Michael Atiyah, il matematico sulle orme di Newton

Il matematico britannico Michael Atiyah, la cui opera scientifica viene paragonata a quella di Isaac Newton per il suo lavoro di unione tra matematica e fisica, è morto lo scorso 11 gennaio all'età di 89 anni. Attualmente professore emerito all'Università di Edinburgo, non aveva mai smesso di studiare e di recente era balzato agli onori della cronaca per aver proposto una soluzione all'ipotesi di Riemann.

Nel corso della sua lunga carriera ha insegnato nelle università di Oxford e Cambridge e i suoi studi, svolti in particolare con Isadore M. Singer, hanno portato allo sviluppo della teoria delle stringhe e della teoria di gauge come metodi per comprendere la struttura e le dinamiche dell'universo.

 

Nato a Londra il 22 aprile 1929 da madre scozzese e padre libanese, era cresciuto in Sudan dove suo padre era funzionario dell'autorità coloniale britannica. All'età di 12 anni frequentò la Victoria School al Cairo e a 16 anni fece ritorno in Inghilterra. Qui completò gli studi laureandosi e ottenendo il dottorato, nel 1955, presso il Trinity College di Cambridge. I suoi primi lavori riguardarono la Topologia e, in collaborazione con il matematico tedesco Friedrich Hirzebruch, sviluppò la K-teoria.

Michael Atiyah e Friedrich Hirzebruch

 

Ma è a partire dagli inizi degli anni Sessanta che la sua carriera subì una forte accelerazione grazie alla collaborazione con il matematico del MIT Isadore M. Singer. I due studiosi si dedicarono allo studio delle equazioni differenziali che governano i fenomeni fisici. Queste equazioni, che risultavano estremamente precise nella descrizione della realtà, avevano però il limite che quasi nessuno sapeva risolverle con precisione. Atiyah e Singer misero così a punto una serie di strumenti topologici volti alla ricerca di queste soluzioni. Sebbene non fossero riusciti a trovare le soluzioni esatte per qualsiasi equazione differenziale, grazie al teorema dell'indice (1963) che porta il loro nome, trovarono il modo per contare il numero di soluzioni indipendenti di molte equazioni differenziali. Come affermò lo stesso Atiyah nel 2015 in relazione al celebre teorema: "Serve di un pizzico di 'magia nera' per comprendere le equazioni differenziali pur sapendo non è possibile risolverle".

A metà degli anni '70 Atiyah scoprì che i fisici stavano creando una loro versione - in parallelo con i matematici ma meno formale - della teoria dell'indice per cercare di capire la teoria dei campi quantistici. Fu così che Atiyah e Singer si unirono a Raoul Bott ed Edward Witten per studiare, attraverso la teoria dell'indice, come le scoperte matematiche hanno condotto a verità sulla fisica e come i fatti fisici hanno rivelato intuizioni matematiche, in un processo che ha trasformato e arricchito entrambi i campi. Così come Newton e Leibniz costruirono il primo grande ponte teorico tra matematica e fisica, così Atiyah e Singer hanno scoperto una simile connessione. "Si fornisce l'intero panorama su cui è oggi costruita la fisica teorica", così aveva commentato Atiyah. Grazie ai suoi studi ricevette le due maggiori onorificenze matematiche: la Medaglia Fields nel 1966 e il Premio Abel (insieme a Singer) nel 2004. Le sue ricerche hanno posto le basi per altrettanti importanti risultati che sono valsi premi a medaglie a generazioni di matematici. Inoltre, per i suoi sforzi nella promozione della matematica la Regina Elisabetta lo nominò baronetto nel 1983.

Michael Atiyah e Isadore Singer ricevono il Premio Abel (2004)


Anche a età avanzata ha continuato a influenzare i giovani matematici e a sperimentare nuove idee matematiche. Nell'ottobre scorso suscitò scalpore quando, nel corso del Heidelberg Laureate Forum in Germania, dichiarò di aver risolto uno dei più famosi problemi irrisolti in matematica: l'ipotesi di Riemann; anche se la sua dimostrazione si rivelò non corretta.

Oltre all'attività scientifica Atiyah si distinse tra gli scienziati attivi nel promuovere la pace. Dal 1997 al 2002 è stato presidente della Pugwash Conferences on Science and World Affairs, un'organizzazione che riunisce studiosi e personaggi pubblici con l'obiettivo di limitare i conflitti armati in tutto il mondo. Durante il suo mandato, Atiyah ha lavorato per disinnescare uno stallo nucleare tra India e Pakistan e per ridurre le tensioni in Medio Oriente. Inoltre, come presidente della Royal Society (1990-1995), criticò pubblicamente il programma nucleare britannico, sostenendo che si trattava di un pericoloso spreco di risorse scientifiche.

Atiyah si descriveva come un ottimista e credeva nel progresso. Anche se non religioso sosteneva che gli scienziati hanno una propria fede, ovvero credono che l'universo sia razionale e la loro missione è scoprire le leggi che governano la natura. Perché queste leggi – e qui sta l'atto di fede – esistono!