lettura dei comportamenti istituzionali del gruppo romano negli anni seguenti.

            Fermi e Corbino dovettero dunque abbandonare l’idea di trasformare l’Istituto di Via Panisperna in ente parastatale, ma continuarono a perseguire il loro scopo in maniera diversa. Innanzitutto riuscirono a ottenere risorse finanziarie piuttosto cospicue dal CNR: come  ricorda Franco Rasetti, i finanziamenti di cui potè disporre il gruppo Fermi nei primi anni Trenta costituirono “una ricchezza favolosa, se si considera che la media per gli istituti di fisica delle università italiane era circa un decimo di quella somma“. Borse di studio vennero inoltre ottenute dal CNR, dalla Fondazione Volta presso l’Accademia d’Italia (una istituzione voluta dalla Edison di Giacinto Motta), e dall’International Board of Education della Fondazione Rockefeller. Un indispensabile supporto logistico in temini di materiali costosi e di strumentazione fu infine offerto dal Laboratorio fisico della Sanità Pubblica: creato per impulso di Corbino nel 1923 col nome di Ufficio del radio, dipendente dal Ministero dell’Economia Nazionale, e poi trasferito con la nuova denominazione alle dipendenze del Ministero dell’Interno come organo tecnico dotato di specifiche competenze in campo sanitario, il Laboratorio era diretto da Giulio Cesare Trabacchi, assistente dello stesso Corbino, e in realtà aveva sede presso l’Istituto di Via Panisperna in seguito ad apposita convenzione tra il Ministero e l’Università. Il Laboratorio era dotato di risorse proprie sul bilancio dell’Interno: senza il suo sostegno, e in particolare senza il suo costosissimo radio e senza i suoi preparati chimici, ben poca attività sperimentale avrebbe potuto svolgere il gruppo di Fermi negli anni Trenta; e infatti nel gergo interno dell’Istituto Trabacchi aveva il nomignolo di “Divina Provvidenza”. A Roma si faceva dunque qualcosa di più  della “fisica povera“, che aveva bisogno solo di “spago e ceralacca“, di cui parla Emilio Segrè; Corbino e Fermi, d’altra parte, se avevano ottenuto buoni risultati sul piano finanziario, non avevano avuto nulla sul piano istituzionale, e i loro allievi ne avrebbero risentite di lì a qualche anno gravi conseguenze. Non c’è dubbio infatti che questa frammentazione e occasionalità delle risorse disponibili aveva i suoi inconvenienti, in quanto non permetteva una programmazione scientifica costante e di lungo periodo, e inoltre esponeva l’attività ai contraccolpi di qualunque mutamento di equilibri accademici e politici.

2. La visibilità internazionale

All’epoca in cui Fermi e i suoi decisero di orientare i loro interessi di ricerca verso la fisica nucleare, si conoscevano già varie proprietà del nucleo atomico. Si sapeva per esempio che la maggior parte dei nuclei che esistono in natura sono stabili, mentre altri nuclei sono radioattivi, cioè si trasformano spontaneamente in nuclei di altri elementi con un diverso valore della carica elettrica. I processi, o decadimenti radioattivi, allora noti erano quelli che avvenivano o con l’emissione di una particella alfa (cioè un nucleo di elio), o con l’emissione di una particella beta (un elettrone), accompagnati in generale dall’emissione di radiazione elettromagnetica di altissima frequenza (raggi gamma). Ciò dimostrava che il nucleo atomico era una particella composta; il problema centrale era quello di studiare le particelle che compongono il nucleo e le forze che le tengono insieme. A quell’epoca si conoscevano soltanto due particelle fondamentali: il protone (o nucleo di idrogeno) e l’elettrone, e quindi si riteneva che i nuclei di tutti gli elementi fossero composti di elettroni e protoni. Ma quest’ipotesi portava a una serie di risultati paradossali. Mentre per esempio con la meccanica quantistica si riusciva a spiegare, almeno approssimativamente, l’emissione delle particelle alfa dai nuclei radioattivi, restavano inesplicabili sia la presenza degli elettroni nel nucleo, sia certe particolarità della loro emissione. Proprio per fare il punto sui problemi ancora irrisolti in fisica nucleare Fermi ebbe l’idea di organizzare un Congresso Internazionale di Fisica Nucleare, che si tenne a Roma dall’11 al 17 ottobre del 1931.

            Il congresso fu organizzato dall’Accademia d’Italia, nell’ambito della Fondazione Volta. Sia Gugliemo Marconi, in qualità di presidente dell’Accademia d’Italia, sia Corbino, che era membro del Consiglio di Amministrazione della Edison, si impegnarono a fondo nel reperimento dei finanziamenti e nella organizzazione anche politica del convegno, che alla fine verrà a costare una cifra altissima per l’epoca, oltre 200.000 lire. Il congresso di Roma venne anche utilizzato a fini propagandistici dal regime; lo stesso Mussolini intervenne alla seduta inaugurale del congresso e poi ricevette i congressisti a Palazzo Venezia. L’organizzazione scientifica fu affidata a Fermi, che invitò gli scienziati più prestigiosi a livello mondiale nel campo della fisica nucleare, e intervenne per definire il taglio e i contenuti delle relazioni.

            Il Congresso di Roma, al di là degli aspetti di regime, rappresentò la prima entrata in scena del gruppo Fermi sul palcoscenico internazionale della fisica nucleare; vi presero parte i nomi più prestigiosi nel campo della meccanica quantistica e della fisica nucleare, da Marie Curie a Niels Bohr, da Patrick Blackett a Robert Millikan, da Arthur Compton a Werner Heisenberg e Wolfgang Pauli; la riunione ebbe un’importanza scientifica enorme, in quanto costituì un catalizzatore nello scambio di idee e risultati e nella discussione di nuove ipotesi sulla fisica del nucleo e sulla natura della radiazione penetrante nei raggi cosmici, e servì a mettere a fuoco i problemi centrali, sia teorici che sperimentali, ancora aperti in questi campi. A conclusione del congresso di Roma Corbino pronunciò un discorso, non pubblicato negli atti, che si rivelerà profetico:

Io penso che l’andamento futuro della fisica del nucleo sarà grandemente influenzato da questa settimana di vita comune, di cui i risultati profondi si vedranno forse in tutti i lavori che si matureranno in questo campo per parecchi anni. E questo era lo scopo principale che i promotori del convegno, me per primo, avevano di mira.

La profezia di Corbino non stentò ad avverarsi: nel 1932 fu effettuata una serie di nuove importanti scoperte destinate a rivoluzionare la fisica nucleare: nel febbraio James Chadwick scoprì il neutrone al Cavendish Laboratory di Cambridge; nel settembre Karl Anderson al California Institute of Technology scoprì il positrone (o elettrone negativo); poco dopo la sua scoperta fu confermata a Cambridge da Patrick Blackett e Giuseppe Occhialini, che riuscirono anche a fotografare in camera di Wilson la creazione di coppie elettrone-positrone confermando la teoria di Dirac; in quello stesso anno H. Urey, F. G. Brickwedde e G. M. Murphy scoprirono il deutone (o nucleo di deuterio), composto da un protone e un neutrone. Nel luglio 1932 a Parigi si svolse un altro importante congresso di fisici nucleari: in questa occasione Fermi fu incaricato di presentare una relazione (da lui scritta nella primavera, cioè prima della scoperta del neutrone) sullo stato della fisica nucleare, dal titolo Lo stato attuale della fisica del nucleo atomico. In essa Fermi mise in luce le difficoltà e i paradossi legati al modello di nucleo composto da elettroni e protoni, e accennò all’ipotesi del neutrino proposta da Pauli al congresso di Roma del 1931.

            Poco dopo la pubblicazione del lavoro di Chadwick che dimostrava l’esistenza del neutrone, a Roma Ettore Majorana sviluppò l’idea di nucleo composto da protoni e neutroni (cioè senza elettroni al suo interno) e elaborò una teoria delle forze nucleari che legano queste particelle, calcolando l’energia di legame di vari nuclei leggeri. Fermi si rese subito conto dell’importanza di questo lavoro e esortò il suo giovane amico a pubblicarlo, ma ricevette un netto rifiuto perché Majorana considerava i suoi risultati ancora troppo incompleti. Soltanto l’anno successivo, quando Majorana si recò a Lipsia per alcuni mesi presso l’istituto di Heisenberg, fu convinto da quest’ultimo a pubblicare il suo lavoro sulle forze nucleari, oggi chiamate nella letteratura scientifica “forze di Majorana”.

Nell’ottobre del 1933 Fermi partecipò a Bruxelles al settimo Congresso Solvay, a cui erano presenti tutti i più importanti fisici nucleari del mondo, da Chadwick a Blackett, da Rutherford a Lise Meitner, dai coniugi Joliot-Curie a  Lawrence, e  vari fisici teorici che avevano contribuito alla creazione della nuova meccanica quantistica come Bohr, Heisenberg, Pauli, Dirac e Gamow. Stimolato dalle discussioni avvenute al Congresso di Bruxelles, in meno due mesi Fermi  completò il suo celebre lavoro sulla teoria del decadimento beta, pubblicato con il titolo Tentativo di una teoria dei raggi beta. Così Rasetti ricostruisce la genesi di questa teoria:

Nell’autunno del 1933 Fermi ci mostrò un articolo che aveva meditato e scritto nelle prime ore del mattino da parecchi giorni, già in forma completa di tutti gli sviluppi matematici, su una teoria dell’emissione dei raggi beta fondata sull’ipotesi di Pauli del neutrino, dalla quale si deducevano risultati precisi sulle caratteristiche quantitative del fenomeno. Poche teorie della fisica moderna sono state così originali, così feconde di risultati […] come la teoria di Fermi dei raggi beta, che ancor oggi domina non più soltanto l’ordinario processo beta (che rappresenta la trasformazione di un neutrone in un protone, con creazione di un elettrone ed un neutrino) ma anche numerose trasformazioni di particelle instabili.

Nella sua teoria Fermi riprese l’ipotesi di Pauli del neutrino e utilizzò l’idea che protone e neutrone fossero due stati differenti dello stesso “oggetto fondamentale”, ma aggiunse un’ipotesi radicale per spiegare la provenienza dell’elettrone emesso nel decadimento beta: quest’ultimo non preesisteva nel nucleo prima di esserne espulso, ma veniva creato insieme al neutrino nel processo di decadimento, contestualmente alla trasformazione di un neutrone in un protone, “in modo analogo alla formazione di un quanto di luce che accompagna un salto quantico di un atomo“. Fermi inviò una prima versione di questo lavoro, in cui esponeva i risultati principali delle sue riflessioni, alla prestigiosa rivista inglese Nature; ma l’articolo venne rifiutato perché conteneva troppe congetture ed era “astratto e troppo lontano dalla realtà fisica“. La versione preliminare della teoria venne così pubblicata sulla rivista del CNR, La Ricerca Scientifica; all’inizio del 1934 un lavoro più esteso apparve sul Nuovo Cimento e, tradotto in tedesco, sulla prestigiosa rivista Zeitschrift für Physik. La teoria di Fermi del decadimento beta aprì un nuovo importante campo della fisica delle particelle elementari, la cosidetta fisica delle “interazioni deboli”.

3. Le ricerche sui neutroni

Nel gennaio del 1934 Irène Curie, la figlia di Marie e Pierre Curie, e suo marito Fréderic Joliot, che lavoravano al Laboratoire du Radium a Parigi, annunciaronola scoperta della radioattività artificiale. La scoperta era il coronamento di due anni di importanti ricerche iniziate con lo studio della misteriosa radiazione, estremamente penetrante, emessa dal berillio bombardato con particelle alfa provenienti da una sorgente di polonio. La scoperta della radioattività artificiale fatta dai coniugi Joliot-Curie diede a Fermi e al suo gruppo l’occasione che attendevano per iniziare una serie di ricerche sperimentali in fisica nucleare, per le quali nei due anni precedenti avevano acquisito le tecniche e messo a punto la strumentazione: queste ricerche dovevano rivelarsi della massima importanza.

            Appresa la notizia della scoperta dei coniugi Joliot-Curie, Fermi ebbe subito l’idea di cercare di produrre nuovi elementi radioattivi utilizzando sorgenti di neutroni invece delle particelle alfa usate dai fisici francesi: queste ultime infatti, essendo cariche positivamente, erano soggette a una forte repulsione coulombiana da parte dei nuclei-bersaglio, mentre i neutroni, elettricamente neutri, avrebbero dovuto avere, secondo Fermi, un’efficacia molto maggiore nella produzione di reazioni nucleari. Fermi propose quindi a Rasetti di utilizzare una sorgente di polonio e berillio, che questi aveva messo a punto nei mesi precedenti in collaborazione con Oscar D’Agostino, un chimico proveniente dall’Istituto di Sanità Pubblica: per qualche settimana i due bombardarono con i neutroni emessi da questa sorgente numerosi elementi, cercando di verificare con un contatore di Geiger-Müller la produzione di eventuali nuovi elementi radioattivi, ma i risultati ottenuti furono totalmente negativi a causa della debole intensità dei neutroni. Verso la metà di marzo Rasetti partì per una vacanza in Marocco, mentre Fermi proseguiva gli esperimenti per conto suo. Rimasto solo a Roma Fermi ebbe l’idea di utilizzare una sorgente di neutroni molto più intensa, costituita da radon e berillio. Fermi aveva familiarità con queste sorgenti perchè già in precedenza le aveva utilizzate per lo spettrometro a raggi gamma costruito insieme a Rasetti qualche tempo prima. Il radon gli era stato fornito da Giulio Cesare Trabacchi, che disponeva di un impianto con cui, per scopi medici, estraeva il radon da circa un grammo di radio di proprietà del Laboratorio della Sanità. Non appena poté disporre di queste nuove e più potenti sorgenti neutroniche Fermi cominciò a bombardare in modo sistematico gli elementi del sistema periodico di numero atomico crescente, cominciando dall’idrogeno e continuando con litio, berillio, boro, carbonio, azoto e ossigeno, ma inizialmente ottenne risultati negativi. Quando tuttavia passò al fluoro e all’alluminio il suo contatore di Geiger-Müller segnò finalmente alcuni conteggi.

            Fermi inviò subito una lettera alla Ricerca Scientifica, in data 25 marzo 1934, in cui annunciava questi primi risultati positivi, da lui interpretati in termini di una reazione del tipo (n, alfa), di una reazione, cioè, in cui il nucleo-bersaglio assorbe un neutrone  ed emette una particella alfa, dando luogo alla creazione di un nuovo elemento radioattivo il cui numero atomico è minore di due unità rispetto a quello dell’elemento di partenza. Il lavoro era intitolato Radioattività provocata da bombardamento di neutroni, e fu il primo di una serie di dieci pubblicati con lo stesso titolo, frutto di una indagine sistematicamente condotta su tutti gli elementi noti.

Volendo proseguire queste ricerche il più in fretta possibile, Fermi chiese ad Amaldi e Segrè di aiutarlo negli esperimenti, e inviò un telegramma a Rasetti chiedendogli di tornare al più presto dal Marocco. Iniziò così un periodo di lavoro molto intenso, organizzato in modo estremamente efficiente: Fermi effettuava buona parte delle misure e dei calcoli, Segrè aveva inizialmente il compito di procurare i campioni degli elementi da irradiare e di preparare le sorgenti di neutroni, e Amaldi  si occupava della costruzione dei contatori Geiger-Müller e dei circuiti relativi; con il rientro in Italia di Rasetti, che come fisico sperimentale era il più abile del gruppo,  il lavoro  procedette in modo ancora più spedito. La divisione del lavoro non era affatto rigida e ognuno partecipava a tutte le fasi delle ricerche.            Ben presto Fermi e i suoi si resero conto di avere bisogno delle competenze di un chimico di professione, perchè una parte importante del lavoro consisteva nella separazione chimica e nell’identificazione dei nuovi radionuclidi ottenuti. Rasetti era riuscito verso la fine del 1933 a ottenere una borsa di ricerca del CNR per Oscar D’Agostino: questi si era si recato a Parigi nel febbraio del 1934, per imparare presso il laboratorio dei Joliot-Curie le tecniche di radiochimica che erano sconosciute al gruppo di Roma. Tornato a Roma per trascorrere le vacanze di Pasqua, D’Agostino venne convinto da Fermi ad aggregarsi permanentemente alle ricerche del gruppo, interrompendo la sua esperienza parigina.

            Nelle settimane successive Fermi e i suoi pubblicarono in rapida successione i nuovi risultati sperimentali ottenuti, in  una lunga serie di lavori redatti nella forma di lettere alla Ricerca Scientifica. Nella redazione della rivista lavorava Ginestra, la moglie di Edoardo Amaldi, che si preoccupava di accelerare i tempi della pubblicazione e di preparare subito degli estratti da inviare a una quarantina dei più importanti fisici nucleari di tutto il mondo, ancora prima della pubblicazione della rivista: Amaldi afferma, tra il serio e il faceto, che il gruppo Fermi introdusse in tal modo l’uso dei preprint. In poco tempo vennero irradiati con neutroni una sessantina di elementi e in almeno quaranta di essi vennero scoperti e spesso identificati nuovi elementi radioattivi. Il gruppo iniziò anche una classificazione sistematica delle varie reazioni nucleari prodotte dai neutroni. L’estrema importanza dei risultati ottenuti dal gruppo Fermi apparve subito evidente a tutti i fisici nucleari del mondo.

            Fermi e il suo gruppo procedettero a bombardare con neutroni tutti gli elementi del sistema periodico di numero atomico crescente, finchè, all’inizio dell’estate del 1934, irradiarono il torio (numero atomico 90) e l’uranio (numero atomico 92), osservando numerosi radionuclidi di non facile identificazione. Dato che questi elementi sono instabili, i fisici romani dovettero procedere, prima di irradiarli con i neutroni, a depurarli dai prodotti del loro decadimento radioattivo. Inoltre, una volta avvenuta la purificazione, per procedere al bombardamento ocorreva impiegare un tempo molto breve, poiché i prodotti del decadimento spontaneo mascheravano gli effetti degli elementi radioattivi artificiali prodotti dal bombardamento stesso. Alla fine Fermi e il suo gruppo maturarono la convinzione erronea che il bombardamento dell’uranio con neutroni producesse elementi transuranici, cioè con numero atomico maggiore di 92, con proprietà chimiche simili a quelle di renio, osmio, iridio e platino, perché riuscirono a dimostrare che la radioattività artificiale prodotta dai neutroni non era dovuta a isotopi di nessuno degli elementi compresi fra il piombo e l’uranio, cioè con numero atomico compreso fra 86 e 92. La loro “falsa scoperta” venne del resto confermata dai più importanti fisici nucleari dell’epoca: tra questi i Joliot-Curie a Parigi, e Lise Meitner e Otto Hahn a Berlino. All’inizio dell’estate del 1934 Fermi e gli altri fisici romani erano quindi convinti, anche se non del tutto certi, di avere prodotto e identificato due elementi transuranici non esistenti in natura, di numero atomico 93 e 94 rispettivamente, che vennero battezzati “Esperio” e “Ausonio”, in omaggio alla retorica del regime (gli esperi e gli ausoni erano antiche popolazioni italiche). Per il gruppo dei fisici romani, non aver saputo interpretare correttamente quei risultati resterà un motivo di cruccio:

La possibilità della scissione del nucleo di uranio ci sfuggì – ricorda ancora Segrè – nonostante ci fosse stata segnalata da Ida Noddack (una chimica tedesca) che ci inviò un estratto di un suo articolo in cui indicava chiaramente la possibilità di interpretare taluni dei nostri risultati come conseguenza della scissione dell’uranio in due parti presso a poco eguali. La ragione della nostra cecità non è chiara nemmeno oggi.

Nel giugno 1934 Fermi scrisse a Lord Rutherford per chiedergli di accogliere Amaldi e Segrè a lavorare, nell’estate, presso il Cavendish Laboratory di Cambridge, che era all’epoca il più importante laboratorio del mondo per le ricerche in fisica nucleare. Rutherford accolse di buon grado la richiesta di Fermi. Appena arrivati a Cambridge, Amaldi e Segrè consegnarono a Rutherford il manoscritto di un lavoro che riassumeva tutte le ricerche sui neutroni effettuate fino a quel momento dal gruppo romano; questi, dopo averne corretto personalmente l’inglese assai stentato, si adoperò per farlo pubblicare in tempi brevissimi sui Proceedings of the Royal Society,che era allora la più importante sede di pubblicazione per le ricerche in fisica nucleare. A Cambridge Amaldi e Segrè affrontarono un’importante questione, ancora irrisolta, riguardante la radioattività artificiale prodotta dai neutroni: il problema consisteva nel capire se le reazioni che producevano un isotopo del nucleo-bersaglio fossero dovute alla cattura radiativa di un neutrone o alla perdita di un neutrone da parte del nucleo irradiato. Amaldi e Segrè riuscirono a identificare una reazione che sembrava sicuramente del primo tipo e, tornati a Roma alla fine dell’estate, ripresero gli esperimenti iniziati a Cambridge per approfondire la questione della cattura neutronica. Ad un certo punto ritennero di avere individuato un altro esempio nell’alluminio, trovando un radioisotopo di questo elemento con una vita media di quasi tre minuti. Comunicarono immediatamente il risultato a Fermi, che si trovava a Londra a un congresso internazionale di fisica, e che annunciò pubblicamente la scoperta dei suoi due giovani colleghi. Ma quando pochi giorni dopo Amaldi tentò di ripetere l’esperimento non riuscì più a trovare questo isotopo radioattivo artificiale. Quando Fermi, al ritorno da Londra, venne informato da Amaldi e Segrè che non erano più riusciti a riprodurre il risultato, andò su tutte le furie. Ma questo incidente fu solo la prima avvisaglia di una serie di complicazioni inattese e incomprensibili che i fisici romani si trovarono ad affrontare di lì a poco nel loro lavoro sperimentale. Fino ad allora, Fermi e i suoi avevano classificato le attività dei vari elementi radioattivi artificiali da loro prodotti in modo qualitativo e abbastanza grossolano, distinguendole in “forti”, “medie” e “deboli”; all’inizio dell’autunno decisero invece di cercare di stabilire una scala quantitativa di queste attività. Questo compito venne assegnato ad Amaldi e a Bruno Pontecorvo, che si era aggiunto al gruppo dopo essersi laureato a Roma all’inizio dell’estate sotto la guida di Rasetti. I due cominciarono subito a studiare le condizioni di irradiamento ottimali per ottenere risultati ben riproducibili, utilizzando come campione di riferimento l’argento, con una vita media di 2,3 minuti. Si imbatterono così, immediatamente, in una serie di difficoltà incomprensibili, perchè l’attività indotta in questo metallo sembrava dipendere dal tipo di materiali su cui venivano disposti la sorgente di neutroni e il campione irradiato.

            Fermi e i suoi decisero allora di iniziare una serie di ricerche sistematiche per cercare di comprendere le ragioni di questi risultati paradossali: Amaldi costruì un “castelletto” con pareti di piombo e ripeté le misure collocando la sorgente e il campione d’argento da irradiare secondo varie disposizioni geometriche; successivamente venne predisposto un cuneo di piombo da interporre fra la sorgente e il campione d’argento, secondo una disposizione che avrebbe dovuto servire a distinguere fra i neutroni assorbiti e quelli diffusi. Tutto era pronto per effettuare questo esperimento: la mattina del 22 ottobre, mentre gli altri membri del gruppo erano impegnati in una sessione di esami, Fermi decise di procedere da solo con le misure; ma al momento di utilizzare il cuneo di piombo, improvvisamente scelse di usare al posto del piombo un elemento più leggero e di prendere un pezzo di paraffina, cioè una sostanza ricca di atomi di idrogeno, che si trovava a portata di mano nel laboratorio. A questo punto si verificò un evento del tutto inatteso: il filtro di paraffina moltiplicava enormemente l’effetto dei neutroni. Fermi chiamò subito gli altri membri del gruppo per farli assistere allo straordinario fenomeno.                 Secondo l’interpretazione subito affacciata da Fermi, i neutroni venivano rallentati attraverso un gran numero di urti elastici con i protoni presenti nella paraffina, aumentando così la loro efficacia nel provocare la radioattività artificiale. Va sottolineato  che la circostanza legata all’aumento della probabilità di cattura dei neutroni e di produzione delle reazioni  nucleari (cioè la sezione d’urto) con la diminuzione della velocità dei neutroni rappresentava un evento del tutto inaspettato all’epoca, e si riteneva al contrario che questa probabilità aumentasse con l’energia dei neutroni incidenti. Questa scoperta forniva, fra l’altro, una spiegazione dei risultati contraddittori ottenuti l’estate precedente da Amaldi e Segrè nell’irradiamento dell’alluminio: la prima volta avevano utilizzato, senza saperlo, neutroni lenti che producevano la loro cattura radiativa, cioè la reazione (n, gamma), mentre successivamente Amaldi aveva operato con neutroni veloci che non producevano quella reazione. La sera il gruppo si riunì a casa di Amaldi per scrivere una lettera per la Ricerca Scientifica in cui annunciavano la sensazionale scoperta.

            La scoperta dell’effetto del rallentamento dei neutroni nelle sostanze idrogenate indusse Fermi e i suoi ad un rapido riorientamento del programma di ricerca, concentrandosi piuttosto sulla comprensione dell’effetto dei neutroni lenti che nello studio dei radionuclidi prodotti. Corbino, a sua volta, capì subito che le applicazioni pratiche della scoperta avrebbero potuto essere molto importanti e convinse Fermi e i suoi collaboratori a brevettare la loro scoperta. Il brevetto italiano, che riguardava specificamente il processo di produzione di sostanze radioattive artificiali mediante bombardamento di neutroni e l’aumento dell’efficienza di questo processo dovuto al rallentamento dei neutroni, recava la data del 26 ottobre 1934, e successivamente venne esteso ad altri paesi. Inutile dire che Corbino aveva ragione, perchè la scoperta di Fermi e dei suoi sarebbe stata di importanza cruciale per il successivo sviluppo dell’energia atomica, dalle applicazioni militari ai reattori nucleari.

4. Il progetto fallito di un laboratorio nazionale

La seconda metà degli anni Trenta vide il progressivo affermarsi del ciclotrone, rispetto alle tradizionali macchine ad alto voltaggio, come sorgente di particelle veloci da usare nel campo in rapida crescita della ricerca in fisica nucleare. Ancora intorno al 1935 la macchina era giudicata, dai fisici che visitavano il laboratorio di  Lawrence a Berkeley, un complicato marchingegno poco affidabile, in grado di produrre fasci di intensità molto debole rispetto a quelli ottenibili con macchine tipo van de Graaff o Cockroft-Walton; per di più, queste ultime non avevano gli svantaggi legati ad una tecnologia poco familiare (i circuiti oscillanti a radiofrequenza necessari a invertire le polarità del campo) e, considerazione non secondaria, al forte investimento in denaro richiesto (essenzialmente per la costruzione del magnete). Ma già nel 1936 la situazione era cambiata: a Berkeley era in funzione il ciclotrone da 27 pollici, e l’anno successivo Lawrence introdusse una versione migliorata da 37 pollici. Queste macchine cominciavano a raggiungere in maniera affidabile intensità paragonabili a quelle degli acceleratori ad alta tensione, e soprattutto raggiungevano ormai energie proibitive per queste ultime. L’interesse crescente verso la produzione di isotopi radioattivi nella zona “alta” del sistema periodico, e la conseguente richiesta di sorgenti di deutoni o neutroni di alta energia (proprio il tipo di proiettili che il ciclotrone mette a disposizione) resero nel giro di pochi anni la macchina di Berkeley uno strumento di cui tutti i principali laboratori attivi nel campo della fisica nucleare sentivano la necessità di dotarsi. Nel 1939, mentre Lawrence inaugurava il ciclotrone da sessanta pollici, copie della sua macchina erano in funzione, oltre che in numerosi laboratori americani, a Cambridge, Copenhagen, Liverpool, Parigi e Stoccolma; a quella data, come afferma lo storico John Heilbron, “un laboratorio senza un ciclotrone non era più competitivo nella scienza nucleare”.        

Verso la metà del 1936, quando il gruppo romano di Fermi (in via di trasferimento da via Panisperna alla nuova sede della Città Universitaria) cominciò a considerare seriamente la prospettiva di dotarsi di un acceleratore, le opzioni erano ancora aperte. Nell’estate, Emilio Segrè era a Berkeley a “ciclotronare” e constatava i progressi realizzati dal ciclotrone da 27 pollici, che aveva più che raddoppiato l’energia e l’intensità del fascio di deutoni rispetto all’anno precedente, quando Rasetti aveva espresso perplessità e riserve sulla generale affidabilità della macchina. E sarebbe stato proprio Segrè, l’anno successivo, a cantare a Lawrence le lodi del ciclotrone, dopo aver scoperto l’elemento 43 (il tecnezio) in campioni di materiali di scarto irradiati a Berkeley, che Lawrence gli aveva inviato per l’analisi. La scelta del gruppo di Roma si orientò comunque verso una macchina ad alto voltaggio, più convenzionale ma soprattutto più economica; nel novembre del 1936, insieme al direttore dell’Istituto di Sanità Pubblica Domenico Marotta, Fermi avanzò al Ministero dell’Interno la proposta per la realizzazione di un Cockroft-Walton. Un prototipo da 200 keV venne messo a punto nel giugno 1937, nei locali dell’Istituto di Fisica, mentre la macchina da 1 MeV entrò in funzione, all’Istituto di Sanità, nel giugno del 1939.

E’ importante sottolineare che, nonostante il costo dell’impianto fosse contenuto rispetto a quello di un ciclotrone, si trattava pur sempre di una spesa (300.000 lire per la macchina più circa 100.000 lire annue di spese di esercizio) che superava largamente la somma messa a disposizione del gruppo dal CNR per tutta l’attività svolta negli anni precedenti (circa 150.000 lire), somma a sua volta sensibilmente più cospicua della dotazione media degli istituti di fisica italiani dell’epoca. I fondi per la costruzione della macchina della Sanità furono messi a disposizione dal Ministero dell’Interno (da cui dipendeva la Sanità Pubblica) grazie all’intermediazione di Marotta, così come era stato attraverso i canali della Sanità (nelle persone di Marotta e Trabacchi) che il gruppo di Fermi aveva ottenuto i costosi campioni di sorgenti radioattive utilizzati a via Panisperna nelle ricerche degli anni precedenti. E’ un aspetto del modo specificamente italiano in cui si manifesta il legame interdisciplinare tra fisica nucleare e applicazioni medico-terapeutiche che, su ben altra scala, Lawrence aveva “inventato” a Berkeley.

            Ma Fermi voleva di più: in termini di strumenti e in termini di stabilità istituzionale.  Alla fine del 1936 scrisse ai direttori dei principali laboratori europei, chiedendo informazioni dettagliate su attrezzature, personale, finanziamenti. Sulla base delle indicazioni ricevute in proposito da Cockroft, Joliot e Scherrer, elaborò una proposta, indirizzata al CNR, per la creazione in Italia di un laboratorio con le caratteristiche dei più avanzati centri di ricerca all’estero. Nella proposta (datata 29 gennaio 1937) Fermi sottolineava la portata della transizione in atto nelle ricerche sulla radioattività: se “la tecnica radioattiva [aveva] potuto fino ad ora impiegare in gran parte come sorgenti primarie le sostanze radioattive naturali”, così che “i mezzi ordinari di un laboratorio fisico universitario [avevano] potuto, con limitati aiuti esterni, essere sufficienti allo sviluppo delle ricerche”, le cose erano ormai radicalmente cambiate:

Accanto alla tecnica delle sorgenti naturali si è però andata sviluppando in tutti i grandi paesi esteri quella delle sorgenti artificiali ottenute mediante bombardamento di ioni accelerati… E’ chiaro come queste circostanze rendano vano pensare ad una efficace concorrenza con l’estero, se anche in Italia non si trova il modo di organizzare le ricerche sopra un piano adeguato, per il quale sembra assai difficile che possano bastare le risorse di un istituto universitario. Mi permetto pertanto di prospettare l’opportunità che il Consiglio Nazionale delle Ricerche prenda l’iniziativa della creazione di un Istituto Nazionale di Radioattività.

Tra i compiti che un tale Istituto avrebbe potuto assolvere Fermi menzionava il completamento dello “studio di ricognizione delle proprietà di un centinaio di metri (sic) di nuovi corpi radioattivi”, i “numerosissimi problemi insoluti relativi alla struttura nucleare ed alle proprietà del neutrone”, nonchè “l’applicazione delle sostanze radioattive artificiali quali indicatori per lo studio di reazioni chimiche”, e le applicazioni nel campo biologico e medico. Un preventivo di spesa, allegato alla domanda, contemplava la necessità di uno stanziamento straordinario, per gli impianti, di 300.000 lire in due anni, e di una cifra di 230.000 lire annue per l’ordinaria gestione (di cui 100.000 per il funzionamento dell’Istituto, e le restanti per gli stipendi di cinque ricercatori, due tecnici e un usciere).

            Dal testo della proposta, e dall’allegato preventivo di massima, non è chiaro di quali impianti esattamente Fermi pensasse di dotare l’Istituto, ma altre fonti autorizzano a ritenere che già in quel momento l’idea di un ciclotrone fosse nei suoi progetti immediati. Nell’agosto scriveva da Stanford ad Antonino Lo Surdo (subentrato nella direzione dell’Istituto di Fisica ad Orso Mario Corbino) in merito alle ragionevoli probabilità di realizzare un “ciclotrone economico”. Poco dopo, alla XXVI riunione della SIPS in settembre, Franco Rasetti, sottolineando la necessità della costruzione di un ciclotrone, ne stimava il costo intorno ad un milione di lire, lamentando, a fronte di questa previsione, la scarsità degli investimenti per la ricerca.

            In maggio la Presidenza del CNR espresse parere favorevole alla concessione di un sussidio di 30.000 lire, richiesto da Fermi “per poter ultimare il lavoro in corso”, ovvero la messa a punto del prototipo da 200 keV presso l’Istituto di Fisica: operazione che dovrebbe rappresentare “il primo passo di un più vasto programma di ricerche che ho già avuto l’onore di presentare a codesto onorevole Consiglio”. Una decisione in merito al “più vasto programma”, tuttavia, stentava ad arrivare. Infine, a conferma delle pessimistiche previsioni di Rasetti e di Segrè la proposta di Fermi fu  affossata, nel giugno del 1938, sulla base di un ordine del giorno della Presidenza del CNR:

Tenuto conto che per un Istituto di Radioattività, sul tipo di quello creato in Francia dal S.S. di Stato Jean Perrin, occorrerebbero forse mezzi assai più ampi e cospicui di quelli previsti da S.E. Fermi in un preventivo di larga approssimazione, la Presidenza crede opportuno premettere che non insiste nel proporre la creazione di un vero e proprio Istituto di radioattività, ma che lascia al Consiglio di Presidenza di considerare se non sia da concedere a S.E. Fermi un assegno annuo per organizzare ricerche nel campo della radioattività.

Il 24 giugno 1938 il Direttorio approva la proposta di concedere al Prof. Fermi un contributo di 150.000 lire sul bilancio per l’anno 1938-39: una cifra, cioè, non molto lontana da quei “mezzi ordinari di un laboratorio fisico universitario” che Fermi giudicava ormai insufficienti per reggere il passo con la ricerca più avanzata.

5. La crisi

            Intanto, a partire dall’estate del 1935 il gruppo romano aveva cominciato a disperdersi. Rasetti si era recato alla Columbia University, dove prevedeva di restare per almeno un anno; Segrè aveva trascorso l’estate negli Stati Uniti e al suo ritorno si era trasferito a Palermo, dove aveva vinto la cattedra di Fisica Sperimentale, diradando i suoi contatti coi fisici romani; anche D’Agostino aveva smesso di lavorare con il gruppo, avendo accettato un posto presso il neocostituito Istituto di Chimica del CNR; Pontecorvo, dopo aver lavorato per alcuni mesi con Gian Carlo Wick sulla diffusione all’indietro (back-scattering) dei neutroni lenti in vari elementi, nella primavera del 1936 era partito per Parigi, dove aveva iniziato a lavorare coi Joliot-Curie, e non avrebbe fatto più ritorno in Italia se non per  brevi e occasionali visite agli amici romani. Responsabile di questo stato di cose, secondo Amaldi, era “la situazione politica generale dell’Italia dato che il Paese si stava preparando per la guerra d’Etiopia“. Rasetti, in una testimonianza autobiografica, condivide questa opinione1:

Nel 1935, con i preparativi della guerra di Etiopia, Mussolini e il fascismo si stavano rapidamente trasformando da quel ‘fastidio’ che avevano rappresentato per persone come me estranee alla politica, in una tirannia che pesava sulla vita quotidiana delle sue sfortunate vittime. La guerra di Spagna che immediatamente seguì quella di Etiopia e in particolare il patto d’acciaio con Hitler erano cattivi presagi per il futuro, e mi indussero a prendere in considerazione l’ipotesi di lasciare l’Italia anche a costo di perdere l’eccellente posizione accademica che avevo a Roma. Trascorsi l’anno accademico 1935-36 alla Columbia University […] Se a quel tempo mi avessero offerto un buon posto, avrei seriamente preso in considerazione l’idea di rimanere negli Stati Uniti. Invece nell’autunno del 1936 ritornai a Roma.

Si concludeva così, verso la fine del 1936, il periodo d’oro delle ricerche sulle proprietà dei neutroni svolte dal gruppo Fermi nell’Università di Roma:

Il nostro lavoro – racconta Amaldi – proseguì per alcuni anni, e ancora ottenemmo alcuni risultati interessanti. Ma il primato che il gruppo aveva mantenuto per circa tre anni accademici era finito. Ciò era sicuramente dovuto in parte alla situazione politica che stava diventando sempre peggiore in Europa in generale e in Italia in particolare. Ma forse era dovuto anche al fatto che stava diventando sempre più difficile competere con gli altri gruppi che nel frattempo avevano attrezzato i loro laboratori con acceleratori di vario tipo che fornivano sorgenti di neutroni molto più potenti di quelle di cui disponevamo noi.

Nel novembre del 1936 la situazione politica in Italia si deteriorò ulteriormente con la costituzione dell’Asse Roma-Berlino, che rese più stretti i legami del regime fascista con la Germania nazista. A questo quadro fosco si aggiunse un altro fiero colpo per Fermi e i suoi  allievi e collaboratori: il 23 gennaio del 1937 Orso Mario Corbino, che era stato sin dall’inizio il più influente sostenitore politico e scientifico del gruppo, morì improvvisamente di polmonite, a soli 61 anni.

Sarebbe stato naturale – osserva Segrè – nominare come suo successore Fermi, ma in seguito a manovre politiche il professor Lo Surdo emerse come nuovo direttore dell’Istituto di Fisica. Questo era un segno che le fortune di Fermi stavano declinando e non prometteva nulla di buono per la continuazione del lavoro a Roma.

La situazione politica europea si andava deteriorando rapidamente. Nel marzo del 1938 l’Anschluss (la forzata annessione dell’Austria da parte della Germania nazista) avvenne col tacito consenso di Mussolini. Nel luglio del 1938 iniziò anche in Italia la campagna antisemita, con la pubblicazione del Manifesto della Razza, un ignobile libello ispirato dal governo di Mussolini e firmato da numerosi intellettuali e docenti universitari, fra cui Nicola Pende e Sabato Visco, preside della Facoltà di Scienze dell’Università di Roma. Nei mesi immediatamente successivi vennero promulgate le famigerate leggi razziali. La moglie di Fermi, Laura Capon, era ebrea; come lei stessa ricorda nel libro Atomi in famiglia. All’inizio di settembre i Fermi presero dunque la decisione di emigrare: le leggi razziali erano la goccia che aveva fatto traboccare il vaso dell’insofferenza per la situazione italiana. Il clima si era fatto molto pesante, e lo stesso Fermi era soggetto a controlli e pedinamenti da parte della polizia. Il 10 novembre Fermi ricevette l’annuncio ufficiale del conferimento del Nobel e decise che dopo essersi recato a Stoccolma sarebbe partito direttamente per gli Stati Uniti, dove era stato invitato dalla Columbia University per tenere un corso di lezioni. Così Edoardo Amaldi ricostruisce il pesante clima di diffidenza intorno a Fermi nelle settimane che precedettero la sua partenza:

Nei giorni successivi all’annuncio dell’assegnazione del premio Nobel a Fermi, parte della stampa si era limitata a darne notizia in forma estremamente breve, parte era giunta ad esprimere un cauto compiacimento per il riconoscimento internazionale che aveva ricevuto il lavoro scientifico di Fermi svolto in un’università italiana, anzi in quella della capitale, e talvolta aveva cercato di farne risalire il merito al regime […]. Ma al tempo stesso trapelava, qua e là, qualche preoccupazione per l’imperfezione razziale della famiglia Fermi, dell’ambiente dell’Istituto e della fisica italiana in generale, e per il sospetto che Stoccolma fosse per Fermi la prima tappa di un viaggio ben più lungo.

Il visto per la Svezia e gli Stati Uniti tardava ad arrivare e il 3 dicembre del 1938 Fermi scrisse al segretario particolare di Mussolini, chiedendo di essere ricevuto in udienza dal Duce, probabilmente allo scopo di allontanare i sospetti di una sua fuga all’estero. Mussolini rifiutò l’incontro ma alla fine concesse il nulla-osta per l’espatrio a Fermi, che la sera del 6 dicembre 1938 partì in treno con la famiglia diretto a Stoccolma. Alla stazione Termini li accompagnavano Rasetti e Amaldi. Fermi li aveva informati in segreto delle sue reali intenzioni e Amaldi ricostruisce con parole efficaci la  consapevolezza del dramma al quale stavano assistendo:

Io, per la strada, guardavo la gente che naturalmente non se ne rendeva conto, ma sapevo, anzi noi tutti sapevamo, che quella sera si chiudeva definitivamente un periodo, brevissimo, della storia della cultura in Italia che avrebbe potuto estendersi e svilupparsi e forse avere un’influenza più ampia sull’ambiente universitario e, con il passare degli anni, magari anche sull’intero paese. Il nostro piccolo mondo era stato sconvolto, anzi quasi certamente distrutto, da forze e circostanze completamente estranee al nostro campo d’azione. Un osservatore attento avrebbe potuto dirci che era stato ingenuo pensare di costruire un edificio così fragile e delicato sulle pendici di un vulcano che mostrava così chiari segni di crescente attività. Ma su quelle pendici eravamo nati e cresciuti e avevamo sempre pensato che quello che facevamo fosse molto più durevole della fase politica che il paese stava attraversando.

Non c’è alcun dubbio che il generale deterioramento della situazione politica, e in modo particolare la promulgazione delle leggi razziali alla fine  dell’estate del 1938, abbiano avuto un ruolo decisivo nel determinare la decisione di Fermi di lasciare definitivamente l’Italia. Possiamo però, alla luce delle dinamiche scientifico-istituzionali delineate in precedenza, attribuire un ulteriore significato alla fuga di Fermi, legandola più direttamente al fallimento dell’ambizioso progetto scientifico che aveva maturato. Ritornando all’episodio del rifiuto opposto dal CNR alla creazione di un laboratorio nazionale adeguatamente attrezzato, è importante sottolineare che il massimo riconoscimento internazionale arriva a Fermi poco dopo che la principale istituzione scientifica nazionale ha lasciato intendere, senza tante ambiguità, che i mezzi per continuare a fare ricerche di quel livello in Italia non ci sono, e non è ragionevole prevedere che ci saranno nell’immediato futuro. E’ allora legittimo supporre che l’emanazione delle leggi razziali non sia che l’ultima goccia che fa traboccare un vaso ormai pieno, precipitando una decisione già maturata sulla base di considerazioni di  stretta opportunità scientifica.


Rispondi

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: