STAGES PER STUDENTI DI SCUOLA SECONDARIA
DI SECONDO GRADO
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STAGES INVERNALI 2009
2 febbraio - 20 maggio


PAUL KIENLE

Paul Kienle lavora alla Technische Universität München ed è uno scienziato che si occupa principalmente di due progetti interessanti: lo studio dell'interazione antikaone-nucleone ed antikaone-nucleo e l'investigazione del decadimento debole a due corpi, come la cattura elettronica da parte di nuclei con un solo elettrone nel primo livello energetico (livello K).

 


Questa è l'intervista a Paul Kienle, che tramite e-mail ci ha gentilmente raccontato della sua vita e del suo lavoro.

Come potete vedere nelle due foto allegate, sono cresciuto in una fattoria di un piccolo villaggio della Svevia, Bihlafingen, nell'alta valle del Danubio in Germania ed ho la fortuna di svolgere ora ricerche in qualità di professore emerito, presso la Technische Universität München. Tra le due foto corre un vasto periodo di tempo, di quasi 75 anni, che è stato ricco di vaste esperienze.
La mia istruzione è cominciata in una classe unica presso la scuola pubblica di Bihlafingen e all'età di 9 anni ho cominciato, durante il periodo della guerra, a percorrere in bicicletta 10 km di distanza fino alla piccola città di Laupheim, dove ho frequentato i corsi di istruzione superiore per sei anni. In seguito ho frequentato la Scuola superiore presso un convitto dei Fratelli Cristiani a Illertissen, dove mi sono diplomato nel 1949. Ho iniziato a studiare la fisica tecnica alla Technische Hochschule (TH) di Monaco (oggi Technische Universität (TU) München). Per la mia tesi di diploma ho sviluppato i rilevatori Geiger-Müller e li ho usati per misurare i campi di radiazioni per la mia tesi di dottorato che ho conseguito nel 1957. Ho poi trascorso un anno e mezzo di studio dopo la laurea, seguendo come ricercatore un corso presso il Brookhaven National Laboratory, a Upton, nello Stato di New York, dove ho ottenuto delle competenze in fisica sanitaria, che mi hanno permesso di costituire un gruppo di ricerca, il Radiation Safety Group nel 1958 al nuovo Research Reactor FRM in Garching presso Monaco. In questo stesso periodo il mio collega di studi Rudolf Mössbauer scopriva l'assorbimento risonante senza rinculo dei raggi gamma, ora chiamato"Effetto Mössbauer", che gli valse il Premio Nobel nel 1961. Ho iniziato a lavorare sulle applicazioni dell'Effetto Mössbauer in struttura nucleare, nei legami chimici e nel magnetismo; grazie a questi studi ho conseguito ciò che noi chiamiamo "Abilitazione", cioè il più alto grado accademico, richiesto per ottenere il permesso di insegnamento nelle università tedesche. In seguito a questo mi è stata, dopo breve tempo, offerta una cattedra di professore di Radiazioni e Fisica nucleare presso la Technische Hochschule di Darmstadt. Ho trascorso tre anni costruendo un gruppo di ricerca sull' Effetto Mössbauer ma nel 1965 ho accettato un offerta per una cattedra di Fisica Sperimentale presso il Dipartimento di Fisica della Technische Hochschule di Monaco ove ho raggiunto il mio famoso maestro Heinz Maier-Leibnitz e il mio collega Rudolf Mössbauer. Insieme con il prof. Mayer-Berkhout dell'Università di Monaco Ludwig-Maximilians, io ero responsabile per la realizzazione del Laboratorio di Accelerazione per entrambe le università di Monaco, che iniziò ad operare nel 1970 a Garching. Il centro delle mie ricerche si concentrò sulla fisica degli ioni pesanti e sullo sviluppo di acceleratori necessari per questo nuovo campo di ricerca. Nel 1984 ho accettato un'offerta per diventare direttore tecnico e scientifico del GSI a Darmstadt e a guidare lo studio e la realizzazione del sincrotrone per ioni pesanti e l'Experimental Storage Ring (ESR) che iniziò ad operare con successo nel 1990. Due anni più tardi, nel 1992 ritornai al TU di Monaco e continuai la ricerca sulla fisica degli ioni pesanti di energia intermedia presso le strutture dell'GSI a Darmstadt, le sole in grado di essere utilizzate per questo scopo. Nel 1992 scoprimmo un nuovo modo di decadimento Beta dei nuclei completamente ionizzati nell'anello di accumulazione dell' ESR del GSI che ha aperto una finestra che ha aperto un nuovo campo di studi nell'astrofisica nucleare e nei decadimenti deboli. Nel 1996 scoprimmo stati nucleari pionici profondamente legati in esperimenti che usavano reazioni a trasferimento pionico senza rinculo che ci ha condotto ad una prima evidenza sperimentale del parziale ripristino della rottura spontanea della simmetria chirale della QCD in mezzo nucleare. All'incirca nel 1998 proposi la costruzione di un anello di accumulazione ad Alta Energia (HESR) nella struttura di quello che è adesso il progetto FAIR a Darmstadt per un nuovo approccio fisico nella fisica del "Charmonium" e del "glueball". Nel 1999 sono diventato professore emerito al TU di Monaco e continuo le mie ricerche nel campo della fisica adronica e dei decadimenti rari. Nel 2002 ho accettato un'offerta dall'Accademia delle Scienze Austriaca per occuparmi dell'Istituto di Fisica delle Energie intermedie che stava per esser chiuso. Fortunatamente abbiamo avuto successo nel farlo rimanere operativo e abbiamo iniziato con successo un nuovo programma di ricerche. Nell'Ottobre del 2004 l'Istituto è stato formalmente rinominato Stefan Meyer Institute for Subatomic Physics dell'Accademia Austriaca delle Scienze. Mi sto ora concentrando sullo studio dei nucleoni antikaon-nucleon e sulle interazioni nucleari, in stretta collaborazione con l'INFN-LNF e collaboro con quello che era prima chiamato esperimento DEAR attualmente definito esperimento SIDDHARTA. Lo scorso anno abbiamo scoperto nell'anello del GSI una modulazione temporale nell'usuale decadimento esponenziale per cattura elettronica orbitale degli ioni di tipo idrogeno con un solo elettrone nella shell H. Noi pensiamo che questo effetto sia causato da una proprietà esotica del neutrino dell'elettrone che è una sovrapposizione di duo o tre autostati con differenze di massa molto piccole.

D: Come e perchè ha deciso di studiare fisica e qual è il ricordo più bello della sua vita da studente?

Ero di fronte alla decisione più difficile della mia vita. Perché? Alle scuole superiori avevo grandi interessi in storia, filosofia, lingue classiche, religione, matematica e scienze naturali. Naturalmente i miei Fratelli Cristiani mi suggerirono di entrare a far parte del loro ordine e studiare teologia. Mio zio, un famoso fisico, mi consigliò di non studiare medicina, che era in cima alla mia lista perché sarei morto di fame con questa professione! Mi propose di studiare ingegneria, che presi in considerazione oltre a filologia. Infine mia zia invitò un professore di fisica tecnica, membro del famoso laboratorio di ricerca AEG di Berlino, il quale mi convinse che lo studio della fisica tecnica, una combinazione di fisica basica e ingegneria, era l'ideale per me. Così iniziai a studiare fisica tecnica presso il Technische Hochschule München, con insegnanti molto famosi, come Joos e Meissner in fisica, Nusselt in termodinamica tecnica, Shumann in elettricità tecnica, Föppl in meccanica tecnica, Sauer in fisica applicata e andò molto bene. Il mio miglior ricordo da studente è l'offerta del posto come professore di fisica tecnica a Heinz Maier-Leibnitz come successore del famoso professor Meissner, che era un insegnante di spessore e uno specialista in fisica a basse temperature (effetto di Meissner). Il professor Maier-Leibnitz veniva dal Professor Bothe in Heidelberg e portò la fisica nucleare al TH München, era un grande scienziato e un magnifico insegnante. Il suo studente Mössbauer ricevette il Premio Nobel per la sua doctor thesis datogli da Maier-Leibnitz.

D: Quali difficoltà ha dovuto affrontare nella sua carriera e qual è stato l'episodio più entusiasmante?

In realtà la mia intera carriera è trascorsa felicemente e senza grossi problemi. Maier Leibnitz mi consigliò: "Non pensare mai alla tua carriera, è tempo perso, usufruisci di ogni ora al meglio delle tue possibilità e allora il tuo futuro sarà brillante ". Certamente fu molto eccitante per me ricevere a 31 anni un'offerta di cattedra in fisica in un nuovo istituto di fisica tecnica nucleare al TH Darmstadt e tre anni dopo la cattedra a Monaco. L'unico problema serio che dovetti affrontare si verificò quando mi chiesero di diventare direttore tecnico-scientifico del GSI in Darmstadt. Il ministro federale della ricerca (Germania Ovest) mi disse che il GSI avrebbe avuto una buona probabilità di avere un upgrade della sezione acceleratori se io fossi riuscito a proporre un'idea e se questa fosse stata accettata dai fisici nucleari all'unanimità. Ma non solo, egli si aspettava che tutti i fisici ne fossero entusiasti! Con questa promessa e onere io mi recai al meeting direttoriale del GSI ed ingenuamente domandai ai sette direttori presenti i loro progetti. Al che sentii otto risposte differenti poiché davvero essi non sapevano dell'accordo con il ministro e le loro opinioni erano totalmente differenti. Così ero sul punto di desistere quando incontrai il direttore dell'imponente Max Planck Institute di Monaco all'aeroporto di Francoforte. Egli provò a incoraggiarmi e mi disse: "Se hai dentro di te una buona idea, allora vincerai". Certamente avevo una nuova proposta e, un anno più tardi, fu accettata. Dopo cinque anni di lavori, l'odierna GSI diventò pienamente operativa.

D: Su cosa sta lavorando attualmente?

Principalmente a due progetti interessanti, lo studio dell'interazione antikaone-nucleone ed antikaone-nucleo e l'investigazione dei decadimenti deboli a due corpi, come il decadimento di nuclei per cattura di un elettrone orbitale con solo un elettrone shell K. Con il primo tentiamo di produrre sistemi nucleari antikaonici fortemente legati con alte densità in laboratorio così come ci si aspetta di trovarle all'interno delle stelle di neutroni. Con il secondo speriamo di poter studiare le strane proprietà dei neutrini che si ritiene siano una particella con tante masse. La chiave di questo esperimento è che non riveliamo i neutrini direttamente poiché sarebbero necessari rivelatori giganteschi, ma il nucleo figlio quantisticamente entangled che possiamo osservare con efficienza del 100%. Quindi proviamo a studiare le proprietà dei praticamente irrilevabili neutrini senza rilevarli direttamente.

D: Quale crede possa essere la prossima scoperta in fisica?

Non lo so, perché non possiamo leggere il futuro. Possiamo solo sperare che uno dei nostri progetti sovramenzionati porti presto ad una scoperta. A dir la verità le possibilità sembrano piuttosto buone.   

D: Quale ritiene sia stata la scoperta più grande in fisica e qual è il suo scienziato preferito?

Anche questa è una domanda molto difficile a cui rispondere. Penso che la scoperta della meccanica quantistica da parte di Heisenberg e Schrodinger sia stata molto rivoluzionaria. Ma il mio scienziato preferito è Enrico Fermi che diede grandi contributi in molti campi della fisica moderna e ricevette il premio Nobel per la produzione di elementi transuranici che si scoprirono essere prodotti di fissione poco dopo che ricevette il suo premio. Successivamente negli Stati Uniti e riuscì a costruire la prima pila per osservare la catena di reazione di fissione dell'uranio indotte da neutroni nel campus dell'Università di Chicago.

D: Quanto è importante la collaborazione nella ricerca scientifica anche tra nazioni diverse?

Estremamente importante, perché questo è l'unico modo di utilizzare appieno il potenziale scientifico della nostra comunità per svolgere i progetti più interessanti al miglior modo. Durante tutta la mia carriera ho sempre collaborato con molti gruppi di scienziati da tutto il mondo.

D: Come si definisce uno scienziato e in che modo talento, intuizione e studio influiscono sulla sua professione?

Uno scienziato crea, in modo riproducibile, nuove conoscenze in un campo conoscitivo interessante. Per questo motivo deve avere una buona comprensione di base dell'argomento, ma deve cercare e trovare qualcosa di precedentemente sconosciuto. La definizione che secondo me calza di più al lavoro dello scienziato è stata pronunciata dal filosofo tedesco Georg Christoph Lichtenberg: "Per vedere qualcosa di nuovo, è necessario fare qualcosa di nuovo". Maier-Leibniz era solito dire ai suoi studenti: "Dovete diventare campioni del mondo nel vostro ambito di ricerca". Egli si considerava campione del mondo nella divisione dei mica per produrre le più sottili finestre al mondo per contatori Geiger-Müller. Poi coprì con uno di quei fogli di mica dei sottili campioni di uranio solubile in acqua e li mise in una camera a nebbia per impedire che scivolassero via. Dopodiché li irradiò con neutroni lenti e non scoprì la fissione, poiché persino il foglio più sottile era troppo spesso!!! Comunque tutti dovrebbero provare a diventare campioni del mondo, ma attenzione, potreste fallire comunque.

D: Quali sono i suoi hobbies e passioni e quale libro ci consiglia di leggere?

Sono un tifoso del Bayer Monaco. Mi piacciono anche i film western, la letteratura, l'opera, la musica classica e la scoperta della natura. Uno dei miei libri preferiti è una biografia di Enrico Fermi scritta da sua moglie. Suppongo che esista anche un originale in italiano.

D: Come vede il futuro della ricerca in questo periodo di crisi economica mondiale?

Penso che l'istruzione superiore e la ricerca sia estremamente importante, specialmente in questo periodo di crisi economica mondiale.