Sophie Germain e la teoria dell’elasticità

I dannosi stereotipi socioculturali appartenenti alla società patriarcale hanno portato, nel corso della storia, ad un tentativo di esclusione delle donne dalle scienze.

Fortunatamente il tentativo non ha avuto un margine completo di successo e molte donne, seppur con fatica, sono riuscite ad affermarsi nel proprio campo. Molte hanno ricevuto ciò che spettava loro in vita ed altre l’hanno ricevuto tardi, troppo tardi.

Alcune donne sono state costrette ad assumere uno pseudonimo maschile affinché risultassero intelligenti e credibili agli occhi di una società che ha sempre creduto in una supremazia maschile, come Sophie Germain. Una donna, una matematica, una scienziata, un genio.

L’Effetto Matilda nella vita e la carriera di Sophie Germain

Biografia

Marie-Sophie Germain (1776-1831) nasce a Parigi da una ricca famiglia francese di ideali liberali. Il padre era un mercante di seta che ha poi preso la direzione della Banca di Francia per poi divenire rappresentante del Terzo Stato nell’Assemblea Costituente nel 1789. Sophie, figlia della Rivoluzione francese, cresce con uno spirito forte, rivoluzionario, innovatore e con un viscerale odio per ogni forma di ingiustizia.

La Matematica

Sophie si innamora perdutamente della matematica durante la rivoluzione. Proprio nel 1789, a soli 13 anni, trova un libro sulla storia della matematica nella biblioteca del padre; è particolarmente colpita dalla storia di Archimede di Siracusa: egli era talmente concentrato su un problema geometrico da non essersi accorto che un soldato dell’esercito romano aveva invaso la città. Il soldato lo uccise sul posto con la spada. E la piccola Sophie inizia a pensare che la matematica debba essere straordinaria, se addirittura qualcuno ne era affascinato al punto da perderci la vita.

Sophie divora tutti i libri di matematica che riesce a trovare nella biblioteca del padre. Quest’ultimo inizialmente ostacola questo suo interesse, non lo ritiene consono per una “giovane donna”. Perché ognuno di noi deve ricadere nella casella assegnataci dalla società, e se proviamo a spostarci veniamo automaticamente condannati. E questo è un retaggio che ci portiamo ancora dietro.

Sophie studia di notte in camera sua con la luce di una candela, in segreto, finché suo padre acconsente finalmente e decide di finanziare gli studi della figlia, cosa che poi continuerà a fare per tutta la vita.

Per qualche anno Sophie studia da sola con l’aiuto di insegnanti privati, ma presto capisce che nessuno di loro è davvero un matematico esperto e lei vuole di più, la sua fame culturale cresce con ogni giorno che passa.

Larange e Gauss

Nel 1794 apre a Parigi la Scuola Politecnica destinata alla formazione di scienziati e matematici.  Perfetta per Sophie, direte voi. E avete ragione, ma la Scuola Politecnica consentiva l’accesso solo a studenti maschi. E spero che nel leggere questa frase voi stiate provando la stessa rabbia che ho provato io quando l’ho scoperto.

Sophie non demorde.  Assume un’identità maschile con lo pseudonimo di Antoine-August Le Blanc, studente iscritto alla Scuola ma che aveva abbandonato gli studi. Per ovvi motivi decide di non frequentare i corsi ma riesce a reperire le dispense da cui studiare per presentare le sue elaborazioni scritte ai docenti.

Un docente in particolare italiano naturalizzato francese, Giuseppe Luigi Lagrangia (Lagrange), nota la straordinaria bravura di Antoine e chiede di avere un colloquio con lui. Sophie non ha altra scelta: deve presentarsi al professore svelando la sua vera identità, col rischio di essere denunciata.

Ma Lagrange si complimenta con la giovane, la invita a proseguire gli studi e diventa addirittura il suo mentore. Questo consente a Sophie di dedicarsi ad una ricerca matematica molto più avanzata: studia la teoria dei numeri e l’ultimo teorema di Fermat.

Negli anni di ricerca Sophie arriva alla scoperta di un particolare tipo di numero primo, che oggi è conosciuto proprio col suo nome, “numero primo di Sophie Germain”.
Desiderando un confronto, Sophie decide di scrivere alla massima autorità in materia: Carl Friedrich Gauss.

La corrispondenza epistolare tra Germain e Gauss dura quattro anni, dal 1804 al 1808. Inizialmente Sophie si firma nuovamente con il suo pseudonimo maschile Antoine, temendo altrimenti di non essere presa sul serio da Gauss (di nuovo, arrabbiatevi per favore. Come se l’intelligenza dipendesse da cosa si ha in mezzo alle gambe).

Anche stavolta arriva un momento in cui Sophie deve svelare la sua identità. E anche stavolta la reazione, fortunatamente, è positiva. Queste le parole di Gauss:

“Il gusto per la scienza astratta in generale, e soprattutto per i misteri dei numeri, è molto raro: ciò non è strano, perché il fascino di questa sublime scienza si rivela in tutta la sua bellezza solo a coloro che hanno l’ardire di affrontarla. Ma quando una donna, che, per i nostri costumi e pregiudizi, deve incontrare difficoltà infinitamente superiori a quelle degli uomini per giungere a familiarizzarsi con questi spinosi problemi, riesce nondimeno a sormontare tali ostacoli e a penetrare fino alle regioni più nascoste della scienza, allora senza dubbio ella ha il più nobile ingegno, un talento straordinario e un genio superiore”.

Lo scambio epistolare si interrompe appunto nel 1808 perché Gauss decide di dedicarsi alla matematica applicata e Germain non se la sente di continuare i suoi studi sulla teoria dei numeri primi senza la sua guida.

Il lavoro di Sophie cambia direzione e nel tempo raggiunge livelli eccellenti in relazione alla matematica applicata alla fisica teorica.

Le vibrazioni delle superfici elastiche

Nel 1809 l’Accademia Francese delle Scienze indice un concorso per trovare una spiegazione matematica agli esperimenti del fisico Ernst Chladni sulle vibrazioni delle superfici elastiche.

Perfino Napoleone appare molto interessato alla questione, al punto da offrire come premio al vincitore una medaglia d’oro da 1 kg.

Sophie Germain decide di dedicarsi a questo progetto, prendendolo come una nuova sfida.  Alla scadenza dei due anni fissati dall’Accademia delle Scienze, Sophie è la sola a presentare un lavoro.

La commissione si rifiuta di riconoscerle il premio, a causa di alcuni errori che lo stesso Lagrange, membro della commissione giudicatrice, aveva evidenziato. Con l’aiuto dello stesso Lagrange, Sophie Germain raggiunge la soluzione corretta del problema della piastra.

Tale soluzione, però, è comunemente nota come equazione differenziale di Lagrange.  Solo recentemente la soluzione è più correttamente citata come equazione di Germain-Lagrange. Perché lo spirito maschilista e patriarcale c’è sempre, anche se a volte è camuffato.

Il concorso viene indetto una seconda volta nel 1813 e neppure allora il lavoro di Sophie è ritenuto soddisfacente a causa di certe lacune nella dimostrazione. Nel 1815, ormai al terzo tentativo, la tenacia di Sophie Germain viene finalmente premiata e lei ottiene il riconoscimento dovuto.

Sophie si rifiuta di partecipare alla cerimonia di premiazione. I giudici avevano fatto di tutto per ostacolarla, non avevano mai apprezzato il suo lavoro e la comunità scientifica le aveva dimostrato, in più occasioni, di non nutrire per lei il rispetto che meritava. Quindi lascia che il suo lavoro parli per lei.

Sophie Germain tenta successivamente di estendere la sua ricerca in un articolo sottoposto nel 1825 a una commissione dell’Institut de France.
Il lavoro soffriva di alcune lacune, ma la commissione, piuttosto che discuterle con l’autore, preferisce semplicemente ignorare il lavoro. Perché è sempre stato più facile ignorare le donne che spronarle, aiutarle, riconoscerle.

La vittoria al concorso, tuttavia, la consacra definitivamente, a quarant’anni, come uno dei grandi matematici del tempo. Delle grandi matematiche del tempo.

Germain diventa anche la prima donna ammessa a frequentare le sessioni dell’Accademia delle Scienze, un privilegio fino ad allora riservato solo alle mogli degli scienziati membri.

Conclusioni

Sophie Germain ci lascia anche un’opera sulla scia della filosofia positivista intitolata Considérations générales sur les Sciences et les Lettres, nella quale identifica i processi intellettuali che riguardano le attività umane.

Ma Sophie Germain ci lascia soprattutto la sua intelligenza, le sue scoperte, la sua ambizione, la sua insaziabile fame di cultura e, più di tutto, la voglia di combattere per noi e per gli altri, per quello che ci spetta e contro tutte le ingiustizie.

Marcella Cacciapuoti

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