Che cosa è successo nei primissimi istanti dopo il Big Bang? In un’epoca in cui la scienza non è sempre compresa, la storia di Sofia Fatigoni (che trovate anche qui) ricorda che la curiosità può ancora vincere sulla paura. Dall’Italia al Canada, dal Caltech al Polo Sud, il suo percorso è la prova che la diversità di carattere e di esperienze non è un ostacolo, ma una forza. Come Margherita Hack, di cui vogliamo ricordare l’anniversario dalla nascita, Sofia non cerca di assomigliare a nessuno e spera di trovare la risposta alla domanda che attraversa millenni e discipline: che cosa è successo all’inizio del tempo? E lo fa con la consapevolezza che la scienza è un viaggio collettivo, fatto di persone, di scelte coraggiose e di visioni che si intrecciano. La sua voce, limpida e determinata, è un invito per le ragazze e i ragazzi che non si sentono “al posto giusto”: nella scienza c’è spazio per tutti, e ogni percorso unico può diventare un contributo essenziale. E soprattutto, è un promemoria prezioso: raccontare la scienza non è un gesto accessorio, ma un modo per restituirle senso, umanità e futuro.
Ci racconti il tuo percorso di studi e se per te la passione per l’astrofisica è nata in modo casuale, come per Margherita Hack, oppure è qualcosa che hai sentito fin da bambina?
Ho frequentato il liceo classico a Perugia, la mia città, e per questo ho incontrato la fisica piuttosto tardi: ho iniziato a studiarla solo al penultimo anno. Il mio percorso, quindi, non è stato lineare e le prime scelte mi hanno portata altrove. Quando però ho scoperto davvero questa disciplina, ho capito subito che era ciò che volevo fare. Dopo il liceo mi sono trasferita a Roma, alla Sapienza, dove ho conseguito la laurea triennale in Fisica e la magistrale in Astrofisica, il ramo che mi ha sempre affascinata di più. In realtà, il mio legame con questo ambito va anche oltre l’astrofisica: non credo sia nato per caso, perché in qualche modo c’è sempre stato, anche se a volte ho percorso strade diverse che alla fine mi hanno riportata lì. Dopo la laurea mi sono trasferita a Vancouver, in Canada, per un dottorato in cosmologia sperimentale, una disciplina a metà tra astrofisica e ricerca fondamentale. Si osserva il cielo per mettere alla prova teorie profonde sulla natura dell’universo.
Come sei passata da una laurea in Italia a un ruolo di ricerca al Caltech, fino ad arrivare alle missioni regolari al Polo Sud?
«Dopo la magistrale ho iniziato a cercare programmi di dottorato all’estero e sono stata ammessa alla University of British Columbia di Vancouver. Lì ho cominciato a lavorare al progetto BICEP nel 2017 e, già durante il dottorato, ho partecipato alle mie prime missioni in Antartide. Il Caltech è uno dei principali centri coinvolti nell’esperimento, quindi, una volta concluso il dottorato, il passaggio lì, prima come postdoc e oggi come research scientist, è stato piuttosto naturale».
Di cosa si occupa esattamente la tua ricerca?
«Il progetto Bicep Array, in realtà il progetto Bicep Keck, (Bicep Array è solo l’ultimo stadio di questo esperimento), cerca di testare la teoria dell’inflazione cosmica, secondo cui l’universo, nella primissima frazione di secondo dopo il Big Bang, si sarebbe espanso a una velocità impressionante passando dalla dimensione di un atomo a quello di una palla. Può sembrare un cambiamento piccolo, ma in realtà significa passare dal mondo microscopico a quello macroscopico e una volta raggiunta quella scala, l’universo ha continuato a espandersi seguendo le leggi della fisica classica. Questa teoria sembra occuparsi di un intervallo di tempo minuscolo, una frazione infinitesimale di secondo dopo l’inizio del tempo, ma in realtà cerca di rispondere a moltissime domande aperte della fisica moderna. Inoltre fa una predizione molto precisa: nella radiazione cosmica di fondo, la luce più antica che possiamo osservare e che si è formata circa 400 mila anni dopo il Big Bang, dovrebbe essere presente un segnale molto specifico come un’impronta, ma estremamente debole, tanto che nessuno è ancora riuscito a misurarlo. Ed è proprio questo il segnale che noi stiamo cercando di rilevare».
Com’è organizzata una tua missione al Polo Sud?
«Noi andiamo al Polo Sud durante l’estate australe, tra novembre e febbraio. Questi sono gli unici quattro mesi in cui la base è accessibile, il sole resta alto e gli aerei possono volare, permettendoci di intervenire direttamente sul telescopio.
In quel periodo non osserviamo il cielo. Al contrario, smontiamo tutto: tiriamo giù i ricevitori dalla mount, la struttura metallica che li sostiene e li muove, li apriamo, li ispezioniamo, ripariamo ciò che non funziona e installiamo nuovi rivelatori. Ogni anno cerchiamo di rendere il telescopio un po’ più sensibile e di aggiungere nuove frequenze osservative. È un lavoro di manutenzione e di upgrade, che spesso va anche oltre la semplice riparazione. Alla fine della stagione, quindi a febbraio, rimontiamo tutto, reinseriamo i ricevitori nella mount e ci assicuriamo che il sistema funzioni perfettamente prima di lasciare l’Antartide. Le osservazioni scientifiche ricominciano da marzo, il telescopio osserva ininterrottamente e ogni giorno ci invia i dati via satellite in Nord America, così possiamo analizzarli da Caltech».
Come descriveresti il Polo Sud?
«È un paesaggio quasi lunare, vastissimo, silenzioso, completamente diverso da qualsiasi cosa si possa immaginare. Capisco perfettamente che l’idea di vivere lì possa spaventare. Anche per me alcune sensazioni sono difficili da affrontare, ma l’entusiasmo e la curiosità sono ciò che mi ha fatto andare avanti e che continua a guidare la maggior parte delle decisioni della mia vita. È lo stesso tipo di curiosità che sta alla base della scienza: porsi una domanda e provare. Per me questo atteggiamento si applica anche alla vita personale, non solo al lavoro».
Quali risultati sperate di ottenere nei prossimi anni di osservazione?
«Dalle osservazioni che facciamo noi, in teoria potremmo ottenere anche qualche indizio sull’unione tra meccanica quantistica e relatività generale, un problema aperto della fisica. Ovviamente sarebbe solo un pezzettino del puzzle, non il quadro completo. Quello che speriamo davvero di vedere è il segnale previsto nella radiazione cosmica di fondo. Ma la cosa interessante è che, anche se non dovessimo rilevarlo, migliorare la sensibilità dei nostri strumenti ci fa comunque avanzare nella comprensione della cosmologia.
La teoria dell’inflazione cosmica, come ho accennato prima, descrive una fase in cui l’universo, in una frazione di secondo, è passato dalle dimensioni di un atomo a quelle di una palla, in un regime dominato da campi quantistici. Esistono però molte varianti di questa teoria, perché ci sono diversi modelli per il campo quantistico che avrebbe causato questa espansione rapidissima. Ogni modello inflazionario fa previsioni diverse sull’intensità del segnale che ci aspettiamo di misurare e migliorando ogni anno la precisione delle nostre misure possiamo iniziare a scartare alcuni modelli. Se raggiungiamo un livello di sensibilità tale per cui un certo modello dovrebbe produrre un segnale visibile, e invece non vediamo nulla, significa che quel modello è sbagliato. Quindi anche il “non vedere nulla”, purché con sensibilità sempre maggiore, è un risultato: ci permette di eliminare modelli inflazionari e restringere il campo. Ovviamente sarebbe meraviglioso riuscire prima o poi a misurare un segnale. Non per “confermare” un modello, le teorie non si confermano mai definitivamente, ma per ottenere un’evidenza sperimentale a favore dell’inflazione cosmica».
Che cos’è per te la matematica? Che rapporto hai avuto con questa disciplina e che rapporto hai oggi? La utilizzi nel tuo lavoro?
«Per me la matematica è semplicemente il linguaggio della fisica: senza di lei non potremmo descrivere l’universo. È affascinante che non ci sia un vero motivo per cui la natura debba parlare matematica… eppure lo fa, in modo sorprendentemente preciso. È sempre stata una disciplina in cui mi sentivo a mio agio: sono una persona molto logica, e la matematica è un luogo ordinato, quasi una casa. Nel mio lavoro la uso ogni giorno: è ciò che permette di pensare oltre i limiti umani, di immaginare più dimensioni, di costruire modelli dell’universo. Capisco perché spaventi: è un linguaggio diverso, richiede pazienza e costanza. Ma in realtà è un percorso fatto di piccoli passi, un pezzetto alla volta. Ed è una capacità che serve ovunque nella vita: saper scomporre un problema grande in parti più piccole e affrontarle una dopo l’altra».
Che cosa speri di vedere nei prossimi anni di osservazione? Quali risultati ti auguri di ottenere? Dalle vostre osservazioni si potrebbe arrivare anche a un tassello della risposta sul rapporto tra meccanica quantistica e relatività generale?
«Diciamo che potremmo ottenere un pezzettino del puzzle, non la risposta completa. Quello che speriamo davvero di vedere è il segnale previsto dalla teoria dell’inflazione cosmica nella radiazione cosmica di fondo. Sarebbe un risultato enorme. Ma la cosa interessante è che anche se non lo vedessimo, continueremmo comunque a fare progressi. L’inflazione non è una teoria unica: esistono moltissimi modelli diversi, che descrivono in modi differenti il campo quantistico responsabile dell’espansione rapidissima dell’universo nei suoi primi istanti. Ogni modello fa una predizione diversa sull’intensità del segnale che dovremmo osservare. Man mano che miglioriamo la sensibilità dei nostri strumenti, possiamo escludere i modelli che prevedono un segnale più grande di quello che osserviamo. Quindi anche “non vedere nulla”, se fatto con sensibilità sempre maggiore, è un risultato: restringe il campo, elimina possibilità, ci avvicina alla verità. Ovviamente sarebbe straordinario arrivare a misurare un segnale che costituisca un’evidenza dell’inflazione. Non “confermerebbe” la teoria, le teorie non si confermano mai definitivamente, ma sarebbe un passo gigantesco».
Com’è lavorare in un team internazionale e interdisciplinare come quello del Caltech?
«Il Caltech è un ambiente bellissimo. Riunisce ricercatori e ricercatrici che sono ai massimi livelli nelle loro discipline, e questo crea un contesto molto stimolante. Nel nostro gruppo ci sono il PI, vari studenti, postdoc, e io come research scientist. La parte più bella è lavorare con gli studenti: sono motivati, preparati, curiosi. Con loro si lavora bene e, sinceramente, imparo ogni giorno. Non è un rapporto a senso unico: è uno scambio continuo. Ed è esattamente ciò che dovrebbe succedere nella ricerca e anche nella scuola. Un insegnante, o una persona più esperta, ha sempre qualcosa da imparare da chi sta iniziando».
Qual è il tuo punto di forza caratteriale? Cosa ti permette di affrontare esperienze estreme come l’Antartide, che non tutti sceglierebbero? E ti sei mai sentita “diversa” in un senso positivo, come una risorsa?
«La prima domanda che mi viene spontanea è: diversa da chi? Qual è il modello da cui dovrei sentirmi uguale o diversa? In realtà, mi capita spesso di sentirmi diversa, ma in modi sempre differenti. Diversa dalle persone con cui lavoro, diversa dai miei amici, diversa dalle persone che incontro in Antartide, diversa dagli americani perché non sono nata qui, diversa dagli italiani perché ormai non vivo più lì. E credo che sia normale. Non esiste un’altra persona al mondo con il mio DNA e le mie esperienze personali, così come io non ho quelle di nessun altro. Questa combinazione unica è una ricchezza: quando due persone si incontrano, portano due mondi diversi e da quell’incontro può nascere solo qualcosa in più. Se devo dire qual è la parte del mio carattere che mi ha aiutato di più, direi la curiosità che vince sulla paura. Il momento più spaventoso della mia vita, probabilmente è stato quando mi sono trasferita a Vancouver per il dottorato. Passare da Roma a una città a 17 ore di volo, senza conoscere nessuno, senza aver mai visto il posto, senza aver incontrato il mio supervisor… sono partita con due valigie e basta. Avevo paura, certo. Ma l’entusiasmo e la curiosità di vedere che cosa sarebbe successo erano più forti. E questa dinamica si ripete in tantissime situazioni della mia vita. È la stessa curiosità che sta alla base della scienza: “Cosa succede se provo questo?” Per me vale anche nella vita personale. Lo stesso vale per l’Antartide. È un luogo bellissimo e spaventoso allo stesso tempo. Uno degli aspetti più difficili è la sensazione che tutto ciò che ami, le persone, gli affetti, le abitudini sia lontanissimo e irraggiungibile. È una sensazione forte, non sempre piacevole. Ma affrontarla e superarla mi ha fatto conoscere parti di me che non conoscevo».
C’è stato qualcuno che ha avuto un impatto decisivo sulla tua crescita? E hai avuto modelli femminili di riferimento?
«Non credo ci sia una singola persona che abbia cambiato radicalmente il mio modo di vedere le cose. Ci sono state tante persone che mi hanno supportata e accompagnata, e non sono necessariamente scienziati. I miei genitori, mia sorella, mio nonno che mi aiutava a costruire cose, la mia migliore amica… Sono loro che mi hanno insegnato come affrontare la vita, più che la scienza. L’amore per la scienza ce l’avevo già dentro. Quello che mi serviva erano persone che mi stessero accanto, che mi aiutassero a gestire tutto il resto: le scelte, le difficoltà, i cambiamenti. È stato un supporto laterale, non frontale, ma fondamentale. Non sarei qui senza i miei pilastri».
Nelle STEM le ragazze non hanno ancora raggiunto la parità, né nelle iscrizioni universitarie né, ancora meno, nelle posizioni apicali. Volevo chiederti: com’è la situazione al Caltech? Abbiamo raggiunto la parità o c’è ancora molto da fare?
«Le cose sono cambiate tantissimo, e non negli ultimi sessant’anni: negli ultimi sette. La prima volta che sono stata al Caltech, nel 2019, mi capitava spesso di essere l’unica donna in una stanza durante un seminario. Oggi la situazione è completamente diversa: secondo me siamo quasi al 50%, sia nei seminari sia nel nostro gruppo di ricerca. Anche nel team BICEP al Caltech siamo praticamente metà donne. È un cambiamento enorme, e sono felice di averlo visto nelle mie scale temporali, non solo in quelle storiche. Sono anche contenta di essere ora in un ruolo di supervisione e gestione, perché credo che la presenza di una donna in una posizione di responsabilità faccia la differenza. Il modo in cui io mi rapporto con una studentessa non è lo stesso modo in cui lo farebbe un uomo, e penso che questo contribuisca al cambiamento culturale».
Che cosa diresti a una ragazza scoraggiata, che non si vede nel mondo scientifico? Hai un consiglio?
«Dipende dal motivo dello scoraggiamento. Se è legato alla forte presenza maschile, non credo sia una ragione valida per rinunciare. Io ho studiato in ambienti quasi interamente maschili e ho comunque incontrato persone che hanno creduto in me, al di là del genere. Inoltre oggi le cose stanno cambiando e la disparità è meno marcata. Sarebbe un peccato rinunciare a ciò che si ama per questo. Bisogna imparare a credere in se stesse perché in certi contesti è facile sentirsi inadeguate: io stessa convivo ancora, almeno in parte, con la sindrome dell’impostore. Ma è una sensazione, non una misura del proprio valore. Le donne tendono a mettersi più in discussione, e questo può essere una difficoltà, ma anche una risorsa: nella scienza il dubbio e la capacità di rimettersi in discussione sono qualità fondamentali. In questo senso, può diventare persino un punto di forza».
Un’ultima domanda collegata a Margherita Hack, che credeva profondamente nella divulgazione scientifica. Diceva che spiegare bene qualcosa è il modo migliore per capire se l’hai capita davvero, e che la scienza può essere raccontata a chiunque. Secondo te, che ruolo ha oggi la divulgazione scientifica, in un’epoca dominata dai social e dalle fake news? E può contribuire a rendere la scienza più inclusiva?
«Assolutamente sì. Intanto, spiegare una cosa difficile in modo semplice è un ottimo test per capire quanto bene l’hai capita tu. E poi la divulgazione è importante perché quello che faccio nella ricerca è, di fatto, molto lontano dalla vita quotidiana delle persone. Se domani trovassimo il segnale dell’inflazione cosmica, interesserebbe davvero a una ventina di cosmologi sperimentali nel mondo e credo che la divulgazione sia il modo per compensare questa distanza. Se riesco a spiegare ciò che faccio, a trasmettere entusiasmo, a far nascere curiosità, allora sento che il mio lavoro ha un impatto più immediato e mi fa sentire più utile. E poi la divulgazione dà prospettiva. Anche se nessuno diventerà cosmologo dopo una mia conferenza, capire le scale dell’universo cambia il modo in cui guardi la vita quotidiana. Come diceva Carl Sagan, l’astronomia è un’esperienza di umiltà: ti ricorda quanto siamo piccoli, quanto i nostri problemi siano minuscoli rispetto al cosmo. Forse se tutti studiassero un po’ di cosmologia ci sarebbe più rispetto, meno conflitto e più leggerezza nel vivere».
Ti è piaciuta questa intervista? Acquista qui Prisma in digitale per leggere anche tutti gli approfondimenti, i dossier, gli articoli, le rubriche… senza dimenticare giochi ed enigmi matematici!
