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Traduttori del passato: Satyendranath Bose

[A cura di Barbara Barnini]

Satyendranath Bose o Satyendra Nath Bose (Calcutta 1894, allora India Britannica – 1974) è stato un fisico indiano che ha fornito importanti contributi alla fisica matematica e statistica.

È famoso per aver collaborato con Albert Einstein, giungendo a sviluppare la statistica di Bose-Einstein per i fotoni, generalizzata agli atomi da Einstein, e il condensato di Bose-Einstein, fenomeni fondamentali nella fisica quantistica che consacrarono il suo nome al mondo della fisica per sempre.

Satyendranath Bose ad Albert Einstein

Respected sir: I have ventured to send you the accompanying article…

Le particelle che obbediscono alla statistica di Bose-Einstein sono state chiamate bosoni in suo onore.

Appartenente a una famiglia kayastha (nome sanscrito di una casta dell’India che significa scrivano), Bose frequentò la New Indian School per poi passare alla scuola indù. Si distinse già negli anni giovanili per una spiccata attitudine alle scienze naturali e alla matematica.

Studiò scienze naturali al Presidency College di Calcutta e nel 1915 ottenne il master’s degree in matematica applicata stabilendo un record accademico mai visto prima. Specializzatosi in fisica matematica, nel 1916 ebbe un posto di ricercatore all’Università di Calcutta, ricoprendo poi la carica di docente al Dipartimento di Fisica della stessa università fino al 1921, dopodiché fu nominato lettore all’università di Dacca.

Per poter accedere alla letteratura specialistica scientifica dovette  studiare il francese e il tedesco. Queste conoscenze linguistiche gli tornarono utili quando, durante il periodo di ricerca all’università di Calcutta, si mise a tradurre in inglese in anteprima mondiale insieme a Meghnad Saha, suo compagno di studi e futuro astrofisico, gli scritti originali di Einstein sulla teoria della relatività che furono pubblicati dalla Calcutta University Press in un volume con il titolo The Principle of Relativity (1919).  

Nel 1924 Bose redasse un breve articolo in inglese sulla statistica quantistica dei fotoni dal titolo Planck’s Law and the Hypothesis of Light Quanta (La legge di Planck e l‘ipotesi dei quanti di luce), che riprendeva una lezione-conferenza tenuta sulla catastrofe ultravioletta. Con questo scritto – che avrebbe fatto storia e avrebbe gettato le basi della teoria quantica del campo elettromagnetico – Bose arrivò a formulare una nuova statistica quantistica, ma i suoi risultati non trovarono il consenso sperato e il Philosophical Magazine, prestigiosa rivista scientifica della Royal Society, rifiutò di pubblicare l’articolo.

Il 4 giugno dello stesso anno Bose prese l’audace decisione di inviarlo direttamente a Einstein, pregandolo di leggerlo e di dirgli francamente la sua opinione. La lettera di accompagnamento allegata all’articolo è una sorta di omaggio dell’allievo al suo mentore: 

Stimato Signore, ho osato inviarle l’articolo allegato per sottoporlo alla sua attenzione ed opinione. Sono ansioso di sapere che cosa ne pensa. Vedrà che ho cercato di dedurre il coefficiente 8π ν2/c3 della legge di Planck in modo indipendente dall’elettrodinamica classica, assumendo semplicemente che la cella elementare dello spazio delle fasi ha volume h3. Non conosco il tedesco in misura sufficiente per tradurre l’articolo. Se lei pensa che il lavoro sia degno di pubblicazione, le sarò grato se farà in modo che sia pubblicato su Zeitschrift für Physik. Sebbene io sia completamente sconosciuto a lei, non esito a farle questa richiesta. Poiché noi siamo tutti suoi allievi, anche se godiamo del suo insegnamento solo attraverso i suoi lavori…

(traduzione in italiano dell’originale in inglese in: https://fisica.unipv.it/percorsi/pdf/Nel%20segno%20di%20h_last.pdf)

È probabile che Einstein non si ricordasse di Bose, ma dalla lettera si evince che si erano già incontrati qualche anno prima e che in quell’occasione Bose gli aveva chiesto il permesso di tradurre in inglese i suoi scritti sulla relatività generale, traduzione che nel frattempo era già stata pubblicata.

Einstein rimase impressionato dalle formulazioni di Bose, ne comprese subito l’importanza, perché i risultati a cui era giunto avrebbero sostenuto la sua tesi sull’effetto fotoelettrico che gli valse il Nobel per la Fisica nel 1921, e decise così di tradurre il suo articolo in tedesco con il titolo Plancks Gesetz und Lichtquantenhypothese e di farlo pubblicare sulla rivista scientifica tedesca Zeitschrift für Physik. 

Il 2 luglio 1924 Einstein scrisse a Bose in inglese dicendogli di aver tradotto il suo scritto e di averlo inoltrato all’autorevole rivista di fisica per la pubblicazione. La tempestività della traduzione (compiuta in solo un mese!) fu notevole e rappresentò un chiaro segnale della prontezza del grande scienziato a cogliere quanto di significativo si era visto capitare davanti agli occhi.

Nella nota del traduttore che accompagna il lavoro di Bose, Einstein commentò con le seguenti parole:  

A mio parere, la derivazione di Bose della formula di Planck costituisce un importante passo in avanti. Il metodo usato conduce anche alla teoria quantica del gas perfetto, come mostrerò in dettaglio altrove.

(traduzione in italiano del commento di Einstein in: https://fisica.unipv.it/percorsi/pdf/Nel%20segno%20di%20h_last.pdf)

Einstein gli riconobbe il merito di aver mosso il primo passo nello sviluppo della meccanica statistica quantistica, e infatti il 10 luglio 1924, una settimana dopo aver ricevuto l’articolo, presentò all’Accademia Prussiana lo scritto intitolato Sulla teoria quantistica del gas monoatomico che rappresenta la prosecuzione del lavoro iniziato da Bose. 

Il successo della derivazione di Bose della legge di Planck e il riconoscimento tributatogli da Einstein rientrano tra gli avvenimenti più rilevanti per la fisica del XX° secolo.

All’indomani della pubblicazione, Bose si impose all’attenzione nazionale e internazionale, nel 1924 arrivò in Europa con una borsa di studio per un soggiorno di ricerca di due anni. Dopo aver lavorato in Francia nei laboratori cristallografici di Maurice de Broglie e nei laboratori di ricerca sulla radioattività di Marie Curie, nell’ottobre del 1925 si recò in Germania per incontrarsi con Einstein che lo introdusse negli ambienti scientifici berlinesi più autorevoli del tempo.

Il periodo trascorso in Europa rappresentò un punto di svolta nella sua carriera di ricercatore e di docente, comprese l’importanza della ricerca sperimentale per il progresso scientifico e perciò si occupò di far allestire dei laboratori all’università di Dacca dove ricoprì la carica di professore fino al 1945.

Nel 1944 fu nominato General President dell’Indian Science Congress.

A Calcutta il National Centre for Basic Sciences porta il suo nome.

Nel 1954 gli è stato conferita dal Pesidente dell’India la seconda più alta onorificenza civile indiana, il Padma Vibhushan.

Nel 1994 il governo indiano ha emesso un francobollo in suo onore.

Il 4 giugno 2022 Google, con il suo doodle, ha celebrato il 98° anniversario dell’invio delle formulazioni di Bose che furono riconosciute da Einstein come una scoperta fondamentale per la meccanica quantistica.

Fonti: le notizie biografiche su S. Bose sono tratte da:

e da me tradotte in parte in italiano

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