Ugo Fano

Nato in una agiata famiglia ebraica di Torino, il nonno Ugo era stato garibaldino (conservava un ritratto con dedica di Garibaldi), il padre Gino Fano era un famoso matematico che aveva studiato con Felix Klein a Göttingen e tradotto in italiano il suo ‘programma di Erlangen’, il fratello Roberto (Robert) Mario (1917) è stato professore emerito di ingegneria elettronica e scienza dei computer al MIT di Boston, uno dei fondatori con Claude Shannon della teoria dell’informazione. Inoltre suo cugino era Giulio Racah.

Trascorse gran parte dell’infanzia nella grande villa del nonno, Villa Fano, a Colognola, in provincia di Verona, dove iniziò ad amare le gite in montagna e le arrampicate, passione che non lo abbandonò mai. Di debole costituzione, venne istruito privatamente nei primi anni della scuola elementare.

Studiò all’Università di Torino dove conseguì la laurea in matematica nel 1934 sotto la guida di Enrico Persico con una tesi ‘Sul Calcolo dei Termini Spettrali e in Particolare dei Potenziali di Ionizzazione Nella Meccanica Quantistica ’.

Si trasferì poi a Roma per lavorare con Enrico Fermi nel gruppo di Via Panisperna, e nonostante gli stimolanti rapporti con Fermi considerava Edoardo Amaldi, che gli aveva dato il soprannome di ‘Urango-fanoide’, il suo mentore.

In questo periodo sviluppò la sua principale teoria della risonanza di forma in meccanica quantistica, esposta in due lavori, uno sul Nuovo Cimento del 1935 e uno rivisto ed esteso del 1961, che sarà uno degli articoli di Physical Rewiew più citati. La formula dei ‘profili di Fano’ che predice la forma delle linee spettrali ha avuto applicazioni in fisica atomica, nucleare e degli stati condensati, fino alla superconduttività.

Nel 1936 si recò a Lipsia per una collaborazione con Werner Heisenberg dove fu trattato, secondo le sue parole, ‘da italiano e non da ebreo’, ebbe incontri con Arnold Sommerfeld, Niels Bohr, Edward Teller e George Gamow e successivamente visitò il laboratorio di Joliot e Curie a Parigi.

Sposò nel 1939 Camilla (Lilla) Lattes, un’insegnante laureata in fisica, che collaborò con lui alla stesura di un manuale Basic Physics of Atoms and Molecules (L. e U. Fano. Wiley, New York 1959), ripubblicato nel 1972 a Chicago col titolo: Physics of Atoms and Molecules.

L’appendice III del libro presenta la descrizione elementare della collisione di particelle cariche, utilizzata in seguito da Richard Feynman nelle famose lezioni pubblicate come Feynman’s Lost Lecture: Motion of Planets Around the Sun (tr. it. D. L. Goodstein, J. R. Goodstein. Il moto dei pianeti intorno al Sole. Una lezione inedita di Richard Feynman, Zanichelli, Bologna 1997). Ebbero due figlie Mary e Virginia.

Nello stesso 1939 emigrò negli Stati Uniti, via Argentina, per sfuggire alle leggi razziali del governo fascista e divenne successivamente cittadino americano.

Frequentò la scuola estiva di Ann Arbor in Michigan, quando Heisenberg e Amaldi visitarono Fermi e, rendendosi conto che le ricerche nucleari avrebbero portato inevitabilmente ad applicazioni militari, decise di occuparsi di altri settori.

Il suo primo impiego lo trovò alla Carnegie Institution, Dipartimento di Genetica a Cold Spring Harbor vicino a New York, nel gruppo di Milislav Demerec sull’effetto dei raggi X su materiale genetico, seguendo l’idea pionieristica di Max Delbrϋck. Già a Roma era stato incoraggiato da Fermi, a seguito di un seminario di Pascual Jordan, a studiare le applicazioni delle radiazioni X e dei neutroni in biofisica, insieme ad un altro torinese, Salvador Luria (Premio Nobel nel 1969 insieme a Delbrϋck e Hershey), suo compagno di scuola.

Nel ’44, esonerato dal servizio militare attivo perché la moglie aspettava un figlio, fu assegnato al U.S. Army Ballistic Research Laboratory presso l’Aberdeen Proving Ground in Maryland, e dopo la guerra nel 1946 si trasferì al National Bureau of Standards (NBS), primo fisico teorico ad essere assunto, dove rimase fino al 1966, approfondendo e rifinendo il già citato lavoro sulle linee spettrali, ma anche lavorando sul ‘potere frenante’ sulla radiazione da parte di particelle cariche e sulla meccanica quantistica di sistemi a molti corpi, studi che derivavano dalle sue ricerche in biofisica.

Il suo gruppo di ricerca includeva un numero di donne e afroamericani elevato persino per gli attuali standard, ma poco tollerato nella Washington delle segregazioni razziali nei pubblici uffici degli anni ’50.

In quel periodo lavorava in stretto contatto con i gruppi sperimentali, nell’era delle risonanze quando si scoprivano nuovi stati atomici eccitati in esperimenti di scattering da radiazione di sincrotrone o da elettroni da lui incoraggiati. Convinse anche il suo vecchio amico Edoardo Amaldi e Mario Ageno a usare il sincrotrone di Frascati come sorgente di radiazione di sincrotrone per la spettroscopia di atomi e solidi.

Nel 1966 fu chiamato come Professore di Fisica all’Università di Chicago, nel James Franck Institute, dove fondò una scuola di fisica atomica e molecolare, in campi nuovi come la spettroscopia laser. La sua importanza è testimoniata dal grande numero di fenomeni che sono identificati dall’aggiunta del suo nome (profilo di risonanza di Fano, fattore di Fano, effetto Fano, grafico di Fano-Lu, meccanismo Fano–Lichten, teorema di Fano ecc.) e dalle oltre 250 pubblicazioni e cinque manuali da lui pubblicati (tra cui quello col cugino Giulio Racah: Irreducible Tensorial Sets, Academic Press, New York 1959 e Symmetries in Quantum Physics, con Ravi Rau, Academic Press, New York 1996).

Nella sua attività didattica ebbe numerosi studenti e dottorandi che ora hanno un ruolo di rilievo nella fisica atomica negli Stati Uniti, Giappone ed Europa, come Mitio Inokuti, Ravi Rau e altri. Dal 1972 al ’74 fu anche Direttore del Dipartimento di Fisica. Pur andando in pensione nel 1982 continuò come Professore emerito la sua attività di ricerca almeno fino al 2000.

Tornava spesso in Italia in estate, presso la villa di Colognola, e regolarmente visitava i Laboratori di Frascati dove, tra il 1972 e il ’75, seguiva con interesse il gruppo di fisici impegnati sulla radiazione di sincrotrone: Adalberto Balzarotti, Emilio Burattini, Mario Piacentini e Antonio Bianconi.

È stato membro della National Academy of Sciences, membro associato della American Academy of Arts and Sciences (AAAS), della American Physical Society, della Royal Society di Londra e dell’Accademia dei Lincei dal ’93,

Fu insignito del premio Meggers nel 1989, del Premio Davisson-Germer nel ‘76 e del prestigioso Premio Fermi, alla Casa Bianca, nel ’95.