Dai buchi neri all’adroterapia: dall’astrofisica alla medicina

Il libro, nato in seguito alle mie varie attività di formazione e di divulgazione della scienza, nel mio istituto, nei licei, nelle biblioteche, al MENSA, ma anche spinta dalle discussioni con amici e conoscenti, è rivolto a tutte le persone curiose che si chiedono cosa facciamo noi, i fisici, nei nostri laboratori, di cosa ci occupiamo, cosa ci spinge e a cosa serve quello che stiamo continuamente scoprendo. Il desiderio è di spiegare a tutti quanti questa meravigliosa professione, questa vera passione, e di dimostrare che la fisica fa parte della vita, la fisica è vita. Il mondo è bellissimo e capirlo è immensamente appagante – spero di trasmettere ai lettori, oltre ad alcune conoscenze di Fisica Moderna, questo mio entusiasmo.

Nell’ambito dell’adroterapia – una tecnica ancora poco conosciuta (soprattutto dal grande pubblico) – in Italia si usano gli acceleratori di particelle per generare fasci di protoni o ioni di carbonio utilizzati poi per debellare i tumori. La tecnica, anche se non proprio nuova a livello mondiale, lo è in Italia – visto che soltanto da poco tempo è entrato in funzione il primo centro italiano, CNAO, per trattamenti di adroterapia. L’adroterapia utilizza gli strumenti e le conoscenze che provengono dalla fisica particellare e nucleare: acceleratori di particelle e i processi di interazione fra i protoni e i nuclei di carbonio con la materia.

I protoni e gli ioni di carbonio utilizzati nell’adroterapia vengono accelerati negli acceleratori e portati fino ad una certa energia, energia che dipende dalla tipologia e localizzazione del tumore, e indirizzati sul paziente. Entrati nell’organismo, a differenza dei fasci di fotoni o di elettroni utilizzati nella “radioterapia convenzionale”, viaggiano sino ai tessuti tumorali danneggiando pochissimo gli altri tessuti, rilasciando invece un’enorme quantità di energia, quasi tutta la loro energia, nel tessuto tumorale, innescando processi che portano alla distruzione del DNA delle cellule tumorali, impedendo loro di moltiplicarsi. I tessuti sani subiscono pochi danni, mentre quelli malati sono distrutti. Controllando l’energia dei fasci si può controllare il posto dove questi rilasciano la loro carica distruttiva nell’organismo. Come tale rappresenta davvero una nuova frontiera nel trattamento dei tumori.

Nel libro poi vengono spiegati anche altri argomenti molto affascinanti: come l’utilizzo dell’antimateria in alcune tecniche di diagnosi medica, oppure come funziona la tomografia.

Nell’ambito della ricerca fondamentale, come spiego nella terza parte del libro – quella che affronta i “misteri” della Fisica Moderna – abbiamo ancora tante cose da spiegare, da scoprire, da capire: dai buchi neri (cosa c’è dentro un buco nero?) alla materia e all’energia oscura, dai neutrini alla possible esistenza di extradimensioni e di Universi paralleli e tant’altro!

Tutte queste ricerche avranno, di sicuro, ricadute enormi nella società, che oggi possono sembrare inconcepibili. Forse fra 100 anni viaggi interstellari saranno la norma e il teletrasporto quantistico, nonchè i computer quantistici, diventeranno una realtà. E magari riusciremo a trovare un’altra sorgente di energia, o nuovo modi per estrarla. Nel campo medico, con l’aiuto delle nuove tecnologie, la speranza è di sconfiggere malattie terribili e di migliorare la qualità della vita.

Per me però la ricaduta più importante è mantenere viva la curiosità; se poi la stessa curiosità, ha anche ricadute immediate per il nostro benessere, fisico e intellettuale, così come spero vi convincerete leggendo il libro, allora va protetta e incoraggiata, perché il nostro futuro passa necessariamente attraverso la ricerca fondamentale.

Il fatto è che ad oggi non esiste una vera strumentazione per la “previsione dei terremoti”. Non siamo capaci di prevedere con certezza l’arrivo di un terremoto. Dobbiamo ancora sviluppare metodi efficaci – come spiego anche nel libro – al riguardo, se saremo capaci.

Anche in questo campo la fisica è di enorme aiuto e la speranza è che, prima o poi, riusciremo a capire i segnali che preannunciano l’eventuale arrivo di un terremoto e a usarli al nostro vantaggio. Nel frattempo dobbiamo essere in grado di proteggerci, meglio di quanto non lo facciamo oggi.

La condanna degli scienziati della commissione “Grandi Rischi” non è avvenuta in quanto non hanno previsto il terremoto, ci mancherebbe, ma in quanto hanno sottovalutato il pericolo, tranquillizzando la popolazione – cosa che non andava fatto, perchè non poteva essere fatto..

Mi farebbe un enorme piacere! La mia speranza è che il libro venga letto e discusso dai giovani, assieme ai loro docenti e che trovino spunti per approfondimenti e stimoli per il futuro.

Se poi qualche giovane penserà di studiare fisica, ingegneria o informatica e di aggiungersi alla squadra che indaga sui misteri del mondo, posso dirgli che il viaggio è difficile, pieno di sorprese, che è un viaggio che non finisce mai, ma anche che il piacere di arrivare un po’ più lontano, laddove nessuno è ancora arrivato, e di guardare il mondo con altri occhi, svelando nuovi misteri, non ha prezzo.

No, certo che non esiste una spiegazione a tutto; esistono spiegazioni per tantissime cose, risposte a tante domande ma, per fortuna, abbiamo ancora tante cose da capire, da scoprire!

Prontissima ad un “sequel” e anche per libri che continuino a spiegare quanto stiamo già facendo (visto che in un unico libro e’ impossibile spiegare tutto).

Che la scienza ha un fascino incredibile: la scienza è curiosità manifesta, è passione, logica e anche amore. Fare scienza, fare ricerca ha un valore intrinseco, profondamene umano. L’arte e la scienza sono due volti della stessa faccia – la creatività.

Ma che fare scienza, investire nella ricerca, è anche una necessità: se vogliamo progredire come società, non possiamo fare altro che “ricercare”. Le soluzioni ai tanti, tantissimi problemi che dobbiamo affrontare, dall’energia all’inquinamento, dalla salute al benessere, passano necessariamente attraverso la ricerca.

Il futuro per la scienza dipende da tutti noi! Da quanto ci rendiamo conto che è importante, bella e necessaria. Il futuro dipende dalla capacità di guardare con gli occhi curiosi del bambino il mondo e indagare i suoi misteri.

Certo. Più che parlare di qualche argomento specifico, vorrei invitare tutti quanti a venire a trovarci ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, dove, per chi non lo sa, abbiamo un bellissimo acceleratore di particelle che si chiama DAFNE. Nel libro ne parlo e parlo anche degli esperimenti che svolgo – parte di essi proprio su DAFNE e altri ai laboratori sotterranei del Gran Sasso, LNGS. Il nostro laboratorio è anche casa vostra e siete benvenuti!

Svolgiamo anche tantissime attività per ragazzi e per il pubblico in generale, potete vedere parte di queste attività sul nostro sito: http://www.lnf.infn.it/edu