La storia di un dipartimento e la vita di uno scienziato
Ricordo di Bruno Zambon
L’esperienza di ogni ricercatore universitario si lega indissolubilmente con quella della struttura in cui opera nel corso della propria carriera, tanto da poter tracciare un parallelismo che unisce vicende private e pubbliche. Ennio Arimondo e Danilo Giulietti, docenti del dipartimento di Fisica, rendono un tributo a Bruno Zambon, scomparso nel 2006, ripercorrendo le tappe più significative della sua attività scientifica.
La vita del personale accademico, impegnato in un’attività di ricerca e d’insegnamento, rappresenta un’immagine fedele dello sviluppo della struttura universitaria in cui si svolge l’attività degli scienziati. Le linee di ricerca esplorate riflettono lo sviluppo storico associato a una particolare disciplina, gli spostamenti degli interessi scientifici all’interno di una comunità di scienziati e i temi rilevanti per le agenzie che finanziano la ricerca a livello nazionale o internazionale. Questa evoluzione temporale di interessi determina alla fine il percorso scientifico di ogni ricercatore. Un’attività in fisica (e più in generale in qualunque campo di ricerca), che davvero piaccia al ricercatore fino al punto di farne uno stakanovista, richiede un opportuno bilancio fra supporto della comunità accademica e libertà d’azione. Per lo scienziato fare quello che piace al meglio della propria capacità rappresenta un modo di sentirsi davvero realizzato. La bellezza del risultato finale è la ricompensa e la libertà con cui scegliere i percorsi per raggiungerlo costituisce la condizione indispensabile per la sua creatività.
Il professor Bruno Zambon
Come esempio del rapporto fra lo scienziato e la struttura in cui opera presentiamo la carriera di Bruno Zambon. Dopo aver conseguito il diploma di perito industriale a Trieste, sua città natale, Bruno arriva a Pisa nel 1970 come allievo del corso ordinario di Fisica della Scuola Normale, avendo ottenuto un eccellente risultato al concorso di ammissione. Il primo contatto di Bruno con uno di noi, Danilo, avvenne quando cominciò a cercare un argomento per la tesi di laurea. Adriano Gozzini, che Bruno aveva conosciuto seguendo un corso di Fisica presso la Scuola Normale, gli propose di fare la tesi sulla rivelazione meccanica della risonanza magnetica: un argomento assai interessante dal punto di vista della fisica atomica e un punto di eccellenza nell’ambito di quelle ricerche iniziate da Gozzini che si sono imposte all’attenzione internazionale. Anche se l’argomento di tesi era affascinante, la sua realizzazione sperimentale si presentava tecnicamente molto ardua, anche per i ricercatori più esperti. Ma Bruno già allora volava alto e non si lasciava coinvolgere più di tanto dalle difficoltà sperimentali, dimostrando di possedere una notevole manualità e perizia tecnica, che forse gli derivavano dai suoi studi nelle superiori.
La sua passione più grande era però per la comprensione e l’interpretazione rigorosa dei fenomeni. Bruno era affascinato dall’eleganza delle equazioni della fisica, come testimoniato da un vecchio libro dedicato a Maxwell e alla storia della derivazione delle quattro equazioni basilari dell’elettrodinamica classica, rimasto per molti anni sulla sua scrivania. Questa sua passione si manifestò chiaramente al momento di scrivere la parte teorica della tesi. Sarebbe stato più che sufficiente raccordarsi a quanto già scritto da altri laureati di Gozzini, apportando solo qualche modifica a quei calcoli teorici per adattarli alla specifica situazione sperimentale che in quel momento veniva investigata. Bruno, invece, volle riscrivere completamente ab initio la teoria, seguendo una linea molto più formale. Una fatica che nessun altro studente si sarebbe mai sobbarcato e che gli valse un meritato 110 e lode.
Bruno intanto cercava qualcosa di veramente difficile con cui misurarsi. Di partecipare al concorso per il perfezionamento in Normale (125 mila Lire mensili) neanche a parlarne. Meglio un’attività manageriale in qualche industria del Nord. Ma quella sua unica esperienza nell’industria durò solo pochi mesi: Bruno tornò a Pisa, deluso da una realtà che non sapeva apprezzare la sua intelligenza votata all’originalità. Per qualche tempo svolse delle esercitazioni in un corso di Fisica a Ingegneria. Nel settembre 1979 partì per gli Stati Uniti, dove Giuseppe Pastori Parravicini, allora docente di Fisica a Pisa, gli aveva trovato un posto di assistente al Physics Department della Purdue University, nello stato dell’Indiana. Dopo aver lavorato per due anni nel Dipartimento di Computer Science, preferì tornare in Italia appena si presentò l’occasione di un concorso per ricercatore nell’ambito disciplinare di Struttura della Materia.
Tutta questa fase iniziale della carriera scientifica di Bruno è emblematica di quello che sarà in seguito il suo impegno professionale. Grazie alle sue notevoli capacità, saprà interessarsi di numerosi problemi fondamentali della fisica atomica, collaborando con personalità di grande rilievo scientifico e mantenendo sempre fede al suo bisogno di originalità e autonomia intellettuale. In quegli anni, nella comunità dei fisici e dei chimici cresceva l’interesse per i fenomeni di turbolenza, instabilità e caos nei sistemi fisici e chimici in generale, il cui studio diventava possibile anche grazie all’aumentata disponibilità di risorse di calcolo dovuta allo sviluppo dei personal computer. Nell’ambito di questa nuova direzione di ricerca, Bruno inizia a studiare i sistemi dinamici e stocastici non–lineari contribuendovi in maniera originale grazie alla sua capacità di esprimere in maniera elegante e sintetica il problema da risolvere. Diversamente da oggi, a quel tempo non era disponibile il software necessario a risolvere problemi anche non troppo complicati. La soluzione di sistemi di equazioni differenziali che producono instabilità o caos spazio–temporale richiedeva uno sforzo notevole. Bruno dimostrà di possedere le qualità richieste per trovare soluzioni originali in modo efficace e concreto. Inizia quindi una collaborazione con il gruppo di ricerca diretto da Paolo Grigolini, ricercatore del CNR nel dipartimento di Fisica del nostro Ateneo. In quel momento l’attività di Struttura della materia nel dipartimento era svolta da dipendenti dell’Università e del CNR coordinati dal Gruppo Nazionale di Struttura della Materia del CNR. Nell’ambito delle nuove tematiche, Bruno svolge simulazioni di dinamica molecolare per verificare il campo di applicabilità dei cosiddetti modelli ridotti del moto Browniano, promettenti candidati per una modellizzazione a pochi parametri della dinamica microscopica delle particelle di un liquido. Successivamente, la sua abilità si rivelò determinante per studiare diversi regimi temporali instabili di laser a CO2 contenenti un assorbitore saturabile intracavità, attività svolta assieme al gruppo di ricerca diretto da uno di noi, Ennio. Le osservazioni sperimentali del comportamento “anomalo” di tali laser sarebbero rimaste a livello completamente qualitativo senza un’appropriata analisi teorica. Bruno analizzò e classificò diversi regimi instabili che accompagnano lo sviluppo di un comportamento dinamico completamente caotico per questo tipo di sistema. Inizia allora una fruttuosa collaborazione con Ennio, durata molti anni e rivolta a differenti argomenti di ricerca.
Nel 1990–91 Bruno collabora con Fulvio Cornolti e Mauro Lucchesi sui fenomeni di instabilità spaziali che si originano nella propagazione di fasci laser intensi all’interno di plasmi, fenomeni molto simili a quelli che lui stava già studiando nell’ambito delle instabilità fluidodinamiche. Il suo contributo risultò ben presto determinante, sia nella loro trattazione analitica che in quella numerica: i risultati ottenuti sono oggi considerati un lavoro pionieristico nel campo della filamentazione dei fasci laser che si propagano nei plasmi. Questi studi si coordinavano a un’attività sperimentale sull’interazione laser–plasmi ad alte intensità, in cui Danilo era coinvolto da tempo presso l’Istituto di Fisica Atomica e Molecolare del CNR. Essi hanno contribuito alla crescita nel nostro dipartimento di un’attività teorica in fisica dei plasmi, che negli anni più recenti ha dato vita a un vasto gruppo di ricerca.
A partire dal 1997, Bruno comincia a svolgere ricerche in Struttura della Materia in maniera autonoma. Occorre notare che già in quegli anni il modo di operare nella ricerca è cambiato: la concorrenza internazionale è aumentata notevolmente a causa del gran numero di ricercatori attivi in tutto il mondo. Un risultato di ricerca appena ottenuto deve essere immediatamente pubblicato, senza dare il tempo agli autori di raffinarne la presentazione. Una modalità poco adatta a quel lavoro di cesello che Bruno amava. Negli stessi anni, inizia a collaborare con Gerard Nienhuis, professore all’Università di Leiden in Olanda, su temi sempre legati all’interazione fra radiazione laser e materia. Si tratta di due personalità scientificamente molto simili, ambedue interessate ad affrontare un argomento di ricerca nella maniera più completa, col fine non solo di ottenere un nuovo risultato, ma di individuare e percorrere la via più elegante, racchiudendo in poche formule matematiche tutti i risultati precedenti sullo stesso tema. L’ultimo frutto della loro collaborazione, dell’inizio del 2006, presenta un metodo per raffreddare “laser di atomi” in una configurazione efficiente che permetta di raggiungere asintoticamente la temperatura di 0 K (Zero Assoluto). Questo era il collega col quale Danilo si rammarica di aver potuto collaborare solo durante il periodo della sua tesi di laurea ed Ennio di avervi collaborato per un periodo limitato.
E poi c’è il compagno di vacanze nel mare delle Eolie (che ha tanto amato e dove anche negli ultimi giorni della sua vita sognava di ritornare), delle passeggiate sul Monte Pisano e delle corse nella pineta di S. Rossore, delle partite di tennis, delle semplici serate trascorse a cena in trattoria, delle lunghe chiaccherate su tutto, con il piacere di confrontare il proprio punto di vista con quello di un amico.
Ennio Arimondo
docente di Struttura della materia
ennio.arimondo@df.unipi.it
Danilo Giulietti
docente di Fisica sperimentale
danilo.giulietti@df.unipi.it