CIENZE SOCIALI i

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1960 1965 1970 1975 1980 1983

Il numero di laureati in una disciplina è un buon indice del suo stato di salute. Questo grafico (relativoagli Stati Uniti) dimostra che nelle scienze sociali e nelle scienze biologiche il numero di laureati si èmantenuto grosso modo costante nell'ultimo decennio, mentre nelle scienze matematiche e nellescienze fisiche esso è calato, dopo aver raggiunto l'apice all'inizio degli anni settanta. Una lentacrescita indica che la disciplina è in uno stato di benessere; l'autore sostiene che l'attuale scarsitàdi nuovi laureati può avere conseguenze gravi. I dati sono stati tratti da Science Indicators 1982.

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iò che spinge una persona a dedi-carsi alla scienza pura può essereun senso di mero entusiasmo,

l'orgoglio di far progredire la cultura del-l'uomo, il timore reverenziale per l'eredi-tà tramandataci da generazioni di maestrio il bisogno di pubblicare prima degli altrie diventare famosi. Quando il prezzo diquesta impresa è elevato, è giusto chie-dersi perché la società debba pagarlo.

La risposta è che il finanziamento dellascienza pura - cioè la matematica, l'astro-nomia, le scienze fisiche e biologiche -frutta benefici di grande rilievo. Questibenefici possono essere classificati grossomodo a seconda del tempo che richiedonoper essere trasferiti alla società. I beneficipiù importanti sono quelli culturali; maquesti comportano anche il processo dimaturazione più lungo e più complicato. Ibenefici diretti, in cui l'oggetto dell'inda-gine scientifica trova qualche impiegopratico, normalmente richiedono perl'applicazione una trentina d'anni. Peresempio la risonanza magnetica nucleare(NMR) fu scoperta negli anni quaranta e funegli anni settanta che se ne concretaronole applicazioni commerciali in strumenticapaci di fornire immagini in campo me-dico. Di solito i benefici sociali che si rac-colgono più rapidamente sono quelli indi-retti, come per esempio il «trasferimen-to» tecnologico. Questo effetto si presentaquando ci si rende conto che la soluzionea un problema in qualche disciplina fon-damentale può avere un'applicazione inun campo del tutto estraneo. Per esempioun'apparecchiatura progettata per racco-gliere e concentrare la luce di bassissimaintensità emessa dalle particelle elemen-tari nell'attraversamento di un mezzo èstata impiegata per la captazione dell'e-nergia solare. Tra gli economisti vi sonoparecchie divergenze quanto al procedi-mento corretto per misurare gli effettidella scienza pura nell'economia, ma nonc'è dubbio che queste misure comincinoormai a essere quantificate. Ora esamine-rò questi benefici uno alla volta.

Molti tra i miei colleghi sono sorpren-dentemente riluttanti a mettere in evi-denza di fronte ai politici il problema del-la cultura. Una delle ragioni è che questiproblemi sono di natura filosofica e quin-

di non possono certo imporsi all'attenzio-ne nei momenti di crisi. Inoltre è difficilestabilire quale quota del prodotto nazio-nale lordo si possa attribuire al valoreculturale della scienza. In seno alla comu-nità scientifica, tuttavia, è prevalente l'o-pinione che l'aspetto più importante dellascienza sia quello culturale. Esso corri-sponde a un bisogno universale: fornireun quadro coerente del mondo e del postoche vi occupiamo. A questo scopo la no-stra società ha impegnato se stessa a for-nire una spiegazione razionale della natu-ra. È una scelta ardita: infatti, poichédimostra l'inadeguatezza delle credenzedi un tempo, essa ci obbliga ad avere unagrande fiducia nei benefici ultimi dellarazionalità.

Uno dei più importanti fra questi bene-fici discende immediatamente dall'attivi-tà di ricerca scientifica. Lo studio di re-gioni manifestamente remote ed esotichedello spazio interno ed esterno è unesempio di quel genere di comportamen-to razionale cui si è vincolata la nostrasocietà. In questa materia vogliamo fare.per quanto ragionevolmente possiamo,del nostro meglio. Inoltre continuiamo ascoprire collegamenti sorprendenti: tro-viamo molecole organiche nello spazio; ifasci di neutrini che escono dagli accelera-tori di particelle potrebbero farci cambia-re le idee che nutriamo sull'evoluzionedell'universo. Questi collegamenti avva-lorano l'idea unificante, comune a molteculture ma espressa nel modo più chiarodagli antichi filosofi greci, che esista unasola legge di natura, economica e valida intutto l'universo e per tutta la durata deltempo. La ricerca di questa legge scienti-fica unitaria è stata intrapresa e persegui-ta da tutte le nazioni, indipendentementedalle convinzioni politiche e religiose.Anzi, l'idea dell'unità della scienza è statauna delle spinte più forti verso l'afferma-zione dell'unità dell'umanità, che tantosta a cuore a coloro che in questi tempiperigliosi lottano per una reciproca com-prensione tra le nazioni.

Ne segue che la società deve occuparsidella scienza allo stesso modo in cui hacura delle altre sue attività creative, comel'arte, la musica e la letteratura. La scien-za, come l'arte, manifesta il proprio pro-

fondo effetto culturale quando i suoiprincipi fondamentali o la sua visione delmondo siano indirizzati e applicati a uncontesto sociale più ampio. La concezio-ne secondo cui la Terra è un'elaboratoveicolo spaziale, concezione in cui siesprimono la piccolezza del nostro piane-ta, la valutazione del nostro posto su diesso e la sollecitudine per la protezionedell'ambiente, non avrebbe potuto emer-gere prima che Copernico, più di quattrosecoli fa, togliesse la Terra dal centro del-l'universo. La prospettiva scientifica dàun importante contributo alla diffusionedei benèfici frutti dell'intelletto e lo hadato per secoli. A proposito dell'abroga-zione delle leggi sulla stregoneria in In-ghilterra nel 1736, Keith Thomas, nel suolibro Religion and the Decline of Magic,ricorda il commento di Richard Bentleysulla parte fondamentale avuta dallo svi-luppo della filosofia naturale in questoatto di progresso civile: «Che cosa dun-que ha ridotto in Inghilterra le vostre sto-rie di fattucchiere? Non la setta lievitantedei liberi pensatori, bensì lo sviluppo diFilosofia e di Medicina. Non gli atei van-no ringraziati... bensì i Boyle e i Newton.»

Nell'ambito stesso delle scienze si ma-nifestano due importanti effetti cul-

turali della scienza pura, che miglioranonotevolmente la qualità dei contributi piùpratici che la scienza può sperare di darealla società. Uno è l'attrattiva culturaledella scienza, che ha spinto verso l'attivitàscientifica alcune delle menti più brillanti.Anche se per gli scienziati di oggi garanti-re una sorgente di energia economica epulita può rappresentare un problemascientifico cruciale, il liceale intelligente èspinto verso la scienza più che altro daquestioni come l'enigma dell'antimateriao la teoria del «big bang».

Il secondo effetto culturale della scien-za pura all'interno della scienza è che essaconsolida lo spirito della comunità scien-tifica. I successi della scienza pura istitui-scono canoni in tutta la scienza e produ-cono un corpus comune di conoscenzeche può essere discusso e arricchito daquanti lavorano in una vasta gamma dicampi specializzati. Un bell'esempio dispinta culturale è la storia della nascita di

una delle conquiste tecniche più rilevantidel XX secolo: il transistore. Lo scopotecnico immediato delle ricerche che nel1947 portarono alla scoperta del transi-store era quello di fabbricare elementicircuitali attivi allo stato solido. Fonda-mentale per il buon esito degli sforzi, tut-tavia, fu l'applicazione, fatta in preceden-za da Alan H. Wilson, della meccanicaquantistica all'interpretazione della strut-tura delle bande elettroniche dei semi-conduttori. Walter H. Brattain. dei BellTelephone Laboratories, scrive: «Il tran-sistore poté essere inventato perché leconoscenze di base avevano ormai rag-giunto un livello tale da permettere allenostre menti di comprendere fenomeniche erano stati osservati da molto tempo.Trattandosi di un dispositivo che dovevaavere conseguenze così importanti per latecnica, mette conto osservare che adaprire la breccia furono gli sforzi dedicatialla comprensione dei fenomeni fisicifondamentali e non quel metodo empiri-co che si adotta di solito per ottenere undispositivo di utilità pratica.»

Il transistore è un esempio storico lam-pante di beneficio diretto procuratoci dal-la scienza pura. E per il futuro? Estrapola-re un trasferimento tecnologico a partiredalle astrusità di cui si occupa oggi la ricer-ca scientifica di base costituirebbe unaspeculazione troppo audace: i colleghi piùponderati evitano di farlo quasi per tradi-zione. Si racconta che Ernest Rutherfordaffermasse: «Chi si aspetta una fonte dienergia dalla trasformazione di questiatomi insegue una chimera». Il buffo è cheRutherford lo diceva solo cinque anniprima che venisse accertato il fenomenodella fissione. Se ci vogliamo attenere allastoria, siamo obbligati a proporre appli-cazioni della scienza che siano almeno al-trettanto stupefacenti di quanto molti deinostri attuali miracoli tecnici apparirebbe-ro a un dotto del Settecento. Come sup-porto per la discussione, farò costante rife-rimento alla mia disciplina, la fisica delleparticelle ad alta energia, disciplina chepotrebbe sembrare lontana quanto nes-sun'altra dalle applicazioni utili.

Un frutto potenziale della fisica delleparticelle ad alta energia è presumibil-mente la produzione economica di ener-gia. La quantità di energia liberata da unareazione chimica ordinaria, come la com-bustione del carbone o del petrolio, è sta-ta spesso confrontata con l'energia moltomaggiore liberata da una reazione nu-cleare, per esempio la fusione: grossomodo la fusione libera un'energia quattromilioni di volte superiore alla combustio-ne, per unità di massa del combustibile.Nondimeno, stando alla formulazionefondamentale di Einstein dell'equivalen-za tra massa ed energia, la fusione liberasolo un cinquecentesimo dell'energia to-tale racchiusa in una qualunque massa ariposo. Una delle implicazioni più inte-ressanti di certi sviluppi recenti della fisi-ca delle particelle è che possono esistereprocessi naturali in grado di liberare vir-tualmente tutta l'energia contenuta inuna massa a riposo.

Per esempio nel 1973 T. D. Lee e Gian

Carlo Wick, della Columbia University,osservarono che se un nucleo atomicofosse compresso e raggiungesse una sogliadi densità straordinariamente elevata, lamassa a riposo dei nucleoni (neutroni eprotoni) legati insieme nel nucleo precipi-terebbe di colpo a una piccola frazione delsuo valore normale. La conseguenza sa-rebbe l'irradiazione di un'energia di quasiun miliardo di elettronvolt per nucleone.

Un modo piuttosto speculativo per at-tuare queste condizioni sarebbe quello difar collidere a velocità elevata nuclei pe-santi, come i nuclei di uranio; gli urti po-trebbero far aumentare temporaneamen-te la densità della materia nucleare oltre ilpunto critico al quale la reazione si inne-sca. Se qualunque massa di materia potes-se essere organizzata in modo che tutti inucleoni che la costituiscono subissero lareazione, il fabbisogno energetico mon-diale previsto per l'anno 2000 potrebbeessere soddisfatto con poche tonnellated'acqua.

Un'altra reazione che potrebbe tra-sformare in energia quasi tutta la

massa è la disintegrazione del protone. Ildecadimento del protone è previsto dallecosiddette teorie di grande unificazione,che tentano di spiegare le interazioni for-ti, deboli ed elettromagnetiche; se questeteorie sono corrette, la materia ordinariaè instabile. Il tasso di decadimento previ-sto, tuttavia, è così basso che in una massadi 10 000 tonnellate si disintegrerebbero

soltanto pochi protoni all'anno. Finora,però, il decadimento del protone non èancora stato osservato con certezza.

Ammesso che il protone decada. il pro-blema cruciale per la generazione dienergia è se sia possibile modificare il tas-so del decadimento modificando l'am-biente circostante. In linea di principio larisposta è affermativa: il decadimento deiprotoni dovrebbe presentarsi con fre-quenza elevata quando la materia rag-giunge una temperatura di circa 10 29 gra-di centigradi. Secondo i cosmologi cheapplicano le teorie di grande unificazioneallo studio dell'universo primitivo, que-st'ultimo ebbe una temperatura non infe-riore a quella indicata per 10- 32 secondidopo l'inizio del «big bang». Benché negliacceleratori di particelle ad alta energia sipossano simulare con gli urti le condizionidell'universo intorno ai 10- 13 secondidopo l'inizio della deflagrazione, il rag-giungimento della temperatura critica perconsentire il decadimento del protonerimane una meta ancora lontana.

Questa particolare limitazione non es-clude la possibilità che altre variazionimicroscopiche dell'ambiente provochinoun tasso più elevato di decadimento deiprotoni. Pochi anni fa. per esempio, pa-recchi fisici e cosmologi indicarono lapossibilità che la reazione potesse esserecatalizzata dalla presenza di un monopolomagnetico, una particella insolita previstadalle teorie di grande unificazione. Se-condo i calcoli eseguiti di recente da Cur-

Il valore della scienza puraLa scienza pura costa al contribuente solo il 5 per cento della spesa perla ricerca applicata e lo sviluppo, ma dà un contributo fondamentale allatecnologia, alla preparazione degli scienziati e alla cultura in genere

di Leon M. Lederman

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Le configuraz'on d' crescita prismatica sulla superficie della conchiglia di questo gasteropode(illustrazione in basso della pagina a fronte) assomigliano in maniera sorprendente alle configu-razioni generate da certe semplici regole per l'evoluzione di un automa cellulare unidimensionale(illustrazione in alto della pagina a fronte). Configurazioni a V simili a queste si osservano anchesulla superficie dei corsi d'acqua; Stephen Wolfram, dell'Institute for Advanced Study. di Prince-ton, ritiene che lo studio degli automi unidimensionali possa dare un contributo allo studio dellaturbolenza, cioè del flusso caotico di un gas o di un liquido. La storia di questo camminointellettuale compendia il modo in cui un esercizio astratto di scienza pura può condurre inaspetta-tamente alla comprensione di un aspetto del mondo naturale. Lo studio degli automi cellulariunidimensionali è stato stimolato di recente dallo straordinario interesse diffusosi tra gli scienziati,i matematici e i patiti del calcolatore per il gioco «Vita» (si vedano i «Giochi matematici» diMartin Gardner in «Le Scienze» n. 33, maggio 1971). L'attrattiva di questo gioco è un esempiodell'attrattiva che possono esercitare i problemi astratti: le sue regole sono facili da comprendere,ma le configurazioni cui danno origine sono così belle e intricate da meritare l'attenzione el'interesse delle intelligenze migliori. I giovani sono attratti dal problema e le configurazioni piùnuove e più interessanti circolano in un'ampia comunità. Nel gioco si segue l'evoluzione di certe«forme di vita», come quella che compare nel riquadro O dell'illustrazione qui sopra. Il colore diogni cellula, o quadratino, in ciascun riquadro dipende solo dal colore delle otto cellule circostantinel riquadro precedente. Poiché ciascuno stadio del gioco Vita corrisponde a una configurazionebidimensionale, si ritiene che lo studio di tali configurazioni potrebbe fare dei progressi seall'inizio ci si limitasse a studiare cellule disposte su una riga. Per l'automa cellulare unidimensio-nale illustrato qui, ciascuno stadio dell'evoluzione è una riga di cellule colorate; l'evoluzione dellerighe si svolge dall'alto verso il basso. Il colore di ciascuna cellula dipende solo dai colori delle trecellule più vicine nella riga immediatamente superiore. Se le ricerche sugli automi cellulari doves-sero portare a una migliore comprensione della turbolenza, ciò avrebbe un valore inestimabilenello studio di fenomeni come la meteorologia, le onde marine, il progetto delle superfici aero-dinamiche, il flusso del petrolio in un oleodotto e la dinamica della materia all'interno del Sole.

tis Callan della Princeton University, glieffetti di un monopolo si fanno sentire inun volume molto più grande di quantonon si pensasse prima. Se un protone siavventurasse in questo volume, il mono-polo lo risucchierebbe all'interno e inseguito a ciò il protone decadrebbe. Ilguaio è che non si è mai avuta confermadell'identificazione di un monopolo ma-gnetico. Secondo la teoria di grande unifi-cazione, i monopoli sono così pesanti chela maggior parte di quelli esistenti sullaTerra potrebbe essere già sprofondata nelnucleo; anche nella materia superdensa diuna stella di neutroni si potrebbero trova-re grandi concentrazioni di monopoli.Perciò, se i monopoli magnetici esistonodavvero, il problema principale nell'at-tuare uno schema pratico per l'estrazionedi energia dal decadimento di un protonepotrebbe essere rappresentato propriodalla difficoltà di raccogliere i monopolicatalizzatori.

Un terzo processo con cui ricavare

energia dalla massa è l'interazionedella materia con l'antimateria. È bennoto che, se materia e antimateria ven-gono poste in contatto, si annichilano e leloro masse vengono trasformate quasicompletamente in energia. Di conse-guenza, mantenendo antiparticelle isola-te dalla materia ordinaria, per esempiomediante un potente campo magnetico,si potrebbe ottenere una specie di batte-ria di accumulatori: un modo poco in-gombrante di immagazzinare grandiquantità di energia con la possibilità diliberarle a un tasso controllato. In unarelazione pubblicata nel 1977 dal JetPropulsion Laboratory del CaliforniaInstitute of Technology si discutevano leapplicazioni di un siffatto dispositivo perviaggi spaziali.

Il guaio è che le antiparticelle sono dif-ficili da generare e conservare. I miei col-laboratori del Fermi National Accelera-tor Laboratory (Fermilab) stanno proget-tando una macchina che genererà anti-protoni scagliando un fascio di protoni suun bersaglio stazionario fatto di tungste-no. Gli antiprotoni saranno raccolti eimmagazzinati in un anello magnetico;poi saranno accelerati e fatti collidere conun fascio di protoni che viaggia in direzio-ne opposta, allo scopo di studiare sistemifisici con energia estremamente elevata.Anche se questo nostro progetto forniràun gran numero di antiprotoni, un dispo-sitivo pratico per immagazzinare energiarichiederebbe un fascio di antiprotonialmeno un milione di volte più intenso delnostro.

Nel 1956 Luis W. Alvarez e collabora-tori dell'Università della California aBerkeley scoprirono inaspettatamente unmeccanismo grazie al quale le reazioni difusione possono aver luogo a bassa tem-peratura e quindi liberare una grandequantità di energia. Essi osservarononumerose tracce insolite lasciate da parti-celle elementari in una camera a bollepiena di idrogeno; le tracce erano prodot-te dalla formazione di una molecola costi-tuita da un protone, o nucleo di idrogeno,

e da un nucleo di deuterio, un isotopopesante dell'idrogeno il cui nucleo con-tiene un protone e un neutrone. I duenuclei erano legati insieme da un muonecon carica negativa che nel legame dellamolecola svolgeva la funzione a cui assol-ve di solito l'elettrone; la molecola risul-tante aveva una singola carica negativa.

La proprietà più importante di questanuova molecola è la sua dimensione. Poi-ché il muone è 200 volte più pesante del-l'elettrone, nella nuova molecola i nucleidi idrogeno e di deuterio sono tra loro 200volte più vicini di quanto non lo sianoquando il legame è attuato da un elettro-ne. Tale vicinanza consente loro di fon-dersi alle temperature ordinarie per for-mare un nucleo di elio 3; la reazione for-nisce un'energia di circa cinque milioni dielettronvolt (MeV). Per di più il muoneviene espulso ed è così in grado di cataliz-zare un'altra reazione di fusione.

Alvarez descrisse le proprie osserva-zioni nel 1972: «Fu per noi un'esperienzabreve ma esaltante, quando credemmo diaver risolto per sempre il problema deicombustibili per l'umanità. I nostri calcolifrettolosi indicavano che nell'HD [idro-geno e deuterio] liquido un unico muonenegativo, prima di disintegrarsi, avrebbecatalizzato abbastanza reazioni di fusioneda fornire all'acceleratore l'energia perprodurre nuovi muoni, e che anche dopoaver fabbricato l'HD liquido dall'acqua di

mare sarebbe rimasta dell'energia. Glialtri avevano cercato di risolvere questoproblema scaldando i plasmi di idrogenoa temperature di milioni di gradi, mentrenoi ci eravamo imbattuti nella soluzione...impiegando temperature basse.»

Un'analisi più precisa dimostrò che iprimi calcoli erano sbagliati; si trovò in-fatti che nella camera a bolle d'idrogeno sipotevano catalizzare in media soltantocinque reazioni di fusione prima che ilmuone subisse il decadimento radioatti-vo. Nondimeno parecchi teorici, fra i qua-li Andrei D. Sakharov, già verso la finedegli anni quaranta avevano teorizzatoche questo processo potesse catalizzareabbastanza reazioni di fusione da fornireall'acceleratore l'energia necessaria sesolo si fosse trovata in natura una particel-la pesante e stabile simile all'elettrone.Fino a tempi recenti si era supposto che lavita del muone fosse troppo breve, maattualmente questa supposizione è statamessa in dubbio.

L'anno scorso Steven E. Jones, dell'I-daho National Engineering Laboratory,dimostrò una cosiddetta intensificazionerisonante delle proprietà catalitiche delmuone in miscele pressurizzate di deute-rio e di tritio, un altro isotopo pesantedell'idrogeno. Un solo muone riuscì acatalizzare ben 100 reazioni di fusione eciascuna reazione fornì 17,4 MeV. Que-sta energia è assai più grande di quella

osservata all'inizio da Alvarez; se si riescea incrementare ancora il numero dellefusioni e se si progettano gli acceleratoriin modo da rendere massima la produzio-ne dei muoni negativi, allora può darsiche si possa costruire un vero e proprioreattore di fusione a bassa temperatura.Esistono altre particelle capaci di cataliz-zare una reazione di fusione?

George Zweig del California Instituteof Technology ha condotto studi appro-fonditi sulla catalisi della fusione da partedi particelle pesanti con carica elettricafrazionaria. Il processo dipende dall'esi-stenza di tali particelle, ma queste si sonodimostrate finora sfuggenti. Se fosse tut-tavia possibile generarle in un accelerato-re e poi introdurle in un gas di molecole dideuterio, esse potrebbero provocare lafusione dei nuclei di deuterio. La reazionedi fusione libera un'energia dai tre aiquattro milioni di elettronvolt; successi-vamente, la particella pesante e con caricaelettrica frazionaria è libera, come il•

muone, di catalizzare un'altra reazione difusione. Zweig ha stimato che una mole diqueste particelle, pari a circa 30 decimetricubi se è allo stato gassoso, potrebbe ge-nerare energia a un tasso di circa tremilamiliardi di kWh all'anno.

T benefici diretti che potrebbero deriva--L re dalle ricerche condotte negli ultimitrent'anni nella fisica delle alte energienon si limitano affatto alle proposte rela-tive alla produzione di energia. Se si con-siderano i dati grezzi relativi al censimen-to delle particelle, si vede che dagli annicinquanta in poi ne sono state scopertecentinaia, ma lo sfruttamento delle loroproprietà è appena agli inizi.

Il neutrino, per esempio, interagiscecon la materia in modo così debole che inun fascio di potenza media che attraver-sasse la Terra passando per il suo centrosolo un neutrino su un milione verrebbebloccato. Se l'intensità di questo fascioviene aumentata, allora risulta possibile

misurarne l'attenuazione quando emergeagli antipodi. La possibilità di misurarequest'attenuazione ha suggerito la pro-posta di lanciare verso l'interno dellaTerra fasci di neutrini da vari punti dellasuperficie. Sulla base dell'attenuazioneprovocata nei fasci dal passaggio attra-verso la Terra, un calcolatore potrebbecostruire l'immagine di ciascuna «fetta»interna del pianeta. In linea di principioquesto procedimento è identico alla to-mografia assiale computerizzata (TAc)effettuata sul capo e che permette di ri-costruire l'immagine di una sezione delcervello misurandone l'assorbimento deiraggi X provenienti da diverse direzioni.I fasci di neutrini potrebbero esseresfruttati anche nella ricerca di petrolio edi giacimenti minerari.

Devo sottolineare che i frutti direttidell'odierna attività di ricerca pura che hodiscusso finora sono speculazioni strava-ganti; può darsi che essi non giungerannomai ad attuazione. Li cito soltanto per

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STATO

LABORATORIODI RICERCA

RISULTATISCIENTIFICI

UTILI DIRETTIINNOVAZIONIPRODOTTI NUOVI

IMPOSTE

STIPENDI

IMPOSTE

ACQUISTI

IMPOSTE

v VIMPOSTE COEFFICIENTI

FUOCOPARABOLA

ASSE DI SIMMETRIA

RIFLETTORE MODIFICATOPER IL COLLETTORE A TUBO

COLLETTORE A TUBO

RIFLETTORE ---

ANGOLOMASSIMODI CAPTAZIONESOLARE

RIFLETTORE

ASSE DI SIMMETRIA

FUOCO PARABOLA,„„

COLLETTOREA CONCA

Un beneficio indiretto di una tecnologia progettata in origine per il rilevamento delle particelleelementari è la realizzazione di un dispositivo stazionario che capta l'energia solare senza doverseguire il moto apparente del Sole. Il collettore, chiamato concentratore parabolico composto, hauna geometria basata su due parabole intersecantisi, quella grigia e quella in colore nel riquadrosuperiore. Tutti i raggi che entrano nel collettore con una direzione parallela all'asse di simmetria,diciamo della parabola in colore, riverberano sulla superficie del riflettore di colore scuro es'incontrano nel fuoco in colore. I raggi di luce aventi una direzione compresa tra quella dell'assedi simmetria in colore e la verticale vengono riflessi verso un qualche punto del collettore a conca.Analogamente la luce proveniente da direzioni comprese tra la verticale e l'asse di simmetriadella parabola in grigio viene riflessa verso il collettore a conca oppure viene intercettata diret-tamente da esso. Quindi tutta l'energia solare che entra nel collettore è concentrata lungo la concaoppure, se la forma del riflettore viene modificata leggermente. lungo un tubo in cui scorre acquache può immagazzinare l'energia sotto forma di calore. I due riquadri inferiori illustrano comel'energia solare viene concentrata lungo il tubo per due posizioni diverse del Sole. Questodispositivo fu inventato da Roland Winston dell'Università di Chicago per rivelare la radiazioneCerenkoy , una fioca luce blu che è emessa da certe particelle quando attraversano un mezzo.

indicare che, se dobbiamo prendere lastoria come riferimento, le applicazionifuture della scienza potrebbero esseremolto più curiose di quanto possiamoimmaginarci. Affinché queste propostenon sembrino troppo fantastiche, sarà uti-le citare alcuni esempi recenti di ricerchepure che hanno già fruttato applicazioni.

Ho detto che in certe condizioni il postodi elettroni, neutroni o protoni della mate-ria ordinaria può essere preso da particelleesotiche. Queste particelle possono allorarivelarsi utili come sonde e marcatori fisici.Un muone con carica positiva, per esem-pio, può prendere il posto del protone nelnucleo dell'atomo d'idrogeno per formareil cosiddetto atomo di muonio; la chimicadi questo atomo e dei suoi isotopi è statastudiata nei semiconduttori e negli isolanti.È ormai diffuso l'impiego dei muoni comeindicatori per rilevare distorsioni in un re-ticolo atomico solido, la presenza di impu-rezze o la diffusione di una sostanza su unasuperficie o in un fluido. È difficile non

UTILI ECONOMICI

MIGLIORIE NEI PRODOTTI

MIGLIORIE NEI PROCESSI

essere ottimisti quanto alla varietà dellecaratteristiche nuove e potenzialmente uti-li che si potranno individuare nei sistemicompositi di particelle esotiche. Già ledimensioni dei fenomeni indicano che se sitroveranno applicazioni, saranno di gran-de importanza.

Un secondo beneficio diretto deriva dalgrande interesse che si ebbe negli anniquaranta per il magnetismo presente neinuclei atomici. Un protone in rotazione,per esempio, si comporta come un minu-scolo magnete e gli assi di rotazione di ungruppo di protoni si allineano secondo uncampo magnetico esterno. Se ora vieneapplicato ai protoni rotanti un segnaleradio di frequenza opportuna, può acca-dere che i loro assi di rotazione subiscanoun'inversione di orientazione, faccianouna capriola. Questa inversione di rota-zione assorbe energia dal segnale radio;misurando la frequenza dell'energia as-sorbita è possibile determinare certi par-ticolari della struttura fine dell'atomo.

Questa tecnica sta alla base della produ-zione di immagini per risonanza magne-tica nucleare in medicina, uno strumen-to di diagnosi non invasivo che presentamolti vantaggi rispetto ad altri metodi,come i raggi X, la TAC e l'ultrasonogra-fia (o ecografia). Alcuni esperti di finan-za prevedono che esso alimenterà prestoun mercato di uno o due miliardi di dol-lari l'anno.

Con ogni probabilità il costo della scien-za pura per il pubblico può essere

giustificato semplicemente confrontan-dolo dollaro per dollaro con il valore deibenefici indiretti della scienza, compresoil trasferimento tecnologico. Il costo at-tuale può essere solo stimato dal bilancionazionale: per la voce definita in manierapiuttosto vaga come ricerca di base, nel1984 sono stati stanziati negli USA circa7 miliardi di dollari, cioè un po' menodell'I per cento del bilancio federale tota-le. A mio parere, di questa somma solo 2o 3 miliardi di dollari vanno a finanziareeffettivamente la scienza pura; il resto vaa sovvenzionare ricerche di base legate aqualche fine applicativo. Alvin M. Wein-berg dell'Institute for Energy Analysis diOak Ridge e altri hanno proposto che ilcosto della ricerca e dello sviluppo nonstrettamente di base sia sostenuto daibeneficiari, mentre il costo della scienzapura venga considerato come una spesagenerale nell'ambito dell'impegno com-plessivo per la ricerca e lo sviluppo.

Il lavoro sperimentale connesso con lascienza pura porta tradizionalmente al-l'invenzione di tecniche e strumenti nuo-vi, i quali in seguito creano beni e serviziche incrementano il prodotto nazionalelordo. Il gettito incamerato dal Tesorostatunitense grazie alle imposte sul girod'affari così generato rappresenta quantomeno una frazione sostanziosa del costodella scienza pura. Inoltre vi sono prodot-ti nuovi che possono dare a loro volta uncontributo all'assistenza sanitaria, allaqualità della vita o al benessere e allasicurezza generali. Il valore di questi pro-dotti è quantificabile solo in parte. Dal-l'acceleratore che estirpa un tumore trag-gono profitto il costruttore, il medico el'ospedale. Più difficile, anche se possibilesotto il profilo statisticb, attribuire unvalore monetario al prolungamento dellavita, a meno che non si ritenga la vita unbene senza prezzo.

Un secondo tipo di beneficio indirettodella scienza pura è costituito dalla crea-zione di nuove possibilità d'indagine spe-rimentale di base in campi affatto diversi.La diffrazione dei raggi X, per esempio,fu inventata, subito dopo che la natura diquesti raggi era stata interpretata, perstudiare la struttura dei cristalli. In segui-to questa tecnica fu mutuata dalla biolo-gia molecolare e assunse così una funzio-ne fondamentale nell'analisi della struttu-ra del DNA. Il trasferimento tecnologicodopo le prime indagini sul DNA perduratuttora ed è ormai molto diffuso (si veda ilfascicolo monografico di «Le Scienze», n.159, novembre 1981, dedicato alla mi-crobiologia industriale).

Vi è un terzo tipo di beneficio indirettoprodotto dalle ricerche teoriche del-

la scienza pura. Queste ricerche possonoin buona parte essere trasferite anche adaltre discipline fondamentali, dopo esserstate modificate e adattate a seconda del-le necessità. Per esempio. le soluzioni tro-vate per certi tipi di equazioni che s'incon-trano nella cosiddetta teoria elettrodebo-le delle interazioni fra particelle elemen-tari sono state applicate allo studio dellafisica e della chimica dei polimeri. Alcunimetodi matematici usati per la valutazio-ne di certe equazioni importanti nellostudio delle particelle elementari sonostati applicati alla descrizione della pro-pagazione delle onde di densità nell'o-ceano e all'analisi dello sviluppo probabi-le della percolazione di un giacimentopetrolifero in una regione della crosta ter-restre. Buona parte delle ricerche oggi incorso sui calcolatori che potrebbero infuturo elaborare l'informazione in paral-lelo sono state indirizzate dalle necessitàdella cromodinamica quantistica, teoriache descrive le interazioni forti tra parti-celle elementari.

Il quarto beneficio indiretto dellascienza pura è la preparazione degliscienziati. Ogni anno negli Stati Uniti cir-ca 130 studenti conseguono un dottoratoin fisica delle alte energie. Circa la metà diessi rimangono in questa disciplina, ma visono defezioni continue; dal 1974 il nu-mero di quanti rimangono si è stabilizzatointorno ai 50 all'anno. La mia esperienzacon i laureati del laboratorio di fisica dellealte energie della Columbia Universityindica che gli altri 80 studenti che ognianno prendono il dottorato in questa di-sciplina emigrano verso campi molto di-versi, tra cui la ricerca industriale, l'inse-gnamento universitario, la ricerca pressolaboratori statali che non si occupano difisica delle alte energie, la biofisica, l'in-formatica, l'amministrazione, la carrieradirettiva, la finanza o la conduzione inproprio di un'azienda. A questo totale sidovrebbero aggiungere quegli ingegneri,tecnici e programmatori di calcolatori chehanno anche una certa preparazione inscienza pura e che poi s'impiegano altro-ve. Il flusso di persone di talento che la-sciano la scienza pura ha costituito, a par-tire almeno dalla seconda guerra mondia-le, un'importante fonte di competenzeper i grandi progetti tecnici.

Per dare un'idea dell'imponenza e va-rietà del trasferimento tecnologico, esa-minerò più da vicino, anche se in breve,diversi aspetti della ricerca sperimentalein fisica delle alte energie che hanno por-tato a dispositivi utili in altri campi. Devoancora una volta sottolineare che in que-sto rispetto la fisica delle alte energie nonè unica: anche gli studi di base in chimica,biologia, astronomia e via dicendo hannoportato ad applicazioni altrettanto varie-einteressanti.

L'acceleratore di particelle fu inventa-to all'inizio per bombardare i nuclei ato-mici con proiettili di grande energia. Ilrisultato di questa interazione fornisceuna grande quantità di informazioni sullastruttura dei nuclei bersaglio. Gli accele-

ratori di particelle sono stati poi adibitinell'industria a compiti che non hannoalcun legame con la loro funzione nellafisica delle alte energie. Essi infatti ven-gono ora impiegati per ispezionare spessiserbatoi e tubi d'acciaio, per produrre iradioisotopi occorrenti in medicina, persterilizzare gli alimenti, per disinfettare leacque luride che vanno riciclate, per pro-durre fertilizzanti e per curare diretta-mente i tumori. Gli acceleratori furonofatti funzionare a lungo in modo da racco-gliere i dati necessari per il progetto deireattori di fissione e di fusione. Uno deimetodi proposti per produrre energia dal-la fusione nucleare prevede fasci di ioniaccelerati che dovrebbero comprimere einfiammare minuscole pastiglie di com-bustibile nucleare.

Le tecniche ideate per accelerare i fa-sci di elettroni vengono ora impiegate

per produrre impulsi di ioni leggeri dota-ti di grande energia. Questi impulsi pos-sono inviare per un breve intervallo ditempo una potenza di alcune migliaia dimiliardi di chilowatt su una piccola su-perficie; potrebbero essere impiegatianche nel progetto relativo all'energia dafusione per confinare la reazione di fu-sione, che è caldissima. Gli acceleratorisono usati nella fabbricazione dei circuitiintegrati per impiantare gli ioni nei mate-riali semiconduttori, nella fabbricazionedi leghe per aggiungere quantità piccolis-sime di metalli rari alla massa fusa, perrilevare depositi di idrocarburi nella roc-cia che circonda il foro di un pozzo e pertrasformare certe plastiche, come quelleimpiegate nella fabbricazione dei bibe-ron per lattanti e degli involucri termo-contrattili, in materiali che non fondanonell'acqua bollente.

Il laboratorio di ricerca, come ogni altra istituzione sovvenzionata con finanziamento pubblico,spende i suoi fondi per stipendi e acquisti; queste spese vengono tassate mediante coefficientiopportuni e così il denaro del finanziamento torna in parte alle casse dello Stato. Se poi le ricerchecompiute nel laboratorio portano a un prodotto o a informazioni da cui si sviluppa un prodotto, sicreano ulteriori fonti di rimborso. Per esempio lo studio della risonanza magnetica nucleare deglianni quaranta è sfociato in dispositivi per ottenere immagini mediche che verso la fine degli anniottanta dovrebbero fruttare parecchie centinaia di milioni di dollari. Un ritorno indiretto èrappresentato dalla collaborazione fra il laboratorio e l'industria; le necessità del laboratorioinfluiscono sovente sulla capacità dell'industria di produrre certi beni e servizi; queste modifichepossono tradursi in profitti più elevati e quindi in un maggior gettito fiscale. Gli effetti di questacollaborazione possono propagarsi anche per tutta la compagine economica: se l'impiego e larichiesta di nuove materie prime aumentano, aumenta anche il gettito fiscale. Per esempio larichiesta di magneti superconduttori per gli acceleratori del Fermi National Accelerator Labora-tory (Fermilab) e del Brookhaven National Laboratory è sfociata in migliorie nei fili e nei cavisuperconduttori prodotti dall'industria. Queste nuove capacità dell'industria possono a lorovolta contribuire alla costruzione di magneti superconduttori più grandi e più economici perottenere immagini tramite risonanza magnetica nucleare, per studiare la fusione, per i treni alevitazione magnetica e così via. Questo diagramma di flusso è stato ripreso con adattamenti dauno studio degli utili economici del CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare.

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La terapia neutronica è un metodo sperimentale di terapia a base di radiazioni, attualmente incorso di studio presso il Fermilab. I neutroni vengono prodotti bombardando un frammento diberillio con protoni forniti di solito all'acceleratore principale per lo studio delle interazioni fraparticelle elementari. Qui un paziente affetto da tumore al pancreas è seduto su una sedia il cuiasse di rotazione verticale può passare per il centro del tumore nel piano orizzontale. La terapiaviene praticata in un montacarichi adattato, che viene abbassato finché il tumore è centratoverticalmente sull'asse del fascio fisso di neutroni. La grandezza e la forma del fascio vengonocontrollate da un collimatore, che può venir ruotato entro il suo manicotto oppure tolto e rimesso.L'intensità del fascio può essere modificata in ogni punto della sezione trasversale inserendo lungoil suo percorso un cuneo di spessore variabile; dove il cuneo è più spesso l'attenuazione del fascio èpiù forte. Il tumore viene esposto al fascio neutronico prima di fronte, poi da destra e infine dasinistra rispetto al paziente. Durante le ultime due esposizioni l'estremità più spessa del cuneo èrivolta verso la parte anteriore del paziente al fine di irradiare il tumore con una dose più uni-forme. Lo scopo è sempre quello di rendere massima la radiazione che colpisce la lesione e minimaquella che colpisce i tessuti circostanti. Un paziente in condizioni di salute migliori sarebbe statosottoposto al trattamento stando in piedi, per ridurre la dose di radiazioni assorbite dall'intestino.

I magneti superconduttori installati a bordo di un treno sperimentalegiapponese inducono un intenso campo magnetico della medesimapolarità in bobine immerse nel fondo della guida di movimento. Larepulsione fra i magneti superconduttori e i magneti della guida fa!evitare il treno, eliminando così l'attrito fra ruota e rotaia, che èresponsabile di buona parte delle perdite di energia in un treno nor-male (a sinistra). Anche il movimento viene impresso al treno da unaforza magnetica: in effetti il sistema di propulsione è costituito da unmotore elettrico sincrono che si sliluppa linearmente. Su entrambi ilati della guida di scorrimento sono montate bobine, collegate a unasorgente di energia elettrica in modo tale che lungo la guida la loropolarità magnetica sia alternativamente nord e sud (a destra). Lepolarità dei magneti superconduttori a bordo del treno invece noncambiano mai. Ciascun magnete superconduttore viene spinto inavanti dalla repulsione della più vicina bobina laterale avente la stessapolarità e contemporaneamente viene tirato in avanti dall'attrazione

della bobina laterale successiva, che ha polarità opposta. A questopunto la polarità delle bobine laterali viene invertita e il treno riceveun'altra spinta in avanti. Il treno illustrato schematicamente nella figu-ra è il MLU 001, che è stato costruito in scala al 60 per cento ed è statospinto fino a una velocità di circa 300 chilometri all'ora sulla tratta dicollaudo di Miyazaki, in Giappone. L'applicazione della supercondut-tività su un manufatto delle dimensioni di un treno passeggeri a gran-dezza naturale richiede grandi sistemi di refrigerazione e di conduzio-ne per l'elio liquido, che dev'essere mantenuto a una temperatura di4,2 gradi centigradi sopra lo zero assoluto. Il sistema di refrigerazioneper l'elio liquido di gran lunga più grande al mondo è stato costruito alFermilab per raffreddare 1000 magneti superconduttori disposti su unanello avente una circonferenza di quattro miglia, che controlla efocalizza fasci di particelle. Gli esperimenti realizzati al Fermilab epresso altri acceleratori superconduttori dovrebbero quindi dimo-strarsi utili per le applicazioni della superconduttività su vasta scala.

NLì

RUOTAAUSILIARIADI GUIDA

SEZIONE PIANTASISTEMA DI

REFRIGERAZIONE - N

MAGNETISUPERCONDUTTORI

RUOTAAUSILIARIADI SOSTEGNO

BOBINADILEVITAZIONE

BOBINA DI GUIDA E PROPULSIONEMAGNETE SUPERCONDUTTORE

BOBINA DI GUIDAE PROPULSIONEGli acceleratori di elettroni generano

anche la radiazione di sincrotrone, cioè laradiazione elettromagnetica che si mani-festa quando particelle cariche vengonodeviate in un campo magnetico. Alle fre-quenze dei raggi X e dell'ultravioletto,questa radiazione può essere fino a cin-que ordini di grandezza più intensa diquella prodotta da sorgenti ordinarie. Lagrande intensità e l'ampio spettro rendo-no la radiazione di sincrotrone utile in unavasta gamma di applicazioni. Per esempionella fabbricazione dei circuiti integratiquesta radiazione consentirà di aumenta-re da cento a mille volte la densità deicircuiti su ogni piastrina prodotta.

La radiazione di sincrotrone ha ancheimpieghi medici e biologici potenzial-

mente importanti. Nella diagnosi dellemalattie cardiovascolari o nello studiodella struttura e della funzione del siste-ma vascolare, i medici ritengono che siautile riuscire a osservare le coronarie ealtre piccole arterie. L'elevata intensitàdella radiazione di sincrotrone può con-sentire ai clinici di esaminare anche le piùpiccole di queste strutture con un rischiomolto ridotto per il paziente.

Per rendere piena giustizia allo stimoloche l'acceleratore ha dato all'economianazionale, si devono citare anche i trasfe-rimenti dei trasferimenti. Lo sviluppo del-l'acceleratore ha consentito di compiereprogressi nella produzione del vuoto ul-traspinto e dei segnali a radiofrequenza dipotenza elevata, nell'ottica a fasci di pre-

cisione. nei controlli elettronici e nellacomprensione delle proprietà dei mate-riali bombardati con energie molto eleva-te. L'effetto netto di queste applicazioni èquello di creare un'attività economica ilcui valore è di molti miliardi di dollariall'anno.

Un aspetto primario del lavoro di ricer-ca fondamentale in fisica sperimentale è ilrilevamento dei prodotti degli urti delleparticelle elementari, una volta che si sia-no create. Rivelatori come i contatoriGeiger, le camere di ionizzazione e i con-tatori a scintillazione associati ai tubi fo-tomoltiplicatori sono elementi familiari inmolte industrie che impiegano gli accele-ratori. La fabbricazione di rivelatori araggi gamma fatti di cristalli di ioduro disodio attivati con tallio è ormai alla basedi un giro di vendite per 50 milioni didollari all'anno.

T circuiti digitali progettati in origine per1- registrare le traiettorie delle particelleebbero una parte importante nello svi-luppo iniziale dei calcolatori, e le immen-se quantità di dati che escono dagli acce-leratori dell'ultima generazione conti-nuano a stimolare le ricerche su nuovetecniche per l'elaborazione dei dati e sunuove architetture per i calcolatori. Un'e-laborazione di dati a velocità di 10 miliar-di di byte al secondo è oggi normale nellafisica delle alte energie e si prevedonoaddirittura velocità più elevate di alcuniordini di grandezza. In effetti le necessitàdi computazione dei fisici delle alte ener-gie hanno avuto una funzione di stimolonella moltiplicazione di società d'infor-matica piccole e innovatrici. Questa mol-tiplicazione ha portato a sua volta a unaforte competizione industriale, con note-voli vantaggi per i consumatori.

La rivelazione delle particelle ha porta-to anche a soluzioni originali di problemidi ordine generale. Per esempio, al fine distabilire quali tra i parecchi milioni dieventi nucleari che si presentano ognianno siano degni di un esame più accura-to, furono progettati sistemi automaticiper il riconoscimento di certe configura-zioni di segnali uscenti dal rivelatore.Queste tecniche di riconoscimento delleconfigurazioni e di elaborazione dei se-gnali sono state poi adottate dagli astro-nomi e dai biologi.

Alcune delle ricerche più recenti nellafisica delle alte energie dovrebberoestendere la diffusione e l'affidabilità deidispositivi che sfruttano gli effetti dellasuperconduttività. I fisici costruirono iprimi grandi magneti superconduttori perusarli come componenti negli strumentiche rivelano le particelle elementari. Piùdi recente questa tecnologia è stata estesaalla costruzione di magneti da usare negliacceleratori, impresa molto più impegna-tiva. Il campo magnetico deve poter esse-re variato e mantenuto costante congrande precisione per tutta la durata delciclo di accelerazione. Un anello super-conduttore di magneti avente una circon-ferenza di quattro miglia è stato installatodi recente presso il Fermilab; le dimen-sioni di questo impianto, che comprende

le attrezzature criogeniche necessarie perraffreddare 1000 magneti a una tempera-tura di circa quattro gradi centigradi so-pra lo zero assoluto, sono senza preceden-ti. Esso dimostra che è possibile costruireun sistema di raffreddamento di grandidimensioni con le relative tubazioni e icontrolli automatici necessari per le espe-rienze di superconduttività.

Impianti superconduttori ancora piùgrandi spronerebbero l'industria a fabbri-care componenti superconduttori, abbas-sandone così il costo unitario, creandoposti di lavoro e portando i notevoli bene-fici potenziali della superconduttività piùvicini all'attuazione pratica. Per esempio,linee elettriche superconduttrici trasmet-terebbero l'energia elettrica senza perdi-te. Si potrebbe allora frapporre una di-stanza ancora maggiore tra i consumatorie le tanto discusse centrali elettriche. InGiappone sono già stati installati a bordodi treni passeggeri sperimentali magnetisuperconduttori che consentono al trenodi levitare sopra magneti della stessa po-larità inseriti nella massicciata.

Non è affatto evidente quale relazioneesista tra i benefici (culturali, diretti e in-diretti) e i costi della scienza pura. Ciò cheappare senz'altro vero è che la relazionenon è strettamente proporzionale: se ifinanziamenti scendessero sotto un certolivello critico, la scienza pura subirebbeprobabilmente un brusco declino; il nu-mero degli scienziati che potrebbero con-tinuare a lavorare in tali condizioni si ri-durrebbe; in molte sottodiscipline la di-scussione, che è così necessaria a uno svi-luppo fecondo, si spegnerebbe per mancan-

za di partecipanti competenti e interessati.Pur senza sapere esattamente come

reagirebbe la scienza al variare della con-sistenza del finanziamento pubblico, ètuttavia possibile stabilire criteri capaci dimisurare l'adeguatezza delle sovvenzioni.Un indicatore sicuro è il tasso a cui siformano i giovani ricercatori creativi. Perle scienze fisiche, negli USA, questo tassoè sceso dal livello massimo di oltre 4500nuovi dottorati, raggiunto nel 1971, allivello attuale di circa 3400. Nelle scienzebiologiche il numero assoluto di nuovilaureati sale, ma il tasso di crescita è scesoquasi a zero. Il deficit più allarmante si hanella matematica: anche aggregando lamatematica all'informatica, si vede che ilnumero dei nuovi laureati sta calandorapidamente. Questo soffocamento dirisorse scientifiche fondamentali è un tra-gico errore. Dato che i progressi rivolu-zionari nella scienza e nella tecnica sonospesso opera di un individuo geniale, laperdita anche di una sola persona capace,per esempio, di scoprire una cura per ilcancro può avere un prezzo altissimo.

Che cosa si deve fare? Questa mia ras-segna costituisce solo una guida ap-

prossimativa per uno studio completo edefinitivo degli effetti economici e cultu-rali della scienza pura. Questo studio po-trebbe affrontare tre punti principali.Primo, potrebbe cercare di identificarequei campi della scienza che sono piùremoti dalle applicazioni e che meritanola qualifica di puri; vi saranno ovviamentearee sfumate. In secóndo luogo potrebbeindividuare disciplina per disciplina gli-

effetti delle ricerche di scienza pura delpassato e di oggi. Uno studio siffatto ren-derebbe espliciti i legami tra laboratorio eindustria e valuterebbe la qualità delleconseguenze nell'industria in funzionedelle potenzialità delle ricerche condottein laboratorio. Infine lo studio potrebbestimare il contributo della scienza puraalla preparazione delle persone di cuihanno bisogno la tecnologia e quelle, trale scienze, che hanno maggiori applica-zioni. Una delle questioni più sottili aquesto proposito riguarda la qualità: èvero, come in genere vorrebbe l'opinionepopolare, che le menti migliori vengonoaccaparrate dalla scienza pura?

La tesi di questo articolo è che unostudio siffatto rivelerebbe chiaramenteche la scienza fondamentale si autofinan-zia e ricambia la società sia con un arric-chimento culturale sia con risorse perma-nenti per migliorare la qualità della vita.Per di più, date le sollecitazioni crescentiche il futuro sembra tenere in serbo per lerisorse naturali e l'ambiente, possedereun'adeguata base di conoscenze fonda-mentali con le quali costruire le rispostetecnologiche diventa una questione disopravvivenza. Si può dunque riteneresenza tema di smentita che per tutti questimotivi l'idea che la scienza pura sia unretaggio nazionale è corretta e insieme re-munerativa. Il nostro fine è dunque quellodi riprodurre almeno in parte le possibilitàche ebbero i giovani ricercatori in quelperiodo molto fecondo che andò dal 1955al 1968. Se questo fine sarà conseguito, ilpubblico e gli uomini politici al suo servizionon saranno sconfitti.

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