Blog divulgativo sulla matematica applicata

Intervista alla prof.ssa Alessandra Celletti dell'Università di Roma Tor Vergata: "Matematica è per definizione innovazione"

Siamo molto onorati di pubblicare questa intervista alla prof.ssa Alessandra Celletti docente di Fisica Matematica e di Meccanica Celeste all'università di Roma Tor Vergata e  Presidente dal 2001 al 2013  della Società Italiana di Meccanica Celeste e Astrodinamica (SIMCA) nonché, da  aprile 2019,  membro del CdA dell'Agenzia Spaziale Italiana.

La ringraziamo per la sua disponibilità nonostante i suoi molti impegni.


 

Come è nata la passione per la matematica e, più in particolare,  per la meccanica celeste?

Alessandra Celletti

Alessandra Celletti

La mia passione nasce da quando ero bambina; già all’età di 5-6 anni mi chiesero cosa volessi fare da grande e la mia risposta fu di diventare una matematica per studiare il cielo. Da allora, non ho mai cambiato idea: matematica e astronomia sono per me un binomio ineguagliabile.

Che scuola superiore ha fatto? In base alla sua esperienza la scuola italiana fornisce una buona preparazione?

Ho frequentato il Liceo Scientifico, mi ha dato una buona preparazione, ma non ha particolarmente influito sulle mie scelte.

Come è stata la sua successiva esperienza in Italia o all'estero?

Dopo la laurea a Roma, ho trascorso tre anni presso il Politecnico Federale di Zurigo, l’ETH. Penso che siano stati anni estremamente importanti per la mia formazione scientifica. Grazie ad una borsa di studio, a Zurigo ho conseguito il dottorato di ricerca in Matematica. L’ambiente scientifico dell’ETH è estremamente stimolante; l’ETH era ed  è tuttora un luogo fantastico dove studiare e fare ricerca, tra i primi in Europa e nel mondo.

Dal suo curriculum leggiamo che la sua tesi di laurea ha come titolo "Applicazioni della teoria delle perturbazioni di Hamilton-Jacobi e della teoria KAM della stabilità ad alcuni problemi di Meccanica Celeste" e che, successivamente  ha svolto il dottorato al Politecnico Federale di Zurigo avendo come relatore il prof. Moser che insieme con Kolmogorov e Arnold ha dato un contributo fondamentale al Teorema KAM. Le "osiamo" chiedere di provare a spiegare ai nostri lettori la fondamentale importanza di questo teorema  e della teoria KAM che da questo discende?

La Meccanica Celeste è assai complessa e lo studio della dinamica dei corpi celesti richiede approfondite teorie matematiche. Non sempre si riesce a risolvere esattamente un problema, ma piuttosto si riesce a trovare una soluzione approssimata. Con questo spirito, nel XVIII e XIX secolo è stata sviluppata la teoria delle perturbazioni, che consente di studiare la stabilità e il caos di modelli matematici attraverso approssimazioni successive. Sviluppi più recenti di queste teorie sono stati ottenuti verso la metà del secolo scorso; il più importante va sotto il nome di teoria KAM, dove l’acronimo deriva dalle iniziali dei tre matematici che l’hanno sviluppata: Kolmogorov, Arnold e Moser. Il teorema fornisce un importante risultato sulla stabilità di alcuni sistemi dinamici con molte applicazioni anche alla Meccanica Celeste.

Quali sono i campi di interesse che sono il soggetto della sua ricerca?

In genere ho due linee di ricerca che porto avanti in parallelo e che si alimentano vicendevolmente: una teorica, l’altra applicativa. Quella teorica riguarda la teoria della stabilità dei sistemi dinamici, in particolare la teoria delle perturbazioni e il teorema KAM. La seconda linea di ricerca riguarda problemi concreti della Meccanica Celeste, ovvero di quella disciplina che studia il movimento di oggetti naturali e artificiali del sistema solare (o di sistemi planetari extra-solari).

Può spiegare ai nostri lettori il risultato da lei ottenuto di cui va più fiera?

Si tratta di un problema molto attuale perché riguarda la Luna, di cui ricorre il 21 Luglio 2019 il cinquantesimo anniversario del primo uomo sulla Luna. Da molti anni studio perché la Luna rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra. In termini tecnici è un fenomeno che si chiama “risonanza”, un termine che fa riferimento alla musica, proprio per sottolineare che la Terra e la Luna sono in sintonia tra loro, allo stesso modo in cui due note si accordano per formare una melodia. Negli ultimi anni, grazie a collaborazioni sviluppate nell’ambito di progetti europei, mi sono occupata di problemi più applicativi, ad esempio la costruzione dinamica delle “autostrade interplanetarie”, che sfruttano la teoria del caos per andare in viaggio nel sistema solare a costi ridotti.

Che consigli darebbe ad un nostro giovane lettore interessato a intraprendere il percorso di studio della matematica?

Di studiare e dedicare le proprie energie allo studio della matematica, perché è bella, divertente, rilassante e oltre a questo gli sbocchi professionali sono tantissimi. Molti miei studenti e molte mie studentesse sono ormai avviati in carriere di grande responsabilità e soddisfazione.

Qual è la formula matematica più bella che vorrebbe condividere con i nostri lettori?220px-GodfreyKneller-IsaacNewton-1689

La formula, scoperta da Isaac Newton, che fornisce la legge di gravitazione universale: è come leggere la poesia del cosmo, è come ammirare il quadro dell’universo: due corpi si attraggono in maniera proporzionale al prodotto delle masse ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

In Italia (ma non solo) esiste ancora il problema del "divario di genere" nelle discipline scientifiche STEM (matematica, fisica, ingegneria, informatica..). Per esempio nel caso della facoltà di  Matematica pur essendo gli iscritti quasi equamente suddivisi, la percentuale di donne nel ruolo di ordinario o associato è ancora bassa. Per fare un altro esempio anche fra i vincitori delle nelle olimpiadi della matematica si riscontra una predominanza maschile in totale contrasto con l'evidente presente nelle scuole superiori di studentesse di ottimo livello. In quanto membro della Commissione Scientifica dell' European Women in Mathematics? della European Mathematical Society, le volevamo chiedere se conferma questa situazione e se, dal suo punto di vista,  nel frattempo ci sono segnali di cambiamento.

E’ veramente superficiale dire che gli uomini siano più portati verso certe discipline, tipicamente scientifiche, e le donne per altre tipicamente letterarie. Non esiste alcun fondamento scientifico e bisognerebbe astenersi dal fare affermazioni non supportate dalla scienza. A mio avviso, il ruolo prevalente è giocato dall’educazione e dal contesto sociale che ancora adesso differenzia molto, troppo, gli uomini e le donne. E non solo nella scienza.

Lei è anche molto attiva nel campo della divulgazione.  Nel 2008 ha pubblicato un libro dal titolo "Ordine e caos nel sistema solare" finalista al premio Galileo e collabora con il sito MaddMaths.  Per questo motivo chiediamo la sua opinione sulla situazione della divulgazione della matematica in Italia? 

celletti-ordine-caosMi rammarico che in Italia si faccia poca divulgazione scientifica. Bisognerebbe far comprendere quanto sia invece importante illustrare la bellezza della scienza e quanto essa sia importante per l’innovazione e per lo sviluppo tecnologico. La Matematica stessa è per definizione innovazione, basta saper aspettare che venga correttamente usata. In Francia, Germania, Regno Unito, alcuni dei migliori scienziati svolgono attività di divulgazione, mentre in Italia purtroppo non c’è questa tradizione e disponibilità; di conseguenza, i ragazzi e le ragazze spesso non sono particolarmente stimolati ad iscriversi a materie STEM.

Nella vita di ognuno ci sono degli incontri che cambiano la vita e ci aiutano a intraprendere la nostra strada.  Puoi raccontarci qualcuno di questi?

Due persone che mi hanno impressionato moltissimo sono Rita Levi Montalcini e Margherita Hack. Ho avuto la fortuna di conoscerle entrambe, in contesti diversi; erano due persone fantastiche, un modello di scienziate che ho sempre guardato con ammirazione e profondo rispetto.

Quali sono i suoi progetti di ricerca per il futuro?

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Logo progetto Stardust-R tratto dal sito http://www.stardust-network.eu

Sto per iniziare l’attività di ricerca nell’ambito di un progetto Europeo chiamato STARDUST-R. Si tratta di un network formato da diverse università, centri di ricerca e industrie spaziali, coordinato dal Prof. Massimiliano Vasile dell’Università di Strathclyde in Gran Bretagna. Nell’ambito di questo progetto europeo studieremo il problema dei detriti spaziali, ovvero di tutto il materiale che viene abbandonato nello spazio. Bisogna fare attenzione, perché alcuni di questi detriti potrebbero entrare in collisione con satelliti operativi o addirittura con sonde con equipaggio umano. Nell’ambito di STARDUST-R, la nostra unità dell’Università di Roma “Tor Vergata” si occuperà dello studio matematico dei detriti spaziali per capire se le loro orbite sono regolari o caotiche, e magari usare queste informazioni per programmare il loro eventuale spostamento in orbite dove non possano fare troppi danni.

CC BY-NC-SA 4.0
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

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