Intervista al Dott. Lorenzo Uplegger

Ciao a tutti, per la serie le interviste di Cocooa.com sono davvero felice di annunciare che sono riuscito a fare due domande al Dott Lorenzo Uplegger, dottorato in fisica delle particelle elementari a Milano e ora Application Physicist al Fermi National Accelerator Laboratory negli Usa. Oggi tra l'altro anniversario della nascita di Nikol Tesla, quindi direi che siamo in tema !

Lorenzo è uno dei ricercatori italiani emigrati negli Stati Uniti al Fermilab che e’ un laboratorio che fino a poco tempo fa aveva un acceleratore come il LHC (Large Hadron Collider) di Ginevra dove recentemente e’ stata scoperta una particella che sembra avere le caratteristiche del bosone di Higgs.

Dato che cocooa.com ha il piacere di camminare su quella linea sottile tra scienza e "magia", leggetevi questa intervista con calma, e piena di spunti interessanti. Cibo per la mente. Il Dott Uplegger è disponibile a tenere conferenze divulgative sugli argomenti dell'intervista. Il suo contatto è: uplegger @ fnal.gov

Intervista al Dott. Lorenzo Uplegger

Cocooa.com : Ciao Lorenzo, Grazie per il tempo che ci dedichi, parlaci di te e di come sei arrivato in America.

Lorenzo Uplegger: Come tanti ricercatori Italiani la prospettiva di rimanere disoccupato per anni continuando a vivacchiare con borse di studio da fame in Italia non faceva per me e cosi ho deciso di andare a lavorare all’estero dove la ricerca viene presa un po piu in considerazione. Questo era solo per fare un po di polemica. In realta’ quando ho deciso di emigrare la motivazione principale e’ stata quella di poter andare a lavorare in un laboratorio per partecipare alla costruzione di un esperimento chiamato BTeV che avrebbe dovuto studiare uno dei 6 quarks che costituiscono la materia di cui l’universo e’ composto. Purtroppo anche al di la’ dell’oceano le cose non sono cosi rosee e cosi il mio esperimento e’ stato cancellato nel 2006 e da allora ho iniziato a lavorare per uno dei 2 esperimenti, CMS (Compact Muon Solenoid), al LHC di Ginevra che ha scoperto settimana scorsa questa nuova particella.

 In questi giorni si è parlato tantissimo del Bosone di Higgs, e sinceramente nessuno ha capito nulla tra gaussiane, intervalli di confidenza possibilità e numeri. Ce la fai a spiegare al villico medio ( cioè il sottoscritto) cosa è sto Bosone e perchè lo si cercava?

Ci provero’ e quindi dovro’ prenderla un po alla larga. Da Galileo in poi la scienza procede introducendo delle teorie che fanno delle previsioni che poi devono essere verificate con degli esperimenti. Le due teorie che sono alla base della fisica moderna sono la teoria della relativita’ sviluppata da Einstein e la meccanica quantistica che e’ nata all’inizio del secolo scorso ed e’ poi stata sviluppata e raffinata nel corso degli ultimi 100 anni. Negli anni 60 un fisico teorico Britannico, ma non solo lui, di nome Peter Higgs ha teorizzato l’esistenza di una nuova particella, che prende il suo nome, per poter spiegare come tutte le altre particelle acquistano la massa, che e’ quella cosa che si accumula nella pancia di noi sedentari. Il problema e’ che questa teoria permette di prevedere con estrema precisione tutto quello che e’ stato sperimentalmente verificato negli ultimi 50 anni negli acceleratori di tutto il mondo e si basa sull’esistenza di questa particella che fino ad ora nessuno era riuscito a trovare. Il modo con cui procede la scienza e’ quello di abbandonare una teoria se anche una sola delle previsioni non viene soddisfatta e quindi era di fondamentale importanza cercare l’elemento fondamentale sulla quale tutta la teoria si reggeva in piedi. Se dovesse succedere che questa nuova particella ha delle caratteristiche diverse diverse da quelle descritte da Higgs e quindi non e’ il bosone predetto dalla teoria allora vuol dire che la sua previsione non e’ corretta e che quindi va sostituita da una nuova teoria che conferma tutti gli esperimenti fatti fino ad oggi ma che non richiede l’esistenza di questo fantomatico bosone.

Ok ma in soldoni? Tutto sto lavoro per confermare delle ipotesi? Ci potranno essere delle applicazioni ?

Questa e’ una domanda ricorrente che purtroppo non ha mai una risposta diretta, infatti se sapessi che applicazioni pratiche possono derivare da questa scoperta, tra qualche anno mi ricorderete come uno degli uomini piu’ ricchi del pianeta come Bill Gates e lo scomparso, purtroppo, Steve Jobs, I quali si sono arricchiti vendendo dei prodotti che si basano sulle leggi della meccanica quantistica scoperta come ho detto prima nel secolo scorso. 100 anni fa degli scienziati si resero conto che le leggi della fisica che stavano usando non potevano essere applicate al mondo delle particelle che loro consideravano elementari: gli atomi. Nel corso degli anni 20 e 30 questi fisici introdussero un nuovo rivoluzionario modo di pensare che e’ la meccanica quantistica. Nessuno allora, a parte qualche visionario, avrebbe mai immaginato che quella teoria nata per spiegare il comportamento degli atomi sarebbe stata poi utilizzata da altri per creare la rivoluzione elettronica che ha letteralmente messo nelle nostre mani dei computer che ci permettono di rimanere connessi con milioni di persone ogni istante. Se 100 anni fa la gente si fosse accontentata delle teorie fisiche che circolavano allora pensando che andare a capire I segreti dell’atomo era inutile, oggi tu non potresti leggere quello che io sto scrivendo a 5000 chilometri di distanza sul mio portatile. Se pensi che il progresso possa essere illimitato, come lo penso io, allora quello che e’ stato scoperto oggi trovera’ una applicazione domani.

Cocooa.com parla spesso di lavoro, passioni, sogni nel cassetto. Mi è parso di capire che l'astrofisica sia stata la tua passione da moltissimi anni. Che consiglio daresti a chi studia quello che "deve" perchè "cosi trova lavoro" e non insegue la propria passione?

La mia storia e’ proprio una di quelle cosi’. Mi ero iscritto a ingegneria elettronica perche’ a 19 anni pensavo che solo I geni potessero fare fisica e poi trovare un lavoro. Siccome sapevo di non essere Einstein allora avevo sacrificato la mia passione per la fisica per poter fare qualcosa che mi avrebbe permesso di vivere bene. La mia fortuna e’ stata quella di trovare il coraggio di non pensare al futuro e semplicemente concentrarmi sulla mia passione, tutto il resto e’ venuto da se. Per quanto riguarda il campo della fisica in generale le prospettive in Italia non sono tra le migliori pero’ se la fisica e’ la tua passione e sei disposto ad andare a vivere al di fuori dell’Italia allora il mio consiglio e’ quello di seguire il tuo istinto e non pensare ai sacrifici che dovrai fare. Se avessi continuato ingegneria probabilmente oggi non avrei neanche capito l’importanza della scoperta di questa nuova particella. Il fatto pero’ di esserne stato partecipe mi ha dato una gioia che e’ indescrivibile soprattutto perche’ sono convinto che questo sia solo l’inizio.

Quando sei a casa cosa leggi? Sempre libri di scienza oppure ti rilassi con dei romanzi?

La maggior parte dei libri che leggo sono di scienza: fisica, astrofisica e biologia sono gli argomenti che piu mi affascinano. Sono anche un gran appassionato della storia del 900 e mi affascinano le biografie di persone normali di diverse parti del mondo le cui storie sono spesso piu incredibili e ricche di colpi di scena di qualsiasi romanzo uno scrittore possa inventare.

Consigliaci 3 libri divulgativi di fisica per chi è interessato ad approfondire l'argomento..

Il mio autore preferito e’ decisamente Brian Greene. Ha una semplicita’ nello spiegare concetti complessi di fisica che non ha uguali. Il suo libro piu’ bello che ha radicalmente cambiato il mio modo di pensare si intitola: La realta’ nascosta, Universi paralleli e le profonde leggi del cosmo. Questo suo ultimo libro affronta con molta chiarezza e soprattutto dal punto scientifico la possibilita’ che il nostro universo sia una piccola parte di un ben piu esteso multiverso. Negli ultimi anni ci sono state molte scoperte scientifiche che hanno imposto una revisione della nozione comunemente accettata che ci sia stato un evento, il big bang, dal quale l’universo si sia formato e che abbia portato alla nostra esistenza. Centinaia di anni fa era impensabile credere che ci potessero essere degli altri pianeti in cui la vita era possible e la nozione comune era che la terra era al centro dell’universo. Negli anni, man mano che i telescopi ci hanno aperto gli occhi sulla complessita’ e la ricchezza dell’universo, abbiamo dovuto accettare la nostra non centralita’ nel cosmo e la possibilita’ dell’esistenza di altri pianeti con vita. La sua revisione delle teorie fisiche moderne ti convincera’, per lo meno ha convinto me, che e’ molto probabile che il nostro universo si solo uno dei tanti.

I suoi libri precedenti sono molto meno meno speculativi e piu mirati a spiegare le moderne teorie di fisica con tutte le parti che ancora non hanno ancora una spiegazione definitiva che secondo lui verranno risolti dalla teoria delle stringhe; in questo non mi ha ancora convinto invece.

Un altro autore che va assolutamente letto e’ Stephen Hawking la cui storia personale ha gia qualcosa dell’incredibile. Il suo ultimo libro, Il Grande Disegno, purtroppo presuppone la conoscenza delle utlime teorie di fisica spiegate nei libri di Brian Greene ma nonostante cio’ chiarisce la sottile connessione che c’e’ tra la scienza e la filosofia in maniera chiara e convincente. Il suo libro, Dal Big Bang ai buchi neri, e’ stato quello che mi ha convinto ad abbandonare ingegneria ed iscrivermi a fisica. Se hai paura di cambiare lavoro allora non leggerli.

Il guardare le stelle ha un fascino atavico, ti rapisce - la prima volta che ho visto la via lattea sono rimasto a bocca aperta: è un'esperienza che porterò dentro di me per sempre.
L'astrofisica, la matematica pura hanno dei livelli tali che spesso sfociano in "filosofia". Quale è il pensiero di Lorenzo Uplegger, il ricercatore, a riguardo?

Come ho detto prima, se ci fossimo accontentati delle speculazioni di Aristotele di piu di 2000 anni fa oggi penseremmo di essere al centro dell’universo attaccati al cosiddetto motore primo immobile che era poi identificato con Dio. Oggi abbiamo la certezza di non trovarci al centro dell’universo e quindi e’ abbastanza difficile accettare la sua visione di questo motore immobile partendo dalla sua teoria. Sebbene siamo ancora ben lontani dall’avere una teoria fisica definitiva, le piu’ recenti teorie supportate da una quantita’ enorme di verifiche sperimentali ci stanno portando ad accettare che il nostro universo sia in realta’ parte di un multiverso. Alcuni si spingono addirittura a dire che da questa nuova visione si puo’ anche dimostrare che quello che noi siamo e quello che ci circonda puo derivare semplicemente dalle leggi matematiche in maniera naturale senza che sia necessario un’intervento esterno. Nessuno e’ per ora riuscito in realta’ a dimostrare tutto cio’, pero’ non si puo’ escludere che un giorno o l’altro qualcuno riesca a trovare una teoria che possa spiegarlo. Lo so che il tutto puo sembrare fantascienza ma immaginate cosa penserebbe Aristotele se potessimo portare Peter Higgs indietro di 2000 anni a spiegargli che secondo i suoi calcoli esiste una particella, che non e’ stata ancora scoperta, che permette di dare la massa a tutto le altre particelle dell’universo. Per me lo avrebbe preso per pazzo a meno che anche lui non fosse stato in grado di capire i suoi calcoli e soprattutto non fosse stato istruito sulle piu’ recenti scoperte. Per quanto speculativi i libri di Greene e Hawking possano sembrare, si basano, in gran parte, su teorie matematiche e la matematica e’ la lingua dell’universo, scusate multiverso.

Universi paralleli, 11 Dimensioni, spazio tempo, immensita cosi grandi che il cervello non può nemmeno immaginarle.
E' davvero frutto del caso? L'epigenetica (https://it.wikipedia.org/wiki/Epigenetica ) ci dice -grossomodo - che alcuni caratteri genetici vengono modificati durante la vita e questi sono trasmissibili. L'uomo potrebbe essere il frutto di questa casualità "voluta" ? Questo aprirebbe davvero le porte a un "Dio" ?

Le mutazioni sono alla base dell’evoluzione della vita, e perche’ no, anche alla base dell’evoluzione del nostro universo. Nessuno oggi sa come la vita sia iniziata o come sia iniziato il multiverso, quello che pero’ sappiamo e’ che nel tempo ci sono state continue mutazioni nel codice genetico che hanno dato vita una varieta’ impressionante di forme di vita e che quelle forme che si sono adattate al meglio all’ambiente circostante sono quelle, come noi, che popolano la terra. Noi non siamo altro che una delle tantissime specie che ci sono su questo pianeta e che verosimilmente ci sono in questo e in altri universi. Nel momento in cui accettiamo un’evoluzione alla Darwin in cui certi tipi di mutazioni possono portare a dei vantaggi mentre altre a degli svantaggi nella lotta per la sopravvivenza, e’ chiaro che si capisce come mai quella serie di mutazioni che hanno portato allo sviluppo del cervello ci hanno dato un vantaggio enorme rispetto a tutti le altre specie. D'altronde siamo l’unica specie su questo pianeta che e’ in grado di scrivere una teoria matematica che postula l’esistenza di un particella che poi siamo anche in grado di scoprire. Il punto e’ che se non avessimo niente in comune con le altre specie allora saremmo davvero qualcosa di speciale e di unico, frutto di un disegno, mentre la scoperta che tra noi e le altre specie ci sia solo una differenza in termini di cromosomi per me significa che le nostre mutazioni sono state le mutazioni vincenti. Mentre, per quanto riguarda la genetica, possiamo vedere e confrontare diverse specie e quindi un giorno magari riusciremo a trovare tutti le connessioni che hanno portato all’uomo, il credere in altri universi e’ un salto un po piu concettuale. Se pero’ ancora ci accontentiamo di essere una specie tra tante allora possiamo anche credere che ci possano essere tanti altri universi in cui ci sono differenti forme di vita, ma questo e’ quell’universo che permette alla nostra forma di vita di poter evolvere. Ci sono tantissimi indizi, e il valore della massa del bosone di Higgs e’ uno di quelli, che puntano al fatto che piccoli cambiamenti in certi valori delle costanti che vengono misurate in questo universo non avrebbero permesso la vita come la conosciamo. Se accettiamo che ci siano tantissimi universi che si sono evoluti in maniera diversa, come i geni si sono evoluti in maniera diversa sulla terra, allora tra questi universi c’e n’e’ uno in cui ci siamo anche noi.

 La meccanica Quantistica cosa centra in tutto questo? Renderà le cose più semplici oppure è soltanto un livello di complessità superiore per spiegare i dilemmi attuali ?

La meccanica quantistica e’ una teoria fisica che e’ stata sviluppata e raffinata nel secolo scorso e che per ora e’ riuscita a predire i risultati di tutti gli esperimenti fatti fino ad ora. E’ stato un passo necessario nell’evoluzione della fisica dopo che si e’ scoperto che il mondo atomico si comporta in una maniera completamente differente alla nostra intuizione.

Il fatto che non ci sia un solo esperimento che l’abbia contraddetta ha costretto i fisici ad accettarne alcuni aspetti difficili da digerire come l’idea che a livello microscopico le particelle possano contemporaneamente seguire delle strade diverse. La matematica che descrive il comportamento delle particelle e’ pero’ chiara e precisa ed e’ solo la nostra intuizione che non vuole farci accettare quello che ‘e scritto nelle formule perche’ e’ ben diverso dalla nostra esperienza quotidiana.

Su cocooa.com parlo molto spesso di "cripto-archeologia" e ogni tanto viene tirata in ballo l'origine extra terreste della vita sulla terra. Come diceva un libro che ho letto in gioventù: questo sposterebbe il quando ma non il come. Quali sono le probabilità che su un pianeta si sviluppi la vita?

Come ho gia’ accennato, io sono dell’idea che noi non siamo altro che una delle tantissime specie nel nostro multiverso.

Recentemente e’ stato lanciato un satellite, Kepler (https://kepler.nasa.gov/), che sta scoprendo ogni giorno una enorme quantita’ di pianeti di cui una buona parte ha dimensioni paragonabili a quelle della terra. Insomma se noi siamo il frutto di una serie di circostanze favorevoli, sembra che solo nel nostro universo queste circostanze siano abbondanti e quindi, ancora una volta, non vedo perche’ dovremmo essere speciali.

Vorrei concludere invitandovi caldamente a leggere il libro di Brian Greene sugli universi paralleli. Un’intervista cosi corta non puo’ che dare solo spunti di riflessione e l’unica cosa che credo di essere riuscito a convincervi per ora e’ che se la tua passione e’ la fisica ma non sei disposto a essere considerato pazzo, allora non sei pronto a fare scoperte rivoluzionarie.

Grazie Mille Lorenzo, buona fortuna con il tuo lavoro/studio/passione. Ricordo a tutti che se vi interessa Il Dott Uplegger è disponibile a tenere conferenze divulgative sugli argomenti dell’intervista. Il suo contatto è: uplegger @ fnal.gov

Links

• https://news.fnal.gov/2018/04/turning-up-the-luminosity-fermilab-contributes-important-upgrades-of-cms/
• Foto di Pietro Battistoni da Pexels

Libri che abbiamo citato:

Brian Greene La Trama del Cosmo Spazio, tempo, realtà Einaudi Lo trovi su Macrolibrarsi

---

Stephen Hawking Dal Big Bang ai Buchi Neri Breve storia del tempo BUR Lo trovi su Macrolibrarsi

---

Stephen Hawking, Leonard Mlodinow Il Grande Disegno - Libro Oscar Mondadori Lo trovi su Macrolibrarsi

---