Volterra e la creazione
del Consiglio Nazionale delle Ricerche

di Roberto Natalini
Istituto per le Applicazioni del Calcolo «Mauro Picone» del CNR

Con l’obiettivo di mettere l’Italia sullo stesso piano degli altri paesi scientificamente avanzati, il grande matematico perseguì con determinazione l’idea di creare un organismo centrale per l’organizzazione della ricerca: nacque così il CNR

Dall’Unità a oggi, il CNR è stato l’unica vera realtà alternativa all’Università nello sviluppo della matematica italiana. Qui sono nati, in ambito matematico, alcuni filoni di ricerca destinati poi a svilupparsi autonomamente, come l’informatica teorica e la ricerca operativa, ma soprattutto è stato nel CNR che è nata e si è sviluppata la matematica applicata italiana. Vi sono tre figure che segnano in modo particolare questa storia con la loro opera pioneristica, che va chiaramente al di là del solo CNR, e sono: Vito Volterra, Mauro Picone ed Enrico Magenes. Tutti e tre, oltre a essere scienziati di primo piano, si sono distinti come grandi organizzatori, promuovendo la nascita di nuove istituzioni e mostrando un interesse non comune per le applicazioni, spesso scarsamente considerate dall’ambiente matematico universitario, caratterizzazione che contraddistingue ancora oggi la ricerca matematica dell’Ente.
Vito Volterra (1860-1940) ottenne, ancora giovanissimo, risultati di rilievo in analisi matematica ma anche su problemi matematici legati alla fisica. A 23 anni venne chiamato alla cattedra di meccanica razionale dell’Università di Pisa dove cominciò a interessarsi di «funzioni che dipendono da altre funzioni» (quelli che oggi noi chiamiamo funzionali), con lavori che gettano le basi della moderna analisi funzionale. Egli ottenne presto numerosi riconoscimenti a livello nazionale e internazionale, entrando in contatto con i maggiori matematici dell’epoca, come Mittag-Leffler e Poincaré. Nel 1900 fu invitato proprio da Poincaré a tenere una delle conferenze generali in occasione del secondo congresso internazionale dei matematici (per intenderci, quello in cui Hilbert presentò i suoi famosi 23 problemi), diventando di fatto il principale rappresentante della matematica italiana di quel periodo in campo internazionale.
Ottenuta la cattedra presso l’Università di Roma, Volterra continuò i suoi viaggi all’estero, tra l’altro interessandosi molto all’organizzazione accademica degli altri paesi. Al tempo stesso proseguì la sua attività di ricerca su una quantità incredibile di problemi di tipo fisico-matematico: teoria dell’elasticità, equazioni alle derivate parziali, teoria delle equazioni integro-differenziali (praticamente fondata da lui), ancora analisi funzionale e i primi studi sui fenomeni ereditari (oggi chiamati equazioni con memoria).
Nel frattempo Volterra accettò di assumere alcune responsabilità politiche. Nominato Senatore del Regno nel 1905, ricevette incarichi di rilievo in numerose società scientifiche, italiane e straniere. Già in quel periodo cominciarono a emergere i tratti caratteristici della sua politica scientifica, che erano: l’importanza del rapporto tra scienza e sviluppo economico e sociale, promozione dell’interdisciplinarietà, partecipazione attiva allo sviluppo di settori extra-matematici, come l’economia, la biologia e la fisica. Allo scoppio della prima guerra mondiale, Volterra, ormai cinquantacinquenne, decise di arruolarsi come volontario, occupandosi di cose come l’artiglieria dei primi velivoli, la revisione delle tavole di tiro o l’utilizzo dell’elio per i dirigibili. Nel 1917, ispirandosi alle esperienze di collaborazione tecnologica con i colleghi stranieri, propose di istituire in Italia un «Ufficio Invenzioni e Ricerche», per impiegare a fini militari le conoscenze tecnologiche. L’idea costante di Volterra in quegli anni era infatti quella di mettere l’Italia sullo stesso piano degli altri paesi scientificamente avanzati.
Nel 1919, Volterra fu tra i promotori, con l’americano Hale, dell’International Research Council, che doveva cercare di assicurare la cooperazione scientifica e tecnologica tra i paesi usciti vincitori dalla guerra, e ne fu nominato vicepresidente. A questo punto Volterra era finalmente in grado di proporre la formazione di un organismo centrale per l’organizzazione della ricerca a cui pensava oramai da molti anni, come riproposizione su scala più grande dell’Ufficio Invenzioni e Ricerche, che fra l’altro avrebbe permesso la creazione di grandi laboratori sperimentali, all’epoca inesistenti in Italia. Dopo quattro anni di faticosi tentativi da parte sua, il 19 novembre del 1923 fu istituito il Consiglio Nazionale delle Ricerche, e durante la prima riunione dei comitati disciplinari, tenutasi il 12 gennaio del 1924, Volterra ne fu nominato presidente. Lo scopo dell’Ente doveva essere quello di mantenere le relazioni internazionali con le istituzioni scientifiche straniere, e organizzare dei comitati per ogni disciplina scientifica che provvedessero a sostenere la ricerca distribuendo finanziamenti alle varie iniziative nazionali. In primo luogo, però, il CNR avrebbe dovuto costruire un proprio laboratorio centrale capace di affrontare sia la ricerca pura sia l’applicazione tecnologica e industriale. Questa struttura, secondo Volterra, doveva essere un centro di eccellenza che superasse i problemi tradizionali dell’Università legati alla mancanza di coordinamento tra le varier sedi, e si doveva articolare in vari settori: analisi (cristallografia, ottica, radiologia), chimica e fisica (meccanica, calore, luce, elettromagnetismo, raggi X), sintesi (catalisi, ecc.) e infine un ufficio per il trasferimento tecnologico verso l’industria.
Questa iniziativa, dalla struttura estremamente moderna, era tuttavia destinata ad arenarsi contro la mutata situazione politica. Con l’omicidio di Giacomo Matteotti, il fascismo accelerò la sua trasformazione in un regime dittatoriale. Volterra fu tra i firmatari del «Manifesto degli intellettuali antifascisti» promosso da Benedetto Croce e si trovò così a essere tra i principali oppositori del regime. Nel 1926 si dimise dalla presidenza dell’Accademia dei Lincei, che aveva assunto sin dal 1923, in contrasto con la politica scientifica e universitaria di Gentile. L’anno seguente venne rimosso dalla presidenza del CNR e sostituito da Guglielmo Marconi. Nel 1931 fu uno dei 12 docenti universitari a rifiutare il giuramento di fedeltà al regime fascista e in seguito subì le conseguenze delle leggi razziali, con la perdita di ogni residuo incarico, rimanendo sempre più isolato fino alla morte, avvenuta nel 1940.
Paradossalmente, dal punto di vista matematico, questa progressiva emarginazione non coincise con una minore produzione scientifica di Volterra che, anzi, a partire dal 1926, decise di dedicarsi principalmente agli studi pioneristici in campo biomatematico, un settore che forse solo oggi comincia a entrare nella sua piena maturità. Volterra propose, infatti, uno dei primi modelli matematici per l’ecologia, quello che ora è noto come modello preda-predatore di Lotka-Volterra. Il punto di partenza erano state alcune osservazioni del biologo Umberto D’Ancona, marito della figlia Luisa, che studiava le fluttuazioni periodiche osservate nelle popolazioni di alcuni pesci dell’Adriatico, cercando di metterle in relazione con i mutamenti di fattori esterni, come i cambiamenti climatici stagionali, o l’attività di pesca o la quantità di nutrienti immessi in mare. Volterra considerò un sistema ideale formato da popolazioni di prede e predatori uniformemente distribuite nello stesso territorio, e ipotizzò che a ogni istante lo stato del sistema potesse essere descritto mediante un’equazione differenziale le cui incognite erano le densità delle due popolazioni. Il comportamento del modello riprodusse in modo abbastanza fedele le osservazioni, aprendo così la strada ai moderni studi di dinamica delle popolazioni.

Il testo è tratto dal saggio La matematica e la realtà: le sfide del CNR, pubblicato nel volume collettaneo Nuovi ponti tra scienza e società. Il CNR, crocevia della cultura italiana, pubblicato da Bollati Boringhieri nel 2011, in occasione del centocinquantesimo anniversario dell’Unità d’Italia.

6 settembre 2012

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