Giuliano Toraldo di Francia

Secondo la testimonianza della madre Gina all’età di quattro anni imparò da autodidatta a leggere e a scrivere e anche la sua predisposizione per la matematica fu precoce e le sue doti vennero ben presto notate dai suoi insegnanti.

Il prof. Alberto Conti, suo insegnante al Liceo Michelangelo, pubblicò sul Bollettino di Matematica, che dirigeva, un suo compito con la nota: dal suo primo apparire, ci siamo accorti della elevatezza del suo ingegno, …ne abbiamo rilevato sempre più spiccata l’attitudine per gli studi scientifici… ci è caro pubblicare questo suo studio,… una conferma per le speranze che sentiamo di riporre in lui, lusingandoci che voglia dedicarsi in modo speciale agli studi della matematica e della fisica, quantunque il suo ingegno e l’armonia della sua mente possano permettergli di spaziare in qualunque altro campo del sapere [da: “Sul moto dei proiettili nel vuoto”, Bollettino di matematica, 1935].

Si laureò in Fisica a Firenze appena prima della seconda guerra mondiale quando la ‘scuola fiorentina’ di Rossi, Fermi, Rasetti si era dispersa ed era rimasto l’astrofisico Giorgio Abetti e soprattutto Vasco Ronchi, che lo introdusse all’ottica.

Iniziò quindi nel 1940 fino al ’43 la sua attività di ricerca in ottica sia teorica sia sperimentale e strumentale al Regio Istituto Nazionale di Ottica diretto da Vasco Ronchi.

Dopo la guerra passò sette anni presso il Centro di Ricerca Ottica della Ducati a Bologna per necessità di lavoro. Di questa sua attività nell’industria è rimasto un obiettivo per Cinemascope, il primo ed unico italiano, da lui progettato, come pure le “microcamere Ducati”, macchine fotografiche innovative, tascabili, con fotogrammi 18×24, che montavano obiettivi la cui sigla (Vitor, Lator, Teletor) finiva in "tor", come Toraldo, arrivate forse troppo presto in un mercato ancora impreparato.

Riconoscerà più tardi l’importanza formativa di quella sua esperienza nell’industria, in cui si trovò impegnatoa dare risposte concrete a problemi tecnici, infatti l’attenzione per le finalità applicative della ricerca è stata sempre viva in lui, anche nei suoi corsi teorici, come Metodi Matematici della Fisica.

Tra i suoi contributi più significativi nell’ottica il principio dell’interferenza inversa, che risale al 1941, ma che a causa della guerra non fu pubblicato in lingua straniera e così i principi alla base dell’olografia in esso contenuti non furono noti a Dennis Gabor (Premio Nobel del 1971) e agli altri che successivamente la svilupparono.

Inoltre compì studi sulla fisiologia dell’occhio e, in particolare, sui coni e bastoncelli. Importanti anche gli sviluppi successivi sulla teoria della diffrazione, sul potere risolutivo e sulla super-risoluzione. (Diffrazione della luce, Einaudi, 1958).

Nel 1951 ebbe l’incarico d’insegnamento di Onde Elettromagnetiche all’Università di Firenze e dopo due anni trascorsi all’Università di Rochester, dove insegnò Ottica, venne chiamato come professore ordinario all’Istituto Nazionale di Ottica.

Nel 1958 vincendo il concorso diventò professore di Ottica presso l’Università di Firenze, su una cattedra per lui appositamente istituita. Successivamente fondò l’Istituto di Fisica della Radiazione poi Istituto di Fisica Superiore.

Nello Carrara, professore di Onde Elettromagnetiche, con cui da vari anni collaborava, gli offrì ospitalità nel Centro Microonde del CNR, da lui fondato e diretto.

Qui iniziò una nuova attività di ricerca, nel campo delle Microonde, collaborando per un breve periodo con Adriano Gozzini. Tra i risultati più importanti gli studi sulle onde evanescenti, lo studio del campo elettromagnetico di un elettrone relativistico, le lenti geodetiche, ideate per le microonde e trasportate poi nel campo dell’ottica integrata, gli studi sulle antenne.

Nel 1970 diventerà direttore dell’Istituto di Ricerca sulle Onde Elettromagnetiche (IROE, ex Centro Microonde, ora Istituto di Fisica Applicata Nello Carrara, IFAC).

La scoperta del laser fu subito da lui compresa nella sua grande portata e puntò su questo nuovo settore, che farà nascerel’Istituto di Elettronica Quantistica del CNR e darà anche l’avvio ad una produzione industriale nel campo laser.

Nascono così gli studi sulla teoria dei risonatori aperti, gli studi teorici e sperimentali nell’ottica guidata, con la costruzione delle prime fibre ottiche in Italia, gli studi sulla spettroscopia laser, sull’ottica non lineare, sulla spettroscopia Raman e Brillouin.

Da questa attività insieme ai suoi laureandi, tra i quali Riccardo Pratesi e Marco Fontana, nascono le prime ricerche nel campo della struttura della materia a Firenze, filone che maggiormente si è sviluppato, insieme all’elettronica quantistica e all’ottica.

Durante il suo soggiorno americano, dall’incontro con Shannon e Wigner si accostò agli studi sulla teoria dell’informazione. Sviluppò così una riformulazione informatica dei concetti di potere risolutivo, introdotti da Lord Rayleigh, e di immagine, ponendo le basi della scienza informatica in Italia.

Alla fine degli anni ’70 risalgono i suoi contributi alla definizione dei gradi di libertà delle immagini e alla loro interpretazione come indicatori del contenuto informativo delle immagini stesse. In queste ricerche si può vedere l’origine degli interessi di carattere metodologico ed epistemologico a cui egli ha dedicato gli ultimi anni.

È stato sempre interessato alla filosofia e alla riflessione sulla natura delle cose e la constatazione che ben pochi filosofi sanno la fisica lo indusse nel 1970 a tenere un corso di Fondamenti di fisica alla Facoltà di Lettere e Filosofia, seguito con molto interesse da tanti studenti e ripetuto per altri due anni. Il materiale didattico ha originato il libro L’indagine del modo fisico (Einaudi, 1976) tradotto anche in inglese.

I nuovi interessi ormai nel campo dell’epistemologia lo portarono a fondare e presiedere il Centro Fiorentino di Storia e Filosofia della Scienza e successivamente alla Presidenza della Società Italiana di Filosofia della Scienza.

Pur insegnando e facendo ricerca, trovò tempo per svariati interessi culturali, come la musica, la prosa e la saggistica sui problemi sociali e sulla natura dell’uomo (fu anche presidente del Forum per i problemi della pace e della guerra). Va anche ricordato il suo impegno giovanile nella Resistenza come aderente al movimento Giustizia e Libertà; in seguito fu membro attivo del Circolo di cultura politica ‘Fratelli Rosselli’ di Firenze.

L’incontro con il maestro Piero Farulli lo portò ad impegnarsi nella Scuola di Musica di Fiesole, di cui sarà per vari anni Presidente. Scrisse anche il libretto di Talgor, il potere ai bambini, con musica di Riccardo Luciani, opera rappresentata al Teatro Romano di Fiesole e al Comunale, per la regia di Sylvano Bussotti, poi a Milano, e successivamente in versione tedesca. Scrisse anche la versione ritmica di alcune opere, tra cui I due musicanti di Peter Maxwell Davis, rappresentata al Teatro Romano di Fiesole. Senza rinunciare a fare fisica, con studi teorici sulla musica, l’analisi delle opere musicali, la semantica della musica.

Pubblicò articoli su argomenti di scienza e argomenti sociali su vari quotidiani, come Paese Sera, Il Corriere della Sera, La Repubblica, l’Unità, raccolti poi in L’amico di Platone (Vallecchi, 1985). Le sue riflessioni sui problemi dell’ambiente e demografici, già apparse in Il rifiuto (Einaudi, 1978) sono state riprese in Dialoghi di fine secolo: ragionamenti sulla Scienza e dintorni (con Piero Angela. Giunti, 1996).

È stato fin dall’inizio uno dei garanti scientifici del CICAP e ha sempre avuto molto a cuore le tematiche portate avanti dal comitato.

Socio dell’Accademia dei Lincei, per sei anni è stato nel Consiglio Superiore della Pubblica Istruzione (ora CUN), anche come membro della Corte di Disciplina (negli anni del ’68).

Presidente della SIF dal 1968 al ’73, ha contribuito, come Direttore, a rendere internazionale Il Nuovo Cimento, che fino ad allora era stato pubblicato solo in italiano. Nel 2005 ha ricevuto la medaglia d’oro della SIF e il titolo di Presidente onorario. È stato presidente della International Commission for Optics (ICO) (1966-1969).

Nella sua carriera universitaria a Firenze ha formato moltissimi validi ricercatori; è stato, fra l’altro, direttore dell’Istituto di Fisica superiore, fino al collocamento a riposo nel 1991 quando fu nominato professore emerito. Nella sua lunga attività didattica ha tenuto anche corsi di elettromagnetismo classico e quantistico, di acceleratori di particelle, di metodi matematici, di elettronica quantistica e di relatività generale. Dal corso di Onde elettromagnetiche è derivato il libro omonimo (Zanichelli, 1953), conosciuto anche all’estero e tradotto in varie lingue, anche in giapponese, con nuove edizioni aggiornate ed ampliate insieme a Piero Bruscaglioni.

L’interesse per la didattica, non solo universitaria, lo ha visto molto attivo nel COASSI, quando fu preparato nei primi anni ’80 un ampio studio sull’insegnamento scientifico secondario e superiore in vari paesi europei, in relazione ai progetti di riforma che si stavano prospettando in Italia.

Va ricordato anche il suo testo di fisica per le scuole secondarie, scritto con Marcello Mancini e Luciano Cianchi (La Nuova Italia).

Appassionato dantista, durante un viaggio negli USA nel 1962 doveva riferire alla General Electric di una ricerca su problemi di antenne, ma incantò tutti con una magistrale lezione su Dante, i suoi tempi e la Divina Commedia.

È stato anche un appassionato sportivo, ha giocato a tennis fino a 90 anni, amava lo sci, le camminate in montagna e le lunghe nuotate.

La moglie Maria Luisa Dalla Chiara, professoressa di logica e filosofia della scienza, così lo ricorda: Ha avuto una vita bellissima, ricca su tutti i fronti, su quello personale, su quello intellettuale, su quello degli affetti. Oltre ad esserci sposati, abbiamo collaborato professionalmente a tante cose, lui come scienziato, io come logica e filosofa della scienza. Ma nella vita privata ci univano tante altre cose, come la musica: io suonavo il pianoforte, lui cantava; le nostre giornate si chiudevano così.

Oltre ai libri già citati, ha pubblicato: La nascita della fisica moderna (con Giovanni Ciccotti. Guaraldi, 1978), Le teorie fisiche (Boringhieri, 1981), Le cose e i loro nomi (Laterza, 1986), La scimmia allo specchio (Laterza, 1988), Un universo troppo semplice (Feltrinelli, 1990), Tempo, cambiamento, invarianza (Einaudi, 1994), Ex absurdo. Riflessioni di un fisico ottuagenario (Feltrinelli, 1997), In fin dei conti (Di Renzo, 1997), Il pianeta assediato. Conversazione di fine millennio (con Renzo Cassigoli. Le lettere, 1999), Introduzione alla filosofia della scienza (con la moglie Maria Luisa Dalla Chiara. Laterza, 2000).

L’AIF ricorda la sua relazione su invito, Universo come oggetto fisico, tenuta al XXXIII Congresso di Castellammare di Stabia nel 1994 (pubblicata in La Fisica nella Scuola, XXIX (1996), 4, 186-189).

Il 1 dicembre 2011 l’Area di Ricerca CNR di Firenze gli ha dedicato l’Aula Magna.

Scompare un grande scienziato – ha ricordato Valdo Spini – un importante fisico nel contempo intriso e compenetrato di cultura umanistica. Giuliano è stato profondamente partecipe della vita culturale e civile non solo della nostra città [Firenze] ma dell’Italia in senso generale. È stato un esempio di cultura e di impegno civile per i tanti allievi che ha educato, sarà di esempio per le future generazioni.