Giuseppe Mussardo

Fisica teorica

Mussardo ha contribuito allo sviluppo delle teorie quantistiche di campo integrabili in bassa dimensione, nelle quali spettro, processi di scattering e funzioni di correlazione possono essere determinati con metodi esatti. Con John Cardy ha costruito la matrice S della singolarità di bordo di Yang-Lee. Ha inoltre analizzato le matrici S delle teorie di Toda affini e la deformazione integrabile del modello di Ising tricritico, caratterizzata da uno spettro organizzato secondo l'algebra eccezionale E₇.

Il suo lavoro di ricerca si è concentrato inoltre sul calcolo analitico dei fattori di forma, che permettono di passare dalla conoscenza dello spettro Hamiltoniano e della matrice S al calcolo delle funzioni di correlazione. Per il modello di sinh-Gordon, ha contribuito alla derivazione di formule chiuse per un'intera classe di operatori locali. Sempre all'interno di quest'ambito di ricerca, ha studiato la convergenza delle serie spettrali, mostrando come pochi stati intermedi della serie possano fornire approssimazioni accurate delle funzioni di correlazione.

Ha contribuito al calcolo della funzione di correlazione spin-spin del modello di Ising bidimensionale alla temperatura critica in campo magnetico, la cui teoria presenta collegamenti con l'algebra eccezionale E₈. Questi risultati hanno fornito previsioni quantitative per le masse delle particelle e per le intensità spettrali. Nel 2021 uno studio sperimentale del composto quasi unidimensionale BaCo₂V₂O₈ ha osservato tutte le otto eccitazioni a una particella dello spettro E₈, insieme a numerosi contributi multi-particella; le posizioni e le intensità dei picchi misurati hanno mostrato un accordo quantitativo con le previsioni ottenute mediante i fattori di forma.

Con André LeClair ha introdotto la formula di LeClair-Mussardo, per il calcolo di osservabili locali a temperatura finita nelle teorie di campo integrabili.

Teoria dei numeri

Nella sua attività scientifica si è concentrato anche sui rapporti tra fisica quantistica e teoria dei numeri. Con André LeClair ha sviluppato un approccio probabilistico all'ipotesi di Riemann generalizzata, collegando il comportamento statistico di somme costruite sui numeri primi e sui caratteri di Dirichlet a processi di tipo browniano e alla convergenza dei prodotti di Eulero. Ha anche proposto modelli quantistici integrabili le cui condizioni di quantizzazione riproducono gli zeri non banali della funzione zeta di Riemann e delle funzioni L di Dirichlet sulla linea critica. Ha anche contribuito a rappresentare sequenze di numeri primi tramite potenziali quantistici e ha studiato possibili firme spettrali della fattorizzazione degli interi.

Saggistica scientifica

• Il modello di Ising. Introduzione alla teoria dei campi e delle transizioni di fase, Torino, Bollati Boringhieri, 2007.
• Statistical Field Theory: An Introduction to Exactly Solved Models in Statistical Physics, Oxford: Oxford University Press, 2010; 2nd ed., 2020.
• The Exact S-Matrix: Symmetry, Particles and Integrability, Sponsoring Consortium for Open Access Publishing in Particle Physics (SCOAP3), 2026.

Divulgazione e storia della scienza

• L'infinita scienza di Leopardi, with Gaspare Polizzi, Trieste: Scienza Express, 2019.
• L'alfabeto della scienza, Bari, Dedalo, 2020.
• Tra cielo e terra. In viaggio con Dante Alighieri e Marco Polo, con Gaspare Polizzi, Bari, Dedalo, 2021.
• Maksimovič. La storia di Bruno Pontecorvo, Roma, Castelvecchi, 2023.
• Due culture? Umanisti e scienziati italiani a confronto, con Filippo La Porta, Roma, Castelvecchi, 2024.
• Dio gioca a dadi con il mondo. Storia della meccanica quantistica, Roma, Castelvecchi, 2025.

Documentari

• Boltzmann. Il genio del disordine (2007).
• Chandra. Il viaggio di una stella (2009).
• Abdus Salam. Il sogno della simmetria (2011).
• Maksimovič. La storia di Bruno Pontecorvo (2013).
• Évariste Galois. Il matematico rivoluzionario (2017).