Ci ha lasciati Murray Gell-Mann: aveva dato il nome ai quark

Si è spento a Santa Fe, in Nuovo Messico, dopo aver vinto un premio Nobel per la fisica nel 1969 per “i suoi contributi e le sue scoperte riguardanti la classificazione delle particelle elementari e le loro interazioni”. E il Caltech, l’istituto che gli ha fatto da casa dalla fine del dottorato fino al 1993, lo ricorda proprio così: il fisico che “durante gli anni Cinquanta e Sessanta ha messo ordine nella fisica della particelle”. 

 

Una svolta nella storia della fisica

Nato a New York nel 1929, dopo il dottorato al Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston, si trasferisce in California, al California Instituto of Tecnology, lo stesso dove lavorava anche un altro gigante della fisica: Richard Feynman. Gli anni Cinquanta e Sessanta sono estremamente fecondi per la fisica delle particelle: vengono costruiti nuovi acceleratori tecnologicamente più avanzati rispetto a quelli della corsa alla scissione dell’atomo culminata con il progetto Manhattan. Il grande lavoro sperimentale, però, corrispondeva a un generale caos nella teoria della particelle del periodo, che qualcuno ha definito ironicamente uno “zoo di particelle”. Erano, infatti, più di 100 le supposte particelle elementari, contanto quelle previste dalla matematica o osservate sperimentalmente.

Gell-Mann fotografato da Joi Ito (CC BY 2.0)

Nel 1961, in maniera indipendente, Gell-Mann e il fisico israeliano Yuval Ne’eman proposero degli schemi per organizzare questa giungla in gruppi di particelle sulla base del numero atomico o sui principi di simmetria. La proposta di Gell-Mann di otto raggruppamenti, che ironicamente comparava agli otto passi dell’illuminazione buddhista, è stata comparata alla tavola periodica degli elementi di Mendeleev e suddivideva le particelle elementari in gruppi (protoni, neutroni, mesoni, barioni, ecc.) in base alle loro proprietà. Inoltre, la teoria dei quark aveva la capacità di descrivere le interazioni particellari e prevedere l’esistenza di nuove particelle, confermate sperimentalmente negli anni successivi.

 

Da dove viene la parola quark

Fu lo stesso Gell-Mann a proporre la parola ‘quark’ ispirandosi a un passo di un romanzo dello scrittore irlandese James Joyce. La citazione è dal Finnegans Wake pubblicato nel 1939: «Three quark for Mister Mark!», dove ‘quark’ è in realtà una storpiatura della parola ‘quart’, che indica un boccala di birra della capacità di due pinte, pari a poco più di un litro. Gell-Mann trovò che questo termine fosse adatto a indicare i tre tipi di particella che effettivamente sono i mattoncini che costituiscono protoni, neutroni e tutta le altre particelle che fanno rientrano nel gruppo degli adroni.

Gell-Mann spiega da dove viene il nome ‘quark’ (in inglese).

Oltre i quark

L’attività di ricerca di Gell-Mann, però, non si esaurisce con la proposta teorica dei quark. Negli anni Settanta passa diverso tempo al CERN di Ginevra. Qui, con la collorazione di Harald Fritzsch svilluppa un’altra teoria di grandi importanza, la cromodinamica quantistica, che descrive il comportamento della forza nucleare forte, ovvero la forza che agisce a livello subatomico tra quark e gluoni.

 

Ma i suoi interessi intellettuali erano ancora più ampi della fisica (da giovane voleva dare l’archeologo!) e trovarono almeno un po’ di appagamento nel Santa Fe Institute, un centro di ricerca che lui stesso ha contribuito a fondare nel 1984. Qui ha sviluppato un approccio interdisciplinare alla ricerca, riunendo economisti, fisici, linguisti, biologi e informatici per occuparsi di un tema che oggi è di grandissima attualita: i sistemi complessi adattivi, ovvero quei sistemi composti da un grande numero di parti e che hanno la capacità di organizzarsi autonomamente reagendo agli stimoli che ricevono. Si tratta di entità che non hanno uno sviluppo lineare e non possono essere definiti attraverso una singola legge fisica. Esempi di questo tipo sono i sistemi finanziari, gli ecosistemi, la nostra stessa società.

 

 

 

 

Per la lezione

Prosegui la lettura

Commenti

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *