Tullio Levi-Civita

Tullio Levi Civita (1930 circa)

Tullio Levi-Civita (Padova, 29 marzo 1873 – Roma, 29 dicembre 1941) è stato un matematico e fisico italiano.

Biografia

Tullio Levi Civita (1900 circa)

Figlio di Giacomo Levi Civita e Bice Lattes, si laureò presso l'Università degli studi di Padova, dove, fra i suoi insegnanti, vi era Gregorio Ricci-Curbastro, matematico e fisico col quale avrebbe successivamente collaborato nella realizzazione del calcolo tensoriale, che sarebbe stato alla base della teoria della relatività generale einsteiniana. Negli stessi anni, ebbe come docente di meccanica razionale il matematico Ernesto Padova.

Nel 1898, a soli ventiquattro anni, divenne titolare a Padova della cattedra di meccanica razionale, disciplina alla quale diede rilevanti contributi e su cui scrisse un grande trattato in collaborazione con Ugo Amaldi. Nell'aprile del 1914, sposò Libera Trevisani, una sua allieva. Nel 1918, fu nominato presso l'Università degli Studi di Roma "la Sapienza" ordinario prima di analisi superiore, poi di meccanica: anche qui restò per i successivi vent'anni. Nel 1938 fu rimosso dall'ufficio per le discriminazioni razziali (leggi per la difesa della razza) del governo fascista a causa della sua origine ebraica. Pio XI, in spregio alle leggi del regime, lo nominò, permettendogli di avere uno stipendio e di continuare i suoi studi in Italia, membro della prestigiosa Pontificia accademia delle scienze. Morì isolato dal mondo scientifico nel suo appartamento di Roma, nel 1941.

I suoi studi, insieme con Ricci-Curbastro, sul calcolo differenziale assoluto con coordinate, successivamente elaborato in termini geometrici con l'introduzione della derivazione covariante, sono stati un riferimento fondamentale e la base della struttura matematica della teoria della relatività generale di Einstein, che contribuì a diffondere in Italia.

È stato un grande studioso della matematica pura, e le sue intuizioni geometriche erano particolarmente forti: egli le utilizzò per risolvere un gran numero di problemi di matematica applicata. Dotato di grande versatilità, poteva spaziare in tutti i campi della matematica, affrontando prevalentemente i problemi caratteristici degli indirizzi considerati, apportando ovunque considerevoli miglioramenti e risultati.

Calcolo tensoriale e teoria della relatività

«Gli spaghetti e Levi-Civita»

(Albert Einstein, rispondendo alla domanda su cosa gli piacesse di più dell'Italia.)

Come già detto, Levi-Civita è noto soprattutto per il suo lavoro sul calcolo differenziale applicato alla teoria della relatività. Infatti, pubblicò un famoso articolo in cui sviluppava, basandosi su quanto fatto da Elwin Bruno Christoffel, il calcolo tensoriale, inclusa la differenziazione covariante. Nel 1900 pubblicò poi, insieme con Ricci, la teoria dei tensori (Méthodes de calcul différentiel absolu et leurs applications) in una forma utilizzata da Albert Einstein quindici anni più tardi nella sua teoria.

Hermann Klaus Hugo Weyl riprese le idee di Levi-Civita in una teoria di unificazione delle forze gravitazionale ed elettromagnetica. Il lavoro di Levi-Civita fu di grandissima importanza nello sviluppo della teoria della relatività, producendo una serie di articoli che trattano in maniera elegante il problema di un campo gravitazionale statico.

Altri studi e onorificenze

La dinamica analitica è stato un altro argomento di studio per il Levi-Civita: molti dei suoi articoli, infatti, esaminano il problema dei tre corpi, tema su cui lavorò anche assieme alla futura moglie. Inoltre scrisse articoli anche sull'idrodinamica e sui sistemi di equazioni differenziali alle derivate parziali. È accreditato di aggiunte alle teorie di Cauchy e di Kovalevskaya, da cui derivò un testo datato 1931. Nel 1933 contribuì alla formulazione delle equazioni di Dirac sulla teoria quantistica.

La Royal Society inglese gli conferì la Medaglia Sylvester nel 1922 e lo elevò al rango di membro straniero nel 1930. Fu inoltre membro onorario della London Mathematical Society, della Royal Society di Edimburgo, e della Edinburgh Mathematical Society, per la quale tenne un seminario a St Andrews. Fu infine membro dell'Accademia dei Lincei e di quella Pontificia.

Al pari di Vito Volterra e di molti altri scienziati italiani, fu un forte oppositore del fascismo. Dopo il suo allontanamento dall'università per le leggi razziali del 1938, la sua salute peggiorò fino alla morte per infarto.

Gli è stato dedicato il cratere Levi-Civita sulla Luna e un asteroide, 12473 Levi-Civita. Dal Novembre 2016 è inoltre a lui intitolato il Dipartimento di Matematica dell'Università di Padova.

Principali pubblicazioni

Articoli

• Tullio Levi-Civita, Sugli infiniti ed infinitesimi attuali quali elementi analitici (Atti del R. Istituto Veneto, 1893, s.7, t.4, p. 1765-1815; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 1-39)
• Tullio Levi-Civita, Sugli invarianti assoluti [Dissertazione di laurea] (Atti del R. Istituto Veneto, 1893-94, s.7, t.5, p. 1447-1523 e p. 1688-1689 correzioni; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 41-100)
• Tullio Levi-Civita, Sui gruppi di operazioni funzionali (Rendiconti del R. Istituto lombardo di scienze e lettere,1895, s.2, v.28, p. 458-468; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 101-111)
• Tullio Levi-Civita, Alcune osservazioni alla nota Sui gruppi di operazioni funzionali (Rendiconti del R. Istituto lombardo di scienze e lettere,1895, s.2, v.28, p. 864-873; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 113-123)
• Tullio Levi-Civita, I gruppi di operazioni funzionali e l'inversione degli integrali definiti (Rendiconti del R. Istituto lombardo di scienze e lettere, 1895 ,s.2, v.28, p. 529-544, 565-577; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 125-152)
• Tullio Levi-Civita, Di una espressione analitica atta a rappresentare il numero dei numeri primi compresi in un determinato intervallo (Atti della R. Accademia dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, 1895, s.5, v.41, p. 303-309; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 153-158)
• Tullio Levi-Civita, Sull'inversione degli integrali definiti nel campo reale (Atti della R. Accademia delle scienze di Torino, 1895-96, v.31, p. 25-51; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 159-184)
• Tullio Levi-Civita, Sulla distribuzione indotta in un cilindro indefinito da un sistema simmetrico di masse (Atti della R. Accademia dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, 1895, s.5, v.42, p. 332-336; 1896, s.5, v.51, p. 34-40; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 185-198)
• Tullio Levi-Civita, Sugli integrali algebrici delle equazioni dinamiche (Atti della R. Accademia delle scienze di Torino, 1895-96, v.31, p. 816-823; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 199-205)
• Tullio Levi-Civita, Sulle trasformazioni delle equazioni dinamiche (Annali di Mat. pura ed applicata, 1896, s.2, v.24, p. 255-300; ripubblicato in: Opere, v. 1, p. 207-252)
• (FR) Méthodes de calcul différentiel absolu et leurs applications, in Mathematische Annalen, vol. 54, 1–2, 1900, pp. 125–201, DOI:10.1007/BF01454201..
• Sulla integrazione della equazione di Hamilton-Jacobi per separazione di variabili, in Mathematische Annalen, vol. 59, n. 3, 1904, p. 383, DOI:10.1007/bf01445149..
• Nozione di parallelismo in una varietà qualunque, in Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo, vol. 42, 1917, pp. 173–205, DOI:10.1007/BF03014898..

Libri

• Tullio Levi-Civita e Ugo Amaldi Lezioni di meccanica razionale (Bologna: N. Zanichelli, 1923).
• Tullio Levi-Civita e Enrico Persico, Fondamenti di meccanica relativistica (Bologna, N. Zanichelli, 1928).
• Tullio Levi-Civita, Lezioni di calcolo differenziale assoluto (Roma: Alberto Stock Editore, 1925)
• Tullio Levi-Civita, Caratteristiche dei sistemi differenziali e propagazione ondosa. (Bologna: N. Zanichelli, 1931)
• Tullio Levi-Civita, Questioni di meccanica classica e relativista (Bologna, N. Zanichelli, 1924).
• Tullio Levi, Le problème des n Corps en relativité générale (Parigi, Gauthier-Villars, 1950, collezione Mémorial des sciences mathématiques ISSN: 0025-9187).
• Tullio Levi-Civita e Ugo Amaldi, Nozioni di balistica esterna: secondo il programma stabilito dalla commissione suprema di difesa (Bologna, N. Zanichelli, 1935).
• Tullio Levi-Civita e Ugo Amaldi, Compendio di meccanica razionale (Bologna, N. Zanichelli, 1928) v. 1 Cinematica : principi e statica (edizione del 1938) ; v. 2: Dinamica : cenni di meccanica dei sistemi continui (edizione del 1938) Lezioni di Meccanica Razionale vol. 1 e 2 (Edizioni Compomat, 2013)
• Tullio Levi-Civita, Opere matematiche. Memorie e note (Bologna : N. Zanichelli, 1954-1973): Vol. 1: 1893-1900; Vol. 2: 1901-1907; Vol. 3: 1908-1916; Vol. 4: 1917-1928; Vol. 5: 1929-1937; Vol. 6: 1938-1941 (e altri lavori); pubblicate a cura dell'Accademia nazionale dei Lincei

Bibliografia

Parte di questo testo proviene dalla relativa voce del progetto Mille anni di scienza in Italia, pubblicata sotto licenza Creative Commons CC-BY-3.0, opera del Museo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza (home page)

• Luca Dell'Aglio, LEVI-CIVITA, Tullio, in Dizionario biografico degli italiani, vol. 64, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 2005. URL consultato il 13 agosto 2017.

Voci correlate

• Calcolo tensoriale
• Connessione di Levi Civita
• Gregorio Ricci-Curbastro
• Relatività generale
• Tensore

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Collegamenti esterni

• (EN) John J. O’Connor e Edmund F. Robertson, Tullio Levi-Civita, su MacTutor, mathshistory.st-andrews.ac.uk, School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland.
• (EN) Tullio Levi-Civita, su Mathematics Genealogy Project, North Dakota State University.
• Biografia di Tullio Levi-Civita in Edizione Nazionale Mathematica Italiana online.