PUPPI, Giampietro

PUPPI, Giampietro

PUPPI, Giampietro. – Nacque a Bologna il 20 novembre 1917 da Giuseppe, commerciante di origine veneta, e da Ines Bernardi.

I Puppi si erano rifugiati a Bologna dopo Caporetto (24 ottobre 1917). Giuseppe morì quando Giampietro aveva appena 11 anni.

Puppi si laureò in fisica presso l’Università di Padova nel 1939, con Gian Carlo Wick e Bruno Rossi, due tra i maggiori fisici del tempo. Dopo alcuni mesi come assistente straordinario presso l’Università di Padova, tra il 1940 e il 1944 prestò servizio nella Marina militare conseguendo il grado di tenente di vascello e meritando due medaglie al valor militare. Tra il 1944 e il 1950 fu incaricato di insegnamento presso le Università di Bari (1944-47) e Padova (1947-50).

Dopo essersi sposato con Bianca Boccanegra (1946), conseguì la libera docenza in fisica teorica nel 1948, anno in cui nacque la figlia Giovanna. Nel 1950 vinse un concorso a cattedra a Napoli; si trasferì alla fine del 1951 a Bologna, ove consegui l’ordinariato (1953). Nel 1954 fu nominato direttore dell’Istituto di fisica dell’Università di Bologna, incarico che lasciò nel 1967. Si era segnalato precocemente per alcuni suoi lavori sui raggi cosmici, in particolare per quello (1948) che anticipava l’universalità delle interazioni deboli. Dal 1954 ricoprì la cattedra di fisica superiore (1954-64), poi quella di fisica generale (1964-79); fu inserito tra i professori fuori ruolo nel 1988 e dal 1993 fu collocato a riposo. Nel 1994 gli fu assegnato il titolo di professore emerito.

Negli anni Cinquanta Puppi si impegnò culturalmente e politicamente presso il Comune di Bologna per favorire la rinascita delle ricerche in fisica presso l’Università, riuscendo – con l’aiuto del fisico e politico bolognese Protogene Veronesi – a ottenere dal sindaco Giuseppe Dozza un finanziamento decennale di 50 milioni di lire all’anno (dal 1955). Negli anni Sessanta contribuì al funzionamento del Conseil européen pour la recherche nucléaire (CERN), dopo avere provveduto al potenziamento dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN; aveva fondato la sezione di Bologna nel 1956). Tra gli anni Cinquanta e Sessanta numerose furono le collaborazioni scientifiche che videro Puppi negli Stati Uniti, in Inghilterra, in URSS, in Messico. Fu in grado di ottenere dagli Stati Uniti (in particolare dal cosmotrone di Brookhaven, New York) e dalla Francia (camera a bolle a propano di Saclay, Parigi) filmati delle interazioni nucleari prodotte dalle macchine acceleratrici in quei Paesi, che vennero analizzate e studiate all’Istituto di fisica di Bologna. Puppi fu un ottimo insegnante: furono suoi allievi Antonino Zichichi e Giorgio Giacomelli, Giancarlo Setti (astrofisica e radioastronomia), Enzo Boschi (geofisica e vulcanologia), Antonio Speranza (clima e ambiente).

Puppi era dotato di un profondo intuito fisico e riuniva in sé, cosa alquanto rara, competenze teoriche, fenomenologiche e sperimentali. In questo senso era un tipico, ma eccezionale, allievo della Scuola di fisica di Padova. La sua attività di ricerca riguardò principalmente lo studio teorico e sperimentale delle proprietà delle varie componenti dei raggi cosmici e quello delle proprietà delle particelle ‘elementari’ (prodotte per impatto nell’atmosfera dai raggi cosmici stessi) e delle particelle artificialmente accelerate nella loro interazione con la materia. Negli anni del primo dopoguerra, molti fisici italiani si segnalarono per loro importanti contributi scientifici in questi settori di ricerca.

Puppi si rese conto che tre fenomeni apparentemente diversi quali il decadimento del mesone pesante pi greco, la cattura del muone e il decadimento di questa stessa particella erano interconnessi tra di loro e potevano essere descritti usando lo stesso valore della costante di interazione o, come si dice oggi, d’accoppiamento. La ‘carica’ elementare era la stessa ed era quella del decadimento beta descritto mirabilmente da Enrico Fermi in un articolo del 1933 in cui, tramite la teoria dei campi, descriveva fenomeni di creazione e distruzione di particelle beta in analogia a quanto proposto da Niels Bohr nella teoria dei fotoni. Puppi intuì che fosse in gioco, nei fenomeni presi in considerazione, una nuova forza universale della natura: la ‘forza debole’, o ‘forza di Fermi’. Puppi aveva espresso queste sue concezioni con la rappresentazione concettuale di un triangolo equilatero (‘triangolo di Puppi’), in cui la lunghezza del lato rappresentava la costante di accoppiamento. Queste sue conclusioni – su tutte le interazioni ‘deboli’ allora conosciute – comparvero in articoli che divennero presto celebri (Sui mesoni dei raggi cosmici, in Il Nuovo Cimento, V (1948), pp. 587 s., e VI (1949), pp. 194-199). Come sostenne nel 2007 il premio Nobel Gerard 't Hooft: «Fu questo l’inizio dell’universalità delle interazioni deboli e, pertanto, dell’esistenza di una nuova forza fondamentale della Natura» (In memoria di Giampietro Puppi, 2007, p. 78).

Altro contributo fondamentale di Puppi fu aver stabilito la non conservazione della parità nel decadimento degli iperoni, come caratteristica generale delle interazioni deboli (Demonstration of parity non conservation in hyperon decay, in The physical review, CVIII (1957), pp. 1353-1355). Tale non conservazione era stata predetta teoricamente da Tsung-Dao Lee e Chen Ning Yang (1956) e fu dimostrata sperimentalmente grazie alla collaborazione tra il Laboratorio di Brookhaven della Columbia University di New York (Jack Steinberger), l’Università del Michigan (Donald Glaser), l’Università di Pisa (Marcello Conversi) e l’Università di Bologna (Puppi).

Tra i vari contributi portati da Puppi alla fisica dei raggi cosmici, di rilievo è la determinazione del primo affidabile bilancio energetico effettuato in campo internazionale (Bilancio energetico della radiazione cosmica, in Supplemento al Nuovo Cimento, X (1953), pp. 115-146). Il bilancio energetico riguardava la comparazione tra l’energia di ingresso (radiazione primaria) dei raggi cosmici nell’atmosfera terrestre e l’energia dissipata dalle varie componenti secondarie (mesonica, elettro-fotonica, nucleonica) nella stessa atmosfera. A lui, e alle collaborazioni nazionali e internazionali di cui fece parte, si devono altri importanti contributi scientifici alla fisica mesonica, pionica, al riconoscimento di proprietà di particelle elementari e alla fisica delle interazioni forti. Particolare interesse Puppi ebbe per l’impiego delle attrezzature più innovative sia nel campo delle ricerche strettamente fisiche, sia per facilitare o realizzare registrazione di eventi, misure, raccolta e analisi dati.

A lui si deve il rafforzamento del gruppo di fisica teorica di Bologna con la cooptazione di Antonio Stanghellini e di Bruno Ferretti; la realizzazione della Scuola di specializzazione in energia nucleare (1957) e l’istituzione del Laboratorio nucleare di Montecuccolino (Bologna), con la costruzione dei reattori di ricerca RB1 (1962), RB2 (1963) e RB3 (1971); del radiotelescopio Croce del Nord a Medicina (Bologna); lo studio dei raggi X e gamma di origine celeste e dei raggi cosmici e l’istituzione negli anni Cinquanta del Borispa (Bologna ricerche spaziali).

Come presidente del Comitato di consulenza per le scienze fisiche del Consiglio nazionale delle ricerche (1968-70), Puppi favorì (1959-64) la nascita di numerosi laboratori, poi trasformati in istituti dal 1978: il Tesre (Tecnologie e studio delle radiazioni extraterrestri) a Bologna; l’Istituto di cosmo-geofisica a Torino; l’Istituto di fisica dello spazio interplanetario a Frascati (tutti nel 1968); nel 1969 l’Istituto di fisica cosmica e tecnologie relative a Milano; nel 1970 l’Istituto di radioastronomia a Bologna (con la direzione di Giancarlo Setti) e l’Istituto di astrofisica spaziale di Frascati. Ma anche in precedenza le iniziative di Puppi erano state numerose: il Centro nazionale analisi fotogrammi (CNAF, attualmente Centro nazionale per la ricerca e lo sviluppo delle tecnologie informatiche e telematiche dell’INFN); l’automatizzazione dell’analisi delle tracce nucleari mediante l’iniziale acquisto (1958 circa) del computer IBM 650, in seguito consolidata nel Consorzio interuniversitario per la gestione del centro di calcolo elettronico dell’Italia Nord-Orientale (CINECA); la costruzione a Bologna della camera a bolle nazionale dell’INFN (1956-58), poi trasferita al CERN e impiegata in connessione con il sincrociclotrone; la costituzione di un gruppo di fisica della materia nell’Istituto di fisica di Bologna articolata nelle sezioni di microscopia elettronica e di stato solido (dal 1961).

Anche la fisica biomedica e ambientale attrasse l’interesse e il desiderio di rinnovamento e specializzazione da parte di Puppi, per poter essere messa al passo delle ricerche in campo internazionale. In questo settore istituì un gruppo di biofisica (1961) creando pochi anni dopo un corso annuale di specializzazione in fisica sanitaria, così come la successiva istituzione, nel corso di laurea in fisica, di un indirizzo di fisica biomedica e sanitaria. Puppi si interessò anche al potenziamento delle attività didattiche presso l’istituto bolognese con l’istituzione, a partire dal 1961, del seminario didattico, allo scopo di sensibilizzare gli insegnanti delle scuole secondarie superiori, il corso di aggiornamento ‘osservazioni scientifiche’ e i quaderni Guida di osservazioni scientifiche, lo studio dei materiali del Physical Science Study Committee, la costituzione di corsi pilota per l’insegnamento della fisica per le scuole secondarie superiori. A partire dalla metà degli anni Settanta Puppi favorì lo sviluppo delle ricerche in storia della fisica e la rinascita del Museo di fisica dell’Università di Bologna.

Puppi avviò lo studio della dinamica dei fluidi geofisici (allora quasi totalmente ignorato in Italia) con la costituzione negli anni Settanta di un gruppo di ricerca apposito (Antonio Speranza, Stefano Tibaldi) e con una serie di collaborazioni con il CNR, società private (Tecnomare, Tecneco, Sogesta); si prodigò per rivitalizzare un istituto prebellico (1936), oramai in dismissione (l’Istituto nazionale di geofisica, dal 1999 Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia, venne affidato a uno dei suoi primi allievi, Enzo Boschi).

Puppi ebbe un ruolo di primo piano anche nell’istituzione dell’European space agency (ESA) tra il 1971 e il 1975 e nella costituzione dell’Agenzia spaziale italiana (ASI) fondata nel 1988 e retta, come primo presidente, da Luciano Guerriero e, dal 1993, dallo stesso Puppi, che a quest’epoca era familiarmente chiamato dai suoi collaboratori ‘il Doge’.

Come ha scritto Ugo Valdrè, Puppi fu «efficace oratore e docente, chiaro e deciso nelle scelte, conciso nel dialogo: a Lui la fisica, e non solo quella bolognese, deve moltissimo» (In memoria di Giampietro Puppi, 2007, p. 42). Giancarlo Setti aggiungeva: «In un mondo della ricerca che via via si stava sempre più specializzando Puppi emergeva per la Sua visione globale della Fisica. L’intuito fisico straordinario e la capacità di sintesi Gli consentivano di giungere immediatamente a scegliere il punto essenziale del problema» (ibid., p. 49).

Fu socio di numerose accademie, tra cui l’Accademia nazionale dei Lincei, l’Accademia delle scienze (detta dei XL), la Pontificia Accademia delle scienze, l’Accademia internazionale di astronautica, l’Accademia delle scienze dell’Istituto di Bologna, l’Accademia dell’Istituto veneto di scienze, lettere ed arti, l’Accademia brasiliana delle scienze. Ricoprì numerose cariche istituzionali e industriali, come quella di presidente Tecnomare (1971-92); presidente Sogesta, ENI (1971-80); presidente Optimes, IRI (1986-89); presidente OIKOS-Abitare a Bologna (1989-96); presidente onorario Tecnomare (dal 1992); assessore alla programmazione della mobilità e progetti speciali nel Comune di Venezia (1992-93).

Nel settore specifico della ricerca, fu direttore dell’Istituto di fisica dell’Università di Bologna (1953-67) e ad interim dell’Istituto di astronomia (1958-60). Ricoprì cariche presso la SIF (Società Italiana di Fisica), il CERN; il Consiglio superiore del ministero della Pubblica Istruzione (1958-62); vicepresidente dell’INFN dal 1960 al 1964; presidente del Comitato nazionale del CNR per le scienze fisiche (1968-70); presidente ESRO (European Space Research Organisation, 1970-72); membro del Comitato scientifico e tecnico dell’Euratom (1973-78); negli anni Ottanta è stato copresidente di un Comitato misto NASA-ESA detto degli Immaginatori per favorire lo sviluppo delle attività spaziali; dal 1993 al 1995 è stato commissario e poi membro del Consiglio di amministrazione dell’ASI; nello stesso periodo è stato capodelegazione italiana presso ESA; membro della Consulta del mare della Marina mercantile (1985-86), membro del Comitato grandi rischi (1982-86); esperto AGIP (1983-90) per i modelli di subsidenza.

Ricevette importanti riconoscimenti tra cui il premio Feltrinelli dell’Accademia nazionale dei Lincei (1961); l’Archiginnasio d’oro della città di Bologna (1963); medaglia d’oro ai benemeriti della scuola della cultura e dell’arte (1974); professore emerito dell’Università di Bologna (1994).

Fu uno dei fisici più apprezzati in campo internazionale con una grande influenza sulla classe politica del suo tempo (Beniamino Andreatta, Giulio Andreotti, Giuseppe Medici, Aldo Moro, Giancarlo Tesini) e su quella manageriale e industriale (per esempio, Enrico Mattei, Eugenio Cefis, Raffaele Girotti per l’ENI).

Morì a Bologna il 25 dicembre 2006.

Opere. Determination of the pion-nucleon interaction coupling constant from scattering experiments using dispersion relations, in Il Nuovo Cimento, 1957, vol. 5, pp. 1305- 1315 (con A. Stanghellini); G. Puppi et al., Experimental determinations of the λ0 and Σ– spins, ibid., 1958, vol. 7, pp. 222-230; G. Puppi et al., Lifetime of λ0 θ0 and Σ, ibid., vol. 10, pp. 150-154; G. Puppi et al., Bubble Chamber study of unstable particle production in collitions at 910, 960, 1200 and 1300 MeV, ibid., pp. 468-489; G. Puppi et al., Helicity of the proton from a decay, in Physical Review Letters, 1961, vol. 7, pp. 264-268; G. Puppi et al., Pionic resonances, in Strong, electromagnetic and weak interactions. Proceedings of the 1963 International School of Physics Ettore Majorana, a cura di A. Zichichi - W.A. Benjamin, New York-Amsterdam 1964, pp. 98-121.

Fonti e Bibl.: Archivio storico dell’Università di Bologna, Dipartimento di Storia, Cultura, Civiltà. Testimonianze orali di Giovanna Puppi, Silvio Bergia, Stefano Cecchini, Roberto Fanti, Attilio Forino, Loretta Gregorini, Giancarlo Setti, Ettore Verondini.

In memoria di G. P. (1917-2006), a cura di S. Bergia et al., in Il Nuovo Saggiatore, XXIII (2007), pp. 1-87; Cinquant’anni della fisica delle interazioni deboli: in occasione del cinquantesimo anniversario della teoria di Fermi sul Decadimento Beta, a cura di A. Ricci - A. Bertin - A. Vitale, Bologna 1994 pp. 590 s.; Raccontare la fisica, a cura di G. Russo - E. Verondini, Bologna 1992, pp. 10-24; A. Bertin - A. Vitale, Incontro con G. P., in Cent’anni dalla fondazione della Società di fisica, in Il Nuovo Saggiatore, XIV (1998), 3-5, pp. 178-183; A. Zichichi, La fisica di G.P.-The physics of G. P., World Federation of scientists, Pechino-Ginevra-Mosca-New York 2007, Bologna 2007; Convegno in memoria di G. P. Scienziato, maestro, promotore di ricerca, Bologna… 2007, testimonianze orali; G. Setti, In ricordo di G. P., in Rendiconti della Accademia nazionale delle Scienze, detta dei XL. Memorie di scienze fisiche e naturali, CXXIV (2006), vol. 30, parte 2, pp. 45-49; G. Giacomelli, Introduction to the Workshop “30 Years of Bubble Chamber Physics”, http://arxiv.org/pdf/ physics/ 0604152.pdf (7 aprile 2016).