Istituto Statale di Istruzione Superiore Paolo Carcano

Dopo aver sentito la conferenza stampa sul Nobel per la chimica all'israeliano Daniel Shechtman (ok: un perfetto outsider che arriva sulla vetta più alta in solitudine, roba da Giro d'Italia di altri tempi!) sto leggendo il comunicato stampa. Aggiorno questo post in diretta mentre con l'orecchio sono ancora a Stoccolma.

Cominciamo col dire che se volessimo usare una espressione scolastica, ha vinto la linea "chimica e materiali". Oppure, se lo vediamo da un punto di vista complementare, ha vinto la linea "la chimica è arte": solo attraverso le regole della simmetria, dall'arte medievale europea e mediorientale fino alle teorie matematiche di Roger Penrose (o ai quadri di Escher), si apprezza la bellezza estetica di questi lavori. Da questa bellezza anomala deriva anche l'importanza tecnologica di materiali con cui ottenere oggetti che possono migliorare la vita delle persone.

Ma, in realtà, anche durante la presentazione e nel comunicato stampa viene messo in evidenza come l'importanza di questa scoperta sta nell'essere stato capace di accorgersi (e di segnare immediatamente sul quaderno di laboratorio!!!) che quello che aveva davanti ai suoi occhi sembrava una violazione di tutte le regole scritte nelle prime pagine di qualsiasi libro di testo di cristallografia.

Quasicristalli: oggetti con una geometria perfettamente regolare che però non si ripete mai. Un bel controsenso. Facciamo un esempio: proprio qualche mattina fa in 4T stavo ricordando cosa sono i cristalli (strutture con una disposizione geometrica regolare e che si ripete sempre) per far capire le relazioni tra proprietà e struttura delle fibre tessili, e come proprio dalle anomalie della struttura cristallina (difetti, zone amorfe) nascano le proprietà più utili, come ad esempio quella di potersi lasciar tingere o quella di assorbire l'umidità.

Su tutti i libri di geometria, di decorazione pittorica, di arte del mosaico... e ovviamente di chimica, sta scritto che un sistema a simmetria cinque o suoi multipli (10, in questo caso) non è in grado di tassellare il piano, cioè di ricoprirlo perfettamente e interamente come le piastrelle di un pavimento: funziona con la simmetria a tre, a quattro, a sei, ma cristalli a simmetria cinque proprio no. Passando a oggetti tridimensionali, prendo un esempio dalla presentazione: è come voler fare un pallone da calcio (il fullerene C₆₀... quello del Nobel 1996) con soli pentagoni oppure soli esagoni!

E tutta la tessitura, a licci o jacquard, non si basa forse sull'uso delle strutture cristalline? ma anche molti disegni per cravatteria sono sostanzialmente dei "quasicristalli"!

Leggiamo la prima frase del comunicato, che trovate qui sul sito della fondazione Nobel.

“Eyn chaya kazo”, Daniel Shechtman said to himself. “There can be no such creature” in Hebrew. It was the morning of 8 April 1982. The material he was studying, a mix of aluminum and manganese, was strangelooking, and he had turned to the electron microscope in order to observe it at the atomic level. However, the picture that the microscope produced was counter to all logic: he saw concentric circles, each made of
ten bright dots at the same distance from each other.

Da lì in poi, il dibattito è rimasto inizialmente chiuso nei circoli e un po' esclusivi e quasi esoterici dei cristallografi; ancora nel comunicato ufficiale vediamo l'immagine di tanti ricercatori che avevano già visto cose simili, ma (poiché violavano quelle famose pagine dei libri di testo) avevano pensato di aver fatto qualche errore, non scherziamo con le regole che ci hanno insegnato a scuola! per analogia, mi viene in mente anche quel terribile racconto di fantascienza di Primo Levi (toh, chimico ed ebreo) in cui un analista di laboratorio si accorge da misure "illogiche" che il mondo sta finendo per una catastrofe ambientale.

Proprio con le parole di Levi per chi "metteva in dubbio le tabelle del Landoelt" verrebbe da commentare il paragrafo finale del comunicato:

An important lesson for science - Daniel Shechtman’s story is by no means unique. Over and over again in the history of science, researchers have been forced to do battle with established “truths”, which in hindsight have proven to be no more than mere assumptions. One of the fiercest critics of Daniel Shechtman and his quasicrystals was Linus Pauling, himself a Nobel Laureate on two occasions. This clearly shows that even our greatest scientists are not immune to getting stuck in convention. Keeping an open mind and daring to question established knowledge may in fact be a scientist’s most important character traits.

Fino ad oggi, non conoscevo il nome di Daniel Shechtman. Di questi particolari studi, inevitabilmente, non ne so molto: ma, come dicevo, hanno un suono molto familiare per chi al Setificio ha studiato la chimica delle fibre tessili e della loro nobilitazione, e/o vede come la chimica dei nuovi materiali sia uno dei settori più giovani, rivoluzionari, importanti per la qualità della nostra vita o per l'impatto sull'ambiente.

E trovo molto bello che un'istituzione come la Fondazione Nobel, che tanto spesso viene accusata di essere conformista, apprezzare i luoghi comuni rassicuranti piuttosto che ricercare i veri trasgressivi ed alternativi (pensiamo a quante polemiche per certi discutibilissimi premi per la pace, la letteratura, magari l'economia, assegnati seguendo la moda ed i benpensanti a figure che poi vengono dimenticate e/o screditate dalla storia), stavolta abbia voluto mettere in rilievo un forte segnale di discontinuità.

E tutto questo grazie a un quaderno di laboratorio, ed al felice connubio tra il rigore nelle osservazioni e la fantasia nel rompere le regole.

p.s.: nelle tre immagini allegate, la cui prima edizione americana risale al 1947, si nota come già allora ci fosse difficoltà a credere in creature impossibili