La gravità dei sogni

Se si guarda il cielo stellato di notte, si può avere un'idea di ciò che Lavinia Heisenberg fa per vivere. Heisenberg è una cosmologa. Il suo campo di ricerca è l'universo e ciò che contiene, sia esso materia visibile o oscura, luce o energia, particelle o onde, corpi o forze. Non è interessata a singoli pianeti, a un sistema solare o a una galassia come la nostra Via Lattea. La sua ricerca si concentra invece su interi ammassi di galassie e sulle forze della natura che ci dicono qualcosa sull'origine e sulla struttura dell'universo.

A volte Lavinia Heisenberg è pervasa da una sensazione travolgente quando vede i miliardi di galassie nel cielo. "La curiosità mi ha portato alla cosmologia", riferisce Heisenberg al 中国足球彩票 H?nggerberg. "C'è così tanto di sconosciuto là fuori. Mi piacerebbe continuare a esplorare l'universo".

Tempi eccitanti, forze misteriose

Sono tempi entusiasmanti per un fisico che, come Heisenberg, studia l'interazione tra fisica delle particelle e cosmologia: due importanti scoperte hanno ampliato notevolmente le possibilità di ricerca. Nel luglio 2012, al CERN è stata scoperta una nuova particella, il bosone di Higgs. Nel settembre 2015, la prima misurazione ha dimostrato che le onde gravitazionali esistono davvero. Le onde gravitazionali aprono ulteriori possibilità di conoscenza, afferma Heisenberg con la sua caratteristica sicurezza: "Tutte le informazioni che avevamo finora sull'universo provenivano dai fotoni, cioè dalla luce. Ora possiamo osservare anche le onde gravitazionali. ? come se finora avessimo brancolato alla cieca nel buio, e ora possiamo davvero vedere il mondo in tutti i suoi colori".

La gravità è un fattore chiave nella sua ricerca. "La gravità domina nelle profondità del cosmo. Se si vuole descrivere la natura dell'universo, bisogna comprendere la gravità", spiega l'autrice, "se si combina la misurazione precisa delle onde gravitazionali con l'osservazione della luce, si ottengono nuove conoscenze sulla natura della gravità". Gli approcci esplicativi che descrivono il mondo su larga scala, cioè nello spazio, spiegano la gravità in modo diverso dagli approcci esplicativi che descrivono il mondo su piccola scala, cioè al centro dei nuclei atomici.

Queste differenze di spiegazione possono essere ricondotte alle due grandi conquiste teoriche della fisica del XX secolo: la teoria della relatività e la meccanica quantistica. Il fatto che non sia ancora possibile spiegarle in modo standardizzato con un'unica teoria rende la gravità la più misteriosa delle quattro forze fondamentali della fisica. Le forze fondamentali determinano il comportamento di corpi, campi, particelle e sistemi. Le altre tre sono l'interazione debole, l'interazione forte e l'elettromagnetismo.

Molte prospettive, soluzioni stabili

L'approccio di Heisenberg è caratterizzato dal fatto che indaga la gravità da diverse prospettive: Come un telescopio, ogni teoria rivela un diverso angolo di visione della realtà. Da queste prospettive, Heisenberg ottiene nuove intuizioni sulle proprietà essenziali e fondamentali della gravità. "Combiniamo le diverse interpretazioni della gravità per trovare soluzioni stabili ai problemi della relatività generale", aggiunge. Lavinia Heisenberg ha vinto il premio Latsis dell'ETH di Zurigo per l'analisi dettagliata della gravità alla luce della fisica classica e quantistica e le relative conclusioni per gli esperimenti di astrofisica, cosmologia e fisica delle particelle. Il premio le sarà conferito in occasione dell'ETH 2020.

L'approccio multidisciplinare di Heisenberg combina fisica gravitazionale, cosmologia, fisica delle particelle e astrofisica computerizzata. Come fisico teorico, non esegue esperimenti in laboratorio o negli acceleratori di particelle. Lavora con penna e taccuino ed esegue calcoli al computer. La matematica è il suo strumento più importante. La qualità delle sue teorie si misura in base alla misura in cui le equazioni matematiche riescono a spiegare i dati degli esperimenti di fisica delle particelle o delle osservazioni cosmologiche e astrofisiche.

Nel flusso: Beethoven, bouldering, tiro con l'arco

L'approccio multidisciplinare si riflette nella composizione del suo team e nel modo in cui insegna. Heisenberg è un giocatore di squadra e discutere di questioni aperte è importante per lei: "Mi piace molto il dialogo con il mio team e con gli studenti". La gioia è il modo migliore per compensare le delusioni e lo stress.

Lavinia Heisenberg trova ulteriore equilibrio nella corsa, nell'arrampicata, nell'allenamento fitness o nel tiro con l'arco e nelle attività che richiedono un alto livello di concentrazione: "Nel tiro con l'arco devo prestare molta attenzione a come mi posiziono affinché la freccia colpisca il bersaglio. In momenti come questi, sono completamente nel qui e ora - e non penso al passato o mi preoccupo del futuro". Anche nella ricerca sperimenta momenti di completo approfondimento, in cui è completamente assorbita dalla rispettiva attività. Nei momenti difficili trova sostegno nella musica, soprattutto nelle sinfonie di Ludwig van Beethoven.

La carriera di Heisenberg è varia come la sua ricerca: ha vissuto in diversi Paesi fin dall'infanzia, "e in ogni Paese ho imparato la lingua", tanto che ora parla sei lingue, tra cui il tedesco. ? arrivata all'ETH come borsista dell'Istituto per gli studi teorici. Nel 2018 ha ricevuto un ERC Starting Grant, che viene assegnato solo ai migliori ricercatori, ed è stata nominata professoressa assistente presso il Dipartimento di Fisica. Il suo futuro non è ancora scritto. Fin da bambina, Heisenberg sogna di diventare astronauta. Questo obiettivo continua a spronarla: "Un giorno voglio vedere la Terra da questa angolazione. Deve essere una sensazione incredibile riconoscere la terra in tutta la sua vulnerabilità".