RASSEGNA STAMPA

10 OTTOBRE 2001
ROMEO BASSOLI
Hanno fatto cantare l’atomo Premiati con il Nobel

Come quello per la medicina, anche ieri il premio Nobel è stato diviso per tre. Il tedesco Wolfgang Metterle (43 anni) e gli americani Eric Cornell (39 anni) e Carl Wieman (50 anni) si sono infatti spartiti gli onori (e i soldi) del premio del centenario per la fisica.
E lo hanno vinto per aver realizzato una profezia: quella di un fisico indiano, Satyendra Bose e del più celebre Albert Einstein. Nel 1924, quando ormai la relatività era cosa acquisita, i due ipotizzarono che a temperature bassissime, vicinissime a quei 273 gradi sotto zero dove tutto si ferma e niente esiste più, gli atomi si comportassero come un formicaio o un alveare. Smettessero cioè di essere singoli atomi (individui, verrebbe da dire) per diventare qualcosa di unico e collettivo. Un superindividuo, come un formicaio o un alveare, appunto. Un superatomo.
Così super da diventare, alla fine, un tipo di materia totalmente estraneo al nostro Universo, riuscendo «a far cantare gli atomi», come dice l’Accademia reale svedese. E’ qualcosa di nuovo che dal 1924 viene chiamata “Condensazione di Bose – Einstein". E che dal 1995, grazie ai tre premiati di ieri, è diventata una realtà in laboratorio, aprendo prospettive che per ora sono quasi fantascientifiche, ma che domani potrebbero rappresentare la normale tecnologia delle case dei nostri figli. Cioè laser di altissima precisione, computer superveloci, strumenti microscopici.
Per riuscire a creare questo promettente alieno del cosmo, Ketterle, Cornell e Wieman hanno lavorato su atomi di un gas raro, il rubidio, e di sodio. Raffredda che ti raffreddo, li hanno portati fino alla porta del Nulla, quei 273 gradi centigradi sotto lo zero che rappresentano il momento in cui tutto può esistere. Tanto da essere definito “lo zero assoluto".
Dal 1924 al 1995 ci sono 71 anni: quelli necessari alla tecnologia per realizzare apparecchi così precisi e potenti da poter raffreddare a quelle temperature gli atomi e da poterli poi osservare. Ma i tre scienziati ci hanno messo del loro (sennò, perché premiarli?). Sono riusciti infatti a trovare, i due americani in Colorado e il tedesco a Boston, gli atomi “giusti" per l’esperimento. E per pochi istanti (solo pochissime frazioni di secondo) hanno avuto tra le mani una cosa così fluida che, se la mettessimo sul fondo di un bicchiere, risalirebbe da sola lungo le pareti. E se corresse lungo un filo di rame lo farebbe senza incontrare la minima resistenza.
Una specie di sostanza magica, di quelle che gli scrittori di fantascienza hanno immaginato in decine di romanzi per mostrarci la superiorità tecnologica e scientifica di civiltà aliene. Solo che questa volta non c’è un disco volante, ma due laboratori supertecnologici americani e dietro di loro ci sono le menti di giganti come Bose, Einstein, Fermi, Dirac, Pauli. Negli anni Venti e Trenta questi uomini hanno compreso che la materia è composta da due tipi di particelle: i bosoni (che prendono il nome da Bose) e i fermioni (che prendono il nome da Enrico Fermi). Sono separati dal modo in cui ruotano su se stesse, quella caratteristiche che, con eleganza, i fisici chiamano “spin". Ora, i bosoni hanno uno spin intero, i fermioni uno semintero. E fin qui, pazienza. Ma il bello è che queste caratteristiche sono quelle che pare determinino il comportamento di queste particelle. I bosoni, infatti, quando si avvicinano allo zero assoluto si comportano come formiche ordinate: tutti in fila, allineati, potenzialmente utili. I fermioni, al contrario, fuggono da tutte le parti, si diversificano, diventano anarchici.
Il “trucco" usato dai fisici in questi anni è stato quello di mettere i fermioni a coppie. Certo, occorre trovare i partner giusti, come sempre nella vita: ma una volta trovati, ecco che quelle particelle scapigliate portate vicine allo zero assoluto si comportano come ex sessantottini approdati a un buon impiego bancario: si allineano, comportandosi come bosoni. E siccome la materia su cui è interessante lavorare (le particelle che compongono l’atomo) è fatta di fermioni, ecco l’interesse per questi esperimenti.
E fin qui, come diceva Fermi, «abbiamo fatto della bella fisica». Dopo, c’è la tecnologia. Come spiega Sandro Stringari, professore di fisica teorica dell'Università di Trento, «la condensazione di Bose-Einstein permette la realizzazione di laser che non sono composti da onde elettromagnetiche e che possono essere usati per depositare in modo molto preciso strati di atomi sulle superfici. Oppure per costruire computer quantici, molto più potenti e veloci di quelli attuali. Infine, in laboratorio questi atomi ultrafreddi si prestano ad altre applicazioni come il rallentamento della luce, la cui velocità è stata abbassata l'anno scorso in laboratorio fino a 50 chilometri all'ora».
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