Ho-kwang Mao
USA/Cina
Premio Balzan 2005 per la fisica dei minerali
Cerimonia di Consegna dei Premi Balzan 2005
Berna, Palazzo federale, 11 novembre 2005

Signor Consigliere federale,
Membri del Comitato della Fondazione Balzan,
Signore e Signori,

è veramente un grande onore per Rus e per me essere stati insigniti di questo meraviglioso premio. Apprezziamo enormemente che il Comitato della Fondazione Balzan abbia deciso un anno fa di onorare il campo della fisica dei minerali con questo premio così prestigioso. Negli ultimi tre decenni, la fisica dei minerali ha compiuto rivoluzionari passi avanti e si sta evolvendo in una nuova dimensione tra le scienze fisiche. All’inizio, il termine fisica dei minerali veniva raramente usato e indicava solamente alcuni aspetti fisici della mineralogia per distinguerli dalla mineralogia descrittiva già dominante. Dopo la rivoluzione della tettonica a placche negli anni Sessanta, divenne necessario estendere la nostra attenzione dalla geologia della superficie a due dimensioni alla terza dimensione della profondità per comprendere le radici del movimento delle zolle. Si svilupparono così la tomografia sismica, la geodinamica e la geochimica della terra profonda. Una componente molto importante è lo studio di miriadi di fasi di transizione e di nuovi fenomeni riguardanti minerali sottoposti a pressioni enormi e a elevatissime condizioni di temperatura che regolano tutti i processi che avvengono negli strati più profondi. L’esplorazione della mineralogia nella nuova dimensione ad alta pressione è diventata lo scopo principale della fisica dei minerali.

In questo campo di ricerca abbiamo bisogno di apparecchiature per raggiungere pressioni, temperature e applicare metodi per le ricerche in situ sulle proprietà dei minerali. Abbiamo quindi sviluppato e utilizzato la cella ad incudine di diamante e una batteria di sonde elettriche, magnetiche, a raggi X e ottiche che utilizzano laser, sincrotrone e radiazioni ai neutroni. Altrettanto importanti sono la conoscenza della fisica e della chimica di base nella nuova dimensione di pressione che sino ad ora è rimasta ampiamente inesplorata. L’esplorazione della fisica dei minerali ci ha quindi fatto strada nella dimensione emergente dell’alta pressione nelle scienze fisiche multidisciplinari. Per quanto riguarda la fisica e la chimica di base, nuove transizioni e nuovi stati della materia sono stati scoperti a ogni intervallo di pressione. Nella scienza dei materiali, nuove classi di materiali vengono sintetizzate ad alta pressione e riportate alle condizioni ambientali per le applicazioni tecnologiche. Nella geofisica e nella geochimica, le misurazioni in situ dei minerali vengono eseguite in laboratorio in condizioni di alta pressione-temperatura dalla crosta profonda al centro del nucleo. Per quanto riguarda la planetologia e l’astrofisica, riusciamo a raggiungere e studiare le condizioni interne dei pianeti extrasolari e della materia calda condensata. Per quanto riguarda la biochimica e la biologia, riusciamo a proporre nuovi scenari di adattamento e di evoluzione basati sulla ricerca sull’alta pressione. E questo è solo l’inizio.

A differenza di altre discipline come la “geofisica”, la “geochimica”, la “biofisica” e la “biochimica” che solitamente considerano le applicazioni di fisica e chimica tradizionale come principi della geologia o della biologia, la fisica dei minerali è una via a doppio senso che ha un enorme impatto sulla fisica e sulla chimica poiché aggiunge la dimensione che è stata sviluppata per necessità dalla mineralogia ad alta pressione. Si tratta quindi proprio di una scienza multidisciplinare o interdisciplinare, non limitata da confini disciplinari. La maggior parte delle agenzie finanziatrici di solito enfatizza l’importanza dell’approccio interdisciplinare, ma in pratica, sfortunatamente, l’approccio limitato nell’attribuire strettamente la missione e la rilevanza a un settore ben preciso è sempre stato un problema. Qui faccio quindi un plauso all’obiettivo della Fondazione Balzan di “incoraggiare nel mondo, senza distinzioni di nazionalità, di razza e di religione, la cultura, le scienze...”. L’alto principio sfida gli scomparti artificiali, includendo i limiti delle discipline scientifiche che abbiamo imposto a noi stessi. Questa è la mia interpretazione della scelta da parte della Fondazione Balzan di premiare quest’anno la fisica dei minerali.

Sono stato molto fortunato a passare tutta la mia carriera alla Carnegie Institution di Washington che è stata fondata nel 1902 da Andrew Carnegie “per incoraggiare, nel modo più ampio e liberale, indagine, ricerca e scoperta e l’applicazione del sapere per il miglioramento dell’umanità”. Gli scienziati sono supportati e incoraggiati a perseguire liberamente le direzioni della loro scelta. Per esempio, nei due dipartimenti della Carnegie a cui sono associato, nessuno del Laboratorio Geofisico è veramente un “geofisico”, e il Dipartimento di Magnetismo Terrestre lavora su ogni materia, dalla geochimica alla sismologia, dall’astrofisica all’astrobiologia, tranne che sul magnetismo terrestre. Dopo un’evoluzione di cento anni sotto un principio apparentemente vago ma in realtà di ampie vedute, la missione originale o il nome potrebbero diventare privi di significato, mentre la ricerca che ottiene risultati rimane la più fresca, rilevante ed efficace.

Naturalmente il progredire della conoscenza sull’alta pressione è uno sforzo comunitario. Sono enormemente grato di avere la possibilità di lavorare con così tanti ricercatori eccellenti. L’ultima volta che li ho contati, il numero totale di coautori di tutte le mie pubblicazioni raggiungeva quota 394. Aggiungendo altre persone che mi hanno aiutato il totale dovrebbe superare i 1.000. Sono stato fortunato a entrare in questo campo sotto la guida dei miei docenti di dottorato Bill Bassett e Taro Takahashi e continuo a imparare da Bill ancora oggi. Sono stato fortunato a iniziare con il mio maestro di post-dottorato Pete Bell al Geographical Laboratory lo sviluppo della cella di diamante. Lo sono stato anche per aver avviato una collaborazione scientifica con Rus Hemley e per aver esteso notevolmente l’obiettivo della scienza fisica. Sono particolarmente grato a mia moglie Agnes Mao che ha rinunciato al suo lavoro di bibliotecaria alla George Mason University ed è diventata molto più di un supporto e di una collega di ricerca. Si occupa di tutti i miei lavori scientifici di routine, tra cui l’organizzazione del gruppo di ricerca, la ricerca delle fonti e del materiale bibliografico, la corrispondenza, i viaggi, il bilancio, la contabilità, ecc., e mi ha reso tre volte più efficiente.

Infine, sono estremamente grato a tutti voi e vi ringrazio tantissimo.

 

Ho-kwang Mao

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