“Metodi calcolo perturbativo nella teoria quantistica dei campi”
Roma, 15 feb. (askanews) – I fisici Zvi Bern, Lance Dixon e David Kosower sono stati insigniti della Medaglia Galileo Galilei 2023, premio assegnato ogni due anni dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) con il Galileo Galilei Institute (GGI), il suo Centro Nazionale per la Fisica Teorica in partnership con l’Università di Firenze, a ricercatori e ricercatrici che hanno dato un contributo eccezionale al progresso delle ricerche in fisica teorica. Il Premio, annunciato oggi 15 febbraio, nella ricorrenza del compleanno del grande scienziato Galileo Galilei, è stato assegnato a Zvi Bern, Lance Dixon e David Kosower “per lo sviluppo di potenti metodi per il calcolo perturbativo di alto ordine nella teoria quantistica dei campi”.
“All’inizio degli anni Novanta c’era un problema: cercare di sfruttare al massimo i collisori di particelle in costruzione, come LHC al CERN. Un collisore è una macchina molto complicata costruita per cercare di imparare i segreti della natura: fa collidere i protoni, composti da quark e gluoni, che interagiscono tra loro attraverso una forza, chiamata forza forte, che i teorici delle particelle chiamano QCD, Cromodinamica quantistica, dove cromo corrisponde ai colori dei quark e dei gluoni scambiati nelle collisioni”, spiega Lance Dixon: “E noi siamo riusciti a convertire una proprietà della QCD, nota come unitarietà, in uno strumento utile a fare calcoli più precisi, sia per i processi a LHC sia per quelli più semplici”.
“Inizialmente, il nostro obiettivo era quello di perfezionare e migliorare gli strumenti teorici a disposizione dei fisici sperimentali in fisica delle particelle. Abbiamo quindi sviluppato metodi nuovi e più efficienti per eseguire i calcoli teorici. Questi metodi ci hanno permesso di eseguire molti più calcoli e di raggiungere una precisione molto più elevata di quanto fosse possibile in precedenza”, aggiunge David Kosower: “Tali sviluppi hanno permesso a una nuova generazione di ricercatori di continuare a sviluppare nuove tecniche e nuovi calcoli per LHC, ma anche di creare connessioni con molte altre branche della fisica: sono nati nuovi collegamenti molto interessanti tra teorie come la cromodinamica quantistica e la gravità”.
“Quando David Kosower, Lance Dixon e io abbiamo iniziato a pensare alle cosiddette ampiezze di scattering, ai più sembrava che tutte le idee importanti fossero già state sviluppate. Negli anni ’50 e ’60, l’argomento non era di grande interesse, ma noi tre avevamo un punto di vista diverso”, racconta Zvi Bern: “Il percorso per convincere la comunità che c’era qualcosa di profondo e interessante nelle ampiezze di scattering non è stato facile: quando abbiamo iniziato, tutte le persone interessate all’argomento potevano stare in un piccolo sgabuzzino. Ora, invece, il problema è trovare aule sufficientemente grandi per le conferenze e i workshop. Mi meraviglio sempre del fatto che non siamo più gli unici a trovare gioia nello studio di questo argomento”.
“Le mie più sincere congratulazioni ai vincitori della Medaglia Galileo Galilei 2023, che sono anche grandi amici del GGI, avendo contribuito molto alle attività dell’istituto con la loro partecipazione a diversi programmi di ricerca e conferenze”, commenta Stefania De Curtis, direttrice del GGI: “Il lavoro di Bern, Dixon e Kosower ha avuto un ruolo centrale nel migliorare la nostra capacità di confrontare teoria ed esperimenti ai collisori di particelle, ma anche per estrarre informazioni dagli osservatori di onde gravitazionali. I fisici tendono spesso a considerare risultati eccezionali quelli derivanti da nuove teorie che nascono da nuovi principi. Tuttavia, a volte questi nascono da un’attenta reinterpretazione di principi già noti. È questo il caso degli eccezionali risultati ottenuti da Bern, Dixon e Kosower: una rivoluzione nella nostra comprensione dei processi coinvolti nelle collisioni di particelle, che migliora notevolmente la nostra capacità di scoprire i fenomeni fisici sottostanti”.