Quando qualcuno si iscrive alla facoltà di fisica passa un tempo sufficientemente breve prima che si imbatta nel Corso di Fisica Teorica di Landau e Lifshitz. Questi dieci volumi sono considerati, a buon titolo, il gioiello per eccellenza, capace di racchiudere la fisica classica, la relatività e la meccanica quantistica. Quando Landau morì nel 1968, Lifshitz, insieme ad alcuni collaboratori, curò la stesura finale di alcuni dei volumi rimasti incompiuti. Tra questi coautori c’era Lev Pitaevskii che dal 1985, anno di morte di Lifshitz, supervisionò le nuove edizioni.
Tra i 43 fisici teorici che sono riusciti a superare la temuta prova del “minimo teorico” di Landau, Pitaevskii è stato uno dei più brillanti.
“Entrai in contatto con Landau quand’ero studente universitario a Saratov. Avevo superato gli esami del famoso minimo teorico e, dopo una valutazione ufficiale, venni ammesso come studente di dottorato al dipartimento di fisica teorica guidato proprio da Landau dell’Istituto dei Problemi Fisici (Institute for Physical Problems, IPP) di Mosca, diretto allora da Pyotr Kapitsa. Il mio supervisore era Lifshitz.”
E con Lifshitz ottenne il dottorato nel 1958 difendendo la tesi intitolata “Ricerca sulla teoria della superfluidità dell’elio liquido 4He”. Landau e Kapitsa, rimasti impressionati dalle doti di questo giovane fisico, lo volevano assumere per lavorare all’IPP ma per un impiego permanente era necessario un permesso di soggiorno a Mosca. Questo non fu possibile da ottenere e ottenne una posizione all’Istituto di Magnetismo, Ionosfera e propagazione di one radio a Troitsk.
Kapitsa però si adoperò per cambiare il corso delle cose. In occasione di un banchetto al Cremlino organizzato da Nikita Krusciov per l’élite sovietica, al quale furono invitati anche i maggiori scienziati, Kapitsa prese la parola e disse che un giovane e brillante scienziati, simile al leggendario Mikhail Lomonosov, non poteva servire la scienza sovietica perché aveva bisogno di un permesso di soggiorno che “noi non possiamo ottenere”. Krusciov diede immediatamente l’ordine di concederne uno e Pitaevskii fu assunto. Di quel dipartimento ne divenne direttore dal 1988 al 1992.
I suoi interessi di ricerca hanno ricoperto un ampio spettro di problemi e di settori della fisica; dai lavori fondamentali sulla fisica delle basse temperature, alla superfluidità dell’elio-4 e dell’elio-3, passando alla teoria della superfluidità in prossimità del punto di transizione di fase (con Vitaly Ginzburg). È da ricordare poi la condensazione di Bose-Einstein, la teoria di Van der Waals (con E. M. Lifshitz e I. E. Dzialoshinsky) e la fisica dei plasmi (che ha rivestito un ruolo di grande importanza nella sua vita scientifica). Probabilmente, il risultato per cui è ricordato maggiormente è l’equazione di Gross-Pitaevskii per i gas di Bose non ideali, che governa il moto della componente superfluida di un gas di Bose-Einstein debolmente interagente. Disse in merito:
“Ho voluto lavorare alla teoria della superfluidità dall’inizio e, continuando, nel 1961 ho risolto il problema delle oscillazioni di una linea di vortice in un gas di Bose diluito. Per risolvere il problema ho formulato un’equazione che descrive un condensato disomogeneo e time-dependent. Nello stesso anno Eugene Gross ha pubblicato un articolo simile e la teoria risultante è ora denominata teoria Gross-Pitaevskii.”
Pitaevskii ha legato la sua ricerca anche all’Italia, che ha definito “la mia seconda patria”. I primi viaggi a Trento avvennero nella fine degli anni Ottanta attraverso soggiorni di lunga durata. Dopo la prima realizzazione sperimentale del condensato di Bose-Einstein in atomi ultra-freddi (1995), Pitaevskii e tutto il team di Treno si concentrarono su questo nuovo campo emergente dove l'equazione di Gross-Pitaevskii si è rivelata uno strumento matematico fondamentale. Nel 1998 accettò una posizione permanente a Trento. Nel 1999 fu autore di un importante articolo “Theory of Bose-Einstein condensation in trapped gases", uno dei più citati del settore. La collaborazione scientifica con Trento fu lunga e proficua e conta circa 100 articoli pubblicati.
Con la sua morte, nell’agosto del 2022, si chiude un cerchio, un’intera epoca della fisica teorica, essendo stato anche l’ultimo autore del Corso di Fisica Teorica.
Dal novembre 2022, il Bose-Einstein Condensation Center di Trento è stato ribattezzato in suo onore "Centro Pitaevskii sulla condensazione di Bose-Einstein".
In foto Pitaevskii, nel suo ufficio, con la foto del suo Maestro Landau. Sì intravede alla lavagna poi la tanto citata equazione di Gross-Pitaevskii.
Storie Scientifiche
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