Era il 1955 a Los Alamos, nel laboratorio-cittadella che pochi anni prima era stato allestito nel New Mexico nell’ambito del progetto Manhattan, con la finalità di ospitare ricercatori dediti alla realizzazione della prima bomba atomica.
Non si trattò di una notte buia e tempestosa ma non fu per questo meno intrigante.
MANIAC, acronimo di una delle prime infrastrutture realizzate per eseguire calcoli di servizio con finalitá di studi bellici, dopo un primo conto veloce che non aveva destato sorprese, diede la risposta col botto, quella che nessuno si aspettava.
L’antefatto: giorni addietro Enrico Fermi aveva avuto per la prima volta l’idea di utilizzare un computer per eseguire “un esperimento virtuale”.
Per capire il modello di comportamento degli atomi interagenti in un cristallo, si stava in particolare studiando una rappresentazione numerica di una serie di masse disposte lungo una linea, attaccate tra loro con oscillatori armonici nonlineari, ossia con speciali “molle”.
Un oscillatore armonico lineare è come una molla la cui forza di richiamo è esattamente direttamente proporzionale al suo allungamento, una molla non lineare invece è una molla la cui forza di richiamo puó variare in modo diverso rispetto al suo allungamento: per esempio puó contenere un contributo quadratico o cubico in piú.
La matematica necessaria a risolvere questo “modello giocattolo” virtuale, si sarebbe dovuta appoggiare alla soluzione “numerica” di equazioni al calcolatore, cioé niente soluzione diretta su un foglio con carta e penna (o su un libro), ma un infinità di conti dovute all’approssimazione del problema continuo con uno discreto, e tante grazie alla rapidità delle macchine nell’eseguire il conto.
La novità della cosa – astuzia di Fermi – era quella di trattare un sistema semplice, ma avente tutte le caratteristiche necessari per validare o rettificare un’ipotesi scientifica.
Il risultato che ci si aspettava: un modello con oscillatori debolmente nonlineari avrebbe dovuto riapartire nel tempo l’energia concentrata inizialmente nel solo modo normale piú o meno in tutti i modi vibrazionali. Ma il finale fu diverso: il sistema in esame si comportó invece in modo “quasi periodico”, ritornando ciclicamente quasi nella configurazione iniziale. Sembró un paradosso, quello che fu denominato poi “paradosso FUP”, da Fermi-Ulam-Pasta, il cognome dei tre autori dello studio.
La spiegazione sareebbe giunta poi negli anni a venire da Kruskal e Zabusky in termini della dinamica di oscillazioni estremamente localizzate, “solitarie”, chiamate appunto solitoni, che appaiono in molti fenomeni fisici, quelli appunto che presentano equazioni dove appaiono termini non lineari simili a quelli del problema di Pasta-Ulam-Fermi, che erano giá state osservate nei canali marittimi nel contesto dei problemi di navigazione alla fine dell 800 da Scott Russell.
Ma al paradosso FUP se ne aggiunse uno inerente al riconoscimento del lavoro svolto: sull’articolo di Fermi-Ulam-Pasta venne scritto:
“written by Fermi, Ulam and Pasta.”
“work done by Fermi, Ulam, Pasta and Tsingou.”
Ebbene, per un refuso, forse poiché non aveva contribuito alla stesura finale dell’articolo, il contributo fondamentale di Mary Tsingou, la scienziata che aveva implementato l’algoritmo, non venne mai più menzionato.
Nata nel 1928 in Milwaukee, da una famiglia di greci emigrati, fu costretta ad emigrare in europa nel 1936 dalla grande depressione e a farvi ritorno nel 1940 a causa dello scoppio della Seconda Guerra Mondiale. Ottenne nel 1955 la sua laurea in Matematica nell’Universitá del Michigan, e in un periodo in cui le donne non erano incoraggiate a proseguire una carriera nel campo della matematica pura, si aggiudicò una posizione a Los Alamos dopo che la guerra in Corea aveva causato una forte carenza di ricambio tra le fila del personale piú giovane. Giunse presto alla divisione T7, sotto la direzione di Metropolis, per lavorare su MANIAC I , una infrastruttura sperimentale su cui sapevano programmare solo lei e Mary Hunt, un lavoro che chiaramente all’epoca necessitava profonda conoscenza e inventiva.
L’anno del 1955 per intenderci fu l’anno in cui IBM lanció il FORTRAN , di cui lei divenne grande esperta, continuando poi a lavorare su MANIAC e su altri problemi come lo studio dell’equazione non lineare di Shroedinger e il problema del rimescolamento di due fluidi con diversa densità.
A distanza di piú di 50 ricordiamo dunque che il calcolo che diede inizio ad un nuovo campo della fisica, quello della Fisica Non Lineare, e e all’uso della simulazione al computer come strumento di indagine scientifica fu implementato da una donna, Mary Tsingou, rimasta finora ingiustamente all’ombra dei suoi illustri colleghi, affinchè le sia attribuito il giusto riconoscimento.
Tratto da
Fermi, Pasta, Ulam and a mysterious lady di Thierry Dauxois
Physics today , 57, January 2008
Fai clic per accedere a pt61_55.2008.pdf
elisabettalatorre
Maggio 22, 2013
la storia della scienza è piena di donne che hanno contribuito in maniera significativa a scoperte importanti, ma che sono state presto dimenticate. mi viene in mente Rosalind Franklin http://it.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Franklin. grazie per averci fatto conoscere anche Mary Tsingou!
fulvioberardi
Maggio 22, 2013
Grazie a te per l’apprezzamento e aThierry Dauxois per l’articolo, sinceramente mi ha stupito sapere che già 60 anni fa c’era chi si dedicava ad un lavoro scientifico molto simile al mio, e per di piú una donna che era rimasta ingiustamente sconosciuta!
Smiert Spionam
Maggio 27, 2013
Probabilmente ci furono anche molti altri contributors “vittime mediatiche collaterali” della guerra fredda che sono ancora quasi del tutto sconosciuti perchè i laboratori di Los Alamos non erano certamente aperti al grande pubblico nel lontano 1955. Tra l’altro Enrico Fermi era appena morto e i Sandia National Laboratories vennero trasferiti a Livermore dopo ciò (http://www.sandia.gov/about/history/) e i traslochi notoriamente non giovano mai alla integrità documentale. Inoltre aggiungerei che la grande scienza funzionava molto spesso così quando la ricerca militare approdava alla pubblicazione minimalizzata dalle esigenze della guerra fredda sui grandi media e potrei citare altre decine di esempi simili. Se cercate più infos interpellate la storica Rebecca Ullrich il cui link è presente nella stessa homepage del Sandia.
Smiert Spionam
Maggio 27, 2013
Dimenticavo.. questo filmato bellissimo è stato caricato solo il 30 marzo 2013 e non credo che molti lo abbiano già visto. Fatelo circolare perchè merita…
[video src="http://www.aerialvideo.com.au/video/ava-sizzle30march13-500kbps.mp4" /]
attaccalite
giugno 10, 2013
E’ una bella storia sono contento che tu l’abbia scritta.
Approfitto per segnalarvi questo link sulla storia di 6 donne che non vinsero il premio nobel ma avrebbero dovuto:
http://news.nationalgeographic.com/news/2013/13/130519-women-scientists-overlooked-dna-history-science/
melpomene
giugno 25, 2013
Bellissimo raccontare gli aneddoti come faceva Bernardini a lezione. Chiaramente serve più onore alle donne nella scienza.