Segnalazioni a cura della S.P.H.C.I.
| Il meraviglioso mondo delle basse temperature Come alla Corte di Federico II – Centro Congressi Federico II – Napoli Intervento del Prof. Stefano Fantoni (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) |
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Il 19 Febbraio 2009 si è tenuta l’interessante conferenza del Prof. Stefano Fantoni sulle basse temperature quali prototipo delle esplorazioni scientifiche di frontiera. “Lo zero assoluto è la temperatura più bassa che teoricamente si possa ottenere in qualsiasi sistema macroscopico, e corrisponde a – 273,15 gradi centigradi.” In tale condizione le molecole e gli atomi costituenti un sistema macroscopico sono tutte singolarmente nel loro “stato fondamentale”, cioè non cedono più energia e l’intero sistema ha la minore energia cinetica permessa dalle leggi della fisica. Ma, contrariamente a quanto si possa pensare (si sa che più la temperatura è elevata, più gli atomi si agitano), anche il minimo di questa energia non è pari a zero e dipende dalle dimensioni dello spazio in cui il sistema stesso è posto. “Gli atomi e le molecole non possono essere assolutamente ferme neppure nel limite asintotico dello zero assoluto. Lo vieta la meccanica quantistica che proprio alle basse temperature manifesta i suoi effetti più visibili. Qui la materia esibisce molte proprietà inusuali, quali la superconduttività (annullamento della resistenza, e quindi perfezione della conduzione per assenza di dissipazione), la superfluidità (mancanza di attrito) o la condensazione di Bose-Einstein” ed emergono fenomeni di coerenza quantistica (cioè fenomeni collettivi ove le particelle si comportano tutte nello stesso modo). Un esempio sono le stelle Pulsar, oggetti piccoli ove la densità è mostruosa (pesano più del Sole) perché al loro interno vi è un gas formato da neutroni quasi nello stato di O assoluto, che dà la caratteristica di stelle rotanti con grande regolarità (proprio per la mancanza di qualunque forma di attrito). Inoltre alle basse temperature l’entropia (funzione legata al grado di disordine di un sistema) diviene sempre meno rilevante, per sparire allo 0 assoluto ove, nuove ricerche lo confermano, è possibile innescare reazioni chimiche eccitando i reagenti e favorendo così il superamento della barriera energetica che li separa dai prodotti. Ad esempio, in regioni fredde dell’Universo, pervase da radiazioni comiche, avvengono reazioni chimiche sconosciute: un ambiente del genere si trova su Titano ove è stata accertata l’esistenza di una chimica organica complessa. Tra le altre cose vi è un impiego anche in medicina delle basse temperature, le cui origini si fanno risalire all’antico Egitto, 2500 anni fa. Le traduzioni di alcuni papiri infatti citano buoni risultati ottenuti col freddo nella cura di traumi ed infiammazioni.
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