Freeman Dyson: Il fisico che si rifiutò di specializzarsi

Su un autobus Greyhound da qualche parte tra Berkeley e Princeton nel 1948, un ventiquattrenne inglese senza dottorato ebbe quello che più tardi chiamò un "lampo di illuminazione": le tre versioni rivali e matematicamente incompatibili dell'elettrodinamica quantistica su cui stavano lavorando Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga e uno strano e brillante showman di nome Richard Feynman erano, di fatto, la stessa teoria. Freeman Dyson la scrisse in un unico articolo, consegnò alla fisica i suoi diagrammi di Feynman come strumento di lavoro e poi, dopo aver fatto l'unica cosa per cui il suo campo lo avrebbe ricordato di più, passò i successivi sette decenni a rifiutarsi di farlo di nuovo.

Il viaggio in autobus che rese utilizzabile la QED

La strada di Dyson verso quell'autobus iniziò al Trinity College di Cambridge, dove arrivò con una borsa di studio a quindici anni e studiò sotto G.H. Hardy e, più tardi, Paul Dirac. La guerra interruppe gli studi: a diciannove anni si unì alla Sezione di Ricerca Operativa del Bomber Command della RAF, calcolando i tassi di perdita e spingendo, senza successo, per rimuovere le torrette dei mitraglieri dai bombardieri Lancaster per renderli più veloci e difficili da colpire. L'esercito lo ignorò e gli equipaggi morirono nei numeri che le sue statistiche avevano previsto — una lezione precoce e formativa sui limiti di avere ragione senza potere.

Dopo la guerra, ottenne una borsa di studio Commonwealth a Cornell per studiare sotto Hans Bethe, strinse amicizia con Feynman e nel 1949 pubblicò l'articolo che dimostrava che i diagrammi di Feynman, il formalismo degli operatori di Schwinger e l'approccio di Tomonaga erano descrizioni matematicamente equivalenti della stessa fisica. Fu Dyson, non Feynman, a stampare per primo i diagrammi di Feynman e a trasformarli nella macchina da calcolo che ogni fisico delle particelle ha usato da allora. J. Robert Oppenheimer, che inizialmente dubitava di lui, fu conquistato e nel 1953 diede a Dyson un incarico a vita all'Institute for Advanced Study — secondo quanto riferito, con le parole dello stesso Oppenheimer, "per aver dimostrato che avevo torto". Dyson non finì mai un dottorato. Non ne ebbe mai bisogno.

Una carriera che non voleva stare ferma

Ciò che seguì fu meno una carriera che una serie di incursioni in diversi campi. Con Andrew Lenard nel 1966 provò rigorosamente perché la materia ordinaria non collassa su se stessa — che il principio di esclusione di Pauli, non solo l'elettromagnetismo, mantiene solidi gli oggetti solidi. Elaborò la matematica delle transizioni di fase unidimensionali e delle onde di spin, sviluppò strumenti nella teoria dei numeri additiva e, nel 1973, in un incontro casuale con il matematico Hugh Montgomery, riconobbe che lo schema statistico nella spaziatura dei numeri primi corrispondeva alla spaziatura dei livelli energetici dei nuclei atomici pesanti — una connessione tra teoria dei numeri e fisica nucleare che i matematici stanno ancora inseguendo.

Costruì anche cose. Alla fine degli anni '50 fece parte del team di Edward Teller che progettò il reattore TRIGA, un piccolo reattore nucleare deliberatamente sicuro che non poteva fondere per progettazione; le unità TRIGA producono ancora isotopi medici in ospedali e università di tutto il mondo. Più o meno nello stesso periodo, alla General Atomics, si gettò nel Progetto Orion, un piano per propellere veicoli spaziali facendo detonare piccole bombe nucleari dietro una piastra di spinta — un'idea che per un breve periodo gli sembrò un percorso genuino per Marte entro il 1965 e Saturno entro il 1970. Sostenne il Trattato per la messa al bando parziale degli esperimenti nucleari del 1963 per principio, anche se la sua restrizione agli esperimenti atmosferici uccise l'Orion, e più tardi presiedette la Federation of American Scientists e testimoniò al Senato per il trattato. Gli costò il suo sogno e lo fece comunque.

La sfera che intendeva come uno scherzo

Nel 1960, in un breve articolo per Science, Dyson propose che una civiltà sufficientemente avanzata che esaurisse l'energia della sua stella ospite potrebbe smantellare i pianeti per costruire un guscio o uno sciame di habitat che catturasse quasi tutta la luce di quella stella — irradiando il calore residuo nell'infrarosso, che un telescopio potrebbe rilevare. Più tardi ammise che l'idea "intendeva essere uno scherzo e non aveva nulla a che fare con il lavoro", e rimase perplesso dal fatto che fosse diventata, sotto il nome di "sfera di Dyson", uno dei concetti più famosi della fantascienza e della ricerca di intelligenza extraterrestre, eclissando completamente la teoria dei numeri e la fisica dei reattori che considerava il suo vero lavoro.

Anticonformista per costituzione

I colleghi di Dyson non lo descrivevano come combattivo, quanto piuttosto costituzionalmente incapace di lasciare una questione risolta come risolta. Steven Weinberg, che vinse il Premio Nobel per il lavoro basato in parte sui diagrammi di Dyson, lo disse in modo memorabile: "Quando il consenso si forma come ghiaccio che si indurisce su un lago, Dyson farà del suo meglio per scheggiare il ghiaccio". Il suo amico Oliver Sacks disse che la parola preferita di Dyson per la buona scienza era "sovversiva". Quel temperamento produsse le sue intuizioni più preziose e le più dannose nello stesso respiro. Più tardi nella vita divenne un importante scettico del consenso scientifico sul cambiamento climatico causato dall'uomo, sostenendo che i modelli climatici portavano un'eccessiva incertezza e che l'aumento dell'anidride carbonica potrebbe fare più bene che male ecologicamente — una posizione che lo mise in contrasto con James Hansen della NASA, che accusò di trasformare "la sua scienza in ideologia", e attirò aspre repliche pubbliche da scienziati del clima che lo consideravano fuori dalla sua portata su dati che non aveva raccolto lui stesso.

Perché Freeman è chiamato un genio

Il caso per definire Dyson un genio si basa meno su un singolo teorema che sulla gamma: in una vita ha unificato l'elettrodinamica quantistica, provato un risultato fondamentale sul perché la materia è stabile, aperto un ponte tra teoria dei numeri e fisica nucleare, progettato un reattore che salva ancora vite e coniato un'idea ora incorporata nella ricerca di civiltà aliene. Pochi scienziati del ventesimo secolo hanno lavorato seriamente in così tanti campi a quel livello. Lo "scheggiare il ghiaccio" di Weinberg era esso stesso una testimonianza di una mente insolitamente libera e a caccia di schemi, e Edward Witten disse che i suoi contributi erano "così ampi che è praticamente impossibile per chiunque riassumerli adeguatamente".

L'onesta controparte è altrettanto reale. Dyson stesso ha spiegato perché non ha mai vinto un Premio Nobel per la QED, il risultato che avrebbe dovuto fargliene guadagnare uno: "dovresti avere una lunga capacità di attenzione, afferrare qualche problema profondo e importante e restarci sopra per dieci anni. Non era il mio stile". Questo è un genio della sintesi e della traduzione — qualcuno che poteva vedere che le idee disparate di altre persone erano segretamente un'unica idea — più che un genio della scoperta originale e sostenuta. E il suo scetticismo sul clima, non supportato dalla sua ricerca in quel campo, è un promemoria che una mente costruita per attraversare le discipline può anche attraversare quelle in cui le sue intuizioni non pagano più.

Eredità

Dyson morì nel 2020 a 96 anni, essendo sopravvissuto a quasi tutti i fisici della sua generazione e avendo trascorso i suoi ultimi decenni tanto come saggista pubblico quanto come scienziato, scrivendo per The New York Review of Books e sostenendo, in libri come Disturbing the Universe, un futuro di tecnologia verde geneticamente modificata e la diffusione umana nello spazio. L'epitaffio del direttore dell'IAS Robbert Dijkgraaf per lui fu semplice: "Il suo segreto era semplicemente dire 'sì' a tutto nella vita, fino alla fine". Nessuna medaglia Nobel pende su quell'eredità, ma i diagrammi in ogni libro di testo di fisica delle particelle portano ancora il suo nome.