Steven Chu (朱棣文)

Il padre Ju Chin Chu era emigrato nel 1943 dalla Cina negli Stati Uniti per studiare ingegneria chimica al MIT (Massachusetts Institute of Technology), seguito dalla madre Ching Chen Li che studiò economia, seguendo una tradizione di famiglia; infatti il nonno materno era dottorato alla Cornell University in ingegneria civile, mentre lo zio aveva studiato fisica alla Sorbona con Jean Perrin.

I genitori si sposarono nel 1945 e decisero di restare in USA, dato che la situazione in Cina era turbolenta; il padre fu professore alla Washington University e poi al Brooklyn Polytechnic Institute. Anche i due fratelli seguirono una carriera accademica, il maggiore, Gilbert, è professore di biochimica alla Stanford University e il minore, Morgan, è avvocato.

Nel 1950 si stabilirono a Garden City, vicino New York, dove frequentò la scuola superiore, senza eccellere e senza molta passione per lo studio, eccetto per la geometria, che amava per il suo rigore logico.

Amava costruire modelli di navi, aerei e, in generale, apparati meccanici; più tardi cominciò ad approfondire la chimica, ma era anche appassionato di sport: baseball, basket, hockey che giocava con gli amici e tennis che aveva imparato da autodidatta.

Negli ultimi anni di scuola si appassionò alla fisica e alla matematica, grazie ai suoi insegnanti che lo introdussero al lavoro in laboratorio.

Essendosi diplomato con un voto mediocre non riuscì ad accedere ai College più prestigiosi e si iscrisse all’Università di Rochester, pecora nera della famiglia, infatti il fratello era a Princeton e due cugini ad Harvard.

Frequentò i due corsi introduttivi di fisica con The Feynman Lectures on Physics come libro di testo, che trovò affascinante, ma era anche molto attratto dalla matematica e così optò per la fisica teorica.

Dopo il B.S. in fisica e matematica, nel 1970 entrò alla Berkeley University per il dottorato, dove il suo mentore Eugene Commins lo avvicinò all’astrofisica; passò un’estate al National Radio Astronomy Observatory cominciando la ricerca sperimentale, ma decise di lasciare l’astrofisica e così fu incaricato di una ricerca sul decadimento β e poi sul Lamb shift.

Nel 1974 fu avanzata la ipotesi della non conservazione della parità in transizioni atomiche e secondo la teoria delle interazioni deboli di Weinberg, Glashow e Salam si doveva osservare una asimmetria nell’assorbimento di luce polarizzata circolarmente destra o sinistra in transizioni di dipolo magnetico. Lui e Commins erano particolarmente eccitati per il fatto che un esperimento ‘da tavolo’ potesse essere decisivo per la fisica delle alte energie. L’esperimento richiedeva un laser, che costruì in poco tempo anche se prima non conosceva nulla sui laser.

Durante l’esperimento, seguito con interesse anche da Steven Weinberg, ottenne il Ph.D. nel 1976, e due anni dopo pubblicarono i loro risultati, ma qualche mese prima allo Stanford Linear Collider (SLAC) erano state rivelate le interazioni deboli tra elettroni e quark, rendendo i loro risultati meno interessanti.

Nel 1978 ottenne un posto da professore associato a Berkeley, ma, per fondare un proprio gruppo di ricerca, si recò per due anni sabbatici ai Bell Laboratories dove trovò un ambiente molto stimolante e non fece più ritorno a Berkeley.

Nei primi tempi si occupò di microscopia X e di spettroscopia ottica del positronio, atomo esotico formato da elettrone e positrone, che annichila in μs e la cui fluorescenza ottica non era mai stata osservata nonostante vari falliti tentativi. Dopo due anni, insieme a Allen Mills, ottennero qualche risultato e dopo altri due anni nuovi risultati che costituirono la più raffinata misura delle correzioni di elettrodinamica quantistica su un sistema atomico.

Nel 1983 divenne capo del Dipartimento di Ricerca di Elettronica Quantistica dei Bell Labs a Holmdel, New Jersey. Mentre pensava a nuovi settori di ricerca e progettava uno spettrometro ad elettroni per ricerche di fisica delle superfici incontrò il collega Art Ashkin che sognava di intrappolare atomi con la luce, un progetto che gli era stato bocciato qualche anno prima. Si rese conto che il trucco era di raffreddare gli atomi e lasciando ogni altro progetto, con Leo Holberg e Alex Cable, iniziarono il lavoro sul raffreddamento laser e intrappolamento di atomi di sodio.

Per questo lavoro ottenne il Premio Nobel nel 1997, insieme a Claude Cohen-Tannoudji e William D. Phillips, for development of methods to cool and trap atoms with laser light.

Nel 1987, quando Teodor Hänsch lasciò Stanford per assumere la carica di Direttore del Max Planck Institute for Quantum Optics a Monaco, fu chiamato al suo posto. Accettò, dopo 9 anni, di lasciare i Bell Labs, anche perché riteneva importante lavorare in una Università, con gli studenti, e non solo in un laboratorio di ricerca.

A Stanford, insiemi ai suoi studenti, lavorò allo sviluppo degli orologi atomici, agli interferometri atomici e ancora al raffreddamento laser con impulsi Raman.

Nello stesso tempo si rivolse alla fisica dei polimeri, alla biologia molecolare e alla biofisica. È stato Direttore del Dipartimento di Fisica a Stanford dal 1990 al ’93 e dal 1999 al 2001.

Nel 2004 è stato nominato Direttore del Lawrence Berkeley National Laboratory e professore alla University of California Berkeley al Dipartimento di Fisica e al Dipartimento di Biologia Molecolare. Durante la sua direzione, il Laboratorio si è dedicato particolarmente a ricerche sui biocarburanti e sull’energia solare con il progetto Helios.

Nel 2009 è stato nominato Segretario per l’Energia (equivalente a Ministro), da Barack Obama. È stato il primo Premio Nobel a far parte di un Governo USA e il secondo cinese-americano dopo Elaine Chao, Segretario del Lavoro nell’amministrazione Bush.

Durante il suo mandato rivolse soprattutto l’attenzione ai problemi ambientali legati all’uso dell’energia nucleare e del gas naturale, in particolare all’intensificazione della ricerca sulle energie rinnovabili per combattere il cambiamento climatico e il riscaldamento globale. Partecipò attivamente nel 2009 alla Conferenza di Copenaghen delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico.

Nel 2013 rinunciò al rinnovo dell’incarico, raccomandando di non insistere sui combustibili fossili  per i gravi rischi sul cambiamento climatico; affermò: l’età della pietra è finita non perché siano finite le pietre, ma perché si trovarono soluzioni migliori.

Durante il suo mandato non ha cessato di occuparsi di ricerca e ha pubblicato un lavoro sul redshift gravitazionale su Nature e altri dedicati alle nanoscienze. Attualmente è professore alla Stanford University.

È sposato con Jean Fetter Chu, inglese-americana con un dottorato in fisica a Oxford e ha due figli, Geoffrey e Michael, da un precedente matrimonio con Lisa Thielbar.

È membro dell’Accademia delle Scienze USA, dell’American Physical Society, dell’American Academy of Arts and Sciences (AAAS), della Optical Society of America (OSA), dell’Accademia Cinese delle Scienze, dell’Accademia Coreana di Scienza e Tecnologia e dal 2014 della Royal Society di Londra. Ha avuto dottorati onorari dalle Università di Boston, Harvard, Saint Louis, Yale, Politecnico di New York e Pennsylvania.

Ha partecipato all’inaugurazione dell’Anno Internazionale della Luce 2015 presso l’UNESCO a Parigi.