La Stampa - Consultazione Archivio

Lezione col tappeto volante LA SFIDA DI WILLIAM UTILE, DJ MAGO DELLA SUf ERCONDUTTmTA' Lezione col tappeto volante «Per 23 anni mi sono stati ostili», racconta il brillante fisico di Stanford - Nessuno credeva che la superconduttività elettrica, garantita solo allo zero assoluto, potesse diventare possibile a temperatura ambiente - Ora un tappetino arabo volteggia sulla sua cattedra, simbolo della vittoria -1 nuovi materiali porteranno a treni veloci come aeroplani, a strade supermagnetiche SAN FRANCISCO — La storia delta solenni ci dà testimonianza di mille e una scoperte non riconosciute al momento in cui vennero fatte. Emblematici sono i casi di due grandi della scienza moderna: Amedeo Avogadro e Giovanni Mendel II primo, che scopri le leggi fondamentali delle molecole, ebbe l'attribuzione dei suoi meriti solo anni dopo la morte, quando al primo congresso mondiale di chimica a Karlsruhe, Stanislao Cannizzo.ro rivendicò al chimico piemontese la primogenitura della teoria molecolare, fino a quel momento attribuita ad André-Marie Ampère. Eppure questi l'aveva formulata quattro anni dopo Avogadro. Per il padre della genetica la sorte non fu più benigna, Il suo immenso lavoro, alla base delle nostre conoscenze sulla trasmissione dei caratteri ereditari, fu riconosciuto solo 36 anni dopo la morte, quando l'olandese Hugo De Vriess, il tedesco Karl Correns e l'austriaco Erich Tschermak riscoprirono le leggi mendeliane. Per ■ fortuna, una storia completamente diversa da quelle di Mendel e di Avogadro la sorte ha riservato a un brillante fisico di Stanford, William Little, a proposito dei materiali superconduttori di cui si parla in questi giorni, e la cui realizzazione verrà ricordata come una delle maggiori conquiste scientìfiche del secolo. E' una storia che dimostra una volta di pili la verità d'un noto aforisma, per il quale nella fisica «possono essere realizzabili le cose che i vecchi scienziati considerano impossibili, e sono difficili quelle che 1 giovani studiosi ritengono a portata di mano». Increduli Era il 1964. William A. Little, da poco professore di fisica nel prestigioso ateneo californiano, pubblicò una memoria sulla possibilità di creare materiali capaci di consentire la superconduttività elettrica alla temperatura ambiente. All'inizio del 1965, pubblicò un altro articolo Sulla più diffusa rivista mondiale d'alta divulgazione scientìfica, lo Sdentine American. Dalle università di tutto il mondo si levarono cori di protesta, anche da parte di fisici prestigiosi e affermati. Le conclusioni di Little furono messe in ridicolo, ed egli subì umiliazioni e sberleffi. Fra l'altro, qualcuno definì Little scopritore dello snake oli, ovvero di quel fantomatico molto di serpente* della tradizione dei pionieri del West, con cui si potevano curare tutte le malattie. Infatti, Little aveva previsto le più fantastiche applicazioni della superconduttività a temperatura ambiente: sfruttamento totale delle possibilità offerte dall'energia elettrica; creazione di supercampi magnetici capaci di far levitare treni come i tappeti volanti delle antiche fiabe arabe. Aveva anche elaborato una precisa teoria fisico-chimica in grado di spiegare come sarebbero dovute essere le architetture molecolari dei materiali plastici superconduttori. In seguito alle proteste dei fisici che non avevano creduto al lavoro del loro collega di Stanford, il New Scientist di Londra dovette scrivere: «E' veramente spiacevole che la possibilità di superconduttori a temperatura ambiente sia stata rimossa... l'impiego tecnologico di tali materiali plastici sarebbe stato di immenso valore in ogni campo...». Qualche scienziato più zelante intervenne addirittura presso l consigli di facoltà di Stanford per chiedere che non venisse mantenuta una cattedra di fisica — sia pure quella riservata agli studenti di medicina — a uno come Little. Per fortuna il fisico di Stanford non se la prese. Continuò le ricerche, riuscendo a ottenere uno dei più alti riconoscimenti per i suoi sistemi didattici, basati sull'esperienza diretta davanti agli studenti con mezzi che alimentano curiosità e fantasia. Anche gli organi universitari non dettero peso alle critiche e lo scienziato potè continuare il lavoro e i tentativi per ottenere i superconduttori «ad alta temperatura: Oggi che una prima serie di tali materiali è stata realizzata. Little si vendica «atrocemente., come dice, facendo lezione con un tappeto volante in miniatura, che volteggia su un supermagnete in rotazione. Sul piccolo tappeto che Little ha realizzato per insegnare ai propri studenti le immense promesse della superconduttività, è appollaiato un .arabo* dalle sembianze del ladro di Bagdad. Ma a questo punto dobbiamo ricordare che cosa significa superconduzione o superconduttività. Fino dai banchi delle elementari, tutti abbiamo imparato che — in rapporto ai fenomeni elettrici — i corpi si dividono in due grandi categorie: gli isolanti e i conduttori. I primi non lasciano' passare la corrente elettrica; i secondi consentono lo scorrimento dei flussi elettronici. Tuttavia, anche attraverso i conduttori, la corrente non scorre liberamente, ma incontra resistenza i cui valori dipendono dalla natura dei materiali, dall'intensità e dal voltaggio della corrente. In termini energetici, una parte della potenza si dissipa per superare la resistenza, con generazione di calore che viene disperso. Le conoscenze erano in questi termini fino all'inizio del "900. quando il fisico olandese Heike Kamerlingh Onness scoprì che certi metalli e varie leghe — se raffreddati a temperature vicine allo zero assoluto (273° centigradi sotto zero) — diventano superconduttori, cioè non offrono più resistenza al passaggio della corrente. In termini fisici, ciò equivale alla realizzazione del moto perpetuo; e un esperimento del genere è stato eseguito con successo al Massachusetts Insti tu te of Technology. Qui un anello metallico raffreddato a elio liquido ha mantenuto il flusso della corrente per oltre un anno senza diminuzioni misurabili. Little parti dalla descrizione di questo esperimento per svolgere il suo articolo su Scientific American. La superconduttività promette supercomputer superveloci; fa intravedere utilizzazioni' energetiche impensabili oggi; con quantità minime di combustibile si possono soddisfare le nostre necessità di forza elettromotrice senza più dispersione; si possono immaginare scarni ers cosi potenti da consentirci la visione dell'interno del nostro organismo in maniera ben più dettagliata e più vasta di quella che consentono gli apparecchi a raggi XeìTAC più sofisticati: il tutto senza perturbare la normale attività metabolica del nostro corpo. Con la superconduzione si possono avere supercampi magnetici con polarizzazioni variabili in modo da far levitare un treno sospingendolo nel contempo — senza altra resistenza che quella dell'aria — fino a velocità oggi raggiungibili soltanto con l'aeroplano, senza rumore e senza inquinamento di gas venefici. Saranno probabilmente questi i 'tappeti volanti* del 2000. Si può anche immagina' re, dice Little, la creazione di «strade- a più corsie supermagnetiche sulle quali volteggiare a piacimento senza possibilità di scontri. Sempre per merito della superconduttività potranno scomparire gli antiestetici intrecci di fili che imbruttiscono città e campagne. L'energia che essi trasportano potrà passare su pochi cavi'superconduttori. Il salto / primi esperimenti sulla superconduttività nei tempi più recenti si debbono agli studiosi che operano nei laboratori della Ibm. Essi avevano lavorato sull'argomento con lo scopo di creare supercomputer superveloci. I risultati ottenuti sono stati buoni. Ma restava comunque il guaio della necessità di mantenere le temperature ai valori di cui si è detto, per mezzo dell'elio liquido, la cui produzione e il cui mantenimento sono tutt'altro che semplici. Il salto di qualità è avvenuto nei mesi scorsi, quando nei laboratori del Texas, in quelli della California e poi in Europa, in Russia e in Giappone, sono stati realizzati superconduttori a temperature più alte: quella dell'azoto liquido, che è pur sempre fred¬ da (—19C C), ma, diciamo, più maneggevole. Infatti l'azoto liquido è un ingrediente facilmente ottenibile e d'uso comune in qualsiasi laboratorio. Questo primo risultato, che ha creato eccitazione fra gli scienziati e scalpore nel pubblico, è soltanto una prima tappa. Non a caso, nei giorni scorsi, sono stati annunciati superconduttori a temperature più alte, fino a quelle dell'ambiente in cui viviamo. Non siamo ancora ai materiali plastici previsti da Little, ma i suoi calcoli e le sue previsioni, che oggi non vengono più ridicolizzate, promettono il raggiungimento della meta. Lo scienziato continua imperterrito il lavoro di ricerca. Su un angolo della scrivania accumula telegrammi e lettere di complimenti che gli vengono da ogni parte. Fra gli estensori delle memorie che sostengono la superconduttività a temperatura ambiente ci sono anche quelli che avevano accusato Little di aver trovato l'olio di serpente. «Per oltre ventitré anni, mi dice lo scienziato sorridendo, questa gente non solo s'era opposta scientificamente alla superconduttività, ma aveva assunto anche un atteggiamento ostile sul piano umano». Ogni mattina, alle sue lezioni sempre più gremite, Little fa vedere e toccare ai suoi studenti il piccolo tappeto volante che volteggia sul campo magnetico in rotazione. La scenetta non serve solo ad accendere le fantasie, ma offre anche lo spunto per le spiegazioni del fenomeno della superconduttività in termini matematico-fisici. Naturalmente Little parla anche delle immense possibilità d'applicazione del fenomeno. Ma quando si realizzeranno? Qui il discorso t più com-' pltcato, fa osservare Little. In genere, fra la scoperta scien-" tifica e la relativa applicazione tecnologico-industriale passano vari anni, se non decenni, poiché entrano in gioco i fattori economici, quelli delle dimensioni industriali, oltre ai più semplici fattori scientifico-tecnici; tutto dipende dai vantaggi delle applicazioni rispetto alle disponibilità finanziarie e industriali. Nel caso della superconduttività può darsi che i tempi fra scoperta e applicazione si riducano, poiché i vantaggi intravisti sono tali da indurre investimenti finanziari e interventi in termini industriali veramente massicci. In più, c'è la spinta della fantasia, che non guasta mai e che non è certo cosa da poco, quando si tratta di realizzare anche il sogno del •tappeto volante: Giancarlo M asini