Istituto Statale di Istruzione Superiore Paolo Carcano

Rieccoci a parlare di "orbitali". Prendo lo spunto dall'ultimo numero della rivista Hyle, la più nota pubblicazione su storia e filosofia della chimica che esce due volte all'anno.

Il numero di luglio 2011, interamente visibile e scaricabile qui, contiene un articolo intitolato "Are orbitals observable?", di Peter Mulder, che prosegue una discussione in cui da oltre una dozzina d'anni i migliori esperti di chimica teorica, epistemologia etc. (tra cui il prof Eric Scerri già altre volte citato qui) si accapigliano sull'"osservabilità" di un orbitale. Il che implica di essere d'accordo sul significato della parola orbitale, o se quelli che Mulder chiama - con una espressione stupenda - "orbitali dei libri di testo" siano effettivamente orbitali o cos'altro, o sui diversi significati teorici e pratici di concetti come le funzioni d'onda e le densità di probabilità elettronica, eccetera.

Personalmente conosco la materia a sufficienza per poter dire... che non la conosco a sufficienza per poterne parlare in modo sufficientemente qualificato .

Provate a chiedere ad un qualsiasi laureato in chimica di raccontarvi la faccenda in maniera chiara e semplice.

Troverete due possibilità:  se è un esperto di chimica teorica, computazionale o quelle cose lì (cioè uno che maneggia questa matematica tutti i giorni, come Dario Bressanini di Uninsubria che i più conoscono come esperto di chimica in cucina) vi darà delle risposte elaborate e piene di distinguo, come del resto fanno gli studiosi internazionali che citavo sopra. 

Oppure, se si occupa di altre cose (e non importa quanto sia bravo e qualificato nel suo mestiere di chimico!), tenderà a dare risposte molto vaghe e sfumate, e dubito si arrischi a scommettere più di 50 c€ sul fatto che la sua risposta possa essere giudicata realmente corretta.

L'unico posto al mondo in cui sembra che tutti sappiano con chiarezza e precisione cosa sia un orbitale, come vada maneggiato e così via (dando ovviamente per scontato che, se si parla scientificamente di una cosa, quella cosa deve "in qualche modo esistere"), arrivando a far credere che se non si sanno maneggiare gli orbitali non si può capire la chimica, sono i Libri di Testo. E tanto più ne parlano con assoluta sicurezza, quanto più si rivolgono ad un pubblico inesperto e principiante, per il quale una autofunzione potrebbe avere a che fare con le tabelle di Quattroruote, lo spazio di Hilbert potrebbe essere nuovo film di fantascienza, e se un certo numero è quantico forse sta negli archivi dell'FBI...

E' una vita che dico che gli orbitali dovrebbero essere vietati ai minori, frase che recentemente ho trovato anche su un libro di testo in adozione al Setificio (nell'introduzione, anche se poi nella versione italiana del testo, in pratica, si fa l'esatto contrario).

Proprio qualche giorno fa, intervenendo su queste cose in un blog divulgativo, un professore di chimica di una università italiana (che non conoscevo prima) esprimeva la sua meraviglia per il fatto che a chi si accosta alla chimica a 14 o a 16 anni si pretenda di "spiegare" certi concetti che sono difficili per uno studente ai primi anni di università (e, come dicevamo, fanno discutere anche i massimi teorici di questo campo). Rubo una frase da una comunicazione privata di quel collega: "Nella scienza, e nell'insegnamento, non si dovrebbe mentire ma non si dovrebbero neanche anticipare troppo contenuti che richiedono un'elaborazione concettuale ad un livello superiore".

Nulla da aggiungere: ad un bambino delle elementari che studia per la prima volta le poesie non chediamo certo di discuterne il senso letterale, allegorico, morale ed anagogico come farebbe un critico di Dante, pretendendo per di più di mettergli il voto per come ha risposto.

Nella chimica maneggiamo un buon numero di concetti di fantasia (allegorici? metaforici?), che non corrispondono a nulla di realmente esistente, come p. es. il numero di ossidazione. E non solo nella chimica. Gli "orbitali-dei-libri-di-testo" non hanno nulla che sia più reale.

Come tali altri concetti, se vengono usati da una persona che sappia già di cosa sta parlando possono essere molto utili per impostare un ragionamento: sono semplici modelli approssimativi di una realtà troppo complessa per essere espressa facilmente.

Ma la chimica è vita, carne, sangue: si tocca, si respira; è per questo che è bello studiarla, senza essere scoraggiati dalla solita orbitalite dei soliti Libri di Testo.