Massimo Capaccioli, lo scienziato ai confini dell’universo

12 Settembre 2018
by Franca Severini

Massimo Capaccioli, astrofisico, uno scienziato italiano tra i più autorevoli al mondo in materia di galassie, professore onorario alla MSU, l’Università Statale di Mosca Lomonosov, riconoscimento di solito riservato ai Premi Nobel, già direttore dell’Osservatorio Astronomico di Capodimonte e professore nelle Università di Padova e Napoli, è l’ideatore e il responsabile del progetto VST che nel 2011 ha portato alla realizzazione del telescopio per survey più grande al mondo sul Cerro Paranal nelle Ande cilene. Incontriamo a Napoli il Prof. Capaccioli a margine del convegno “The Universe of Digital Sky Surveys” organizzato dal suo staff all’Osservatorio di Capodimonte, a Napoli. Dal 25 al 28 novembre oltre un centinaio di scienziati da tutto il mondo si sono confrontati sulle ricerche nel cosmo che hanno anche importantissimi ricadute sulla nostra vita quotidiana. Napoli e il Mezzogiorno vantano infatti antiche tradizioni astronomiche e un presente fatto di importanti ricerche in tutti i settori dell’astronomia, astrofisica e cosmologia.

<< Quei giorni di studio senza soste mi suscitano nostalgia e mi rattrista pensare a come sono venuto sempre più a occuparmi di cose diverse dallo studio >>
Hideki Yukawa (1907-1981)
Premio Nobel per la Fisica 1949

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Massimo Capaccioli ©zonafranca

Chi è un astrofisico e qual è la materia della sua ricerca?
La mia materia è l’astronomia extragalattica. Si tratta di un campo della moderna astrofisica rivolto ai mondi che hanno dimensioni molto più grandi del nostro piccolo universo locale, che è sostanzialmente il Sistema Solare e la manciata di stelle attorno a esso, e che si trovano a distanze enormi da noi. Mondi costituiti di una materia che è molto simile a quella di cui siamo fatti anche noi, chiamata “barionica”. Questa si aggrega in galassie, edifici di 100 miliardi di stelle sparpagliati nel cosmo, raggruppati in ammassi legati tra loro da filamenti in una trama senza fine. Tutto ciò ha avuto un’origine, una evoluzione, e avrà anche destino (che fatichiamo a conoscere). Noi vogliamo sapere come le galassie sono formate, come si sono evolute, perché hanno assunto forme e proprietà che riscontriamo negli oggetti vicini a noi, e come reagiscono alle provocazioni dell’ambiente in cui vivono. Vogliamo conoscerne i diversi ingredienti e di ciascuno di essi la storia, che in ultima analisi conduce alla vita, cioè a noi stessi.
Questo mestiere è un privilegio assoluto, l’insegnamento è il suo apice. Ho lavorato molto intensamente tutta la vita e non cambierei una virgola del mio percorso (correggendo naturalmente i molti errori). Come era solito ripetere il mio maestro a Padova, il Prof. Leonida Rosino, “Massimo, ci pagano poco per fare un mestiere che noi faremmo anche gratis.”
Le sfide quotidiane vengono affrontate senza l’affanno del bisogno. Il salario è modesto ma il danaro non è parte di questa passione. Lo è invece la soddisfazione della curiosità, con una pressione che è fortissima e rilassata allo stesso tempo, nella consapevolezza che ciò che fai non è pericoloso per l’umanità, anzi.
La comunità degli studiosi del cosmo è un piccolo ambito, allargato però a tutto il pianeta: i miei migliori amici e anche i miei migliori “nemici” sono in Russia come in America. E’ un mondo internazionale, privo delle abitudini “parrocchiali”, di campanile, che rendono la vita un po’ gretta, senza però togliere l’orgoglio delle proprie radici. Sono maremmano e mi sento profondamente maremmano ma anche cittadino del mondo, nei vizi e nelle virtù, nell’abbigliamento, nelle abitudini alimentari, nelle letture; meno sul piano della conoscenza delle lingue, conosco le tradizionali.
E’ bellissimo fare un mestiere come il mio, lo raccomando caldamente a tutti quei giovani che hanno voglia di prendere il cuore, strapparselo dal petto, lanciarlo oltre la siepe e andarlo poi a cercare. Se hanno questa voglia, non c’è mestiere migliore.

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Massimo Capaccioli ©zonafranca

L’astrofisica è una materia in febbrile e rapida evoluzione che abbraccia numerosi campi del sapere e si giova delle più moderne tecnologie, impiegate sulla terra e nello spazio. Uno dei miei compiti riguarda, ad esempio, la determinazione dell’età dell’Universo e della sua presente accelerazione rispetto al precedente infiacchirsi dello slancio iniziale, del Big Bang.
Ora partecipa al gioco anche il telescopio VST (VLT Survey Telescope) che ho ideato, costruito e eretto in Cile, esattamente sul Cerro Paranal, considerato il miglior sito astronomico al mondo. Macchina perfetta che dal 2010 scruta il cielo australe con il suo grande occhio. Questo progetto italiano di valenza mondiale, realizzato insieme dall’ESO (European Southern Observatory) e dall’OAC (Osservatorio Astronomico di Capodimonte) di Napoli, ora struttura dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, ha dato un grande impulso all’esplorazione su grande scala dell’Universo.
L’enorme recente sviluppo delle scienze del cielo è merito della tecnologia che nutre la scienza. Di converso la scienza si riversa in maniera diretta e tangibile anche sulla nostra vita quotidiana. Questo vale, coi dovuti distinguo, anche per la tecnologia utilizzata per il VST, unita alle competenze necessarie per la sua realizzazione che provengono dall’industria italiana. Un’eccellenza di respiro planetario.

Come ha incontrato l’astrofisica?
La mia formazione è passata attraverso un ottimo liceo scientifico a Venezia (scelto perché, sbagliando, credevo sarebbe stata la via più diretta per una carriera di ricerca) e la laurea in Fisica conseguita nel 1969 a Padova con il Prof. Leonida Rosino: un maestro di vita oltre che di scienza che ricordo con grande affetto e che mi ha trasmesso la sua straordinaria onestà intellettuale, valore da tenere sempre ben presente. Era capace di ammettere un errore davanti ad uno studente, cosa difficilissima.
La mia indole in gioventù era in realtà assai versatile. Interessato alla storia, in particolare quella di Roma, sono stato poi catturato dalla passione per l’universo dalle letture che mio padre mi proponeva. In particolare, venni sedotto da una collezione di inserti sulla storia del mondo della rivista Life, con meravigliose illustrazioni di corpi celesti realizzate da artisti fantasiosi.
Dopo la laurea, è venuta la specializzazione negli Stati Uniti sotto la guida di Gérard de Vaucouleurs in Texas, un grandissimo astrofisico, uno dei più grandi del Novecento, scomparso nel 1995, che sapeva qualsiasi cosa sulle galassie ma anche su Napoleone e di cui conservo gelosamente i libri che mi regalò dopo la morte della sorella, sui quali appose ad uno ad uno una dedica.

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La più grande soddisfazione nel campo dei suoi studi
L’astronomia è anche il superamento dei limiti del tangibile e per questo il raggiungimento di obiettivi e scoperte suscita emozioni fortissime, belle e talvolta anche brutte.
Posso ricordare tre momenti di grande soddisfazione. Il primo nel 1975. Ancora giovanissimo, con Francesco Bertola scoprimmo che, contro il pensar corrente, le galassie ellittiche non sono sostenute dalla forza centrifuga. Questo risultato inatteso ha rivoluzionato completamente la dinamica sui cosiddetti sistemi stellari caldi ed è ancora adesso in piena evoluzione. Quando inviammo l’articolo a The Astrophisical Journal, rivista di punta del settore, ci venne inizialmente rifiutato e dovemmo lottare duramente, come italiani e dunque come outsider, per farcelo pubblicare; perché questa scoperta cambiava il paradigma della dinamica delle galassie.
Un altro risultato ottenuto con il mio gruppo di ricerca è stata la correlazione tra il comportamento della distribuzione della luce nelle galassie ellittiche, passione di una vita, e le proprietà di questi oggetti; scoperta inattesa che si inserisce nello studio della materia oscura di cui mi sto occupando adesso.
La terza scoperta, molto importante per me, è avvenuta alla scuola di de Vaucouleurs in Texas, scuola antagonista alla californiana di Allan Sandage, e riguarda la misura di un parametro fondamentale della scala delle distanze cosmiche, la cosiddetta Costante di Hubble. Il “metro campione”, che per la scuola di de Vaucouleurs aveva una certa lunghezza, per la californiana era la metà. Due approcci completamente diversi, chiaramente non compatibili.
Con il mio gruppo di ricerca a Padova, utilizzando le Supernove in modo astuto ricavammo un valore della costante di Hubble giusto a mezza via tra quello californiano e quello del Texas. Dopo la pubblicazione, andai da de Vaucouleurs a Austin. Al tempo non esisteva Internet; si viaggiava con i reprint. Così, appena arrivato gli consegnai una copia del paper e lui prese a scorrerla davanti a me, in piedi. Man mano che andava avanti il suo volto si scuriva. A un certo punto lanciò i fogli in aria e uscì dalla stanza. Rimasi di pietra; pensai che fosse l’ora di fare le valigie e tornare a casa. Mi consolò un poco sua moglie Antoinette, carissima signora che adoravo, che mi disse di non prendermela. Dopo qualche ora de Vaucouleurs bussò alla porta del mio ufficio e mi chiese scusa spiegandomi che quell’articolo avrebbe voluto farlo lui. Fortuna o altro? Avevamo ragione noi. Sono passati 25 anni e il valore attualmente accetto è vicinissimo al nostro.

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Massimo Capaccioli ©zonafranca

E’ sempre più necessario avvicinare la scienza all’industria dei vari paesi. Gli studi di astrofisica sono vicini al mondo dell’industria e cosa proponete loro? E viceversa?
La risposta è duplice: ci sono richieste da parte della scienza verso la tecnologia. Noi andiamo dal tecnologo per farci progettare e realizzare macchine sempre più raffinate che fanno cose sempre più difficili, sempre più precise. Abbiamo una serie di esigenze estreme sia da terra che dallo spazio. E-ELT ad esempio, il gigantesco telescopio europeo di 650 tonnellate, si dovrà muovere su un binario di 70 metri con la leggerezza di una libellula. E la missione Rosetta, che ha portato qualche giorno fa il lander “Phileae” ad atterrare su un corpo celeste, ha richiesto di mandare nello spazio un proiettile a colpire un bersaglio di 4 km per 4 km alla distanza di 500 milioni di chilometri. Tra l’altro un proiettile fiacco, che per arrivare alla cometa ha dovuto farsi spingere da una serie di corpi planetari onde acquistare sufficiente energia. In dirittura d’arrivo il lander ha poi avuto un problema banale, di bassa tecnologia: l’arpione che doveva ancorarlo alla cometa e farlo fermare là dove era stato lanciato con enorme precisione, non è entrato in funzione.
La richiesta di tecnologia che viene dall’astronomia è poderosa e stimola l’industria a fare sempre meglio. D’altro canto c’è anche il ritorno verso la tecnologia da parte delle scoperte fatte dalla scienza in generale, dalla fisica, ma anche dall’astronomia. L’astronomia è un tipo speciale di fisica; è la fisica per “poveri” perché mentre il fisico deve avere i soldi per costruirsi un laboratorio dove fare gli esperimenti, l’astronomo il laboratorio ce l’ha già, anzi, ha un laboratorio dove ha messo mano il Padreterno, quindi fornito di tantissime cose, direi di tutti i fenomeni. Cose che devono essere viste e capite. Quando l’astronomo le capisce, passa le informazioni al fisico, il quale le passa poi all’ingegnere e quindi all’industria.
Abbiamo esempi straordinari di cose che utilizziamo tutti i giorni e che arrivano da lì: non solo l’orologio digitale o il televisore a cristalli liquidi che provengono dalla meccanica quantistica o dallo stato solido. Quando in aeroporto siano sottoposti ai controlli con i raggi X, ricordiamoci che quel rivelatore è stato inventato dagli astronomi per scopi astronomici, così come il software per la TAC 3D è originariamente sviluppato per studi celesti.
Esiste quindi una simbiosi tra scienza e tecnologia, e non saprei dire quale viene prima; non saprei dire se Galileo Galilei ha fatto prima il tecnologo e poi l’astronomo, anche se naturalmente prima ha fatto il tecnologo ricostruendo il cannocchiale inventato dagli olandesi e poi lo ha puntato al cielo. Dopo però si è accorto che quello che aveva realizzato non era buono e lo ha dovuto perfezionare. Quindi la scienza ha richiamato la tecnologia, e dalla tecnologia è arrivata la scienza perché con la sua invenzione il pisano ha stimolato il pensiero del mondo intero, inclusi i Gesuiti, anche quel mondo che era fortemente reattivo nei confronti di queste scoperte.
Il rapporto tra scienza e tecnologia è strettissimo ed è circolare; si va dalla scienza alla tecnologia e dalla tecnologia alla scienza. Il problema sono i soldi, vale a dire il modo in cui si gestisce questo rapporto: se l’industria vuole solo fare soldi, questo rapporto non può funzionare. E se gli scienziati sono ottusi e non si rendono conto che devono dare una mano alla tecnologia e non essere solo interessati al problema scientifico stretto, il rapporto si rompe.

Dove ci porterà il rapporto scienza – tecnologia?
Tutto questo ci porterà lontano, ad esempio con il progetto SKA, Square Kilometre Array, che sarà un’impresa tecnologica mostruosamente difficile, tanto difficile che al momento non è fattibile, ma si farà, perché se diamo ai tecnologi abbastanza risorse economiche e abbastanza stimoli, essi sono in grado di realizzare qualunque cosa.
E allo stesso tempo SKA è un’impresa scientifica assolutamente straordinaria e le due cose vanno insieme. E’ facile prevedere che, quando sarà finita, avremo tanti di quei brevetti e tante di quelle invenzioni che la nostra vita cambierà così come la nostra percezione dell’universo e della sua storia.
Pensate a Internet, un’invenzione più carica di conseguenze di quella di Gutenberg. La rete ha forgiato un nuovo (e forse non migliore) genere umano. Ma il primo Internet è nato in ambito scientifico, per lo scambio dei dati.
La divisione scienza/tecnologia è artificiale, come succede per esempio in un pagella di scuola, dove le materie sono divise in varie colonne, iniziando dalla Condotta. Possiamo però distinguere nettamente la storia dalla filosofia? O la storia dalla fisica? Forse no. Tutte le cose sono intrecciate, perché dietro esiste sempre l’uomo.

Quale insegnamento ha acquisito dall’esplorazione del cosmo?
Ho imparato che è possibile prendere in giro chiunque ma non la natura, che è il nostro primo partner. Forse è bene essere onesti, anche intellettualmente, per avere un buon rapporto con questo partner.

Il più grande studioso e le più grandi scoperte
L’inventore del pane toscano, un benemerito dell’umanità. A parte questa battuta, mi verrebbe da dire la penicillina. O il cannocchiale di Galilei. O la misura delle parallassi stellari di Ipparco. Ma no. Non esiste la più grande scoperta. Quello che posso dire è che l’uomo, quello stesso essere che è capace di mostruosità incredibili, di distruggere città, uccidere persone, è lo stesso che è capace di scrivere poesie meravigliose, di comporre musica stupenda, di scolpite il marmo e contemporaneamente di rappresentare la natura in questo misterioso linguaggio che è la matematica, riuscendo a predirne i comportamenti. Questo è ciò che veramente colpisce ogni uomo di scienza e riusciva a sbalordire anche un genio della statura di Albert Einstein che diceva: “Capisco tutto ma questo non lo capisco”. Noi riusciamo a parlare un linguaggio che la natura accetta e attraverso questo noi prediciamo atti di natura che poi la natura effettivamente onora.

Esistono altre forme di vita nell’universo?
L’universo esiste da quasi 14 miliardi di anni. Lo spazio entro il quale noi compiamo le osservazioni ha una dimensione spaventosa; per attraversarlo, per andare da qui all’orizzonte degli eventi, ci vorrebbero 50 miliardi di anni viaggiando alla velocità della luce. In questa “bolla” ci sono 500 miliardi di galassie con 100 miliardi di stelle ciascuna. Ognuna di queste stelle ha forse un sistema planetario; troviamo pianeti che somigliano alla Terra intorno a stelle che somigliano al Sole; abbiamo scienziati che in laboratorio riproducono le molecole della vita. La vita dell’uomo intelligente sulla terra ha un pugno di anni, e la Terra è un oggetto davvero minuscolo, incredibilmente piccolo nel cosmo.
Io non so dire se ci siano altre forme di vita intelligente. Se non ci fossero, sarei sorpreso e anche un po’ angosciato, perché questo significherebbe che il nostro ruolo nel cosmo è estremamente importante. Infatti, ove fossimo gli unici spettatori di questa meraviglia, dovremmo essere messi sotto una campana di vetro come specie protetta, perché se ci dovessimo spegnere si spegnerebbe l’unico faro che guarda questa meraviglia.
Non so dire se ci sia un Padreterno; ma se c’è un’Intelligenza creatrice, mi auguro che abbia previsto di non sciupare tutto questo tempo, spazio e energia assegnandoli a una sola specie fragile e caduca. La specie umana è sub iudice di asteroidi killer, di noi stessi, delle malattie, del pianeta che ogni tanto ha dei mal di pancia; Siamo in un guscio di noce in un mare tempestoso. Mi auguro che Colui che ha fatto tutto questo, se esiste, abbia diversificato l’investimento creando altre intelligenze altrove in modo che, se si spegne una luce da una parte, se ne accenda un’altra in altro posto. Ma questo è solo un desiderio, non una certezza scientifica. Nel dubbio, dico agli uomini e a me stesso: “Comportiamoci bene!”, perché se siamo soli nel cosmo abbiamo enormi responsabilità; se non lo siamo, prima o poi potrebbe arrivare qualcuno e vorrei che ci trovasse in buone condizioni, in modo da non doverci vergognare. Guardando al cosmo e all’intelligenza nel cosmo forse l’umanità potrebbe indursi a comportarsi un po’ meglio verso l’umanità stessa, verso il pianeta e verso l’Universo che si affaccia su di noi.
Lo diceva anche Kant.

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