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CRONOLOGIA DELL'OPERA SCIENTIFICA DI ENRICO FERMI 373

Libero dal lavoro sperimentale Fermi considera la possibilità di lavorare insieme a
Chandrasekhar su problemi di interesse astrofisico, in qualche modo correlati ai suoi
precedenti interessi sull'origine dei raggi cosmici. La collaborazione con Chandrasekhar
nasce in parte dal carattere dell'Institute of Nuclear Studies che cerca di estendere il
ventaglio degli argomenti di interesse a campi diversi dalla fisica delle alte energie e delle
particelle elementari. Fermi si adopera per incoraggiare e sostenere questa tendenza.
Nell'articolo Magnetic Fields in Spiral Arms [Campi magnetici nei bracci di spirale] Fer-
mi e Chandrasekhar fanno una stima del campo magnetico nei bracci di una galassia a
spirale. Nel corso degli anni 1952-1953, Fermi e Chandrasekhar discutono regolarmente
di astrofisica, il tutto confluisce in uno studio esteso della stabilità gravitazionale in pre-
senza di un campo magnetico (Problems oj Gravitational Stability in the Presence oj a
Magnetic Field [Problemi di stabilità gravitazionale in presenza di un campo magneti-
co]). Quest'ultimo lavoro dimostra, in qualche modo, la disponibilità di Fermi a risolvere
qualsiasi tipo di problema fisico. Secondo la testimonianza dello stesso Chandrasekhar,
la maggior parte dei problemi considerati derivano da suggerimenti di Fermi. Gli anni del
dopoguerra vedono una enorme crescita di interesse nei confronti della magnetoidrodina-
mica, un campo di ricerca in cui le difficoltà nascono principalmente dalla complicazione
di visualizzare le opposte tendenze alle quali è soggetto un fluido conduttore in moto
in presenza di un campo magnetico. È naturale che Fermi consideri una sfida la com-
prensione fisica di questo tipo di fenomeni che certamente deve averlo affascinato; d'altra
parte era stato il primo a capire l'importanza dei campi magnetici per la struttura e
l'evoluzione di una galassia.
Nell'estate del 1952, durante una delle sue frequenti visite a Los Alamos, Fermi di-
scute con il matematico Stanislaw Ulam il tipo di problemi che nel futuro si sarebbero
potuti studiare per mezzo dei computer sfruttandone le potenzialità in via di svilup-
po. Insieme decidono di fare una selezione di problemi da risolvere euristicamente per
mezzo del computer nel tentativo di capire le proprietà delle soluzioni di problemi che
non ammettono una forma analitica chiusa. Questo approccio appare particolarmente
opportuno per problemi che implicano il comportamento asintotico a lungo termine o
"in grande" di sistemi fisici non lineari, per i quali non è possibile fare ricorso alle sole
tecniche matematiche dell'analisi classica del XIX e XX secolo. Per di più questi esperi-
menti di simulazione sui computer hanno il vantaggio di una chiara identificazione delle
condizioni, il che non si verifica sempre in un sistema fisico reale o in un modello dove
tutte le condizioni presupposte non sono talvolta esplicitamente identificate. Lo stesso
Ulam racconta in dettaglio l'intera storia della collaborazione. In questa occasione Fer-
mi esprime spesso la convinzione che le future teorie fondamentali della fisica possano
implicare operatori ed equazioni non lineari. Dopo aver a lungo dibattuto sui possibili
problemi la cui soluzione avrebbe richiesto una computazione così lunga che non sarebbe
stato possibile realizzarla con carta e matita o con le calcolatrici meccaniche in uso sino
a quel momento, per cominciare individuano un problema tipico e di facile formulazione,
relativo allo studio del comportamento a regime di un sistema dinamico e alla previsione
a lungo termine sulla sua evoluzione. Il caso studiato è quello di una molla elastica, con
le due estremità fisse, sottoposta a una forza elastica di tipo ideale -in cui lo sforzo