Il Nobel per la chimica assegnato allo scopritore dei quasicristalli che "non dovevano esistere"

Il Nobel alla chimica assegnato a Daniel Shechtman dall'Accademia Svedese delle Scienze costituisce un riconoscimento prezioso per il metodo scientifico basato sulle prove di laboratorio. I quasicristalli che lo scienziato israeliano, nato a Tel Aviv nel 1941, scoprì nel 1982 e che gli sono valsi il riconoscimento non dovevano infatti esistere sulla base delle conoscenze di allora.

Quello che Shechtman vide al microscopio elettronico, sfruttando la diffrazione delle onde elettromagnetiche prodotte dagli atomi di una lega di alluminio e manganese, non era infatti una struttura regolare che si ripeteva nello spazio, ma al contrario un insieme di punti che disegnavano cerchi di raggio diverso.

Ciò che il ricercatore israeliano scoprì nel 1982, era una struttura talmente improbabile da fargli esclamare che "non ci può essere una tale creatura".

La ripetizione dell'esperienza lo convinse della verità di quello che aveva visto, e gli diede la forza di combattere contro l'ostracismo dei suoi colleghi. In quel momento, Shechtman si trovava di fronte a un esperimento che contraddiceva la teoria esistente e universalmente accettata sulla composizione dei corpi solidi cristallini, che dovevano essere costituiti da un insieme di atomi, molecole o ioni che si ripetevano con regolarità nello spazio tridimensionale. Al contrario, quello che lui aveva scoperto era un solido cristallino con una struttura non periodica.

In realtà, alcune ricerche matematiche di Roger Penrose e Alan Mackay avevano ipotizzato la possibile esistenza di solidi capaci di mostrare al microscopio elettronico proprio lo strano disegno visto dallo scienziato israeliano. Si trattava però unicamente di ipotesi teoriche, legate più a ragionamenti di tipo matematico che a prove sperimentali. Tuttavia, furono queste ricerche, assieme all'ostinazione di Shechtman, a fare accettare progressivamente alla comunità scientifica l'esistenza di questi quasi cristalli che costituivano un nuovo modo di essere della materia.

Negli anni successivi furono sintetizzati centinaia di altri quasicristalli e nel 1992 si dovette arrivare a modificare la definizione di cristallo, includendovi anche i solidi scoperti dallo scienziato israeliano. La comunità scientifica fu quindi costretta a rivedere le sue posizioni di fronte all'evidenza sperimentale.

L'Accademia delle Scienze Svedesi sottolinea che gli scienziati furono aiutati a comprendere le caratteristiche dei quasi cristalli osservando la struttura di alcuni mosaici arabi medioevali caratterizzati da forme non periodiche, mostrando così come arte e scienza possono convergere. Un'interazione che emerge anche dalla scoperta che il rapporto tra le diverse distanze degli atomi nei quasicristalli si avvicina sorprendentemente alla sezione aurea, la "divina proporzione" il cui valore numerico si ritrova sia in tante opere artistiche sia nel mondo biologico, a partire dalla misura delle spirali delle conchiglie. Il Nobel alla chimica di Daniel Shechtman è quindi una lezione sul metodo scientifico e dimostra che gli esperimenti possono aiutare a confutare verità considerate intangibili, ma anche che il progresso della scienza richiede l'uso della matematica e, perché no, l'aggiunta di un pizzico di arte.

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