Laurea honoris causa in Fisica a Burton Richter
Università di Stanford

Il 31 marzo del 2001 l'Università di Pisa ha conferito la laurea honoris causa in Fisica a Burton Richter, titolare della cattedra Paul Pigott di Fisica all'Università di Stanford.

Profilo di Burton Richter

Nato a New York nel 1931, Burton Richter ha conseguito il Bachelor of Science a 21 anni e il PhD in fisica a 25. Sin dai tempi del suo dottorato al MIT, Richter ha orientato le sue ricerche nel campo della fisica delle particelle, interessandosi in particolare alle interazioni che le governano nei processi di decadimento e di collisione. Nel 1957, impiegando un acceleratore lineare dell'Università di Stanford, il giovane Richter effettuò una serie di misurazioni sulla conversione del fotone in coppie di elettroni, fornendo così ulteriori conferme all'elettrodinamica quantistica. Nei sei anni successivi lavorò nel gruppo di ricerca di Gerry O'Neil alla costruzione del primo collisionatore di elettroni su elettroni, uno strumento che aprirà la strada agli odierni collisionatori elettrone-positrone. Mentre partecipava alla costruzione di questa macchina pionieristica, Burton Richter si convinse infatti che i collisionatori elettrone-positrone avrebbero potuto schiuderci molte porte nello studio delle particelle subatomiche. Producendo l'annichilazione di elettroni e positroni sarebbe stato possibile esplorare la più intima struttura della materia.

Vale la pena di ricordare infatti che per la teoria della relatività massa ed energia sono due facce della stessa medaglia. La massa può essere trasformata in energia, e viceversa, sotto particolari condizioni, da una adeguata quantità di energia si può dare origine artificialmente a particelle materiali dotate di massa. Macchine sofisticate, capaci di accelerare particelle (ad es. elettroni) ed antiparticelle (ad es. positroni) ad altissima energia, possono provocare la collisione durante la quale esse si annichilano liberando tutta l'energia in loro possesso. Tale energia dà origine a nuove particelle materiali e a nuove antiparticelle. L'annichilazione si produce quando una particella (ad es. un elettrone) si scontra con l'antiparticella corrispondente (un positrone), avente massa e spin identici, ma carica opposta. A seguito della collisione le particelle scompaiono, ma la loro energia riappare in qualche altra forma, dando luogo ad altre particelle e rispettive antiparticelle.

Nel 1963 Richter formò un gruppo di ricerca allo SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) e qualche anno più tardi, ottenuto il primo finanziamento, intraprese finalmente la costruzione di un collisionatore elettrone-positrone: lo SPEAR (Stanford Positron Electron Asymmetric Ring). Nel 1973 lo SPEAR e il rivelatore MARK1, entrarono in funzione. Richter ed i suoi collaboratori poterono accertare che nelle collisioni si producevano nuove particelle e che ad una certa energia di funzionamento della macchina SPEAR il fenomeno si presentava con una frequenza particolarmente elevata. Per la loro massa, le particelle risultanti (appartenenti alla categoria degli androni) dimostravano inoltre un tempo di decadimento medio notevolmente superiore al previsto. Queste risultanze erano perfettamente compatibili con il quadro teorico: lo stato fisico prodotto a SLAC era una particella nuova contenente il quarto dei sei quark ipotizzati dalla teoria (per primo da Gell-Mann). Ma con gli esperimenti effettuati da Richter la fisica poté finalmente disporre di una solida prova induttiva per l'esistenza del quarto quark, il cosiddetto "charm", e dell'esistenza di uno stato legato charm-anticharm. Nel 1976 Burton Richter fu insignito del premio Nobel, assieme a Samuel Ting, un fisico che indipendentemente da Richter pervenne a queste stesse conclusioni guidando un gruppo di ricerca presso il laboratorio di Brookhaven con un acceleratore per protoni.

In seguito Burton Richter ha lavorato incessantemente alla messa a punto di nuovi collisionatori sempre più potenti. Durante una permanenza al CERN di Ginevra si convinse che i collisionatori con acceleratore circolare (sincrotroni) non avrebbero avuto un grande futuro per altissime energie: il loro costo, oltre una certa energia, diventava proibitivo. Perciò il gruppo di Richter decise di adoprarsi per perfezionare collisionatori di tipo lineare e nel 1983 potè mettere in funzione allo SLAC il Linear Collider. Questa nuova macchina si avvalse di un rivelatore costruito in collaborazione con un gruppo italiano e per circa un decennio permise di raccogliere dati di eccellente qualità sulla produzione e il decadimento del bosone Z. Lo SLAC, di cui Richter è stato direttore dal 1984 al 1999, ha dato in effetti un contributo importantissimo allo sviluppo degli acceleratori e al progresso di tutta la strumentazione per la fisica subnucleare. In attesa di realizzare un collisionatore lineare per elettroni alla scala di energia del Tera elettronvolt, dal 1998 la ricerca allo SLAC continua grazie a PEP2, un collisionatore circolare, ed a Babar, un rivelatore realizzato in collaborazione ad un gruppo di fisici dell'Università e dell'INFN di Pisa. Attualmente il gruppo Babar è impegnato nella raccolta e analisi dei dati. Richter è sempre stato un sostenitore della collaborazione con i fisici italiani e in particolare con i pisani, a suo giudizio, tra i migliori del mondo. E' inoltre sua ferma convinzione che in futuro gli acceleratori di particelle debbano essere realizzati attraverso la collaborazione internazionale. Già negli anni '80, quando il progetto LEP (il sincrotrone del CERN) era in via di definizione egli tentò senza successo di raggiungere un accordo fra Europa e USA per la costruzione della macchina. Oggi, Burton Richter è fortemente impegnato in una campagna per realizzare, come impresa internazionale, un nuovo collisionatore lineare elettrone-positrone alla scala di energia del TeV. Nella condivisione di queste vedute circa il futuro della ricerca, l'Università di Pisa ha voluto rendere omaggio all'uomo, con un attestato di ammirazione per l'opera che egli svolta nel campo della fisica delle particelle, conseguendo risultati importantissimi che non esitiamo a definire storici.

Ultimo aggionamento documento: 27-Jun-2006