Da Padova alla NASA, per studiare i misteri della fisica



Luca Mazzarella è un fisico che lavora al Jet Propulsion Laboratory della NASA, in California, dove studia come risolvere uno dei misteri fondamentali della fisica. Lasciamo a lui la parola per scoprire di che si tratta…
 

Luca, di cosa ti occupi alla NASA?

Progetto degli esperimenti per provare a unire due teorie che descrivono l’Universo e il mondo che ci circonda: la meccanica quantistica e la relatività generale.

 

Cosa sono e in che modo ci aiutano a capire l’Universo?

La meccanica quantistica è una teoria della fisica che studia il comportamento di oggetti piccolissimi, come gli atomi e le particelle che compongono la luce. La relatività descrive invece oggetti molto grandi, come stelle e galassie, e le forze che li governano, tra cui la gravità. Queste teorie sono molto precise ma non vanno d’accordo.

 

Perché?

Sono come due amici che studiano e giocano con cose diverse: il primo conosce alcuni fenomeni, il secondo ne conosce altri, e uno fa domande a cui l’altro non sa rispondere. Questo perché le regole della meccanica quantistica dominano nel mondo microscopico degli atomi, quelle della relatività invece nel mondo macroscopico dei grandi corpi celesti. Trovare un punto di incontro tra queste teorie è una delle sfide più importanti della fisica.

 

Una sfida a cui stai lavorando proprio con i tuoi esperimenti.

Esatto! In pratica, vogliamo usare alcuni telescopi sulla Terra per sparare raggi laser verso dei satelliti in orbita: questi misureranno se la gravità modifica alcune caratteristiche della luce, come ad esempio il colore dei raggi. Se osservassimo una cosa del genere avremmo la prova che i due amici – la meccanica quantistica che studia la luce e la relatività che studia la forza di gravità – vanno d’accordo, perché comprendono uno il gioco dell’altro. 

 

Cosa ti affascina del tuo campo di ricerca?

Il mondo degli atomi e delle molecole descritto dalla meccanica quantistica è un po’ come il Paese delle Meraviglie di Alice: ad un primo sguardo sembra strano e incomprensibile, ma se lo guardiamo con le “lenti” della teoria della meccanica quantistica ogni cosa ha senso. La fisica è affascinante perché ti fa vedere il mondo con occhi nuovi. In più, i nostri esperimenti ci permettono di realizzare nuove tecnologie che usiamo nella nostra vita, come computer sempre più veloci.

 

Che consigli daresti a bambini e bambine che vogliono fare il tuo stesso lavoro?

Studiate la scienza che più vi appassiona, non importa se fisica, chimica o biologia… La NASA porta avanti progetti fantastici in tutte le scienze! Imparate bene anche l’inglese, perché avrete colleghi provenienti da tutto il mondo. E preparatevi ad un lavoro pieno di sorprese: una volta mi sono ritrovato in videochiamata con due premi Nobel e una astronauta!