Una delle scoperte più importanti nella storia della fisica moderna delle particelle porta la firma di tre giovani scienziati italiani e risale al 1946, quando Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni riuscirono a dimostrare che una particella osservata nei raggi cosmici non corrispondeva a quella prevista dalle teorie dell’epoca. Un risultato destinato a cambiare profondamente la comprensione della materia e delle interazioni fondamentali, ottenuto a Roma dopo anni di ricerche condotte anche durante la Seconda guerra mondiale, tra bombardamenti, clandestinità e scarsità di risorse. Ottant’anni dopo quella svolta scientifica, la European Physical Society (EPS) ha assegnato all’Edificio Guglielmo Marconi del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma il prestigioso riconoscimento di Historic Site, rendendo omaggio a uno dei luoghi simbolo della nascita della moderna fisica delle particelle. Il riconoscimento viene celebrato il 5 e 6 novembre 2026 con due giornate dedicate alla storia della ricerca scientifica e alle nuove frontiere della fisica, attraverso workshop, incontri e iniziative che coinvolgono anche le giovani generazioni di ricercatori.
La Sapienza diventa Historic Site: il riconoscimento europeo alla fisica italiana
L’assegnazione del riconoscimento Historic Site dell’European Physical Society all’Edificio Marconi valorizza il contributo che la ricerca condotta alla Sapienza ha offerto allo sviluppo delle conoscenze sul mondo subatomico. Proprio in questo edificio, nel 1946, Conversi, Pancini e Piccioni completarono un esperimento che avrebbe messo in discussione un’interpretazione allora diffusa della natura delle particelle presenti nei raggi cosmici. La scoperta rappresentò un passaggio fondamentale per la fisica del Novecento e contribuì ad aprire una nuova fase nello studio delle particelle elementari. Il risultato assunse un significato ancora più straordinario per le circostanze nelle quali venne raggiunto, in un’Italia appena uscita dalla guerra e con strumenti scientifici e risorse estremamente limitati. A sottolineare il valore del riconoscimento è il Rettore della Sapienza, Polimeni, che richiama il legame tra quella stagione di ricerca e la missione scientifica e formativa dell’Ateneo. “Il riconoscimento da parte dell’European Physical Society all’Edificio Guglielmo Marconi rende omaggio al contributo della Sapienza allo sviluppo della fisica moderna – dichiara -. Nel 1946, alla Sapienza, l’esperimento di Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni segnò una svolta nella fisica delle particelle. Una storia che esprime il valore di una ricerca libera e rigorosa e che ancora oggi ispira la missione del nostro Ateneo: promuovere la conoscenza, investire nella formazione e offrire alle nuove generazioni gli strumenti per affrontare le sfide scientifiche del futuro”.
La ricerca durante la Seconda guerra mondiale: l’esperimento nascosto nel Liceo Virgilio
La storia dell’esperimento di Conversi, Pancini e Piccioni comincia prima del 1946, in uno dei periodi più drammatici attraversati dalla città di Roma. Nel 1943, dopo il bombardamento del quartiere San Lorenzo, la sicurezza dei ricercatori e la conservazione delle apparecchiature scientifiche erano seriamente minacciate dalla guerra. Per evitare che le attività di ricerca venissero definitivamente compromesse, il gruppo decise di trasferire in segreto l’intero apparato sperimentale dedicato allo studio dei raggi cosmici nel seminterrato del Liceo Virgilio di via Giulia. La scelta consentì agli scienziati di proseguire il lavoro in un ambiente maggiormente protetto dalle incursioni aeree, pur in condizioni estremamente difficili. I tre fisici continuarono le indagini in una situazione di semiclandestinità, anche per sottrarsi al reclutamento forzato da parte delle forze nazifasciste. La prosecuzione degli esperimenti assunse così anche il significato di una forma di resistenza culturale e scientifica. Nonostante il contesto bellico, i ricercatori mantennero viva un’attività di indagine che avrebbe prodotto, pochi anni più tardi, una delle scoperte decisive della fisica contemporanea. Con la fine della guerra, l’apparato sperimentale venne riportato alla Sapienza e sistemato in un capanno sul tetto dell’Edificio Marconi. Fu in questa struttura, utilizzando le poche risorse disponibili nell’Italia del dopoguerra, che Conversi, Pancini e Piccioni riuscirono a ottenere il risultato destinato a modificare la conoscenza delle particelle subatomiche.
La scoperta del 1946: il mesotrone non era la particella prevista da Yukawa
Per comprendere l’importanza dell’esperimento occorre tornare alla seconda metà degli anni Trenta, quando nello studio dei raggi cosmici era stata individuata una particella fino ad allora sconosciuta. Venne chiamata mesotrone, perché possedeva una massa intermedia tra quella dell’elettrone e quella del protone. Le caratteristiche di questa particella sembravano inizialmente corrispondere a quelle previste dal fisico giapponese Hideki Yukawa, che aveva teorizzato l’esistenza di una particella responsabile della mediazione della forza nucleare, in maniera analoga al ruolo svolto dal fotone nell’interazione elettromagnetica. Il mesotrone appariva quindi come un possibile riscontro sperimentale della teoria di Yukawa. Tuttavia, le osservazioni condotte dai tre fisici italiani portarono a una conclusione differente. L’esperimento del 1946 dimostrò che il comportamento del mesotrone era incompatibile con quello previsto per la particella mediatrice della forza nucleare. La particella osservata nei raggi cosmici non poteva dunque essere identificata con quella ipotizzata da Yukawa. La conseguenza scientifica fu di enorme portata: gli studiosi si trovavano di fronte a una particella inattesa, che non rientrava nell’interpretazione teorica fino ad allora considerata plausibile. Quella particella è oggi conosciuta come muone.
Che cos’è il muone e perché la sua identificazione cambiò la fisica delle particelle
Il muone può essere descritto come una sorta di elettrone pesante, una particella che, a differenza di quella prevista da Yukawa, non partecipa all’interazione forte. Proprio questa caratteristica fu determinante per comprendere che il mesotrone individuato nei raggi cosmici non svolgeva il ruolo inizialmente ipotizzato nella mediazione delle forze nucleari. Il lavoro di Conversi, Pancini e Piccioni mise quindi in crisi un’identificazione che sembrava coerente con le conoscenze precedenti, dimostrando la necessità di distinguere particelle con proprietà differenti e aprendo nuove prospettive nello studio della struttura fondamentale della materia. L’esistenza di una particella così inattesa suscitò grande sorpresa nella comunità scientifica internazionale. Secondo un celebre aneddoto, il premio Nobel Isidor I. Rabi, di fronte alla scoperta del muone, avrebbe pronunciato la domanda diventata famosa nella storia della fisica: “e questa chi l’ha ordinata?” nella sua formulazione originale inglese “who ordered that?”. Il significato storico dell’esperimento venne riconosciuto anche dal premio Nobel Luis Alvarez, che nel 1968 attribuì proprio al lavoro dei tre giovani italiani la nascita della moderna fisica delle particelle. Una valutazione che sottolineava anche le circostanze eccezionali nelle quali la ricerca era stata portata avanti, mentre i fisici cercavano di sottrarsi alle forze di occupazione durante la guerra.
Il 5 e 6 novembre 2026 il workshop internazionale alla Sapienza
Il riconoscimento europeo viene celebrato attraverso il workshop “From the Conversi–Pancini–Piccioni Experiment to New Research Frontiers”, organizzato nelle giornate del 5 e 6 novembre 2026 con l’obiettivo di collegare l’eredità scientifica dell’esperimento del dopoguerra alle ricerche contemporanee. L’iniziativa si è aperta oggi, giovedì 5 novembre, nell’atrio dell’Edificio Guglielmo Marconi, con lo svelamento della targa della European Physical Society che ne sancisce il riconoscimento come Historic Site. Alla cerimonia hanno partecipatoil Rettore della Sapienza, il Presidente dell’EPS José María de Teresa e la Presidente della Società italiana di fisica Angela Bracco. Le attività sono poi proseguite nell’Aula Conversi e nell’Aula Amaldi, spazi che ospitano gli appuntamenti dedicati alla ricostruzione della vicenda scientifica e al confronto sulle nuove prospettive della ricerca. Tra i momenti previsti figura la proiezione del docufilm I ragazzi di via Giulia, diretto da Adolfo Conti, dedicato alla storia dei giovani ricercatori che continuarono a lavorare durante la Seconda guerra mondiale nonostante le condizioni di pericolo e le difficoltà imposte dal conflitto.
Dalla fisica del dopoguerra alle nuove frontiere della ricerca: il ruolo dei giovani scienziati
Le due giornate alla Sapienza sono dedicate anche al rapporto tra la tradizione scientifica dell’Istituto di Fisica del dopoguerra e le attività dei laboratori contemporanei. Al centro del workshop c’è il dialogo tra diverse generazioni di ricercatori, attraverso il confronto sulle conoscenze maturate nel passato e sulle nuove direzioni dello studio della materia. Un ruolo particolare è riservato a dottorandi, laureandi e ricercatori post-doc, coinvolti nella sessione poster e nelle iniziative dedicate alla ricostruzione della memoria storica del Dipartimento di Fisica. Tra queste si distingue la “Caccia all’immagine storica”, una sfida investigativa pensata per incoraggiare i giovani studiosi a ricercare documenti e testimonianze capaci di arricchire la conoscenza della storia della fisica alla Sapienza. L’iniziativa invita a esplorare gli archivi del Dipartimento e dell’Ateneo, ma anche a recuperare materiali custoditi privatamente, comprese fotografie conservate nei cassetti dei professori in pensione. Accanto alle immagini, particolare attenzione viene riservata alle memorie orali inedite, che possono contribuire a ricostruire episodi, ambienti e protagonisti della ricerca scientifica. La premiazione della “Caccia all’immagine storica” rappresenta così uno dei momenti attraverso i quali il workshop valorizza il patrimonio documentale e umano legato alla storia dell’Ateneo. Il riconoscimento conferito dalla European Physical Society all’Edificio Marconi lega definitivamente questo luogo alla vicenda di un esperimento che, partito dai raggi cosmici e sopravvissuto alle difficoltà della guerra, contribuì a trasformare la comprensione del mondo subatomico. La celebrazione del 2026 mette in relazione quella stagione della fisica italiana con l’attività delle nuove generazioni, chiamate a proseguire un percorso di ricerca che trova nelle scoperte di Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni una delle sue tappe fondamentali.