Passeggiando per Firenze l’illuminazione da Nobel

Eleonora Barbieri

Un Nobel dedicato alla luce: quest’anno il premio per la fisica è stato assegnato a tre scienziati, due americani e un tedesco, per i loro studi in campo ottico. Roy J. Glauber, professore all’università di Harvard, è stato premiato «per il suo contributo alla teoria quantistica della coerenza ottica». Il riconoscimento a John Hall (docente all’università del Colorado) e Theodor Hänsch (che lavora al Max-Planck-Institut für Quantenoptik di Garching) è invece dovuto al loro apporto «allo sviluppo della spettroscopia di precisione al laser» e, in particolare, per l’elaborazione della tecnica del «pettine ottico di frequenza».
Uno dei tre, il tedesco, si chiama Theodor Hänsch ha insegnato a Firenze. Ed è lì, nella città di Giotto, che un giorno ha avuto l’illuminazione che gli avrebbe cambiato la vita. Il fisico Massimo Inguscio, collega di Hänsch, racconta: «L’idea gli venne mentre passeggiava per Firenze e subito corse a verificarla in laboratorio, insieme a un giovane collaboratore». L’idea servì a realizzare uno strumento in grado di misurare la propagazione delle onde luminose, un fenomeno che avviene a una frequenza straordinaria, pari a un milione di miliardi di volte al secondo. Una settimana di lavoro, fianco a fianco con gli studiosi italiani.
«L’intuizione alla base del pettine di frequenza - ha spiegato Marco Bellini, un fisico dell’Istituto nazionale di ottica applicata del Cnr di Firenze che ha collaborato con Hänsch - era di generare una sorta di righello di colori in grado di misurare tutte le altre frequenze». «Hänsch è venuto in laboratorio con me ad avvitare bulloni e a posizionare lenti. È andata bene al primo tentativo e, in poco tempo, abbiamo ottenuto un risultato sorprendente».
Grazie al «pettine ottico di frequenza», Hall e Hänsch sono riusciti a determinare i colori della luce di atomi e molecole con incredibile precisione. La tecnica ha trovato applicazione in numerosi campi, come sistemi di navigazione Gps, orologi ad altissima precisione, dispositivi per il posizionamento dei telescopi spaziali e per il controllo dei veicoli nel cosmo.
I due studiosi sono riusciti a misurare le frequenze della luce; Glauber ne ha indagato la doppia natura. La luce, infatti, è allo stesso tempo un’onda (una radiazione elettromagnetica) e un flusso di particelle, dette quanti di luce o fotoni. Il merito del professore americano è quello di aver applicato la teoria dei quanti all’ottica, fondando negli anni Sessanta le basi della cosiddetta «ottica quantistica».

Glauber, Hall e Hänsch dovranno ora dividere non solo l’onore del riconoscimento ma, anche, la somma elargita dalla Reale Accademia di Svezia, dieci milioni di corone, pari a 1,29 milioni di dollari. La ripartizione non avverrà però in parti uguali: a Glauber è stata assegnata metà del premio, mentre Hall e Hänsch si dovranno accontentare di spartire la restante metà.