La Fisica nei film, lo scienziato calabrese Candelise racconta il confine tra verità e finzione

Tre passioni, non in ordine di importanza: la Fisica, il cinema (e siamo dalle parti di Lynch), il rock. Vieri Candelise, 34 anni, è un Fisico delle particelle. È nato a Cosenza e poi ha spiccato il volo nell’Universo della scienza che conta. La laurea magistrale all’Università de La Sapienza di Roma, il dottorato a Trieste, un contratto da ricercatore alla National Central University of Taiwan.

Il destino l’ha riportato in Italia, ma non del tutto, adesso è ricercatore all’Università di Trieste da 4 anni e da 10, con contratto universitario, è associato all’Istituto di Fisica nucleare e lavora all’esperimento Cms al Cern di Ginevra, lo stesso che ha portato alla scoperta del secolo: il Bosone di Higgs, cioè la particella elementare che compone tutto l’Universo.

Una suggestione che non è sfuggita al cinema e alla letteratura che, tra un buco nero, una bizzarria quantistica e un viaggio nel tempo, da qualche anno attinge a piene mani anche dagli studi delle particelle per raccontare storie al limite tra scienza e fantascienza.

Il Bosone di Higgs è il protagonista di film e serie tv. Prendiamo l’esempio di “Dark”, opera targata Netflix, in quella serie questa particella potrebbe distruggere l’Universo in qualsiasi istante. È pura fantascienza?
«In “Dark” ci sono due tematiche molto forti della Fisica: il Bosone di Higgs e la Materia oscura. Per quello che ne sappiamo le due cose non si parlano ma ci sono diverse teorie che le mettono in relazione».

"Materia oscura" è una definizione che da sola sembra il titolo di un racconto sci-fi.
«Secondo alcuni il Bosone di Higgs potrebbe spiegare la Materia Oscura fungendo da portale verso un mondo sconosciuto».

Perché dalla “tranquillità” di questo Bosone di Higgs dipende il futuro dell’Universo?
«Noi sappiamo, grazie agli studi del Cern, con estrema precisione la massa del Bosone di Higgs. La precisione con cui si conosce questa particella è legata alla probabilità che questa sua capacità di conferire massa sia instabile e che in futuro si possa registrare una fluttuazione che porterebbe al collasso immediato l’intero Universo».

Ed è una probabilità remota o no?
«Se dovesse cambiare, anche di un millesimo, una qualunque costante dell’Universo questo porterebbe alla distruzione dell’unione di molecole e atomi, insomma un disastro. Il bosone di Higgs è legato alla stabilità o instabilità dell’Universo ed è strettamente connesso al valore della sua massa il che ti fa capire se ci troviamo in una regione dell’Universo che può o meno collassare o se è metastabile».

Insomma non sappiamo a che ora e in che giorno, suona un po’ apocalittico.
«Non sappiamo quale divinità abbia creato quella massa per il Bosone di Higgs, quello che possiamo sapere, dal calcolo attuale, è che noi ci troviamo un una regione metastabile e questo significa che se anche l’Universo collasserà lo farà tra 13 milliardi di anni, insomma non sarà un nostro problema».

Uno dei film più discussi dello scorso anno, è “Tenet” di Christopher Nolan, anche lì le particelle sono state le protagoniste indiscusse di viaggi nel tempo. C’è un fondamento di verità o è tutto frutto della fantasia?
«Nolan è sempre stato un regista appassionato di Fisica, anche nel suo “Interstellar” c’è un solido studio dietro allo script, tranne nel finale dove divaga un po’ troppo. Nel caso di “Tenet” tratta un argomento molto complesso che è quello delle “simmetrie” secondo cui tu puoi invertire la freccia del tempo e vedere come sarebbe un processo fisico se girassi il film al contrario».

Quindi è possibile tornare indietro?
«Questa simmetria si chiama “inversione temporale” ed è una simmetria del nostro Universo che ha effetto sui processi che coinvolgono le particelle. Quello che fa Nolan è immaginare che tutto questo possa estendersi all’uomo e questo implicherebbe di poter invertire, per un breve periodo, la freccia temporale affrontando, poi, tutti i paradossi che ne derivano. Questo sappiamo che non è possibile per via dell’entropia».

L’entropia, uno dei concetti più sfuggenti della Fisica, quando credi di averlo agguantato scivola via…
«L’entropia è una funzione termodinamica, come la pressione e la temperatura, è una caratteristica dei sistemi fisici legata alla temperatura e al calore».

Cosa ha a che fare con il caos?
«Il secondo principio della termodinamica ci dice che questa grandezza fisica ci dà un’indicazione di quanto le cose tendono a disordinarsi. Quindi se tu hai 10 palline blu e 10 palline verdi e le metti tutte insieme, queste finiscono per mescolarsi e tu non capisci più nulla. In quel caso l’entropia aumenta».

E segna il tempo.
«Nel nostro Universo succede così, l’entropia marca la freccia temporale».

Anche il nostro invecchiare segna un aumento dell’entropia?
«Senza un forza esterna che rimette insieme o blocca le cose queste naturalmente tendono a disordinarsi, è la natura».

Parliamo dell’esperimento del Cern a cui lavori, cosa fa esattamente il Cms?
«Serve a immortalare le particelle che provengono dalle interazioni ad alta energia dei protoni dell’acceleratore».

Spiegamelo come se avessi cinque anni.
«Immaginalo come una gigantesca macchina fotografica».

Perché è così importante guardare particelle che impattano con altre particelle?
«Le collisioni tra particelle che avvengono nell’acceleratore del Cern, che si trova a 100 metri sotto terra al confine tra la Francia e la Svizzera, sono le più energetiche mai prodotte dall’essere umano. Lo scopo è studiare questa altissima energia che richiama quella del Big bang».

È un po’ come spiare l’origine dell’Universo dal buco della serratura?
«In un certo senso è come se rifacessi a casa tua il Big Bang, un po’ artigianalmente. Ogni volta che c’è una collisione studiamo le particelle prodotte da questo impatto confrontando le varie teorie esistenti e vediamo se ce n’è qualcuna che non è prevista dall’attuale modello delle particelle elementari che si chiama “Modello Standard”».

E a proposito di particelle, torniamo al bosone di Higgs. Ha vissuto, diciamo, una notorietà in due battute temporali diverse: mezzo secolo fa fu teorizzata e qualche anno fa vista.
«Negli anni Sessanta l’intuito di tre fisici, Peter Higgs, François Englert e Robert Brout li portò a immaginare una particella che potesse conferire massa a tutto l’Universo e che rispondesse a una domanda: perché gli oggetti di tutto l’Universo sono massivi?».

Che vuol dire “conferire massa alle cose”?
«Vuol dire che se questa particella non esistesse, tutti gli oggetti intorno a te non avrebbero massa quindi non li potresti neanche misurare sulla bilancia perché senza una massa non avrebbero neanche peso. E noi sappiamo che non è così. Ecco, all’epoca c’era questo problema irrisolto che il nostro bellissimo modello sulla conoscenza delle particelle non riusciva a risolvere».

Fin qui l’intuito, poi è arrivata la dimostrazione, ed entra in gioco il Cern e il famoso esperimento.
«I tre fisici teorici sono riusciti a tirar fuori un modello matematico, dopodiché il problema è stato catturarla questa particella. Immaginala come un gratta e vinci da 100milioni di euro, per beccare il biglietto giusto ne dovresti provare veramente tanti, così in quel caso c’era bisogno di creare davvero moltissime collisioni».

Non era il tempo giusto per giocare a dadi.
«L’umanità ha dovuto aspettare che la tecnologia fosse quella giusta. Nel 2012 questo è stato possibile».

Qualcuno ha subito ribattezzato il Bosone di Higgs come la “particella di Dio” ma in realtà fu una definizione scaturita da un grande equivoco…
«Dopo la scoperta, il fisico Leon Lederman rilasciò un’intervista chiamandola “la particella dannata”, il giornalista non ritenne quella definizione appropriata e la rimodulò cambiando “Goddamn particle” in “God particle”».

Suona più mistico così…
«Molto più politically correct».

Che forma ha?
«Beh, è come chiedere che forma ha la luce».

Vieri, tu stai partecipando attivamente allo studio sulle caratteristiche di questa particella, ti chiedo: il Bosone di Higgs è composto, a sua volta, da qualcos’altro o no?
«Da quello che sappiamo il Bosone di Higgs è una manifestazione di pura energia, è una cosiddetta particella elementare che non ha niente dentro di sé, questa è una delle proprietà quantistiche della materia. I fotoni, ad esempio, sono manifestazione di pura energia e sono responsabili dell’interazione elettromagnetica, nel caso del Bosone di Higgs, c’è un’equivalente interazione che gli consente di conferire massa a tutto quello che incontra».

Dal Big Bang al Bosone di Higgs passando per l’entropia, abbiamo fatto un gran bel giro, magari a qualcuno è venuta voglia di saperne di più, che libri divulgativi consigli da mettere sul comodino?
«Segnalo “Tempo. Il sogno di uccidere Chrónos” l’ultimo libro di Guido Tonelli, che è stato il capo dell’esperimento Cns dove lavoro io, per molti anni, in cui spiega nel dettaglio e semplicemente il Bosone di Higgs. Poi non può mancare un grande classico: “Breve storia del tempo” di Stephen Hawking e sento di fare una menzione speciale per i libri di Rovelli che si occupa di questioni fondamentali della Fisica in un modo elegante e coinvolgente».

Adesso aspettiamo di scoprire di più di questa materia oscura.
«Sarebbe bello vivere in una sola vita la scoperta del Bosone di Higgs e della materia oscura».

Sembra un film.
«Stavolta è meglio».