La fontana magica di Fermi che tiene "acceso" il sole

Oggi alle 10, al Salone Conferen­ze del Viminale, c’è la cerimonia di inaugurazione del Museo sto­rico della fisica e del Centro stu­di e ricerche «Enrico Fermi», di cui parte il restauro. Il presiden­te Napolitano sarà al cortile del museo dove c’è la fontana del pri­mo storico esperimento di Fer­mi. Antonino Zichichi spieghe­rà l’importanza fondamentale di quella scoperta.

Perché il Sole non si spegne mai, né salta in aria? Chi garantisce l’estrema regolarità di questa sorgente di luce e calore così importante per la nostra esistenza? Se il Sole fosse più potente moriremmo di caldo. Se fosse meno potente, moriremmo di freddo. A garantire la quantità di luce e calore che il Sole ci regala è una Carica Fondamentale della Natura. Carica di cui nessuno aveva saputo immaginare l’esistenza, pur essendo dal suo valore che dipende la nostra vita.
A questa carica venne data da Fermi il nome di «carica debole» in quanto meno potente di quella elettrica; oggi essa è nota come «Carica di Fermi». Chi scrive ne misurò il valore negli anni sessanta del secolo scorso con un esperimento di alta precisione realizzato al CERN e dal quale scaturì la certezza che la Carica di Fermi aveva validità universale.
Quando osserviamo un cielo stellato dobbiamo ricordare che, nel corso di 10 mila anni di civiltà, nessuno aveva capito cos’erano le stelle. Per la plurimillenaria cultura cinese, le stelle erano «buchi» nell’infinito. E nessun’altra civiltà era riuscita a capirne la natura. La Carica di Fermi è la valvola di sicurezza che permette alle Stelle di brillare per miliardi di anni, emettendo più neutrini che luce. Mentre sto scrivendo questo articolo arrivano sul mio pollice, ogni secondo, 60 miliardi di neutrini emessi dal Sole. Fu Enrico Fermi a coniare il termine «neutrino» quando venne fuori che, studiando con rigore i fenomeni radioattivi, sembrava venisse violata la Legge di Conservazione dell’Energia.
Per evitare la violazione di questa Legge Fondamentale della Fisica era necessario che nel processo di radioattività venisse prodotta una particella leggerissima e priva di qualsiasi carica: il neutrino. La sua esistenza venne dimostrata sperimentalmente dopo vent’anni dalla ipotesi che dovesse esistere questa nuova particella. È grazie ai neutrini che il Sole si raffredda evitando di esplodere. Ed è grazie alla Carica di Fermi che la Stella a noi più vicina riceve la corretta quantità di combustibile per restare accesa nel corso di miliardi e miliardi di anni. In altre parole la Carica di Fermi agisce da valvola di sicurezza che garantisce la corretta quantità di combustibile alla Stella.
Il combustibile necessario al Sole sono però i neutroni. Nel Sole ci sono solo protoni ed elettroni, come in tutte le Stelle. Per produrre neutroni è necessaria l’esistenza di Forze che Fermi chiamò «deboli» in quanto molto meno potenti delle Forze Elettromagnetiche. Forze, che oggi vengono dette «Forze di Fermi». Grazie a queste Forze, quando nel Sole un protone si scontra con un elettrone, vengono fuori un neutrone e un neutrino. Il combustibile (neutroni) che alimenta il fuoco del Sole non potrebbe esistere senza le Forze di Fermi né potrebbero esistere i neutrini che evitano al Sole di esplodere.
Tutte queste idee hanno la loro sorgente nella vasca dei pesci rossi dell’Istituto di Fisica di Via Panisperna, dove Enrico Fermi ha fatto l’esperimento chiave che lo ha portato a scoprire le Forze oggi dette Forze di Fermi. Fu per questo che Fermi chiamò Fontana di nuove idee la vasca, oggi nota come Fontana di Fermi, sorgente delle Forze che venivano (e vengono) dopo quelle che ci fanno capire perché le pietre cadono sempre dall’alto verso il basso (Forze Gravitazionali) e dopo quelle che ci hanno fatto capire cos’è la luce (Forze Elettromagnetiche).
La Fontana di Fermi sarà una delle pagine più importanti nella storia della Scienza. È da questa Fontana di Fermi che è venuta fuori la soluzione del Mistero del Sole che secondo la Scienza di quei tempi avrebbe dovuto essere spento da tempo. E invece era acceso e perfettamente funzionante. Facendo un salto di qualche migliaio di anni è certo che i nostri posteri verranno a Roma per vedere la Fontana che ha permesso all’umanità di sapere come mai può esistere un cielo stellato e come mai può esistere il fuoco che alimenta le Stelle. È questo fuoco che permette con un chilo di materiale «nuclearmente» combustibile di produrre la stessa energia che viene fuori dalla combustione di un milione di chili di materiale «elettromagneticamente» combustibile. Il Sole per ben trecentocinquant’anni venne immaginato fosse una candela come quelle a noi familiari, quindi «elettromagneticamente» combustibile.

La confusione tra i due tipi di fuoco portò al famoso «Mistero del Sole» nato con Galilei e Newton e durato fino alla metà del secolo scorso. Mistero la cui soluzione è venuta fuori grazie alla Fontana di Fermi.
* Presidente WFS (World Federation of Scientists), Beijing-Geneva-Moscow-New York