Le origini del Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa

“Questo contributo ripercorre la storia della Fisica all’Università di Pisa dal XVIII secolo fino all’istituzione del Dipartimento di Fisica (1982). La ricostruzione storica è stata curata da Claudio Luperini (claudio.luperini@unipi.it), con una bibliografia relativa al periodo 1740–1946, mentre le notizie e le immagini del periodo 1947–1982 sono tratte dagli scritti di Storia della Fisica di Paolo Rossi.”

1740

Gasparo Cerati, Provveditore dello Studio Pisano, in una relazione scritta alla fine del 1740 rilevava come nella Sezione di Filosofia sarebbe stato utile destinare una nuova Cattedra in cui si insegnassero la Fisica Sperimentale, la Storia Naturale e gli elementi della Chimica.

1748

Il 24 ottobre 1748 venne istituita la Cattedra di Fisica Sperimentale che fu assegnata a Carlo Alfonso Guadagni il quale divenne così il primo professore di Fisica a Pisa.
Come sede per le lezioni sperimentali e abitazione del Guadagni, fu scelto lo stabile in via Santa Maria di fianco all’edificio della Specola.

1795

Nel 1795 la Cattedra passò a Leopoldo Vaccà Berlinghieri, già Aiuto della Cattedra dal 1791. La sua passione per la politica e per l’arte della guerra però superava di gran lunga quella per la Fisica e così presto abbandonò la Cattedra per aggregarsi ad un Battaglione di truppa durante la prima invasione francese del 1799.

1800

La cattedra nel 1800 fu assegnata a Gaetano Savi che però si occupava di Botanica.

1810

Nel 1810 fu la volta di Giuseppe Gatteschi il quale mantenne la Cattedra fino al 1827, ma anche in questo caso non abbiamo notizie di attività significative.

1831

Finalmente nel 1831, dopo 5 anni del prof. Olinto Dini, per la Cattedra di Fisica Sperimentale fu nominato Luigi Pacinotti. Nonostante abbia tenuto la Cattedra solamente fino al 1840, quando fu nominato professore di Fisica Tecnologica, fece fare all’insegnamento della Fisica un salto di qualità e si preoccupò anche di migliorare le macchine del Gabinetto di Fisica, mantenendo in efficienza quelle già presenti, acquistandone di nuove da produttori come il Pixii di Parigi, il Nobili e l’Amici di Firenze, il Bellani di Milano e il Wolf di Firenze e facendone costruire di nuove dagli artigiani pisani come Giuseppe Bartoli, Paolo Corsini, Girolamo Martini e, infine, anche dai macchinisti del Gabinetto, Mariotti e Canali.

1839

Nel 1839 la Riforma “Giorgini” dell’Università di Pisa istituì la nuova Cattedra di Fisica Tecnologica e la assegnò a Luigi Pacinotti e per la Cattedra di Fisica Sperimentale fu chiamato Carlo Matteucci.

1841

Il 2 Luglio 1841, su insistenti richieste di Carlo Matteucci, venne decisa la costruzione di un nuovo Istituto. “[…] erigere di nuovo l’edifizio occorrente negli Orti annessi alla Fabbrica degli attuali Gabinetti di Fisica e di Chimica […] una nuova edificazione da appoggiarsi ai Gabinetti medesimi […] tenuti presenti gli opportuni concerti con i Professori Matteucci, Pacinotti e Savi” (1).I lavori iniziarono proprio nel 1841 e si conclusero nel 1844. Con lodevole lungimiranza si pensò che in futuro le necessità di spazio sarebbero potute aumentare e così si predispose l’edificio per la costruzione di un eventuale secondo piano.

1894

Nel 1894 Angelo Battelli succedette a Riccardo Felici alla guida dell’Istituto. “[…] l’Istituto quale l’aveva lasciato il Matteucci non era vasto abbastanza per contenere il vario lavoro di una numerosa scuola […] Già abbiamo detto come la necessità di un ampliamento fosse stata prevista dal Matteucci, e come nel fondare l’Istituto egli avesse tutto disposto per rendere facile tale compito ai suoi successori” (2).

“Perciò il Battelli in data 23 Marzo 1894, pochi mesi, cioè, dopo la sua nomina, interessava il Consorzio dell’Università per l’indispensabile ampliamento dell’Istituto” (3). “Durante il 1895 la sopraelevazione era compiuta e le nuove stanze furono dotate di tutto il necessario per un Laboratorio di Fisica. […] In quell’anno stesso 1896 furono concesse altre 3000 lire per elevare anche il fianco dell’Istituto […] E così l’ampliamento previsto dal Matteucci era compiuto” (4).
“Ma la sistemazione definitiva dell’Istituto fu raggiunta soltanto nel 1905, quando lo Stato e il Consorzio Universitario permisero il prolungamento dell’edificio nel fianco Sud, per tutta la lunghezza della Piazza S. Simone. […] Quest’ultima parte della fabbrica fu compiuta nel 1908”(5).

1917

Nel 1917, dopo la morte di Angelo Battelli, venne nominato professore di Fisica e direttore dell’Istituto Luigi Puccianti che rimase in carica fino al 1946.

1947 / 1950

(6)

Direttore incaricato: NELLO CARRARA

Adriano Gozzini (7) (1917÷1994, allievo della Normale, laureato nel 1940 e subito richiamato alle armi, nel 1943 fu internato in Germania per non aver voluto giurare fedeltà come ufficiale dell’esercito alla Repubblica Sociale), tornato dalla guerra nel 1945 trovò un Istituto che, oltre a Puccianti, comprendeva pochi assistenti (8). Gozzini ottenne una posizione di assistente supplente e avviò la ricerca nel suo laboratorio di microonde (primo in Italia) insieme ad un piccolo gruppo di giovani neolaureati che, però, non rimasero molto all’Università di Pisa (A. Battaglia, G. Alzetta, Renato Angelo Ricci). Gozzini utilizzava materiale proveniente dall’esercito americano, acquistato nel campo di Tombolo (strumentazione di laboratorio basata sulla più moderna tecnologia americana). La sua ricerca ebbe un notevole impulso con la venuta alla direzione dell’Istituto di Nello Carrara (1900-1993, allievo della Scuola Normale, compagno di studi di Enrico Fermi), grande studioso delle microonde (termine da lui coniato nel 1932), che, tra l’altro, stipulò un contratto con il Centro microonde (da lui fondato nel 1947) del CNR di Firenze e l’USAF (United States Air Force), di cui buona parte della strumentazione venne trasferita proprio nel laboratorio di Gozzini.

1951 / 1958

Direttore: MARCELLO CONVERSI (9) (10)

Alla fine del 1950, chiamato alla cattedra di Fisica Sperimentale, diventò anche direttore dell’Istituto di Fisica Marcello Conversi (1917-1988, laureato a Roma nel 1940). Conversi aveva collaborato allo studio dell’impiego delle lenti magnetiche nella fisica della radiazione cosmica con Gilberto Bernardini e con Ettore Pancini e Oreste Piccioni dal 1942 al 1946 compiendo un’importante serie di esperimenti che, di fatto, segnarono la nascita della fisica delle alte energie. Vale la pena ricordare che l’idea delle lenti magnetiche si deve a Puccianti.

1951

L’unico gruppo di ricerca attivo all’arrivo di Conversi era quello di Gozzini, la cui ricerca assunse ben presto rilievo internazionale, come dimostrano le visite di Charles H. Townes (premio Nobel per la Fisica nel 1964), di Nicolaas Bloembergen (premio Nobel per la Fisica nel 1981) e, in particolare, di Alfred Kastler (premio Nobel per la Fisica nel 1966). Kastler, attirato dai risultati delle ricerche di Gozzini sull’effetto Faraday in sostanze paramagnetiche nella regione delle microonde (1951), gli consigliò di fare misure anche sull’effetto Cotton-Mouton (effetto Faraday trasversale) da lui predetto. Gozzini osservò questo effetto qualche tempo dopo. Altre ricerche di Gozzini riguardarono l’uso di microonde polarizzate circolarmente nella risonanza paramagnetica elettronica.

1953

Nasce a Pisa un nuovo filone di attività di ricerca attorno all’invenzione della camera a bolle, realizzata da Glaser nel 1952 e proprio nel 1953 a Pisa venne costruita una camera a bolle, un po’ più grande di quella di Glaser, ad opera di Giuseppe Martelli e del neolaureato Luciano Bertanza (11).

1953

È di questo periodo l’inizio della realizzazione di un elettrosincrotrone (12), portata avanti dall’INFN (istituito nel 1951, con 4 sezioni: Roma, Padova, Milano e Torino; Pisa era Sottosezione di Roma) nella persona di Giorgio Salvini, professore a Pisa dal 52 al 55. Il gruppo che si occupava del progetto dell’elettrosincrotrone nel ’55 si trasferì a Roma, in seguito alla decisione di installare l’acceleratore a Frascati.

1955

Per una possibile installazione dell’elettrosincrotrone a Pisa si erano raccolti fondi dalle province di Pisa, Lucca e Livorno e così, una volta sfumata tale possibilità, su consiglio di Enrico Fermi, si decise la costruzione di un calcolatore elettronico (CEP – Calcolatrice Elettronica Pisana) presso l’Istituto di Fisica; il progetto iniziò nel 1955 con l’istituzione del CSCE (Centro Studi Calcolatrici Elettroniche) e una collaborazione con la ditta di Adriano Olivetti. L’attività del Centro fu certamente più importante della costruzione della CEP, in quanto diede vita ad un gruppo, sempre più numeroso, di ricercatori nel campo delle calcolatrici elettroniche. Uno dei frutti di questa esperienza fu il primo corso di laurea italiano in Scienze dell’Informazione, iniziato a Pisa nell’anno accademico 1969/70.

1955

Il gruppo di ricerca di Pisa si consolidò con il ritorno di Arriguccio Battaglia e Gerardo Alzetta e con i neolaureati Erseo Polacco, Giuseppe Fornaca e Mario Iannuzzi. Pure si consolidarono i rapporti internazionali grazie ai periodi trascorsi all’estero dai membri del gruppo (Polacco a Parigi e Oxford, Fornaca a Parigi, Battaglia ad Amsterdam e Iannuzzi a Oxford).
Il risultato molto importante di quel periodo (13) fu la realizzazione, da parte di Conversi e Gozzini, di un nuovo tipo di rivelatore di particelle (14) (15), la camera odoscopica (la flash chamber), che aveva una risoluzione spazio-temporale mai ottenuta prima. Il primo test fu effettuato con successo il 25 marzo 1955.
Va ricordato, inoltre, che nel 1955 (16) si trasferì a Pisa, da Napoli, il professore di fisica teorica Luigi Arialdo Radicati di Brozolo, ed è a lui che si deve la nascita della moderna scuola pisana di fisica teorica.

1957

La ricerca di Gozzini/Conversi proseguì con il contributo di Sergio Focardi, Giampaolo Murtas, Carlo Franzinetti, Gabriella Barsanti, Carlo Rubbia (premio Nobel per la fisica nel 1984) e Gabriele Torelli. Nel 1957 i risultati del gruppo Focardi, Rubbia, Torelli e Bella suggerivano la realizzazione dell’evoluzione della flash chamber nella spark chamber, ma una cattiva valutazione dei costi e delle difficoltà da parte di Conversi, Gozzini e Giuseppe Martelli bloccò il lavoro e la spark chamber fu presentata per la prima volta nel 1959 da Fukui e Miyamoto.

1959

Quando Conversi si trasferì a Roma, il 1° febbraio 1959, sulla cattedra di Fisica sperimentale subentrò Carlo Franzinetti (17)(1923-1980) che tenne l’insegnamento fino al 1962. Dalla collaborazione fra Franzinetti e Giuseppe Moruzzi (fisiologo) prese vita una brillante scuola di neurofisiologia; ma, probabilmente, il merito più grande di Franzinetti fu l’aver contribuito alla nascita e alla crescita di un gruppo pisano di fisica sperimentale delle alte energie(18).

1960 / 1962

Direttore: ADRIANO GOZZINI

Con il trasferimento di Conversi (1° febbraio 1959) a Roma, la direzione dell’Istituto passò per un anno ad Arialdo Radicati di Brozolo che però, di lì a breve, si pose in congedo per motivi di studio. Così la direzione passò, già nel 1960, a Adriano Gozzini. A luglio del 1960 Gozzini organizzò a Varenna una scuola dedicata alla spettroscopia a radiofrequenza e a settembre, presso la Scuola Normale, il IX Colloquio Ampère. Gozzini spesso interagì anche con il tessuto politico-economico-sociale del territorio e, proprio in quel periodo, assunse a contratto, all’Istituto di Fisica, anche alcuni operai della Fiat che erano stati licenziati per motivi politici. Si tenga presente che nell’a.a. 1960/61 il personale tecnico, amministrativo e servizi generali contava 8 persone mentre l’a.a. successivo il personale non docente dell’istituto di fisica era formato da 55 persone.

1962 / 1972

Direttore: NESTORE BERNARDO CACCIAPUOTI(19)

Cacciapuoti (1913-1979) era stato allievo della Scuola Normale dal 1932; laureatosi nel 1936 si era trasferito all’Università di Palermo come assistente di Emilio Segré. Nel 1949 aveva vinto la cattedra di Fisica sperimentale a Trieste. Cacciapuoti ebbe anche incarichi a Washington nel quadro della cooperazione scientifico-tecnologica con gli Stati Uniti. Nel 1962 venne a Pisa e nel 1966 passò alla cattedra di Fisica Generale I.

1964

Nel periodo della direzione Cacciapuoti uno degli eventi più importanti che si svolse a Pisa (17-21 settembre 1964) fu un convegno internazionale organizzato nell’ambito del IV centenario della nascita di Galileo. Parteciparono un centinaio di fisici da tutto il mondo, di cui alcuni già molto famosi (G.C. Wick, N.N. Bogolioubov, G.F. Chew, R. Gatto, V.F. Weisskopf e R.P. Feynman). In questo periodo ci fu anche una discreta crescita sia di cattedre che di incarichi di insegnamento a seguito di una non trascurabile espansione del sistema universitario. Così anche all’Istituto di Fisica arrivò un buon numero di nuovi docenti; inoltre, i gruppi di ricerca in fisica sperimentale delle alte energie, che si erano venuti a formare a Pisa nel decennio precedente, allargarono le loro attività a livello internazionale.

1969

Nel 1969 il corso di Astronomia, tradizionalmente tenuto dai matematici, e la direzione dell’omonimo Istituto furono affidati ad Elio Fabri, professore aggregato e incaricato di Fisica Teorica (ma con interessi verso la relatività e la cosmologia). Con Fabri il corso venne ad assumere un forte contenuto fisico attirando, così, un certo numero di studenti di fisica verso una laurea del settore. Naturalmente nacque anche un gruppo di ricerca in astronomia e astrofisica. Da ricordare anche l’importante attività di Fabri sulla didattica della fisica, in particolare per le scuole superiori (libri e corsi di aggiornamento per gli insegnanti).
L’Istituto di Astronomia fu disattivato nel 1989 confluendo all’interno del Dipartimento di Fisica (in quel periodo l’Istituto e il Dipartimento avevano la stessa sede in piazza Torricelli).

1972 / 1982

L’ultimo decennio dell’Istituto di Fisica

In questo decennio si susseguirono come direttori: Erseo Polacco (1972-73), Italo Mannelli (1973-77), Arriguccio Battaglia (1977-79), Gherardo Stoppini (20)(1979-80) e Gabriele Torelli (1980-82). Anche in questo decennio ci fu un notevole aumento di cattedre universitarie e anche un aumento delle collaborazioni internazionali da parte dei gruppi di ricerca sperimentali delle alte energie.

1975

Per la fisica della materia molto importante fu la scoperta della cosiddetta “riga nera” da parte di Alzetta, Arimondo, Gozzini, Moi, e Orriols(21).

1982

Con Decreto Rettorale del 16 novembre 1982 e con effetto il 1° dicembre 1982, l’Istituto di Fisica fu disattivato e tutto il personale, docente e tecnico-amministrativo, le strutture e i beni inventariati confluirono nel Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa. Lorenzo Foà ne fu il primo direttore.

[1] Augusto Occhialini, «Notizie sull’Istituto di Fisica Sperimentale dello Studio Pisano», Francesco Mariotti Stampatore, Pisa, 1914.

[2] C. Pighetti, «Carlo Matteucci e il risorgimento scientifico», “Quaderni di Storia della Scienza e della Medicina XIV”, Università degli Studi di Ferrara, 1976.

[3] R. Vergara Caffarelli, «Storia della scienza e strumenti scientifici a Pisa», “Instrumenta: il patrimonio storico scientifico italiano, una realtà straordinaria”, a cura di Giorgio Dragoni, Ed. Grafis, Bologna, 1991.

[4] R. Vergara Caffarelli, «Didattica a Pisa nella seconda metà del ‘700», “Giornale di Fisica”, Vol. XXXVIII, n.3, Luglio-Settembre 1997, pp. 171-182, Editrice Compositori, Bologna, 1997.

[5] R. Vergara Caffarelli (a cura di), Carlo Alfonso Guadagni, «Saggio di naturali esperienze», Ed. ETS, Pisa, 1998.

[6] R. Vergara Caffarelli, «Luigi Puccianti, docente di Fisica, maestro di E. Fermi»,
 Il Rintocco del Campano, anno XXIX, pag. 17-37, Ed. ETS, Pisa, 1999.

[7] «Storia dell’Università di Pisa 1737-1861», vol. 2, tomo terzo, a cura della Commissione rettorale per la storia dell’Università di Pisa, Edizioni PLUS Università di Pisa, Pisa, 2000.

[8] R. Vergara Caffarelli, «Carlo Alfonso Guadagni, i suoi strumenti e i suoi manuali di fisica», “Giuseppe Toaldo e il suo tempo. Nel bisentenario della morte: scienze e lumi tra Veneto e Europa“, Atti del Convegno Padova, 10-13 Novembre 1997, Ed. Bertoncello, Cittadella (PD), 2000.

[9] L. Gorgolini (a cura di), «Angelo Battelli (1862-1916). L’uomo, lo scienziato, il politico», Atti del convegno di studi, Macerata Feltria, 24 aprile 2004, Ed. Società di studi storici per il Montefeltro – San Leo, Frontino (PS), 2005.

[10] C. Luperini, «La fisica sperimentale a Pisa in età lorenese da Carlo Alfonso Guadagni al giovane Pacinotti», in “Sovrani nel giardino d’Europa Pisa e i Lorena” a cura di R. P. Coppini e A. Tosi, Pacini editore, Pisa, 2008.

[11] C. Luperini, «Luigi Pacinotti (1807-1889) professore di fisica all’Università di Pisa», Edizioni Accademiche Italiane, Saarbrücken, 2013.

[12] C. Luperini, «Le due specole dell’Università di Pisa», “Il rintocco del Campano”, Anno L, Genn.-Dic. 2020, pp. 64-78, Edizioni ETS, Pisa, 2021.

Ultimo aggiornamento: 31/10/2025