CALDIROLA, Piero
CALDIROLA, Piero
Nato a Como il 5 dic. 1914 da Giuseppe e da Ida Cavadini, in una famiglia di modeste condizioni economiche, frequentò le scuole commerciali prima di potersi iscrivere al liceo scientifico e quindi frequentare il collegio "Ghislieri" di Pavia. Nel luglio 1937 il Cconseguì a Pavia la laurea in fisica discutendo una tesi sperimentale sulla diffusione con ionizzazione dell'idrogeno fatto scorrere attraverso tubicini di palladio.
Il suo interesse era però già rivolto alla fisica teorica e matematica, ed in special modo alla teoria della relatività, sotto l'influenza dei "geometri" della scuola pavese, da Luigi Berzolari e F. Brusotti ad A. Palatini e Rocco Serini.
Dopo la laurea, il C. ottenne una borsa di studio di perfezionamento da parte del collegio "Ghislieri", che gli permise di recarsi, a partire dal novembre del 1937, presso l'istituto di fisica G. Marconi dell'università di Roma.
A contatto con Enrico Fermi ed il suo gruppo, il C. maturò interessi teorici specifici nel settore allora emergente dell'elettrodinamica quantistica. Alla fine dell'anno accademico 1937-38, ottenne una borsa ministeriale che gli consentiva di restare per un altro anno a Roma. La promulgazione delle leggi razziali e la partenza di Fermi lo indussero dopo alcuni mesi a seguire a Padova il teorico Gian Carlo Wick. Dietro suggerimento e sotto la direzione di Wick, il C. si occupò della teoria dei metodo di Rabi per la misura dei momenti magnetici nucleari, svolgendo una indagine sui processi non adiabatici in un campo magnetico oscillante.
Nel 1939 il C. venne nominato assistente di fisica sperimentale presso l'università di Pavia e nel 1941 conseguì la libera docenza in fisica teorica. Dal 1942 al 1946 tenne per incarico i corsi di fisica teorica, fisica per medici e fisica tecnica sempre presso l'università di Pavia. A seguito del risultato del concorso di fisica teorica del febbraio 1947, il C. venne chiamato quale professore straordinario a Pavia. Nel 1949 si trasferì come professore ordinario di fisica teorica all'università di Milano, dove rimase sempre in seguito, svolgendo le funzioni di ordinario di fisica generale dal 1966 al 1976, e di ordinario di istituzioni di fisica teorica a partire dal 1974.
Durante gli anni del secondo conflitto mondiale, il C. interagì a Pavia con il fisico sperimentale Luigi Giulotto, ed il loro lavoro comune si espresse in alcuni studi sullo spettro Raman del bisolfuro di carbonio (CS2) (Resonanz undIsotopie-Effekt im Ramanspektrum des CS2, in Zeitschrift für Physik und Chemie, s. B, XL [1941], p. 34; Sulla struttura fina dello spettro Raman del CS2, in Nuovo Cimento, XVIII [1941], pp. 45-56). Facendo ricorso ai dati sperimentali sul fenomeno della detonazione degli esplosivi solidi, il C. ricavò l'equazione di stato dei gas valida a pressioni elevatissime fino a 500.000 atmosfere (On the Equation of State for Gases at Extremely High Pressures, in Journal of Chemical Physics, XIV [1946], pp. 738-741).
Un risultato classico conseguito dal C. nell'immediato dopoguerra (1946) riguarda il calcolo della correzione relativistica del momento magnetico del deutone (Relativistic Correction in Calculating the Magnetic Moment of Deuteron, in Physical Review, LXIX [1946], p. 606). Sempre in quegli anni veniva fondato a Milano il CISE (Centro informazioni studi ed esperienze), e dietro invito di uno dei fondatori, G. Bolla, il C. affrontò lo studio della teoria della separazione isotopica dell'uranio col processo della diffusione gassosa. Il problema era già stato risolto a Los Alamos da una équipe di teorici, come risultava da un accenno contenuto nel rapporto Smyth. Il C. risolse indipendentemente la questione con uno studio sull'influenza dello strato limite sulla separazione isotopica nella diffusione dell'esafluoturo di uranio attraverso una parete porosa, determinando per via teorica le, caratteristiche che dovevano avere le barriere porose (Considerazioni teoriche sulla separazione di isotopi per diffusione gassosa attraverso una parete porosa, Relazione CISE, n. 34, Milano 1953; Considerazioni teoriche sulla separazione di isotopi per diffusione gassosa attraverso una parete porosa, II, Relazione CISE, n. 41, ibid. 1954, in collaborazione con L. Selmi).
Il risultato raggiunto ebbe risonanza a livello europeo e portò il C. a far parte del cosiddetto Syndicat d'étude pour l'enrichissement de l'uranium, costituito nel 1956 nell'ambito della CECA e presieduto da Bertrand Goldschmidt del Commissariat à l'energie atomique francese. In effetti, i risultati raggiunti teoricamente dal C. vennero verificati ed utilizzati dai francesi nell'impianto militare per l'arricchimento dell'uranio di Pierrelatte.
La collaborazione con il CISE portò il C. in un primo tempo nell'ambito della problematica energetica e successivamente nella sfera dell'organizzazione della ricerca. Per questo aspetto dell'attività del C. è necessario ricordare che fu direttore della sezione di Milano dell'INFN (Istituto nazionale di fisica nucleare) dal 1951 al 1960.
Nell'ambito della fisica dei raggi cosmici, il C. formulò una teoria fenomenologica del comportamento della radiazione cosmica nell'atmosfera terrestre (1951-52). Ma i suoi interessi scientifici non lo portarono a privilegiare la fisica delle particelle o "nucleare delle alte energie", secondo l'orientamento generale della fisica italiana del dopoguerra. Negli anni Cinquanta, il C. agì da catalizzatore nel promuovere anche in Italia gli studi di fisica dello stato solido, insieme con Fausto Fumi e con Luigi Giulotto. I capiscuola italiani di questa importante branca della fisica, da Franco Bassani a Gianfranco Chiarotti e Roberto Fieschi, sono stati discepoli diretti del Caldirola. L'orientamento particolare del C. emerge anche nella sua partecipazione nel 1961 al gruppo di lavoro costituito dal Consiglio della NATO per lo studio di fattibilità relativo ad un Istituto internazionale della scienza e della tecnologia. Il gruppo era presieduto da J.R. Killian jr., presidente della MIT Corporation, e comprendeva oltre al C. anche H.B.G. Casimir e John Cockroft. L'intento era quello di costituire un analogo dei CERN (Conscil européen pour la recherche nucléaire) nel settore della fisica applicata e della tecnologia science-intensive, ma non giunse a realizzazione pratica.
In ambito organizzativo, il C. ricoprì numerosi incarichi. Fu membro dei consiglio di amministrazione e consulente dell'AGIP Nucleare dal 1958 al 1963 e membro del consiglio di amministrazione della società Laboratori riuniti dell'ENI dal 1960 al 1963, nonché membro dei comitato scientifico del CISE a partire dal 1966. Fu inoltre membro del comitato scientifico e tecnico dell'Euratorn dal 1968 al 1973 e presidente del gruppo di studio per l'arricchimento dell'uranio del CNEN (Comitato nazionale per l'energia nucleare) dal 1968 al 1978. Il C. fece parte di varie commissioni della NATO dal 1965 al 1975 per la supervisione delle attività scientifiche dei laboratori dell'area mediterranea.
Da un interesse scientifico per i problemi della propagazione di onde elettromagnetiche in gas debolmente ionizzati ebbe inizio il suo coinvolgimento nella fisica del plasma. Dal 1966 al 1977 il C. fu presidente del comitato di gestione EuratomCNEN per gli studi sulla fusione presso i Laboratori gas ionizzati di Frascati,. ed a partire dal 1966 fu direttore del Laboratorio di fisica del plasma ed elettronica quantistica del CNR. Inoltre il C. fu membro del Groupe de liaison pour la physique du plasma et la fusion controlée dell'Euratom dal 1969 al 1973; fu direttore scientifico del CAMEN (Centro applicazioni militari dell'energia nucleare) dal 1961 al 1976. Fu consigliere dal 1968 e presidente dal 1976 del FIEN (Forum italiano dell'energia nucleare); presidente dei Foratom europeo nel biennio 1981-82 e membro del comitato consultivo dei programmi per la fusione dell'Euratom dal 1980.
L'intensa attività organizzativa e promozionale del C. si estese anche alla fisica sanitaria. Fu infatti presidente dell'Associazione italiana di fisica sanitaria dal 1961 al 1973, ed in seguito fu presidente onorario della suddetta associazione. Dal 1964 al 1967 il C. fu vicepresidente dell'IRPA (International Radiation Protection Association).
Per quanto concerne le cariche accademiche, il C. fu membro effettivo dell'Istituto lombardo di scienze e lettere e membro corrispondente dell'Accademia dei Lincei e dell'Accademia delle scienze di Torino.
Come nella sua attività organizzativa, così anche nella speculazione teorica il C. ha spaziato in direzioni in qualche modo alternative rispetto alla cultura imperante nella fisica italiana, polarizzata quasi esclusivamente verso la promozione delle ricerche sulle particelle ad alta energia. Nell'arco delle ricerche teoriche del C. affiorano con intermittenza ma anche con costanza alcuni temi. Il primo è legato alle analisi teoriche dei problemi della dinamica dell'elettrone, cui il C. si interessò fin dai tempi del suo soggiorno romano in seguito al lavoro di P.A.M. Dirac del 1938 sui problemi dell'elettrone classico. Il C. si dedicò in particolare alla ricerca di una formulazione corretta dei suddetti problemi anche in termini classici o prequantistici.
Le questioni connesse all'elettrone "classico" portarono il C. ad introdurre nel 1953 il concetto di "cronone", o "intervallo di tempo fondamentale". Questo filone di interessi venne ripreso dal C. nei suoi ultimi anni, fino a delineare una teoria dei leptoni intesi come stati di massa eccitati dell'elettrone.
L'altro tema speculativo del C. fu quello statistico, da lui coltivato fin dai primi anni Quaranta in relazione alle cosiddette "statistiche quantistiche intermedie", e poi da lui sviluppato in una teoria quantistica dei sistemi dissipativi. Il C. promosse anche lo sviluppo di una scuola teorica milanese orientata all'analisi dei fondamenti della meccanica statistica, in relazione specificamente al problema della misura in meccanica quantistica. Ciò lo condusse anche ad affrontare le delicate e ardue questioni di ordine epistemologico legate all'interpretazione filosofica della fisica quantistica stessa.
Personalità ricca di vivacità intellettuale il C. riversò i suoi interessi anche verso altri campi culturali, in particolare verso l'arte astratta di cui fu un profondo conoscitore.
Il C. mori a Milano il 31 luglio 1984.
Fonti e Bibl.: Per gli scritti dei C. si rimanda a Biblioteca Comunale di Como, Per lo studio di P. C., Como 1984 (con catalogo di 164 pubblicazioni). Necrologi: P. C., in Atomo e industria, settembreottobre 1984, pp. 1-3; G. M. Prosperi, P. C., in Annuario dell'università degli studi di Milano, anno accademico 1983-84, pp. 430-432. Si veda inoltre L. Belloni, L'ambiente scientifico: il caso della fisica. A colloquio con P. C., in Milano anni Cinquanta, Milano 1985, pp. 709-734.