Sabrina Pasterski, dalla matematica al confine dell’universo

Sabrina Gonzalez Pasterski dirige una ricerca sulla gravità quantistica e sulla struttura dello spazio-tempo. La fisica teorica, nata nel 1993, è considerata una delle studiose più brillanti della sua generazione.

Una scienza costruita insieme

Il lavoro di Pasterski non nasce dall’idea del genio isolato. La ricerca procede attraverso ipotesi, verifiche e contributi accumulati da più generazioni, con domande che riguardano l’origine dell’universo e le regole della materia.

Questa prospettiva collega la sua attività a quella di altre scienziate che hanno lasciato un segno nella fisica. Tra loro ci sono Emmy Noether, Chien-Shiung Wu, Margherita Hack e Fabiola Gianotti, protagoniste di percorsi diversi ma accomunate dalla difficoltà di affermarsi in ambienti accademici a lungo dominati dagli uomini.

Le studiose che hanno aperto la strada

Nel 1918 Emmy Noether ha dimostrato il rapporto tra le simmetrie della natura e le leggi di conservazione dell’energia. Il suo risultato è diventato una delle basi teoriche della fisica moderna, compresi gli studi più recenti sull’olografia celeste.

Chien-Shiung Wu ha invece verificato sperimentalmente la violazione della parità nelle interazioni deboli: a livello delle particelle, la natura non tratta allo stesso modo destra e sinistra. La scoperta ha avuto un ruolo nella comprensione della prevalenza della materia, ma il Nobel è stato assegnato ai colleghi uomini che avevano elaborato la teoria.

Dall’aereo al cosmo

La curiosità di Pasterski si è manifestata già durante l’adolescenza. Ha assemblato un aereo monomotore nel garage della sua casa di Chicago, poi è salita a bordo per provarlo sulle acque del lago Michigan.

Dopo quell’esperienza ha accelerato il proprio percorso accademico tra il MIT e Harvard. Oggi coordina il gruppo di ricerca avanzata Celestial Holography Initiative al Perimeter Institute for Theoretical Physics di Waterloo, in Ontario, uno dei principali centri internazionali dedicati alla fisica teorica.

Il problema delle due teorie

L’olografia celeste nasce dal tentativo di mettere in relazione due descrizioni della realtà che finora hanno seguito strade separate. La relatività generale spiega la gravità, il moto dei pianeti e la curvatura dello spazio-tempo; la meccanica quantistica si occupa invece delle particelle subatomiche e dei loro comportamenti.

L’obiettivo è trovare un linguaggio comune. Per farlo, i ricercatori analizzano le informazioni associate ai confini dello spazio, un metodo che in precedenza era stato applicato soprattutto a modelli dotati di superfici o limiti teorici ben definiti.

Una mappa più semplice dell’universo

Pasterski ha contribuito a estendere questo approccio a un universo reale, privo di pareti e in continua espansione. L’idea è osservare le informazioni sulla superficie bidimensionale della sfera celeste invece di affrontare direttamente ogni fenomeno nello spazio tridimensionale.

La riduzione può rendere più gestibili i calcoli della gravità quantistica. Problemi molto complessi vengono così tradotti in relazioni legate alle onde, con l’obiettivo di trasformare questioni ancora difficili da trattare in strumenti matematici più comprensibili.

Il percorso italiano

Anche l’Italia ha espresso figure di rilievo nella ricerca astronomica e nella fisica delle particelle. Margherita Hack ha diretto l’Osservatorio Astronomico di Trieste dal 1964 al 1992, diventando la prima donna alla guida di una struttura astronomica nel Paese.

Fabiola Gianotti ha coordinato la scoperta del bosone di Higgs attraverso l’esperimento ATLAS al CERN di Ginevra ed è stata la prima donna a diventare Direttrice Generale del centro. Tra le ricercatrici citate c’è anche Laura Rossi, fisica dei materiali impegnata in un settore che continua a produrre risultati riconosciuti a livello internazionale.