Recentemente una sua importante ricerca, pubblicata su "Nature Materials", ha interpretato con un modello matematico l'attrito dei pneumatici sul bagnato in particolari condizioni. Questi studi sono nati anche da una collaborazione con l'industria Pirelli. In questo contesto come vede il rapporto tra la ricerca scientifica e le problematiche applicative di tipo industriale?

Probabilmente in Italia ci sono centinaia di gruppi che fanno molta più ricerca relativa a problemi di tipo industriale rispetto a quella sviluppata dal nostro gruppo. Ciò accade per tanti motivi: noi veniamo da un'area in cui la ricerca è legata soprattutto a una certa curiosità scientifica e non a una finalizzazione strettamente pratica; inoltre, siamo dei fisici teorici e raramente i teorici riescono ad avere un collegamento con le industrie e quindi anche un impatto su problemi industriali.
Può succedere però che un'industria abbia bisogno di esaminare dei campioni, di capire come è fatto un materiale e quindi di sviluppare idee sull'esito di certe applicazioni. Queste problematiche industriali non sono quasi mai "pulite" e idealizzate come quelle che si affrontano in fisica. In questi casi è possibile che le industrie si rivolgano ai nostri colleghi sperimentali, quasi mai a dei teorici che per loro natura tendono a essere tagliati fuori da un certo scenario.
Per questo motivo noi facciamo parte di una comunità che storicamente è slegata dalle problematiche dell'industria, almeno in Italia; naturalmente negli Stati Uniti e in generale nei paesi più sviluppati, in comunità più ampie e collegate, questo rapporto è leggermente migliore perché i gruppi teorici generano persone che sono capaci di calcolare grandezze, di quantificare le cose, che usano linguaggi informatici, che possono costruire modelli, e tutto in un contesto più vasto. I contatti che i nostri colleghi americani hanno anche con l'industria e con problemi di natura pratica tendono a essere superiori a quelli che noi abbiamo qui; d'altra parte è vero anche che questo tipo di contatti si tende a nasconderli: la gente è molto restia a passarli ai propri colleghi. Si parla apertamente di scienza e di fisica, ma quando si tratta di esigenze pratiche, di contatti industriali, si preferisce non a condividerli con altri.
In realtà la storia della fisica e della scienza in generale sono piene di problematiche che vengono dalla vita pratica di tutti i giorni. Se uno va indietro nel tempo, nel Settecento o nell'Ottocento, non c'era poi una distinzione cosí netta tra un fisico o un matematico, oppure tra un naturalista o un ingegnere. Si è sviluppato successivamente un progressivo raffinamento per cui la scienza si è trasferita nei laboratori, si è occupata di sistemi sempre più specializzati, complicati e idealizzati e ha poi prodotto anche una divisione tra scienziati teorici e sperimentali: lo sviluppo scientifico, come un albero ramificato, è cresciuto moltissimo, cosí tanto che alcuni rami di questo albero non sanno più dove sia il tronco né le radici, pur dipendendone ancora.
Quindi, secondo alcuni di noi, non solo per un'esigenza pratica ma anche per una esigenza filosofica è importante riavvicinarsi a queste radici. Alcuni scienziati sostengono posizioni ancora più estreme, cioè considerano e si occupano esclusivamente di problemi che abbiano un collegamento pratico. Noi non abbiamo un atteggiamento cosí radicale, siamo in realtà ancora dall'altra parte, infatti la maggior parte delle cose che studiamo hanno un'origine abbastanza accademica; però c'è una tendenza a spostarsi in una direzione che sia più applicata.
Non c'è una scienza pura e una scienza applicata, questa è una categoria che è stata inventata da persone che di scienza non se ne occupavano realmente. Più che altro esiste della buona scienza e della cattiva scienza. Il fatto che una ricerca sia applicata oppure no dipende dalla sorgente delle informazioni connesse a quella ricerca, e da dove è emerso il problema scientifico che ne è alla base, e inoltre da quali passi bisogna fare per ottenere dei risultati: il tutto va al di là di un semplice aggiustamento tecnico per fare funzionare meglio le cose. Di problemi scientifici da inquadrare in questa ottica se ne trovano tanti.
Io condivido l'atteggiamento di alcuni colleghi, come Giorgio Parisi dell'Università di Roma La Sapienza, per cui la fisica si può occupare di qualunque cosa descrivibile con un modello matematico, qualsiasi cosa che si possa matematizzare. Il vantaggio rispetto a scienze come la biologia o altre scienze di questo tipo, è che in fisica o anche nelle scienze dei materiali si procede per modelli matematici: c'è una realtà, si cerca di descriverla e capirla, e poi si fa un modello matematico. Questa metodologia porta infinitamente più distante di quanto possa portare una semplice fenomenologia.
Assumendo questo atteggiamento si trovano problemi di fisica nei posti più disparati. Non esiste una realtà naturale o anche sociologica o addirittura psicologica che sia impermeabile a questo tipo di approccio scientifico.
Nonostante grandi barriere culturali, noi cerchiamo di guardare il mondo da questo punto di vista. Cercare realtà che possono essere modellizzate è un'esercizio difficile che richiede fantasia, che non tutti possiedono, per cui può capitare di finire su strade già battute da altri. è difficile aprire una pista nuova, a volte ci vuole un vero pioniere, ma a volte basta uno scienziato aperto, interessato, capace di indirizzarsi verso nuove areee.
Questo è un po' lo spirito con cui il nostro gruppo fa ricerca: non solo attraverso contatti con l'industria, ma assumendo un atteggiamento ricettivo agli stimoli che provengono dal mondo e che possono fornire interessanti spunti di ricerca, sfruttando la tecnologia disponibile. In questo contesto la fisica dello stato solido o degli stati condensati è un laboratorio eccellente, un'ottima officina piena di arnesi. Io sono una specie di idraulico, vengo chiamato nei posti più disparati a risolvere i problemi più disparati.

Che metodologie si usano nella fisica dello stato solido o degli stati condensati?

In fisica degli stati condensati bisogna assolutamente imparare a costruire modelli perché si affrontano problemi in sé troppo complicati. Le interazioni sono tutte conosciute, la fisica di base è nota, l'equazione di Schrödinger anche. Si parte cioè da un lavoro precedente che è stato fatto dagli scienziati che si sono occupati della fisica fondamentale. Rimane in ogni caso difficile studiare, per esempio, un sistema con 10²³ particelle. Allora bisogna applicare la metodologia del modello, bisogna tagliare dei rami del problema e ridurlo a qualcosa di essenziale, che possa essre risolto; dopo di ché si va avanti con l'arma del rasoio, cioè ci si chiede se questo modello rappresenta o meno il fenomeno, se lo si sa risolvere matematicamente, se è possibile risolverlo con un algoritmo, oppure, nell'ipotesi che non lo si sappia risolvere, se si può studiarlo con una simulazione.
è possibile usare questa "strumentazione" ogni giorno per problemi che sono di interesse accademico ma è possibile usarla anche per problemi che sorgono per altri motivi.
Con la filosofia di occuparsi di tutto e con una strumentazione che forse non è capace di affrontare tutto, ma che va dalla matematica più sottile al quasi esperimento di una simulazione al computer, si riesce ad affrontare molte problematiche. Questo è quello che molto modestamente cerchiamo di fare, non con grandissimo impatto ma con qualche successo, come per esempio quello che Lei citava inizialmente riguardo la ricerca sull'attrito.

Che studi sono stati fatti in collaborazione con la Pirelli?

Con questa industria ci siamo occupati essenzialmente di un paio di cose: una riguardava uno studio che aveva ricadute sull'usura di cavi, l'altra è la ricerca citata.

È l'industria che vi ha contattato?

In realtà questo contatto è nato da un raro caso di generosità da parte di un collega sperimentale che colloborava con i laboratori della Pirelli, dove facevano certe misure. Lui ha pensato a me e al gruppo della SISSA; tra l'altro la cosa ha funzionato perché nei laboratori della Pirelli lavorava una nostra ex collaboratrice, quindi si è creato un legame perché si sapeva che tipologie di ricerche venivano fatte qui dal nostro gruppo alla SISSA.

La Pirelli è quindi impegnata anche nella ricerca di base?

Il gruppo Pirelli è forse una delle industrie in Italia più attiva in questo campo: oltre allaboratorio Pirelli Lab, all'interno dei vari settori hanno una certa tradizione in termini di ricerca e innovazione; forse negli ultimi anni il tutto ha subito un rallentamento per problemi finanziari, ma in generale la Pirelli è una industria molto vivace con gente molto sensibile a un certo tipo di problematiche: loro commissionano la ricerca e dall'interno coordinano solo alcuni aspetti.
A noi per esempio ci è stata commissionata una ricerca sulle proprietà isolanti del polietilene: volevano capire cosa poteva far durare di più o di meno un certo tipo di cavi. è stato un esempio molto divertente nel quale ci si è messi a studiare un problema su cui erano stati già scritti un mare di libri; infatti l'isolamento industriale è un problema che esiste da sempre. Inoltre il polietilene esisteva da tanto tempo, in particolare da quando Giulio Natta, premio Nobel per la chimica nel 1962, è riuscito a crearlo con dei catalizzatori negli anni Cinquanta. L'Italia, detto per inciso, ha svolto un ruolo pionieristico in questo campo; se noi avessimo sfruttato questi risultati saremmo molto più avanti ... infatti la chimica l'ha fatto per un po', e poi purtroppo è finita in mano alla politica.
In ogni caso sul polietilene si sanno molte cose grazie ai chimici che l'hanno costruito o agli ingegneri che l'hanno usato, ma i fisici se ne sono completamente disinteressati. è accaduto però che la conoscenza dei chimici e degli ingegneri si è fermata a un livello macroscopico, e in effetti si sono poi trovati a lavorare al buio nel momento in cui c'era da interpretare dei processi a livello atomico.
Noi invece abbiamo studiato i comportamenti microscopici del polietilene e per la prima volta ci siamo accorti di certe proprietà; abbiamo per esempio spiegato una proprietà che si chiama affinità elettronica negativa. Proprietà che sembravano abbastanza arcane ma che in realtà entrano in maniera importante nel problema dell'isolamento. Secondo noi, pur restando in un ambito abbastanza aperto, abbiamo prodotto un discreto progresso anche di natura fondamentale.