IL FISICO DELLA SETTIMANA

Eugene Paul Wigner (Wigner Pál Jenő)

Budapest, Ungheria, 17.11.1902 – Princeton, New Jersey (USA), 1.1.1995

Eugene Paul Wigner
I

l padre, Antal, era direttore di una pelletteria, mentre la madre si occupava della famiglia; entrambi erano di origine ebrea ma non praticanti. Fino ai dieci anni fu istruito a casa, quindi iniziò le scuole elementari, ma dopo un anno gli fu diagnosticata una forma di tubercolosi e fu inviato ad un sanatorio a Breitenstein in Austria. Dopo alcune settimane si scoprì che la diagnosi era sbagliata e fu richiamato a casa, in quel periodo però si appassionò a problemi matematici.

Nel 1915 entrò alla Scuola Luterana a Budapest dove incontrò John von Neumann, che frequentava la classe successiva, tuttavia non lo conobbe a fondo perchè stava molto isolato.

Alla scuola superiore ebbe una buona formazione in matematica, letteratura e lingue classiche, ma non in scienze, che non erano particolarmente curate. Nel marzo 1919 i comunisti di Bela Kun presero il potere e la sua famiglia si rifugiò in Austria fino alla caduta del regime nel novembre dello stesso anno, quando ritornò a Budapest e poté completare gli studi. La famiglia si era nel frattempo convertita al luteranesimo, ma egli si definì in seguito ‘mediamente religioso’.

Nel 1920 si diplomò come uno degli studenti più brillanti del suo anno, la matematica e la fisica erano le sue materie preferite anche se riconosceva che Von Neumann era migliore in matematica e lui in fisica.

Voleva studiare fisica, ma il padre preferiva per lui una carriera nella fabbrica di famiglia e una laurea in ingegneria chimica era più adatta, per cui si iscrisse a ingegneria chimica, prima al Politecnico di Budapest poi alla Technische Hochschule di Berlino (ora Technische Universität). Nel frattempo studiava per suo conto matematica e fisica e frequentava i seminari del mercoledì, tenuti da Einstein, Planck, Von Laue, Heisenberg, Pauli, Nernst tra gli altri. Conobbe anche il compatriota Leo Szilard che diverrà il suo miglior amico.

Si laureò nel 1925, con una tesi che conteneva la prima teoria delle velocità di dissociazione e associazione delle molecole, relatore Michael Polanyi, anch’esso di Budapest.

Tornò a casa ad occuparsi, come previsto, della fabbrica di famiglia, ma non si trovava a suo agio, non ritenendosi adatto per quel lavoro per cui, nel 1926, quando gli fu offerta una ricerca di cristallografia al Kaiser Wilhelm Institute accettò e tornò a Berlino.

Per le sue ricerche sulle posizioni degli atomi nei cristalli studiò la teoria dei gruppi e i lavori di Heisenberg, pubblicando un lavoro sullo spettro di atomi con 3 elettroni che estendeva quello di Heisenberg. Trovava però impossibile estendere la trattazione a più elettroni e, dopo aver studiato i testi sulla teoria dei gruppi di Schur e Frobenius e aver chiesto aiuto matematico a Von Neumann, iniziò quello che resta il suo maggior contributo: l’applicazione della teoria dei gruppi alla meccanica quantistica (contemporaneamente, ma indipendentemente da Hermann Weyl).

Nel 1927 fu invitato a Göttingen come assistente di Hilbert e pubblicò il lavoro On the conservation laws of quantum mechanics dove introduce il concetto di parità.

Dopo un anno tornò a Berlino dove scrisse il fondamentale testo Group theory and its application to the quantum mechanics of atomic spectra (traduzione inglese nel 1959) e insegnò meccanica quantistica.

Successivamente, negli anni ’30, i suoi interessi si spostarono verso la fisica delle forze nucleari (teorema di Wigner-Eckart).

Nel 1930 gli fu offerto di trascorrere un periodo di studi a Princeton (insieme a Von Neumann) e negli anni successivi alternò i soggiorni a Princeton con Berlino, finchè nel 1933 perse il posto per le leggi naziste e si stabilì definitivamente negli Stati Uniti.

Nel 1934 fu raggiunto dalla sorella Margit, la quale lì incontrò Paul A. M. Dirac, anch’egli in visita, e nel 1937 lo sposò.

Nel 1936 lasciò Princeton per motivi rimasti oscuri, scrisse in seguito: nel 1936 vi fu un autentico shock, Princeton mi licenziò... non spiegarono mai il perchè... e fui molto arrabbiato.

In realtà (secondo Pais) sembra che non sia stato licenziato, ma non ottenne la promozione sperata, si mise in aspettativa e accettò un posto all’Università del Wisconsin a Madison.

Qui ottenne la cittadinanza americana e incontrò Amelia Frank, una studentessa di fisica, che sposò, ma che purtroppo morì di cancro nemmeno un anno dopo.

Nel Wisconsin mostrò il ruolo del gruppo SU(4) nel trattare le forze nucleari e il suo lavoro sulle rappresentazioni del gruppo non omogeneo di Lorentz [Ann. of Math. (2) 40 (1939), 149-204] è considerato uno degli articoli fondamentali in fisica.

Nel 1938 fu chiamato alla cattedra di Fisica Matematica a Princeton che mantenne fino al pensionamento, nel 1971. Chiamò i genitori a vivere con lui in USA, ma non si trovarono mai bene; in realtà anche lui dichiarò: dopo 60 anni negli Stati Uniti mi sento ancora più ungherese che americano... gran parte della cultura americana mi sfugge.

Nel 1940 incontrò Mary Annette Wheeler, un’insegnante di fisica, e un anno dopo si sposarono; ebbero due figli: David, poi professore di matematica a Berkeley, e Martha. Dopo la morte della moglie, nel 1977 si risposò con Patricia Hamilton, vedova del fisico Donald Ross Hamilton.

Durante la guerra collaborò al Progetto Manhattan a Chicago dal 1942 al ’45, mettendo a frutto la sua preparazione di ingegnere; tuttavia era fondamentalmente pacifista e collaborò alla difesa civile. Nel 1946 accettò un posto di direttore di ricerca al Clinton Laboratory (ora Oak Ridge National Lab.), nel Tennessee, dove contribuì alla messa in funzione di un reattore nucleare per usi civili.

Nel 1963 gli fu assegnato il Premio Nobel per “i suoi contributi alla teoria del nucleo atomico e delle particelle elementari, in particolare mediante l’applicazione di fondamentali principi di simmetria".

Pubblicò altri fondamentali trattati come Nuclear Structure (1958, tr. it. La Struttura del nucleo, Boringhieri, Torino, 1960) con L. Eisenbud, The Physical Theory of Neutron Chain Reactors (1958) con Alvin Weinberg, Dispersion Relations and Their Connection with Causality (1964), and Symmetries and Reflections: Scientific Essays (1967).

Oltre alla fisica nucleare e alle simmetrie, i suoi principali contributi riguardano le regole di superselezione e il superamento del contrasto tra fisica microscopica e macroscopica e tra relatività generale e meccanica quantistica. Si occupò anche di grandi problemi filosofici come i limiti della causalità, la struttura delle leggi fisiche e i rapporti tra meccanica quantistica e la spiegazione della vita.

Nel 1960 fecero scalpore le sue riflessioni sul ruolo della matematica nella fisica col lavoro The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Science (http://www.dartmouth.edu/~matc/MathDrama/reading/Wigner.html).

Oltre al Nobel, ottenne numerosi riconoscimenti come il Premio Fermi nel 1958, il premio Atomi per la Pace nel 1960, le medaglie Franklin e Max Planck e numerosi dottorati onorari in America e Europa. Eletto Fellow della Royal Society nel 1970, fu membro di numerose Accademie tra cui l’American Association for the Advancement of Science (AAAS), l'American Association of Physics Teachers, l’Accademia Olandese, quella Austriaca e la Gesellschaft der Wissenschaften di Göttingen. E’ stato prima vice e poi presidente dell’American Physical Society e membro del comitato di consulenza dell’U.S. Atomic Energy Commission dal ’52 al ’57 e dal ’59 al ’64.

Viene descritto come di grande intelligenza e lucidità di pensiero, ma sempre un po’ misterioso e difficile da conoscere a fondo; veniva infatti chiamato: il genio silenzioso.


Letture consigliate:

Link: http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1963/wigner-lecture.html

http://www.europhysicsnews.org/articles/epn/pdf/2003/02/epn03205.pdf


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