Intervista a Russell Hemley (dicembre 2009)

Russell J. Hemley, Premio Balzan 2005 è direttore del laboratorio di Geofisica alla Carnegie Institution di Washington, ha recentemente vinto il Bridgman award, intitolato a Percy Williams Bridgman, Premio Nobel per la Fisica nel 1946 per le sue scoperte e le invenzioni di alcune tecniche di ricerca nel campo della fisica delle alte pressioni. Anche Ho-Kwang Mao, vincitore del Premio Balzan nel 2005 con Hemley per il loro lavoro sulla fisica dei minerali, ha vinto in passato il Bridgman Award.
È stato questo un anno molto intenso per il laboratorio di Geofisica della Carnegie Institution, che è stato anche inserito dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti tra i 46 “centri di ricerca sulla frontiera energetica” (EFRC) incaricati di trovare soluzioni per la crisi dell’energia. Ho-Kwang Mao sarà direttore e Russell J. Hemley direttore associato di un nuovo centro denominato EFree che dovrà perseguire questo progetto. Al Laboratorio Geofisico è stato anche destinato, la scorsa estate, un finanziamento di 4 milioni di dollari della Alfred P. Sloan Foundation. La borsa sarà utilizzata per lo studio del carbonio negli strati più profondi della terra. Un centro, denominato “Osservatorio del carbonio profondo”, sarà creato al laboratorio geofisico; sarà un progetto internazionale che coinvolgerà scienziati provenienti da oltre venti Paesi e si protrarrà probabilmente per un decennio.

In questa intervista, della serie sui Premiati Balzan negli Stati Uniti (dopo Alan J. Heeger e Bruce Beutler), abbiamo parlato con il professor Hemley perché ci aggiornasse sui progressi del suo progetto di ricerca Balzan e sui più recenti sviluppi dell’attività del suo laboratorio.
Il professor Hemley ha cominciato raccontando gli eventi dell’ultimo anno, cominciando dalla borsa della Sloan Foundation.
Ci siamo impegnati a studiare il carbonio nel nocciolo della terra, nel senso più ampio del termine. Abbiamo bisogno di studiarlo al livello della crosta terrestre per vedere quale impatto ha sul carbonio superficiale. È abbastanza inconsueto focalizzarsi su uno specifico elemento come il carbonio – dice Hemley –. In realtà noi conosciamo sorprendentemente poco del carbonio. Ci possono essere implicazioni importanti nell’apprendere di più sul carbonio nel nocciolo della Terra.

Un materiale ben noto fatto con il carbonio è il diamante. Hemley ha anche prodotto diamanti ricorrendo a procedimenti ad altissima pressione.
Questo è un materiale spettacolare che può trasmettere velocemente calore e potrà essere usato in futuro per moltissime applicazioni come laser, computer, dispositivi elettronici, ottica e materiali per il taglio. Stranamente i diamanti più grandi, come Hope, sono particolarmente impuri. Vogliamo creare un diamante Hope senza quei difetti.

Hemley e i suoi colleghi al Laboratorio Geofisico, con il nuovo ruolo all’interno del EFRC appena istituito, possono svolgere un lavoro fatto su misura per loro.
È un momento entusiasmante per noi. La vera sfida sarà di usare questi fondi strategicamente, per fare veramente la differenza nell’energia. Uno dei problemi fondamentali che abbiamo sempre avuto è stato quello dei scoprire la natura del carbonio della Terra.
 
Per svolgere questo tipo di lavoro c’è bisogno di un approccio veramente interdisciplinare e un’indagine speciale di come i materiali si comportano in condizioni estreme. Il lavoro di Hemley è ritenuto cruciale per le potenziali implicazioni in un’ampia varietà di campi di applicazione.
Dobbiamo comprendere meglio i limiti biologici della vita in pianeti che sono fuori dal nostro sistema solare; questo ci dà la conoscenza dei principi basilari della fisica e della chimica. Dobbiamo capire come le forme di vita reagiscono in condizioni estreme e come possono sopravvivere a livello molecolare in ambienti ostili.
Per studiare questi aspetti gli scienziati devono avere un raggio esteso di conoscenze in differenti campi. Attualmente i dipartimenti sono, di norma, più specializzati invece di avere un vasto approccio multidisciplinare.
 
Invece di lamentare la mancanza di un simile programma, Hemley e Mao hanno usato la metà dell’ammontare del loro Premio Balzan per finanziare proprio questo tipo di programma interdisciplinare per giovani ricercatori. Il loro piano sostiene la ricerca scientifica nelle scuole superiori, università e scuole di specializzazione. Gli studenti possono iscriversi a programmi di ricerca estivi con una borsa proveniente dal Premio Balzan. Il progetto è stato considerato un grande successo ed ha attirato molti partecipanti negli ultimi anni. I laureati apprezzano questo lavoro proprio per questo innovativo approccio interdisciplinare. Sottolinea Hemley:
Questo non è così comune ed è all’avanguardia. Può essere una sfida trovare studenti con una conoscenza sia di fisica che di biologia, o di tecnologia e geologia, ma questo è ciò a cui stiamo lavorando. Gli studenti sono entusiasti, e anche noi.
 
 
Susannah Gold
New York

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