Il precariato della grande scienziata Amalie Emmy Noether

Il nome della scienziata tedesca Amalie Emmy Noether (1882 – 1935) è legato all’omonimo teorema, ricevuto da Einstein in anteprima e pubblicato poi nel 1918, che mette in luce la profonda connessione tra simmetrie e leggi di conservazione.

Figlia primogenita del matematico Max Noethel e di Ida Amalia Kaufmann, entrambi di origini ebraiche, nacque nella città bavarese di Erlanger. Il suo primo nome era “Amalie” ma usò sempre il suo secondo nome.

Emmy era miope e non spiccava a scuola. Le fu insegnato a pulire e a cucinare e le furono impartite lezioni di pianoforte ma non aveva passione per nessuna di queste attività. Dopo aver acquisito l’abilitazione all’insegnamento del francese e dell’inglese non potè subito accedere all’università perchè allora era preclusa alle donne. Riuscì solo nel 1904 quando l’ateneo di Erlangen, dove suo padre insegnava, aprì le porte all’iscrizione femminile. Si laureò in soli tre anni e dopo lavorò all’Istituto di Matematica per sette anni senza però essere retribuita.

Nel 1915 fu invitata da David Hilbert e Felix Klein a far parte del Dipartimento di Matematica dell’Università di Göttingen dove, a causa dell’opposizione perchè donna da parte di alcuni membri della Facoltà di Filosofia, lei trascorse quattro anni tenendo lezione a nome di Hilbert. Nel 1919 le fu concesso di ottenere l’abilitazione ma continuò però a insegnare senza stipendio fino al 1923.

A Göttingen ottenne stima a livello mondiale per i suoi innovativi lavori matematici ma nel 1933 il regime nazista le vietò l’attività di insegnamento in quanto ebrea e pertanto dovette trasferirsi al Bryn Mawr College in Pennsylvania. Ma ancora una volta è la sua condizione di donna a impedirle l’accesso ai centri di ricerca più prestigiosi, come l’Università di Princeton, dove venne invece accolto Einstein.

Nel 1935 si sottopose a un intervento chirurgico per una cisti ovarica e morì quattro giorni dopo. Albert Einstein ne scrisse un necrologio sul New York Times poco dopo la morte e il topologo russo Pavel Alexandrov la definì «il più grande matematico donna di tutti i tempi».

Il Teorema di Noether è uno strumento fondamentale della fisica ed è insegnato regolarmente nella teoria quantistica dei campi e in fisica delle particelle. Fu solo con la pubblicazione nel 1918 dei due teoremi originali nell’ambito del calcolo delle variazioni – che i fisici chiamano oggi collettivamente “teorema di Noether” – che Emmy si impose all’attenzione della comunità scientifica.

Ella riuscì a dimostrare teoricamente il legame tra le simmetrie di un sistema fisico e le leggi di conservazione, legame già scoperto dai fisici nei decenni precedenti. Pertanto se un esperimento dà gli stessi risultati a New York e a Roma, l’anno scorso e oggi, significa che le leggi che lo regolano sono simmetriche rispetto alla traslazione nello spazio e nel tempo. Il teorema di Noether garantisce che da queste simmetrie derivino le leggi di conservazione del momento e dell’energia.

E tale legame profondo tra i principi di conservazione di una quantità fisica e l’invarianza formale delle leggi matematiche sottostanti si rivelerà fondamentale in molti ambiti di ricerca della fisica moderna, dalla meccanica analitica a quella quantistica.

Il teorema è un importante risultato teorico ma anche uno strumento pratico per ricavare le quantità conservate a partire dalle simmetrie osservate nel sistema fisico. Se si propone una nuova teoria per spiegare un dato fenomeno fisico, infatti, il teorema di Noether garantisce che, in caso di simmetria continua, nella teoria devono anche esistere delle quantità conservate. Rappresenta quindi una guida per gli esperimenti e ogni teoria sarà dimostrata vera solo se la conservazione di tali quantità sarà osservata nell’esperimento.

Si può dire che la soluzione di Noether aiuta a demistificare quella fisica ottocentesca in cui concetti molto usati, come per esempio i principi di conservazione, erano in realtà poco compresi.

Sebbene il nome di Emmy Noether sia indissolubilmente legato oggi al teorema, le altre sue ricerche riguardano settori della matematica diversi dal calcolo delle variazioni. Notevoli sono stati i suoi contributi in particolare nell’algebra astratta: dalla scoperta degli anelli – poi detti noetheriani – fino alla più moderna algebra non-commutativa, passando per la teoria degli ideali e la teoria algebrica dei numeri. Molta dell’algebra moderna può dirsi riconducibile ai suoi fondamentali lavori.