Ettore Majorana

Vi propongo un approfondimento sulla vita e le rivoluzionarie scoperte del fisico siciliano Ettore Majorana.

"Misteriosa scomparsa del fisico Ettore Majorana" cosi, probabilmente, titolavano i giornali il 28 marzo 1938, all'indomani della sua sparizione. Prima di raccontare la sua, forse, fine, traccerò una sua breve biografia.

Nacque, penultimo di cinque fratelli, a Catania il 5 agosto 1906.

Ettore rivelò da subito una naturale attitudine per la matematica, svolgendo a memoria calcoli complicati fin dall'età di 5 anni e inoltre si dedicò allo studio personale della fisica, disciplina che sin da piccolo lo affascinava. Alla sua educazione sopraintese (sino a circa nove anni) il padre. Ettore terminò le elementari e successivamente il ginnasio (completato in soli quattro anni) presso il collegio "Massimiliano Massimo" dei Gesuiti a Roma.

Quando anche la famiglia si trasferì a Roma nel 1921, continuò a frequentare l'istituto Massimo come esterno per il primo e secondo anno del liceo classico. Frequentò il terzo anno presso l'istituto statale Torquato Tasso, e nella sessione estiva del 1923 conseguì la maturità classica.

Terminati gli studi liceali Ettore si iscrisse alla facoltà d'Ingegneria. Fra i suoi compagni di corso vi erano il fratello Luciano, Emilio Segrè ed Enrico Volterra.

Emilio Segrè, giunto al quarto anno di studi d'ingegneria, decise di passare a Fisica: a questa scelta, che in lui meditava da tempo, non erano stati estranei gli incontri avuti (estate del 1927) con Franco Rasetti ed Enrico Fermi, allora ventiseienne, da poco nominato professore ordinario di fisica teorica all'Università di Roma, cattedra creata in quel periodo da Orso Mario Corbino.

Spinto da Segrè Majorana passò a Fisica e cominciò a frequentare l'Istituto di Via Panisperna regolarmente fino alla laurea, meno di due anni dopo. Si laureò, con il voto di 110/110 e lode, il 6 luglio 1929, relatore Enrico Fermi, presentando una tesi sulla teoria quantistica dei nuclei radioattivi.

In quel periodo effettuò diversi studi, alcuni dei quali confluirono in diversi articoli su argomenti di spettroscopia e su un articolo sulla descrizione di particelle con spin arbitrario. Effettuò anche brevi studi su moltissimi argomenti che spaziavano dalla fisica terrestre all'ingegneria elettrica, alla termodinamica, allo studio di alcune reazioni nucleari non molto diverse da quelle che sono alla base della bomba atomica.

In questo periodo decise di trasferirsi all'estero (Lipsia e Copenaghen) e gli fu assegnata dal Consiglio Nazionale delle Ricerche una sovvenzione per tale viaggio che ebbe inizio alla fine di gennaio del 1933 e durò circa sei mesi. L'incontro con Werner Heisenberg fu proficuo, tanto che questi riuscì (lì dove Fermi e gli altri avevano fallito) a far pubblicare a Majorana Über die Kerntheorie (Sulla teoria nucleare), in Zeitschrift für Physik (Giornale di Fisica).

Al suo ritorno a Roma, si recò sempre più saltuariamente all'Istituto di Fisica di via Panisperna. Sovente se ne stava a casa, non riceveva alcuno e respingeva la corrispondenza scrivendoci di proprio pugno si respinge per morte del destinatario. Curava anche poco l'aspetto fisico e si era lasciato crescere barba e capelli. Ma quello che è certo è che non cessava di studiare: i suoi studi si erano ampliati. Questo è il periodo più oscuro della sua vita: non si sa quale fosse la materia dei suoi studi, anche se qualcosa si può dedurre dalle sue lettere - in particolare da una fitta corrispondenza con lo zio Quirino, noto fisico sperimentale, che stava studiando la fotoconducibilità di lamine metalliche.

Nel 1937 Ettore Majorana accettò, dopo aver rifiutato Cambridge, Yale e Carnegie Foundation, la cattedra di professore di Fisica teorica all'Università di Napoli, dove si legò d'amicizia con Antonio Carrelli, professore di Fisica sperimentale presso lo stesso Istituto di Fisica.

Anche a Napoli Majorana condusse una vita estremamente ritirata, con i suoi malanni che gli davano fastidio e che si ripercuotevano inevitabilmente sul suo carattere e sul suo umore.

Le scoperte

Gli studi scientifici di Majorana diedero un contributo fondamentale allo sviluppo della fisica moderna e affrontarono in modo originale molte questioni: nella sua prima fase pubblicò i suoi studi riguardanti problemi di spettroscopia atomica, la teoria del legame chimico (dove dimostrò la sua conoscenza approfondita del meccanismo di scambio degli elettroni di valenza), il calcolo della probabilità di ribaltamento dello spin (spin-flip) degli atomi di un raggio di vapore polarizzato quando questo si muove in un campo magnetico rapidamente variabile; inoltre si dedicò intensamente alla meccanica quantistica, all'interno della quale lavorò su numerose formule scientifiche dando anche una teoria relativistica sulle particelle ipotetiche.

Il maggior contributo scientifico di Ettore Majorana è tuttavia rappresentato dalla seconda fase della sua produzione che comprende tre lavori: la ricerca sulle forze nucleari oggi dette alla Majorana, la ricerca sulle particelle di momento intrinseco arbitrario e la ricerca sulla teoria simmetrica dell'elettrone e del positrone. Famosa è anche l'equazione di Majorana. Majorana è ricordato dalla comunità scientifica internazionale per avere dedotto l'equazione a infinite componenti che formano la base teorica dei Sistemi quantistici aperti (computazione quantistica, crittografia e teletrasporto). È, infine, insolito ricordarlo per avere introdotto la probabilità che da una determinata coppia nasca un figlio maschio.

Per quanto riguarda la scoperta dei "Fermioni di Majorana", ovvero, le particelle che sono anche le proprie antiparticelle, bisogna dire che a causa dell'inosservabilità del fenomeno in natura, negli anni, si sono succeduti parecchi studi per verificarne la veridicità, tentando di rilevare il "doppio decadimento beta senza neutrini".
Uno di questi l'EXO-200, i cui risultati sono stati pubblicati nel 2012 non è riuscito nell'intento.
Altri due tentativi sono stati realizzati rispettivamente, dall'esperimento "GERDA" e dal "NEMO" entrambi con esiti negativi; adesso si aspetta il "SUPERNEMO" che avrà i medesimi obiettivi ma potrà usufruire di strumentazioni molto più potenti.
A mio avviso, i tentativi fin qui realizzati, non hanno avuto tecnologie in grado di competere con la mente di Majorana.
"La mente batte la macchina".

La misteriosa scomparsa

Tante le ipotesi sulla fine del Majorana, ma partiamo dai dati certi: 

Nel marzo '38 prelevò l'equivalente di dieci mila dollari attuali è unito a questo scomparve il suo passaporto. La sera del 25 marzo 1938 Ettore Majorana partì da Napoli ove risiedeva all'albergo "Bologna" in via Depretis 72, con un piroscafo della società Tirrenia alla volta di Palermo, ove si fermò un paio di giorni: il viaggio gli era stato consigliato dai suoi più stretti amici, i quali lo avevano invitato a prendersi un periodo di riposo.

Il giorno stesso, prima di partire, aveva scritto all'amico Carrelli la seguente missiva:

« Caro Carrelli, ho preso una decisione che era ormai inevitabile. Non vi è in essa un solo granello di egoismo, ma mi rendo conto delle noie che la mia improvvisa scomparsa potrà procurare a te e agli studenti. Anche per questo ti prego di perdonarmi, ma soprattutto per aver deluso tutta la fiducia, la sincera amicizia e la simpatia che mi hai dimostrato in questi mesi. Ti prego anche di ricordarmi a coloro che ho imparato a conoscere e ad apprezzare nel tuo Istituto, particolarmente a Sciuti; dei quali tutti conserverò un caro ricordo almeno fino alle undici di questa sera, e possibilmente anche dopo. »

Ai familiari aveva invece scritto:

« Ho un solo desiderio: che non vi vestiate di nero. Se volete inchinarvi all'uso, portate pure, ma per non più di tre giorni, qualche segno di lutto. Dopo ricordatemi, se potete, nei vostri cuori e perdonatemi. »

Da quanto detto Majorana sembra deciso al suicidio ma, invece, non agì in tal senso, come si evince da un'altra lettera datata 26 marzo 1938:

« Caro Carrelli,

Spero che ti siano arrivati insieme il telegramma e la lettera. Il mare mi ha rifiutato e ritornerò domani all'albergo Bologna, viaggiando forse con questo stesso foglio. Ho però intenzione di rinunziare all'insegnamento. Non mi prendere per una ragazza ibseniana perché il caso è differente. Sono a tua disposizione per ulteriori dettagli. »

Ma Majorana scomparve.

Come dicevo, tante le ipotesi sulla scomparsa, a parte il suicidio, alcune (ipotesi) lo vogliono tornato in Germania, altre emigrato in Argentina ed altre ancora monaco gesuita.

Le piste più verosimili, secondo me, sono due:

La prima, nata negli anni '70, lo vuole nomade in Sicilia, infatti, un certo Tommaso Lipari girava per le strade di Mazara del Vallo, dove trovò la morte il 9 luglio del 1973. Si trattava di un barbone particolare, dotato di una brillante conoscenza delle materie scientifiche, che lo portava a risolvere i compiti degli scolari che incontrava; ma questo non significa che fosse Majorana. Un abitante del paese, Armando Romeo, disse che il Lipari gli aveva mostrato una cicatrice sulla mano destra, tipica del Majorana; inoltre usava un bastone con incisa la data del 5 agosto 1906, ovvero la data di nascita del fisico. Infine, al funerale di Lipari parteciparono tante persone, troppe per quello che è di solito l'estremo saluto a un barbone, e suonò la banda del paese. Sul caso Lipari intervenne anche l'allora procuratore di Marsala, Paolo Borsellino: nel 1948 un certo Tommaso Lipari era stato rilasciato dalla galera (dov'era finito per un piccolo reato), ed era così possibile confrontare la sua firma con quella del barbone. Borsellino riscontrò tra loro una tale somiglianza che si sentì di concludere che appartenessero alla stessa persona, escludendo quindi un'"ipotesi Majorana".

La seconda passa per la trasmissione "Chi l'ha visto?", infatti, nel 2008 fu intervistato un italiano, emigrato in Venezuela a metà degli anni cinquanta, il quale espresse il convincimento di aver frequentato a lungo Majorana, anche se questi non gli avrebbe mai rivelato la propria identità. Il procuratore aggiunto Pierfilippo Laviani della Procura della Repubblica di Roma, si convinse ad affidare ai carabinieri verifiche ulteriori in Argentina e Venezuela, ipotizzando che lo scienziato catanese poteva essere ancora in vita nel periodo 1955-59. Il 3 febbraio 2015 la Procura della Repubblica di Roma, in seguito all'apertura di un fascicolo nel 2011 sulla scomparsa del fisico, ha richiesto l'archiviazione dell'indagine. Il procuratore aggiunto Pierfilippo Laviani, titolare dell'inchiesta, ha accertato la presenza di Ettore Majorana nella città venezuelana di Valencia fra il 1955 e il 1959. I Ris dei carabinieri hanno accertato la sua identità in una foto scattata in Venezuela nel 1955 in compagnia dell'emigrato italiano Francesco Fasani. Ettore Majorana si faceva chiamare Sig. Bini. Nella sua richiesta di archiviazione il PM Laviani ha scritto: "I risultati della comparazione hanno portato alla perfetta sovrapponibilità" dei particolari anatomici di Majorana (fronte, naso, zigomi, mento e orecchio) con quelle del padre. Il Fasani inoltre ha fornito una cartolina che Quirino Majorana, fratello del padre di Ettore e anch'egli fisico di fama mondiale, spedì nel 1920 all'americano W.G. Conklin, e ritrovata dallo stesso Fasani nella vettura di Bini-Majorana. Resta un mistero il motivo del suo espatrio con falso nome e quale sia stato il suo destino dopo il 1959.

Un altra ipotesi è quella di Sciascia che nel saggio "La scomparsa di Majorana", sostiene che il grande fisico si sia rifugiato in un convento, spaventato dalla possibilità che una scoperta sull'uso bellico dell'energia atomica finisse nelle mani sbagliate.

Al di là della misteriosa fine, rimangono le sue eccezionali scoperte, che lo pongono tra i migliori fisici di sempre.