l’INTERVISTA »FERDINANDO BORSA

PAVIA Il 2015 è stato proclamato dall'Unesco "Anno internazionale della luce e delle tecnologie basate sulla luce" per accrescere la conoscenza e la consapevolezza di ciascuno di noi sul modo in cui le tecnologie basate sulla luce promuovono lo sviluppo sostenibile e forniscono soluzioni alle sfide nei campi dell'energia, dell'istruzione, delle comunicazioni, della salute e dell'agricoltura. L'Anno della luce è stato aperto a Parigi il 19 gennaio e prevede iniziative in tutto il mondo. Il prof. Ferdinando Borsa, scienziato nel campo del magnetismo e della Fisica medica, terrà una conferenza sabato alle 20 al circolo La Barcela in via Battella 20. Partiamo dal titolo della sua conferenza, "Luce è vita": quale ruolo riveste la luce nell'esistenza dell'uomo? «A prescindere dalle numerosissime applicazioni tecnologiche che sono relativamente recenti, la luce ha avuto da sempre un duplice ruolo nella vita dell'uomo e in genere di tutti gli esseri viventi . Da una parte la luce del sole fornisce l' energia e l'informazione (diminuzione di entropia) che permette di costruire un essere vivente e mantenerlo in vita. Dall'altra, la luce visibile permette all'uomo di vedere il mondo da cui è circondato e quindi di apprendere e comunicare. Un aspetto che mi ha sempre intrigato è la soggettività della visione cromatica, un'"invenzione" del cervello. Come sarà il mondo visto da un daltonico o quello percepito da un'ape che ha una diversa sensibilità alle frequenze delle onde elettromagnetiche?Schrödinger (1887-1961) uno dei padri della meccanica quantistica diceva che la sensazione dei colori non può essere spiegata da una teoria fisica oggettiva delle onde luminose». Perché dedicare un anno di celebrazioni al tema della luce? «Penso che la ragione principale che ha spinto l'Unesco a proclamare un anno di celebrazioni sia quella di attirare attenzione sulle innumerevoli applicazioni tecnologiche basate sull'uso della luce, soprattutto visibile, applicazioni che promettono di dare soluzione a problemi fondamentali quali la sostenibilità energetica, la salute e le comunicazioni. Non secondario nella scelta proprio del 2015 è il fatto che quest'anno ricorre il millenario dalla pubblicazione del trattato di ottica in sette volume "Kitab al-Manazir" scritto dallo scienziato e filosofo arabo Ibn al-Haytham (Bassora 965-Cairo 1039), noto in Occidente come Alhazen. In questo straordinario documento si trovano, oltre all'esposizione di nozioni sulla luce avanzatissime per l'epoca, anche alcune sorprendenti anticipazioni del metodo sperimentale galileiano che, come sappiamo,ha dato inizio alla scienza moderna. Aggiungo che è opportuno ricordare questa circostanza in un momento in cui si parla - secondo me erroneamente - di scontro di civiltà, visto che la civiltà in cui viviamo è anche frutto dell'apporto della cultura araba». L'uomo quando ha iniziato a cercare di capire la vera natura della luce? «Probabilmente da sempre e sicuramente da oltre mille anni come testimoniato appunto dal trattato di Alhazen. Una risposta più esauriente ce la potrebbe dare uno storico della Fisica quale per esempio il prof. Fregonese del nostro Dipartimento. Comunque la comprensione del fatto che la luce è un'onda elettromagnetica come le radioonde e i raggi X è relativamente recente perchè risale a Maxwell che la annuncia in un lavoro del 1861. Poichè Maxwell era una persona religiosa dobbiamo domandarci se dopo una scoperta così - a mio dire la scoperta più importante della fisica - non abbia sentito l'esigenza di chiedere perdono a Dio per aver rivelato uno dei suoi più grandi segreti!» Nell'ambito della storia della scienza quale importanza riveste il lungo dibattito tra teoria corpuscolare, ondulatoria ed evoluzioni successive riguardo alla natura della luce? «Anche qui una risposta esauriente dovrebbe venire da uno storico della Fisica. Comunque tutti noi fisici siamo consapevoli che teorie corpuscolari e teorie ondulatorie si sono alternate nel corso dei secoli. Per esempio Newton era per la teoria corpuscolare e Huygens per quella ondulatoria. Fino a che l'avvento della meccanica quantistica ha messo tutti d'accordo stabilendo che la luce ha natura duale si comporta cioè sia come particella (fotone) sia come onda elettromagnetica. Per esempio nella fotosintesi si parla di fotoni mentre nella interferenza e nella diffrazione si tratta la luce come una onda». A partire dalla teoria della relatività fino ad arrivare alla meccanica quantistica, qual è il ruolo della luce nella fisica moderna? «Questa è una domanda che contiene la risposta: un ruolo fondamentale, è chiaro! Sia nella fisica teorica nello stabilire, per esempio, la dimensione tempo nella relatività o nei più recenti sviluppi della teoria dell'informazione sia nella struttura della materia dove la spettroscopia su tutta la gamma delle frequenze ma soprattutto nella regione del visibile ha permesso di capire la struttura di atomi, molecole e materia condensata e ha quindi aperto la strada, per esempio, agli sviluppi dell'elettronica allo stato solido che è alla base del funzionamento di computer, cellulari e altre tecnologie». La velocità della luce è un limite insuperabile? «Penso che molti lettori ricorderanno la notizia "bomba" di qualche anno fa in cui veniva riportato il risultato di un esperimento sulla velocità di transito di neutrini prodotti al Cern di Ginevra e rivelati nel laboratorio del Gran Sasso. La notizia sensazionale era che i neutrini sembrava viaggiassero a una velocità leggermente superiore a quella della luce. L'unica traccia che rimane di quella sensazionale scoperta è la "gaffe" che fece il giro del mondo (alla velocitàdella luce) dell'allora ministro della Ricerca e Università: la signora annunciò con orgoglio che l'Italia aveva contribuito con 50 milioni di euro allo scavo del tunnel dal Cern al Gran Sasso che aveva permesso il viaggio dei neutrini. A tutt'oggi la velocità della luce sembra sia un limite insuperabile: questo non è un dogma ma un risultato sperimentale. Se si verificasse che la velocità della luce è superabile bisognerebbe superare la teoria della relatività così come la meccanica quantistica ha superato la meccanica newtoniana per spiegare i fenomeni microscopici». Quali sono le possibili applicazioni all'avanguardia della luce in ambito tecnologico (energia, salute, comunicazioni)? «Penso in particolare a due applicazioni entrambe importanti per il problema dell'energia. Una riguarda la generazione di luce attraverso i Led ( Light Emitting Diodes) cioè diodi emettitori di luce, sorgenti estremamente efficienti che sostituiranno presto le lampade a incandescenza e fluorescenti. La seconda riguarda le cellule fotoelettriche per la produzione di energia elettrica utilizzando la luce del sole. Voglio ricordare queste due applicazioni perchè sono entrambe basate sul contatto di due semiconduttori aventi diversa conducibilità il cui risultato è ( alla lontana) l'effetto Volta scoperto dal nostro famoso collega pavese. Importanti sono anche le applicazione nelle comunicazioni per esempio attraverso l'uso delle fibre ottiche. Comunque alle diverse applicazioni è dedicata una serie di conferenze organizzate al collegio Ghislieri da una volonterosa studentessa di fisica, Elisabetta Vesconi, nell'ambito del programma Indiscienza e che consiglio a chi volesse approfondire queste tematiche. Si parlerà di luce ed energia, di Laser e applicazioni e di effetti della luce nell'arte, nella salute e nella vita». Riccardo Catenacci