Il concetto di gruppo di rinormalizzazione apparve per la prima volta nel mondo della fisica delle particelle. Ma, contemporaneamente, nel campo della meccanica statistica c’era fermento a causa delle difficoltà di comprensioni delle transizioni di fase del secondo ordine e dei processi nei punti critici, ossia quei punti di massima instabilità in cui due fasi coesistono. La teoria fenomenologica dell’invarianza di scala, sviluppata da Leo Kadanoff negli Stati Uniti e da A.Z. Patashinskij e V.L. Pokrovskij in Unione Sovietica, ebbe successo nel fornire una descrizione più chiara dei processi critici.
Nello stesso anno di pubblicazione dei lavori sopracitati, il 1966, Carlo Di Castro si recò negli Stati uniti a seguire una scuola estiva. Qui sentì le idee di Kadanoff e quando tornò in Italia iniziò una collaborazione con Giovanni Jona-Lasinio, che ha successivamente ricordato:
“Quando Di Castro tornò da quella scuola, mi raccontò quello che aveva sentito e allora entrò in funzione la mia sensibilità alle analogie e disse che le equazioni di Kadanoff sembravano una versione semplificata delle equazioni del gruppo di rinormalizzazione in teoria dei campi. Cominciammo a discuterne e, in un periodo durato circa due anni, ogni tanto riprendevamo il problema. Finalmente le idee decantarono e si precisarono in una forma che tutti e due trovammo interessante e scrivemmo un breve lavoro pubblicato su Physics Letters nel 1969 al quale demmo il titolo ambizioso “Sul fondamento microscopico delle leggi di scala”, il grande problema aperto di quel settore.”
Queste idee vennero inizialmente accolte in modo controverso. Subito dopo l’uscita del lavoro del ’69, Jona-Lasinio andò a Parigi per una conferenza di fisica matematica, alla quale era presente un noto teorico nella fisica delle transizioni di fase, Michael Fisher, e dove i due ebbero modo di avere uno scambio di idee. Nel frattempo, Di Castro fu invitato alla Cornell University da David Mermin a tenere una lezion::
“Nell’autunno del 1969 Mermin mi invitò a presentare il nostro lavoro alla Cornell, dove al tempo nessuno stava nemmeno discutendo del gruppo di rinormalizzazione. Prima del seminario, David mi portò nell’ufficio di Fisher e mi presentò dicendo «Carlo è qui per parlarci del suo nuovo approccio ai fenomeni critici». Fisher rispose che conosceva il lavoro perché ne aveva parlato con Jona a Parigi e che era «o banale o sbagliato». Tre anni dopo, stava lavorando a tempo pieno sul gruppo di rinormalizzazione.”
L’anno successivo, si tenne a Varenna un’importante scuola sulle transizioni di fase dove vennero invitati tutte le principali figure di spicco e dove i due italiani presentarono il loro punto di vista. Ancora nelle parole di Di Castro:
"La reazione alla contaminazione tra teoria dei campi e meccanica statistica fu piuttosto fredda. Forse è stata colpa nostra. Forse avremmo dovuto essere più dettagliati e specifici nello stabilire la connessione senza darla per scontata. Non abbiamo considerato il fatto che i fisici della materia condensata e della meccanica statistica potevano non essere pronti per le nostre idee.”
Nel 1971 uscirono i primi lavori in cui Kenneth Wilson applicava la sua versione del gruppo di rinormalizzazione alla teoria delle transizioni di fase e nel 1982 gli fu assegnato il premio Nobel. In seguito, si discusse se la scoperta di Wilson fosse stata in qualche modo anticipata da Di Castro e Jona-Lasinio. Patashinskij disse:
“Per la teoria dei campi, direi che la formulazione di Di Castro e Jona-Lasinio è perfetta.”
Fisher non fu d’accordo e pubblicò un articolo in cui sostenne che le idee di Di Castro e Jona-Lasinio erano diverse da quelle di Wilson e quindi non potesse essere attribuita ai fisici italiani la paternità della teoria dei fenomeni critici basata sul gruppo di rinormalizzazione. Wilson scrisse nella sua Nobel Lecture:
“Nell'autunno del 1970 Ben Widom mi chiese di tenere un seminario di meccanica statistica sul gruppo di rinormalizzazione. Era particolarmente interessato perché Di Castro e Jona-Lasinio avevano proposto di applicare il formalismo del gruppo di rinormalizzazione ai fenomeni critici, ma nessuno del gruppo di Widom era in grado di capire il loro lavoro.”
Successivamente all’assegnazione del Premio, apparve sulla rivista Physics Today un articolo che si basava su un’intervista da cui risultava esplicitamente che il lavoro dei fisici italiani era stato un punto di partenza cruciale.
Storie Scientifiche
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