Operò principalmente come ricercatore teorico in fisica all'interno del gruppo noto come i "ragazzi di via Panisperna": le sue opere più importanti riguardano la fisica nucleare e la meccanica quantistica relativistica, con particolari applicazioni nella teoria dei neutrini.
La sua fama è anche dovuta all'improvvisa e misteriosa scomparsa che suscitò numerose speculazioni riguardo al possibile suicidio o allontanamento volontario e alle reali motivazioni, senza che venisse mai appurato con certezza cosa gli fosse accaduto.
Biografia
Infanzia e famiglia
Ettore Majorana nacque a Catania il 5 agosto 1906 in Via Etnea n°251, penultimo dei cinque figli di Fabio Majorana e di Dorina Corso (1876-1965). Egli apparteneva ad un’antica e prestigiosa famiglia originaria di Militello in Val di Catania.
Il nonno di Ettore, Salvatore Majorana Calatabiano, era stato deputato dalla nona alla tredicesima legislatura nelle file della sinistra storica, due volte ministro dell'Agricoltura, Industria e Commercio nel primo e terzo governo Depretis e senatore del Regno d'Italia.
Il padre Fabio, quinto di sette fratelli, si era laureato a ventidue anni in Ingegneria e quindi in Scienze fisiche e matematiche. Gli altri quattro fratelli maschi, zii di Ettore, erano Giuseppe, giurista, accademico e deputato al parlamento nazionale; Angelo, statista; Quirino, fisico; Dante, giurista e accademico; seguivano le due sorelle minori del padre, Elvira (1876-1944) ed Emilia (1879-1967).
I quattro fratelli di Ettore erano: Salvatore (1903-1972), dottore in legge e studioso di filosofia; Rosina (1901-1978); Luciano (1905-1967), ingegnere civile, specializzato in elettrotecnica che si dedicò anche a progettazioni aeronautiche e alla costruzione di strumenti per l'astronomia ottica; Maria (1914-1997). Le sorelle Rosina e Maria erano state educate alla cultura artistica e Maria era diplomata in pianoforte al Conservatorio Santa Cecilia.
Majorana fu un bambino prodigio, rivelando una precoce attitudine verso la matematica; già all'età di cinque anni era in grado di svolgere mentalmente calcoli complicati e sotto la guida del padre si dedicò autonomamente allo studio della fisica, disciplina che sin da piccolo lo affascinava. Ettore terminò le elementari e successivamente il ginnasio, completato in quattro anni, presso il collegio "Massimiliano Massimo" dei Gesuiti a Roma. Nonostante le sue passioni per il mondo scientifico, Majorana possedeva anche un'ottima cultura umanistica (apprezzava molto il conterraneo Luigi Pirandello); era inoltre dotato di un fine senso dell'ironia, ed era estremamente acuto nelle sue rare ma preziose osservazioni.
Quando anche la famiglia si trasferì a Roma nel 1921, continuò a frequentare l'istituto Massimo come esterno per il primo e secondo anno del liceo classico. Frequentò il terzo anno presso il liceo Torquato Tasso, e nella sessione estiva del 1923 conseguì la maturità classica. Terminati gli studi liceali Ettore si iscrisse alla facoltà d'Ingegneria. Fra i suoi compagni di corso vi erano il fratello Luciano, Gastone Piqué, Emilio Segrè ed Enrico Volterra.
Il passaggio a fisica
Emilio Segrè, giunto al quarto anno di studi d'ingegneria, decise di passare a fisica: questa scelta, che meditava da tempo, era stata influenzata dagli incontri avvenuti nell'estate del 1927 con Franco Rasetti ed Enrico Fermi, allora ventiseienne, da poco nominato professore ordinario di fisica teorica all'Università di Roma, cattedra creata in quel periodo da Orso Mario Corbino; si noti che, della commissione che assegnò la cattedra a Fermi, era membro Quirino Majorana, zio di Ettore.
Segrè riuscì a convincere anche Majorana a passare a fisica, passaggio avvenuto dopo un incontro con Fermi. Ecco il resoconto di Amaldi su quell'incontro:
Majorana passò a fisica e cominciò a frequentare l'Istituto di Via Panisperna regolarmente fino alla laurea, meno di due anni dopo. Si laureò, con il voto di 110/110 e lode, il 6 luglio 1929, con relatore Enrico Fermi, presentando una tesi sulla teoria quantistica dei nuclei radioattivi. All'istituto Ettore trascorreva molto tempo in biblioteca, preferendo il lavoro solitario allo spirito di gruppo che rese celebri i giovani scienziati che attorniavano Fermi. Fu infatti l'unico a non lavorare in collaborazione diretta con Fermi, anche in qualità di teorico, pur essendo il solo in grado di interagirvi alla pari.
Un altro aneddoto ricorda il commento sarcastico di Majorana alla scoperta del neutrone, che valse successivamente il premio Nobel per la fisica a James Chadwick:
In quel periodo effettuò diversi studi, alcuni dei quali confluirono in diversi articoli su argomenti di spettroscopia e su un articolo sulla descrizione di particelle con spin arbitrario. Effettuò anche brevi studi su moltissimi argomenti che spaziavano dalla fisica terrestre all'ingegneria elettrica, alla termodinamica, allo studio di alcune reazioni nucleari non molto diverse da quelle che sono alla base della bomba atomica. È stato possibile ricostruire in parte il percorso di questi studi in base a una serie di manoscritti, i Quaderni e i Volumetti, custoditi dalla Domus Galilaeana di Pisa e pubblicati nel 2006.S. Esposito e E. Recami (a cura di). Appunti inediti di fisica teorica, Zanichelli, 2006.
Per il carattere distaccato, critico e scontroso ed allo stesso tempo autocritico e modesto, gli fu affibbiato il soprannome di “Grande inquisitore”. Anche tutti gli altri giovani fisici dell’Istituto di via Panisperna avevano un soprannome, in genere derivato dalla gerarchia ecclesiastica: Fermi era il “Papa”, Rasetti, che spesso sostituiva Fermi in alcune mansioni importanti, il “Cardinale Vicario”, Corbino il “Padreterno”, Segrè “Basilisco” (per il suo carattere mordace), mentre Amaldi, dalle delicate fattezze quasi femminee, era chiamato "Gote rosse", o “Adone”, un titolo di cui non era affatto entusiasta.
Il soggiorno tedesco Si lasciò comunque convincere ad andare all'estero (Lipsia e Copenaghen), come anche Enrico Fermi aveva fatto più volte negli anni venti, e gli fu assegnata dal Consiglio Nazionale delle Ricerche una sovvenzione per tale viaggio che ebbe inizio alla fine di gennaio del 1933 e durò circa sei mesi. L'incontro con Werner Heisenberg fu proficuo, tanto che questi riuscì (lì dove Fermi e gli altri avevano fallito) a far pubblicare a Majorana Über die Kerntheorie (Sulla teoria nucleare), in Zeitschrift für Physik (Giornale di fisica).
Sono pervenute alcune sue lettere del periodo tedesco. Il 20 gennaio, in una lettera alla madre, scrive:
In una lettera al padre, il 18 febbraio, scrive:
Nel viaggio fatto all'estero fu colpito dall'organizzazione tedesca. Ecco come illustra nella medesima lettera alla madre la rivoluzione nazista:
Non è dato sapere se i suoi più intimi collaboratori conoscessero le sue impressioni e le sue idee sulla Germania nazista: è certo comunque che Fermi, la cui moglie era ebrea, non gradì particolarmente tali idee e concezioni, e lo stesso valeErasmo Recami, Il Caso Majorana, Di Renzo Editore per Segrè, ebreo a sua volta, che rimase stizzito da una lettera del 22 maggio 1933 nella quale Majorana scrive:
In un'altra lettera spedita a Giovanni Gentile parla di stupida teoria della razza; nell'ultimo suo articolo pubblicato Majorana esprime, sia pure in modo indiretto, un'opinione positiva del libero arbitrio, opinione che pare incompatibile con il nazismo. Successivamente Majorana si recò a Copenaghen, dove conobbe Niels Bohr, la cui frequentazione lo portò a conoscere altri fisici importanti dell'epoca, tra i quali Christian Møller e Arthur H. Rosenfeld, e a frequentare George Placzek, che già da qualche tempo conosceva.
Nel 1934, qualche mese dopo il rientro dal soggiorno tedesco, muore a Roma il padre Fabio Majorana, cui Ettore pare fosse legatissimo. Nello stesso anno il gruppo di Via Panisperna scopre in laboratorio le proprietà dei neutroni lenti, scoperta che dette l'avvio alla realizzazione del primo reattore nucleare sperimentale e della successiva bomba atomica nei Laboratory Nazionali di Los Alamos (USA), nell'ambito del Progetto Manhattan, in piena seconda guerra mondiale.
Per circa tre anni, dal 1934 al 1937, Majorana si chiude in casa a lavorare per ore senza uscire mai, frequentando sempre più saltuariamente l'Istituto di Fisica di via Panisperna e studiando in maniera furiosa, tanto che i medici arriveranno a diagnosticargli un esaurimento nervoso. Spesso, quando era a casa, non interagiva con nessuno e respingeva la corrispondenza scrivendo di proprio pugno, con forte autoironia, si respinge per morte del destinatario; inoltre curava poco l'aspetto fisico, lasciandosi crescere barba e capelli. Quello che è certo è che non cessava di studiare: i suoi studi si erano ampliati. Questo è il periodo più oscuro della sua vita: non si sa quale fosse la materia dei suoi studi, anche se qualcosa si può dedurre dalle sue lettere, in particolare da una fitta corrispondenza con lo zio Quirino, noto fisico sperimentale, che stava studiando la fotoconducibilità di lamine metalliche..
Ecco il ritratto che ne dà, in quel periodo, Laura Fermi: E ancora:
In questo periodo Majorana disse una frase estremamente sibillina e ambigua, poi variamente interpretata:
Nel 1937 Ettore Majorana accettò, dopo aver rifiutato Cambridge, Yale e Carnegie Foundation, la cattedra di professore di fisica teorica all'Università di Napoli per meriti scientifici (pare che tale nomina lo ferì nell'orgoglio, perché aspirava ad una cattedra a Roma), dove stabilì un rapporto di amicizia con Antonio Carrelli, professore di fisica sperimentale presso lo stesso Istituto di Fisica.
Anche a Napoli Majorana condusse una vita estremamente ritirata, con i suoi malanni che gli davano fastidio e che si ripercuotevano inevitabilmente sul suo carattere e sul suo umore. Il 12 gennaio 1938 Majorana accettò ufficialmente la cattedra di fisica teorica presso l'Università di Napoli, ed il giorno dopo tiene la lezione inaugurale, alla presenza della famiglia.
La misteriosa scomparsa
La sera del 25 marzo 1938, all'età 31 anni, in un periodo in cui tutto il gruppo di fisici di Via Panisperna si stava disperdendo ognuno con i propri incarichi in Italia o all'estero, Ettore Majorana partì da Napoli, ove risiedeva all'albergo "Bologna" in via Depretis n°72, con un piroscafo della Tirrenia alla volta di Palermo, ove si fermò un paio di giorni alloggiando al "Grand Hotel Sole": il viaggio gli era stato consigliato dai suoi più stretti amici, che lo avevano invitato a prendersi un periodo di riposo.
Il giorno stesso a Napoli, prima di partire, aveva scritto a Carrelli la seguente missiva:
Ai familiari aveva invece scritto:
Il 26 marzo Carrelli ricevette da Majorana un telegramma in cui gli diceva di non preoccuparsi di quanto scritto nella lettera che gli aveva precedentemente inviato.
Lo stesso giorno fu scritta e spedita anche questa ultima lettera, dopo il viaggio di andata:
Palermo, 26 marzo 1938 - XVI
Nonostante avesse detto di voler rimanere a disposizione, da quel momento di Majorana si persero le tracce.
Iniziarono le ricerche. Delle indagini si occupò il capo della polizia Arturo Bocchini, sollecitato da una lettera urgente di Giovanni Gentile. Del caso si interessò lo stesso Mussolini che ricevette una "supplica" della madre di Majorana e una lettera di Enrico Fermi; sulla copertina del fascicolo in questione scrisse: voglio che si trovi. E Bocchini, evidentemente, per alcuni indizi poco incline all'ipotesi del suicidio, aggiunse di sua mano: i morti si trovano, sono i vivi che possono scomparire.. Fu anche proposta una ricompensa di 30000 lire per chi ne desse notizie, ma non si seppe mai più nulla di lui, almeno non in modo inequivocabile.