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Il vero «quanto» di elettricità DUE ESPERIMENTI Il vero «quanto» di elettricità Vale soltanto un terzo della carica dell'elettrone IL numero 389 di «Nature» ha dato notizia della duplice conferma sperimentale della ultima, rivoluzionaria ipotesi riguardante il quanto «e» della carica elettrica. Due gruppi di ricercatori, uno francese, guidato da Saminadayar, e uno australiano, diretto da B. de Picciotto, sono infatti riusciti, uno indipendentemente dall'altro, a isolare cariche elettriche di valore pari a un terzo di elettrone. Ricordiamo che risale al 1911 la determinazione del valore dell'unità elementare di carica elettrica «e» ad opera del celebre fisico statunitense Robert Andrews Millikan e che per 87 anni nessuno aveva potuto dimostrare l'esistenza di un quanto di carica elettrica di valore inferiore alla carica dell'elettrone. I due esperimenti accennati hanno avuto come strumento principale un conduttore dotato di una strana proprietà galvano-magnetica chiamata «effetto Hall» dal nome del suo scopritore, il fisico americano Edwin Herbert Hall; la stessa proprietà fu riscoperta in campo quantistico dal tedesco Klitzing von Klaus che lo chiamò «effetto Hall quantico fraziona¬ rio». In entrambi i casi mancava comunque la conferma sperimentale, che ora è finalmente arrivata. Dobbiamo qui chiarire che l'effetto Hall si produce quando gli elettroni di un sottile strato isolato, tenuto a temperature vicine allo zero assoluto, vengono sottoposti all'azione di un campo magnetico portato ad alta intensità con l'aumento della tensione elettrica lungo la perpendicolare al flusso della corrente. Va aggiunto che, per spiegare il verificarsi di questo fenomeno, i fisici teorici avevano avanzato l'ipotesi, allora poco ortodossa, dell'esistenza di sùbparticelle trasportanti cariche elettriche frazionarie della carica «e»; si ipotizzava inoltre che queste subparticelle potevano esistere solo quali «buchi» in movimento in seno ad una nube elettronica del tipo su ac cennato. In pratica, il sofistica to esperimento si è svolto portando alla temperatura di 25 millikelvin un sottile strato di elettroni immesso in un semi conduttore di arsenio di pallio e quindi sottoposto all'azione di campi magnetici ad alta induzione. Si è così prodotto l'effet to Hall quantico e il conseguen te flusso, lungo i bordi del semi conduttore, di una corrente elettrica attivata da subparti celle. Successivamente, gli op posti bordi dello strato elettro nico vennero avvicinati a una distanza inferiore ai 100 nano metri (miliardesimi di metro) provocando con ciò il salto del le subparticelle da un bordo al l'altro e conseguente flusso di corrente tra i due bordi. La de eolissima intensità di detta corrente risultò dell'ordine di miliardesimi di ampère e fu inoltre constatato che la carica delle subparticelle era eguale a un terzo di quella dell'elettro ne, confermando infine che il quanto «e» era frazionabile. Mario Furasi