Chimica e Fisica, il Nobel delle piccole cose

Piccolo è bello. Ma anche difficile da decifrare. I nostri sensi si rivelano inutili di fronte all’invisibile. La nostra logica va in tilt quando a valere sono le bizzarre leggi della meccanica quantistica. E allora se qualcuno riesce a penetrare quel mondo fatto di particelle, che però si comportano anche come onde, a comprenderne i meccanismi, e perfino a sfruttarne le proprietà per applicazioni utili a noi che abitiamo il macromondo, beh quel qualcuno merita di essere premiato. Con un Nobel.

In due giorni la Reale Accademia svedese delle Scienze ha omaggiato con il più ambito riconoscimento scientifico una serie di ricercatori che hanno dedicato la vita a studiare l’infinitamente piccolo. Mercoledì 4 ottobre è stata la volta della Chimica, con il Nobel assegnato a Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Alexei I. Ekimov, per aver scoperto e riprodotto in laboratorio i punti quantici, cristalli dalle proprietà particolari le cui dimensioni oscillano tra i due e dieci miliardesimi di metro.

Il 3 ottobre era toccato a tre fisici: Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huillier. I loro esperimenti avevano l’obiettivo di creare impulsi di luce estremamente brevi, gli unici strumenti in grado di misurare i processi atomici che coinvolgono gli elettroni. E così, noi umani, abituati a misurare lo scorrere del tempo in secondi, minuti, ore, abbiamo scoperto che se gli elettroni avessero un orologio, le sue lancette dovrebbero ticchettare al ritmo degli attosecondi: miliardesimi di miliardesimi di secondo.

Non è una novità che il Nobel vada a chi si cimenta con il microcosmo, basti pensare ai tanti premi assegnati in passato nell’ambito della fisica atomica e della fisica delle particelle.

Eppure la singolare accoppiata del 2023, i punti quantici per la Chimica, gli attosecondi per la Fisica, forse lascia intravvedere una tendenza nella scienza moderna: riuscire a manipolare l’infinitamente piccolo fino a produrre effetti percepibili dai nostri sensi.

È il caso dei flash di raggi laser della durata di miliardesimi di miliardesimo di secondo usati da Agostini, Krausz e L’Hullier per studiare gli spostamenti degli elettroni. Così come la costruzione di cristalli fatti di pochi di atomi, che ha poi trovato applicazione negli schermi dei televisori basati sulla tecnologia QLed.

Ma a ben guardare anche i Nobel “astrofisici” assegnati negli anni scorsi hanno a che fare con l’infinitamente piccolo. Nel 2017 venne premiata la scoperta delle onde gravitazionali, vibrazioni dello spazio-tempo innescate da eventi cosmici catastrofici, come buchi neri o stelle di neutroni che si scontrano e si inghiottono l’un l’altro. Ma quella scoperta sarebbe stata impossibile se gli scienziati americani ed europei non avessero imparato a misurare gli spostamenti infinitesimali provocati dal passaggio di un’onda gravitazionale: 10 alla meno 18 metri, meno del diametro di un protone.

Se però da un lato le conquiste scientifiche premiate con il Nobel sottolineano la nostra crescente abilità nel maneggiare lunghezze e tempi sempre più piccoli, nel manipolare e assemblare i singoli atomi come fossero mattoncini Lego, dall’altro il pensiero non può non andare a chi tutto questo lo ha immaginato, ben prima che laser, orologi atomici e microscopi elettronici ci permettessero di misurare, e quindi “vedere”, quel mondo invisibile.

All’inizio del Novecento alcuni giganti della fisica, tra cui Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, hanno concepito le due teorie fondamentali che oggi usiamo per descrivere e comprendere l’Universo: la meccanica quantistica e la Relatività. A ben guardare, le scoperte premiate più di un secolo dopo dalla Reale Accademia delle Scienze di Stoccolma non sono che conseguenze pratiche di quelle geniali intuizioni.

Gli attosecondi e i punti quantici, così come le onde gravitazionali di cinque anni fa, rappresentano l’ennesima conferma sperimentale: Einstein, Planck, Bohr, Heisenberg avevano ragione, ancora una volta. Senza nulla togliere agli eccellenti scienziati a cui è andato il premio quest’anno, il vero Nobel epocale sarà quello che verrà assegnato a chi, con una teoria del Tutto, sarà riuscito a unificare meccanica quantistica e Relatività generale, l’infinitamente piccolo e l’infinitamente grande.