«In un momento storico in cui vero e falso rischiano di avere lo stesso peso e ogni opinione pretende lo stesso valore, la scienza è un’ancora. Un punto fermo. È fatta di spiegazioni. Ti fa sentire che anche le cose più complesse, alla fine, si possono capire…». 

È stata eletta scienziata dell’anno in Austria per i suoi studi sugli atomi ultrafreddi e per la capacità, rara, di raccontare la fisica quantistica senza semplificarla. Francesca Ferlaino, 48 anni, ha scoperto un nuovo stato della materia, il «supersolido», che potrebbe aiutare a capire anche perché alcune stelle ruotano in modo anomalo. Oggi dirige il Quantum Optics and Quantum Information, istituto dell’Accademia Austriaca della Scienza interamente dedicato alla fisica quantistica ed è ordinaria di fisica all’Università di Innsbruk. «La fisica quantistica è la scienza dei blocchi fondamentali che compongono la realtà in cui viviamo. È la disciplina delle cose molto piccole: atomi, elettroni, molecole e particelle di luce, i fotoni».

La sua storia parte da Napoli: «La città che mi ha insegnato a pensare fuori dagli schemi». Cresce in un mondo lontano dalla fisica, ma non dalla meraviglia. Prima i viaggi, gli incontri, una famiglia sotto i riflettori, poi il cuore della ricerca quantistica europea, dove arriva senza seguire un percorso lineare. Figlia di Corrado Ferlaino, lo storico presidente del Napoli, l’uomo che mise la maglia azzurra a Maradona, da bambina gira il mondo con i genitori. «Mio padre viaggiava per acquistare i calciatori. Di quei giorni ricordo una scena. Eravamo in un albergo a Rio de Janeiro per comprare il giocatore brasiliano Careca e a un certo punto io sono sparita: avevo 10 anni. Mi hanno trovato seduta con Carlo Rubbia, vincitore del Premio Nobel per la Fisica nel 1984, che mi raccontava come funziona il mondo».

La famiglia

Ferlaino fin da bambina cerca il senso di ogni cosa. «Mi sono sempre fatta tantissime domande sul perché delle cose intorno a me». Una curiosità alimentata in famiglia. Padre ingegnere, madre filosofa, a tavola tra loro c’era sempre un vocabolario. «Era un continuo farsi domande. Non c’erano i cellulari, avevi bisogno sempre di controllare qualcosa con un libro». L’amore per la scienza nasce quasi per folgorazione, durante una gita scolastica a una centrale nucleare in Francia. «Sono rimasta profondamente colpita dall’idea che da un singolo atomo, se lo tagli a metà, puoi creare tantissima energia». 

Poi arriva il liceo classico, molto latino e greco, pochissima fisica, e quell’entusiasmo iniziale quasi si assopisce. A 17 anni, per meriti scientifici, conclude il liceo con un anno di anticipo. E decide di iscriversi a Fisica contro le aspettative di tutti. «Il giorno in cui dissi ai miei genitori: “Voglio fare fisica”, mi guardarono sgranando gli occhi, stupiti: “Tu, educazione fisica?”. Sono la persona meno sportiva del mondo. Al di là del fraintendimento, è stata una scelta controcorrente. Fino ad allora, nulla lasciava immaginare che avrei preso quella direzione, verso una disciplina che in quegli anni appariva una materia di nicchia. Ma volevo mettermi alla prova: vivevo in una famiglia molto esposta e volevo dimostrare anche a me stessa di potercela fare in qualcosa in cui i miei genitori non potessero interferire». 

I primi anni durissimi

Si iscrive così all’Università Federico II, al Dipartimento di fisica. «Una facoltà straordinaria, che mi ha dato una preparazione rara. Che difficilmente ho visto nei miei studenti all’estero». I primi due anni però sono durissimi. «Non capivo niente. Ho fatto una fatica enorme, ma non ho mai mollato. Il gruppo di studio con i miei compagni di università mi faceva da traino: ho studiato moltissimo e poi, quasi improvvisamente, ho iniziato a capire. E dal terzo anno è stato tutto in discesa». Tesi di laurea con il professor Antonio Barone, fondatore della scuola di super conduttività del Sud Italia. «Una persona che ha avuto una grande influenza su di me». 

Lui la manda a Trieste, alla Sissa, la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati per dottorandi. «Io però ero una laureanda, la più giovane di tutti gli altri, e avevo un sacco di dubbi». Barone le dirà una frase che lei sente ancora tatuata addosso. «Davanti a miei mille dubbi, mi disse: “Guarda, Francesca: dove c’è sfizio, non c’è perdenza”. Se hai sfizio, che poi significa passione, interesse, voglia, vale la pena provarci, perché in fondo non si perde mai davvero. Alla Sissa fu un’esperienza stupenda. E oggi quella frase la ripeto sempre ai miei studenti». Poi un dottorato a Firenze, per fare ricerca sperimentale con gli atomi ultrafreddi nel gruppo di Massimo Inguscio «una persona che ha fatto molto per la scienza in Italia». Per imparare una nuova tecnica, parte come visiting scientist per Innsbruck. «Dovevo rimanere tre mesi, non sono più ritornata». Vince premi, finanziamenti, cresce. «Non è stata una scelta di non ritorno. Le cose sono andate così…».

Francesca Ferlaino, scienziata dell’anno in Austria. «Napoli mi ha insegnato a pensare fuori dagli schemi»

L’impegno per le donne

Oggi accanto alla scienza, Ferlaino sente anche un’altra responsabilità: quella di avvicinare le ragazze alle materie scientifiche. Scienziata, professoressa, mamma e role model si espone in prima persona per questo. La intervisto mentre è in treno. La linea cade di continuo, ma lei riprende il filo esattamente dove lo ha lasciato. Sta tornando a Innsbruck da Vienna dove ha partecipato a una tavola rotonda sulle donne nella scienza: con lei sul palco Eva-Maria Holzleitner, ministra austriaca per le donne e la ricerca scientifica. Ferlaino ha avviato un progetto indipendente: Atominen, piattaforma che raccoglie e rende accessibili le statistiche sulla situazione delle donne nella fisica, in particolare quantistica. «L’Europa è spaccata in due. I paesi dell’Est hanno un numero altissimo di ragazze che si iscrivono a fisica: in Macedonia del Nord, Albania, Polonia siamo intorno ai 60%. Italia e Spagna sono intorno al 30%. Nonostante il dibattito pubblico e l’attenzione mediatica, la percentuale di donne che scelgono questa disciplina non aumenta»

La fisica quantistica 

Forse perché la fisica quantistica continua a essere percepita come una materia difficile e controintuitiva. «Studia gli elementi che seguono regole di comportamento diverse da quelle della fisica classica. Parla di fenomeni paradossali, difficili da capire per il nostro cervello. Un atomo, per esempio, può essere insieme un pezzetto di materia, con un peso, come una microscopica palla da biliardo, ma anche un’onda, come un’onda nel mare». C’è di più. «L’energia, nel mondo quantistico, non si comporta in modo continuo ma a scalini. Prova a immaginare l’acqua che metti sul fuoco per preparare la pasta: nella fisica classica, l’acqua aumenta la sua temperatura in modo lineare e bolle. Invece se l’acqua fosse quantistica, cosa che non è, la vedresti rimanere fredda, poi all’improvviso caldissima. Tra il freddo e il caldo non c’è niente, non c’è una progressione, l’energia non cresce in modo continuo ma a salti, a scalini. È da qui che viene la parola “quanto”: una quantità discreta di energia».

La sua ricerca si concentra sugli atomi ultrafreddi. Per la prima volta, Ferlaino ha introdotto nel mondo quantistico una nuova famiglia di atomi, le terre rare: disprosio, erbio, note per le loro fortissime proprietà magnetiche. «Quando tieni due calamite in mano, senti che esercitano una forza magnetica tra loro anche prima di toccarsi. Io porto questo concetto nel mondo quantistico e mi domando: “Se queste calamite atomiche avvertono la presenza l’una dell’altra ancora prima di toccarsi, allora possono anche scambiarsi informazione quantistica a distanza”. Non hanno bisogno del contatto diretto. Questo rende l’interazione più efficiente e apre possibilità nuove nella trasmissione dell’informazione quantistica». 

Il nuovo stato della materia, lo stato supersolido scoperto da Ferlaino, tiene insieme proprietà che sembrano inconciliabili: quelle di un fluido che fluisce, e quelle di un cristallo, che resta localizzato. Le possibili applicazioni arrivano fino all’astrofisica. «Esistono stelle densissime e pesanti, le Pulsar: stelle di neutroni che ruotano molto velocemente. Ma questa rotazione ha anomalie che non si riesce a spiegare. Parlando con dei colleghi astrofisici, abbiamo capito che è possibile che all’interno di una Pulsar ci sia questo stato della materia supersolido, da cui dipendono queste anomalie. È un collegamento che nessuno si sarebbe aspettato. Io per prima no». 

Succede spesso nella scienza: una scoperta prende forma dove due linguaggi diversi si incontrano. «Ero a un coffee break con un astrofisico teorico del Gran Sasso, ci siamo resi conto che al di là dei nomi che davamo agli stati della materia, perché nelle due comunità si usano nomi diversi, le proprietà erano molto simili. Ci siamo detti: andiamo a guardare. E siamo riusciti a riprodurre in un laboratorio terrestre il comportamento che si vede nelle Pulsar. Questo per ora è solo un indizio, ma dice qualcosa di più sul valore della ricerca: quando parti, non sai davvero quello che troverai. Spesso imbocchi vicoli ciechi, che portano al fallimento. Allora cambi strada tante volte ma sai che, un giorno o l’altro, troverai l’uscita giusta dal labirinto della conoscenza». 

Nella storia di Francesca Ferlaino non c’è solo talento, ma un mix di passione, rigore, studio. «A fare la differenza forse anche una certa sicurezza, che i miei genitori hanno fatto crescere. Mi hanno insegnato a sentirmi presente, ancorata alle mie possibilità. In casa parlavamo di tutto, anche di fallimento. Non mi hanno mai detto che non avrei fallito. Mi dicevano che – se anche lo avessi fatto- chissenefrega, non importa, c’è un domani». 

Francesca è arrivata a destinazione, a Innsbruk. Ad aspettarla ci sono gli studenti, i ricercatori del suo laboratorio, l’università, un marito basco, due figli di 16 e 12 anni. Per loro, e più in generale per le nuove generazioni, ha un desiderio: «Io ho avuto la fortuna enorme di trovare una passione. È stato per me il motore che mi ha guidato e che ancora oggi mi rende felice nel lavoro. Desidero per loro, e lo spero per tutti i più giovani, che qualsiasi cosa sia il loro motore, lo trovino…»