Coerenza, complessità e creatività

Il titolo di questo non sempre facile libretto indica le categorie che hanno accompagnato una vita di ricerca dell’autore nel campo dell’ottica, in particolare dei laser. L’autore alterna note biografiche, personali e della sua attività di ricercatore, con la descrizione degli argomenti principali delle sue ricerche. La sua attività si è svolta principalmente (a parte l’insegnamento universitario) in due periodi, corrispondenti al lavoro in due istituzioni di ricerca: il CISE, dai primi anni Sessanta al 1975, a Milano, e l’INO (Istituto Nazionale di Ottica), di cui è stato direttore responsabile dal 1975 al 2000, a Firenze, tornando poi esclusivamente all’attività universitaria. L’autore illustra poi le sue ricerche sul laser, a partire dallo studio della coerenza.

Successivamente si passa alla «statistica» del laser, cioè allo studio delle fasi di transizione fra l’emissione spontanea e quella stimolata. Nel periodo fiorentino il laser viene usato anche per studiare il fenomeno del caos, che si sviluppa quando vengono introdotti elementi di disturbo nel meccanismo dell’emissione stimolata. Questo fenomeno viene studiato nell’ambito di quello che sarà l’interesse dell’autore nella parte finale della sua attività (in cui, non l’abbiamo ancora detto, si alternano interessi scientifici e di tipo epistemologico): la complessità e i processi cognitivi.

Fortunato Tito Arecchi

COERENZA COMPLESSITÀ CREATIVITÀ
Di Renzo Editore • Roma 2007 • e 14,00 • Pagine 136

Scoperto l'anti laser

Poco più di 50 anni fa venne inventato il laser (amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione)e oggi un gruppo di ricercatori di Yale ha creato il primo anti-laser. Un fascio di luce incidente annullerebbe perfettamente l'altro.

"Costruire qualcosa che assorba la luce su un ampio spettro di lunghezze d'onda è molto semplice, ma farlo per una specifica lunghezza d'onda, ciò che serve per rendere l'anti-laser potenzialmente utile nel campo del calcolo ottico, è tutt'altra"; spiega Douglas Stone che ha diretto la ricerca.

La ricerca è stata inviata a Science il 22 Novembre 2010 e accettata per la pubblicazione il 19 Gennaio 2001.

La scoperta potrebbe avere numerose applicazioni, in particolare nel campo dell'optoelettronica e del calcolo ottico.

Per approfondire:
Orazio Svelto - Il fascino sottile del laser - Di Renzo Editore

Nascita e funzionamento del laser

Quando nel 1960 Theodore Maiman, fisico americano, presentò il suo prototipo di laser a rubino era logicamente molto orgoglioso del suo lavoro e si aspettava una entusiastica accoglienza da parte degli addetti ai lavori. Grazie all’esperienza maturata con il Maser (realizzato nel 1954, che però operava con le microonde, dunque non nel campo della luce visibile) era infatti il primo ad aver realizzato la conferma sperimentale di una teoria elaborata da Albert Einstein nel 1917.

In realtà la sua gioia si spense subito; i colleghi iniziarono a deriderlo: “Bel lavoro Theo, ma a cosa serve?”. E alcuni maligni ribattezzarono subito il laser una brillante soluzione in cerca di un problema. Che si trattasse di una brillante soluzione, infatti, era chiaro a tutti. A cosa potesse realmente servire non era invece chiaro poiché non c’erano esempi precedenti di applicazioni di un fascio di luce così intenso. Diverso era stato il caso dell’invenzione del transistor che andava potenzialmente a sostituire le comuni valvole a vuoto in tutti i trasmettitori o ricevitori esistenti (ad esempio nelle radio). Ci sono voluti infatti almeno vent’anni per introdurre le prime applicazioni industriali veramente di massa e, anche se oggi alcuni laser sono utilizzati nei settori e nei modi più variegati, ci vorranno ancora chissà quanti anni per sfruttare appieno tutte le notevoli possibilità offerte da questa rivoluzionaria invenzione.

Il termine laser è in realtà una sigla: Light Amplification (by) Stimulated Emission (of) Radiation, che tradotto si legge amplificazione di luce per emissione stimolata di radiazione.

 

Tratto da "Il fascino sottile del laser" - Orazio Svelto - Di Renzo Editore

Riconoscimenti per Orazio Svelto

Orazio Svelto, nel tracciare un primo bilancio lontano dalle aule del Politecnico di Milano presso cui ha insegnato per 40 anni, non ha dubbi: “Mi mancano l’entusiasmo, gli ideali dei giovani. Rigenerano le idee, trasmettono energie positive e contagiano con la loro gioia di vivere ”.

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• Orazio Svelto - Il fascino sottile del laser - Di Renzo Editore

Microscopia

Negli anni Ottanta, ha avuto luogo una rivoluzione strumentale: sono state inventate la Microscopia a scansione tunnel (STM) e la Microscopia di Forza Atomica (AFM). Questi nuovi tipi di microscopia corpuscolare con soluzione atomica sono ben presto diventati metodi di routine della visualizzazione di superficie. Di fatto questa rivoluzione strumentale ha gettato le basi per lo sviluppo della nanoscienza e della nanotecnologia che certamente avverrà nei prossimi decenni.

Le prospettive che la microscopia ottica possa raggiungere una risoluzione spaziale nanometrica non sembrano molto incoraggianti. Nella cosiddetta zona di campo-lontano, ovvero nella zona focale, la barriera di diffrazione scoperta nel 19° secolo da Ernst Abbe, limita la risoluzione spaziale. Questa barriera non permette di risolvere oggetti più piccoli di l/(2n sin a), dove l, n e 2a sono rispettivamente la lunghezza d’onda della luce, l’indice di rifrazione dei mezzi e l’angolo di apertura della lente. I tentativi di superare questa barriera per mezzo di filtri d’apertura e altri effetti (non lineari, quantistici, ecc.) non ha prodotto risultati essenziali.

Tratto da: Dalla Siberia alla scienza del laser di Vladilen S. Letokhov - Di Renzo Editore

Il fascino del laser

Si e’ concluso ieri il ciclo di conferenze del Prof. Orazio Svelto a Varsavia presso alcune tra le piu’ prestigiose istituzioni accademiche e scientifiche della capitale polacca. Noto in tutto il mondo per le sue invenzioni e pubblicazioni, lo scienziato e’ Professore ordinario di Fisica della materia al Politecnico di Milano nonche’ responsabile dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del C.N.R., di cui ha diretto per piu’ di 25 anni del Centro di Elettronica Quantistica e Strumentazione Elettronica. Tra i numerosi premi e riconoscimenti di altissimo spessore internazionale conferitigli, e’ stato anche insignito nel 2006 della Medaglia d’Oro ai benemeriti della Scuola, della Cultura e dell’Arte dal Presidente della Repubblica Carlo Azeglio Ciampi, che ebbe testualmente a definirlo “ uno dei pionieri italiani della fisica dei Laser, ricercatore di altissimo livello internazionale, punto di riferimento dell’intera comunita’ scientifica”.

Al dodicesimo piano del Palazzo della Cultura e delle Scienze, un arcigno e turrito edificio di stile realismo-socialista di marca moscovita (in tempi piu’ tristi e grigi, meglio noto come palazzo Stalin), ad attenderlo e presentarlo a studenti e professori c’era il Prof. Leonardo A. Losito -- promotore dell’iniziativa con la Stowarzyszenie Dante Alighieri, l’associazione non-profit da lui fondata e presieduta a Varsavia -- che in questa universita’ polacca impartisce da quest’anno accademico un corso di Contemporary Italy per studenti sia polacchi che internazionali.

Per l’occasione, e’ stato approntato in lingua polacca e distribuito gratuitamente agli studenti, ai colleghi della stampa ed al pubblico intervenuto, un estratto (a cura del Prof. Losito, che e’ anche corrispondente stampa da Varsavia per l’Italia accreditato presso il Ministero degli Esteri di Polonia) di alcuni capitoli desunti da un utile volumetto del Prof. Svelto, Il fascino sottile del laser, recentemente pubblicato a Roma da Di Renzo Editore e di prossima ristampa, oltre che in polacco, sperabilmente anche in lingua inglese.

In questa utile pubblicazione, destinata per lo piu’ a lettori non specialisti e non pratici di femtosecondi o di compressori a fibra cava, lo scienziato racconta anche gustosi aneddoti del suo girovagare tra diversi continenti per ragioni scientifiche ed accademiche, sapidamente conditi da riferimenti alla sua felice e fortunata vita familiare insieme alla moglie, ai figli e ai due nipotini (“Alessandro e Stefano, che hanno gettato una nuova luce sulla mia vita”), ai quali ultimi l’interessante volumetto autobiografico e’ dedicato.

Senza peraltro trascurare qua’ e la’ di riportare -- in ossequio sia alle suggestioni del globale-locale che al richiamo inestinguibile delle radici primigenie -- dei gustosi cenni retrospettivi a quella terra di Puglia dove e’ nato e dalla quale mai si e’ affettivamente disgiunto, in cui comincio’ da studente liceale classico (presso il Ginnasio Publio Virgilio Marone di Gioia del Colle) a muovere i primi passi non solo nell’affascinate mondo delle scienze esatte, matematica e fisica in primis, ma anche delle discipline sportive in cui pure eccelleva e che ancora quando puo’ pratica (pesca subacquea, surf, sci e tennis) tra un esperimento e l’altro in laboratorio, o una lecture in qualche lontano continente.

Dunque un’esistenza sempre attiva e piena di stimoli per se’ e per gli altri, quella esemplata dal Prof. Svelto, il cui riverbero internazionale e’ motivo di giusto orgoglio per il nostro Paese oltre che personale. Specialmente ove si consideri che quando alcuni decenni addietro si comincio’ a parlare di Laser, molti tra gli stessi scienziati e colleghi del Prof. Svelto erano scettici sulle sue effettive utilizzazioni e definirono la scoperta (con un pizzico d’ironia) “una brillante soluzione in cerca di un problema”. Oggi invece, come afferma il Nostro, nessuno dubita che il Laser “rappresenti una delle invenzioni piu’ rivoluzionarie del secolo scorso, sicuramente destinata ad avere un impatto ancora piu’ profondo in questo nuovo millennio”.

L’anno prossimo, in tutto il mondo verra celebrato il primo cinquantenario di esistenza del Laser, ormai utilmente applicato in campi svariatissimi che vanno dalla medicina (oculistica, endoscopia, odontoiatria, dermatologia), alla biologia cellulare (pinzette laser e’ oggi chiamato il doppio fascio di luce focalizzato), alla chimica e alla biofisica, fino alla telemetria, all’industria civile e militare e alle telecomunicazioni. E l’Italia sara’ presente e ben rappresentata a questo importante appuntamento epocale: negli Stati Uniti, dove inizio’ le sue ricerche nel 1961 a Stanford, il Prof. Svelto sara’ appositamente a San Jose’ in California in concomitanza della CLEO (Conference on Lasers and Electro-Optics). In tale occasione, il suo nome, unico italiano, figurera’ nella ristrettissima cerchia dei 10 speakers prescelti ed invitati a parlare di Laser in questo convegno mondiale, insieme ad altri 8 scienziati americani, di cui due premi Nobel, ed un russo.

Periodico indipendente e plurilingue FORUM International edito a Roma

Intelligenza italiana

Il fisico italiano Orazio Svelto è stato ospite a Varsavia presso alcune tra le più prestigiose istituzioni accademiche e scientifiche della capitale polacca. Lo scienziato italiano, noto in tutto il mondo per le sue invenzioni e pubblicazioni, è stato impegnato in fitti appuntamenti dove ha potuto esporre i risultati delle sue ricerche più avanzate sul Laser a cui hanno partecipato gli esponenti più autorevoli della ricerca polacca. Il primo seminario lo ha tenuto presso la facoltà di Fisica del Politecnico di Varsavia, il secondo presso l’Istituto di Optoelettronica della Wojskowa Akademia Techniczna.

Durante uno dei colloqui seguiti a questi incontri, in cui sono stati affrontati dai responsabili dei rispettivi centri universitari anche temi di possibile cooperazione di studi e di ricerca tra Italia e Polonia, uno dei più giovani e promettenti specialisti di questo settore di scienze ultrarapide, il Dr. Piotr Wasylczyk ha pubblicamente fatto una dichiarazione che fa onore al nostro Paese. Il giovane scienziato polacco, rientrato da poco da Oxford ha riconosciuto che fu proprio la lettura delle pubblicazioni del Prof. Svelto ad ispirarlo anni fa e ad incoraggiarlo ad approfondire questo affascinante settore.

Orazio Svelto per la sua straordinaria carriera nel campo dei laser è stato insignito, primo italiano e terzo europeo, del premio "Charles Townes" della Optical Society of America nel 2006.

Per l'occasione è stato tradotto in polacco parte del suo libro Il fascino sottile del laser , pubblicato in italia da Di Renzo Editore.

Dalla Siberia si arriva al Laser

Ai pochi, ma selezionati lettori di questa rubrica mi permetto di chiedere: «alzi la mano chi di voi, prima d'ora, ha già sentito parlare di Vladilen S. Letokhov». Senza tema di essere sopraffatto dai vostri «sì», penso di poter assumere che nessuno l'aveva mai sentito nominare. Eppure è una autorità mondiale nel campo della spettroscopia laser. È stato anche insignito di prestigiosi riconoscimenti in­ternazionali ed è autore di importanti pubblicazioni scientifiche e di numerosi innovativi brevetti. Perché allora non è un nome noto? Assumo perché è russo.

Non è scappato dal suo paese dopo la caduta del muro nonostante i numerosi contatti di collaborazione con eminenti scienziati dei paesi occidentali. Ha continuato a lavorare, mantenendo i rapporti con i laboratori stranieri come aveva sempre fatto, da quello scienziato serio che è sempre stato, conscio che il suo compito è ben al di sopra delle fragili e mutevoli filosofie della politica che tanto influenzano e determinano le vite della maggioranza degli umani, il cui compito principale pare essere quello di contribuire alle statistiche di qualche ente governativo. Sempre ai miei affezionati lettori, chiedo «Chi di voi, di fronte ad una carta geografica muta della vecchia Unione Sovietica saprebbe indicare dov'è Irkutsk?».

Ebbene, Lethokov è nato proprio lì, nel mezzo del nulla, come si suole dire. Potreste scoprire dove si trova Irkutsk ricorrendo a un atlante che certamente avete in casa o, più modernamente, cercando su internet. Molto meglio è invece acqui­stare il volumetto in esame e leggerlo. Già sulla copertina compare un quadro che raffigura la città siberiana. Il quadro della copertina è una felice scelta, quel panorama gelido aiuta il lettore a comprendere certi aspetti caratteriali dell'autore. Vi esorto però a leggere il libro anche per molti altri ben più validi motivi.Grazie, ancora una volta, all'Editore Di Renzo che ci permette di vivere la vita degli altri comodamente seduti nelle nostre poltrone di casa. Ecco dunque l'opportunità di apprendere, direttamente dalle parole del protagonista, di uno scienziato che da bambino ha patito la fame quale sia stato l'avventuroso percorso al successo. Incoraggiato da una madre intelligente, sviluppa le sue notevoli doti intellettive nonostante l'ambiente ostile, diventa inventore da quel ragazzo capace che è.

Primo al liceo, il Nostro fallisce l'esame di ammissione al prestigioso MFTI, Istituto Fisico Tecnico di Mosca. Si trova, allora, un lavoro da operaio in una fabbrica, brevetta varie invenzioni, viene promosso più volte nei ranghi operai e, alla prima occasione, ripete l'esame, lo supera brillantemente e viene ammesso.
Dalla laurea, conseguita con il premio Nobel Nikolai Basov, al primo soggiorno all'MIT di Cambridge Massachusetts, oltre alla straordinaria personalità scientifica dello scienziato, traspaiono interessanti aspetti circa la vita scientifica nell'Unione Sovietica dell'epoca. Oltre alla repressione del sistema esercitata in modo indiscriminato, emerge anche un inaspettato rispetto per la scienza che non solo gode della massima considerazione delle autorità, ma è anche finanziata e favorita con una sorprendente lungimiranza, difficilmente conciliabile con i gulag e la quotidiana povertà dei cittadini, anche se privilegiati scienziati. La seconda metà del libro riguarda sia la scienza, cui Letokhov ha contribuito, sia i suoi numerosi soggiorni all'estero, aumentati, naturalmente, con il passare del tempo.

Particolarmente acute le osservazioni di un russo convinto sulle usanze e stili di vita di noi occidentali. Ho già ripetutamente invitato il lettore ad acquistare il libro e leggerlo, non chiedetemi dunque di riassumere questa parte, non privatevi del piacere di leggere l'originale. C'è molto da imparare, anche di. astrofisica. Ormai da anni Letokhov si occupa anche di laser astrofisici, interesse nato accidentalmente leggendo un articolo semidivulgativo su Età Carinae. Una bella testa si manifesta in tutte le situazioni anche le più insospettabili.

Molti dei brani del libro sono di una concisione e lucidità che meriterebbero di essere letti dai nostri studenti di scuola media superiore. Sia nel contenuto che nello stile magnifici sostituti alle melense prose ottocentesche che ancora oggi vengono spacciate per letteratura. La visione del mondo di Letokhov, lezione di vita per chi volesse diventare scienziato, è chiaramente contenuta in un proverbio del suo paese che, mi pare, non sia molto noto nel nostro: «un uomo e non Dio ha acceso il fuoco sotto la pentola».

Tratto da Giornale di Astronomia

Dalla Siberia alla scienza del laser

Vladilen S. Letokhov si è laureato con il Premio Nobel Nikolai Basov ed è capo del Dipartimento di Spettroscopia Laser dell’Istituto di Spettroscopia di Troitsk. Membro dell’Accademia Europea delle Scienze e delle Arti, ha ricevuto prestigiosi riconoscimenti, tra cui il Premio Lenin per la Scienza e la Tecnologia nel 1978, il Premio di Stato per la Scienza e la Tecnologia nel 2002 e il Premio per l’Elettronica Quantistica della Società di Fisica Europea nel 1998.

In questo libro racconta la sua esperienza personale nel corso degli ultimi cinquant’anni: un’esperienza che comprende l’iniziazione di nuovi trend scientifici e l’espansione di quelli già esistenti, visite e soggiorni di lavoro in molti laboratori, incontri con scienziati di molti paesi, invenzioni, esperimenti, teorie e persino attività amministrative.Un’esperienza diversa da quella dello scienziato tipico, che secondo l’autore potrà essere utile a tutti quei giovani interessati alla carriera scientifica.

E’ in uscita un nuovo libro di Letokhov: Dalla Siberia alla Scienza Laser

Dalla Siberia alla Scienza Laser

Vladilen S. Letokhov

Di Renzo Editore

In questo libro Vladilen Letokhov, esperto di spettroscopia laser, racconta la sua esperienza personale nel corso degli ultimi cinquant’anni: un’esperienza che comprende l’iniziazione di nuovi trend scientifici e l’espansione di quelli già esistenti, visite ed esperienze di lavoro in molti laboratori, incontri con scienziati di molti paesi, invenzioni, esperimenti, teorie e persino attività amministrative. Un’esperienza diversa da quella dello scienziato tipico, che secondo l’autore potrà essere utile a tutti quei giovani interessati alla carriera scientifica.

Divertirsi con la ricerca

Luigi Lugiato

Viaggio curioso nell'ottica moderna

Di Renzo Editore

L’ottica moderna si è sviluppata in modo estremamente vivace. Ci fornisce una chiave per entrare nel mondo dei fenomeni non lineari, ove gli effetti non sono proporzionali alle cause, per cui ci sentiamo come Alice nel paese delle meraviglie. La paradossale caratteristica quantistica dell’entanglement, o correlazione a distanza, apre orizzonti innovativi nella scienza dell’informazione basandosi, per esempio, sulla possibilità di tele-trasportare lo stato fisico di un oggetto.
Luigi Lugiato, fisico noto per i suoi contributi allo studio dell’ottica quantistica e non lineare, ci racconta la sua avventura pionieristica in questa branca della scienza.

Luigi Lugiato insegna presso l’Università dell’Insubria di Como e coordina le attività dell’Unità di ricerca di Como del Consorzio nazionale interuniversitario per le scienze fisiche della materia (Cnism). Ha ricevuto la Michelson Medal dell’Istituto Franklin di Filadelfia, la Lamb Medal e il Quantum Electronics Prize della Società Europea di Fisica. Nel 2007 è stato insignito del prestigioso premio Max Born della Optical Society of America.