Stomachion

martedì 31 agosto 2021

Ritratti: David Politzer

Il Premio Nobel per la fisica del 2004 venne assegnato per la scoperta della libertà asintotica (vedremo più avanti). A scoprirla furono, indipendentemente uno dall'altro, Frank Wilczek, persona simpatica e affabile che ho avuto il piacere di ascoltare di persona in una conferenza a Milano, David Gross e Hugh David Politzer, forse il meno noto del trio, ma certo non meno interessante degli altri due.
Nato il 31 agosto del 1949 da due immigrati cecoslovacchi, Alan e Valerie Politzer, ha frequentato nell'ordine la Bronx High School of Science, l'università del Michigan e infine Harvard, dove ha conseguito il dottorato nel 1974 sotto Sidney Coleman, fisico teorico allievo di Murray Gell-Mann. E' proprio al periodo harvardiano che risale il suo primo articolo pubblicato: era il 1973 ed era già un lavoro da Nobel, visto che è proprio l'articolo in cui descrisse il meccanismo della libertà asintotica.
Come scritto all'inizio non fu l'unico. Dopo l'introduzione del modello a partoni, che permetteva di dare una spiegazione razionale allo zoo di particelle che era letteralmente esploso nei decenni precedenti grazie agli esperimenti, in particolare quelli con gli acceleratori di particelle, non si erano ancora osservati i quark in libertà. La cosa era, ovviamente, un po' strana, ma prorpio in quegli anni Politzer riuscì a descrivere un meccanismo convincente: l'interazione che teneva insieme i quark all'interno dei nucleoni, ovvero l'interazione forte, era tale da aumentare la sua intensità con la distanza. Questo implicava che i quark si sarebbero comportati come particelle libere solo a brevi distanze, impedendoci quindi di osservarli direttamente.
Conseguenza della libertà asintotica è che i quark tendono a restare insieme in gruppi quanto più grandi possibili: maggiore è il gruppo, maggiore è la probabilità di restare vicini vicini e quindi di comportarsi come particelle libere. E' proprio a partire da queste considerazioni che Politzer, insieme con Thomas Appelquist ha previsto il charmonium, una particella composta da un quark charm e uno anti-charm, che è stata effettivamente osservata: era il mesone J/$\Psi$ scoperto più o meno contemporaneamente presso i laboratori di Brookhaven e dello SLAC.
Tra le sue passioni c'è anche la musica, non solo ascoltarla, ma anche suonarla e comporla. Il suo strumento preferito è il banjio, ma è anche autore di una divertente canzone dedicata agli oscillatori armonici semplici: il testo è, ovviamente, ricco di riferimenti espliciti al sistema, e ha il pregio di raccontare in musica la matematica dietro gli oscillatori armonici. Il singolo in questione è il primo (e mi sa anche l'unico) suonato dalla sua band, Professor Politzer and the Rho Mesons.
Ultima curiosità riguarda la sua partecipazione al film L'ombra di mille soli del 1989. Diretto da Roland Joffé e con Paul Newman come protagonista, racconta del Progetto Manhattan (il titolo originale è, infatti, Fat Man and Little Boy, che poi sono i nomignoli delle due bombe atomiche sganciate in Giappone). E uno dei fisici del Progetto, Robert Serber, è stato interpretato proprio da Politzer!
Politzer, H. D. (1973). Reliable perturbative results for strong interactions?. Physical Review Letters, 30(26), 1346. doi:10.1103/PhysRevLett.30.1346
Appelquist, T., & Politzer, H. D. (1975). Heavy quarks and e+ e− annihilation. Physical Review Letters, 34(1), 43. doi:10.1103/PhysRevLett.34.43
American Academy of Art and Sciences | Britannica

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