Dal cannocchiale di Galileo al ghiaccio del Polo Sud: il Nobel per la Fisica 2026 spiegato da Ca’ Foscari

Da quattrocento anni osserviamo il cosmo quasi esclusivamente con gli stessi "occhi": quelli della luce e della radiazione elettromagnetica. Quando Galileo Galilei perfezionò il cannocchiale sfruttando il purissimo vetro cristallino di Murano per studiare la superficie della Luna e i satelliti di Giove, inaugurò l'era dell'astronomia moderna.
Oggi, la fisica contemporanea compie un salto conoscitivo di pari portata grazie all'osservatorio IceCube e alla scoperta dei neutrini ad alta energia provenienti dallo spazio profondo, ricerca che è valsa il Premio Nobel per la Fisica 2026 al fisico belga Francis Halzen (University of Wisconsin-Madison). 
Alessandro Codello, fisico e ricercatore del Dipartimento di Scienze Molecolari e Nanosistemi, ci guida alla scoperta di IceCube e dell'eredità di Francis Halzen, ricucendo il filo rosso che lega la rivoluzione scientifica galileiana, il vetro di Murano e i segreti dell'Universo profondo.

Venezia, la forza debole e l'eredità di Galileo

Normalmente pensiamo a Venezia soprattutto come capitale dell'arte o della musica, ma la Laguna ha segnato in modo indelebile la storia della matematica e della fisica. Non è un caso che il ‘Dialogo sopra i due massimi sistemi’ di Galileo sia ambientato nei palazzi veneziani, né che qui si siano stampati per la prima volta i testi fondamentali di Euclide o il ‘Sidereus Nuncius’. Galileo intuì che lo strumento d'ingrandimento arrivato nei mercati veneziani dai mercanti olandesi poteva trasformarsi in uno strumento astronomico. Per farlo, aveva bisogno di un'ottica d'eccellenza: andò personalmente a Murano a procurarsi il vetro cristallino, lavorandolo poi con perizia per creare le lenti necessarie a catturare i fotoni provenienti da Giove. Per quasi quattro secoli l'astronomia ha continuato a ‘guardare’ il cielo basandosi unicamente sulla forza elettromagnetica (luce visibile, onde radio, raggi gamma).
Oggi viviamo una nuova rivoluzione. Mentre dieci anni fa abbiamo imparato ad 'ascoltare' l'Universo grazie alla prima rilevazione delle onde gravitazionali, l'impresa di IceCube ci permette per la prima volta di ‘sentire’ l'Universo attraverso l'interazione debole, portando a maturità l'era dell'astronomia multimessaggera. Oggi un medesimo evento cosmico possiamo sia 'vederlo' con la luce, sia 'ascoltarlo' con le onde gravitazionali, sia 'sentirlo' – come punzecchiati – dalle particelle.

Un chilometro cubo di ghiaccio al Polo Sud: come funziona IceCube

Tra le quattro forze fondamentali della natura (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole), la forza debole è quella responsabile dei processi di decadimento nucleari. Si manifesta attraverso l'emissione di neutrini: particelle prive di carica elettrica e con una massa quasi nulla, capaci di viaggiare per miliardi di anni luce senza venire deviate o assorbite dalla materia.
Essendo particelle estremamente "schive", per intercettarle occorre un rivelatore di dimensioni gigantesche. L'intuizione da Nobel di Francis Halzen è stata capire che non era possibile fabbricare un’ ottica artificiale di quelle dimensioni, ma che la natura ce ne forniva già una pronta all'uso: la calotta glaciale dell'Antartide.

Quando un neutrino ad altissima energia attraversa il ghiaccio produce un lampo di luce caratteristico, la radiazione Cherenkov: si tratta di quella tenue iridescenza azzurra visibile anche nelle vasche d'acqua dei reattori nucleari a fissione. Questo lampo è l’impronta rilevabile del passaggio del neutrino.
Tra il 2004 e il 2010, il team di IceCube ha trivellato il ghiaccio del Polo Sud fino a 2,5 chilometri di profondità, immergendo una griglia tridimensionale di sensori ottici sferici all'interno di un chilometro cubo di ghiaccio purissimo.
Dal 2013 ad oggi ha poi registrato i primi neutrini cosmici ad altissima energia e ne ha individuato la provenienza: i nuclei galattici attivi, enormi buchi neri supermassicci al centro di galassie lontane che accelerano la materia in maniera estrema.

Le implicazioni per la cosmologia e la fisica teorica sono enormi. Con la radiazione elettromagnetica non riusciamo a spingerci oltre il Fondo Cosmico a Microonde (CMB), momento in cui l'Universo primordiale si è raffreddato abbastanza da diventare trasparente ai fotoni. Prima di allora, l'Universo era una "zuppa" opaca e densa. I neutrini e le onde gravitazionali sono gli unici vettori capaci di attraversare quel muro primordiale e permetterci, in futuro, di osservare l'Universo nella sua primissima infanzia.

Un Nobel alla fisica fondamentale

In un'epoca in cui i riconoscimenti scientifici vengono spesso divisi tra grandi cordate o indirizzati verso applicazioni tecnologiche immediate, l'assegnazione del Nobel a Francis Halzen sottolinea il valore della ricerca di base.
È una scelta che premia la fisica vera, pura e sperimentale. Non una scelta dettata da mode del momento, ma il riconoscimento a una visione di lunghissimo periodo che ha aperto una nuova finestra permanente sulla conoscenza del mondo.