Il 2015 Anno internazionale della luce e delle tecnologie basate sulla luce. Un anno voluto dalle Nazioni Unite per «aumentare la consapevolezza globale di come le tecnologie basate sulla luce promuovano lo sviluppo sostenibile», in quanto forniscono risposte concrete alle sfide su energia, comunicazione, medicina, educazione e agricoltura.
La luce è già protagonista del nostro mondo: la rete globale delle telecomunicazioni è basata su fibre ottiche; l’energia solare è un’alternativa concreta, e il laser è divenuto un oggetto quotidiano in campo medico o meccanico. Ugualmente, i computer di domani utilizzeranno fotoni per essere più potenti e veloci, mentre le nanotecnologie aiuteranno a produrre led più efficienti che possono essere usati in agricoltura, così come già avviene nella prefettura giapponese di Miyagi. Qui è stata realizzata da Sony una piantagione dove le lattughe, al ritmo di 10mila teste di insalata al giorno, crescono illuminate da led a semiconduttori progettati da General Electric, con una tecnica che ha aumentato di cento volte la resa per ettaro.
Secondo i promotori dell’Anno internazionale, se nel secolo appena trascorso l’elettronica ha giocato un ruolo fondamentale di sviluppo economico, nei prossimi anni potrebbe essere la luce a svolgere questo stesso compito.
La scelta del 2015 non è casuale: esattamente mille anni fa, infatti, Ibn al-Haytham scriveva quello che viene considerato il primo trattato di ottica.
Ancora: nel 1865, ossia 150 anni fa, James Clerk Maxwell elaborava la sua teoria elettromagnetica, collegando i campi elettrici e magnetici con equazioni tuttora valide che aiutarono Einstein a scrivere la relatività nel 1915, giusto un secolo fa. Infine, esattamente 50 anni fa - nel 1965 - il futuro premio Nobel Charles Kao iniziava a sperimentare la tecnologia delle fibre ottiche.
Durante la cerimonia di consegna del premio dell’Accademia svedese, nel 2009, Kao rivelò di aver ricevuto due lettere. La prima, di tono minaccioso, lo accusava di voler liberare con le sue ricerche «il genio maligno dalla lampada», mentre la seconda, più pratica, proveniva da un contadino cinese che gli chiedeva di usare la fibra ottica per avvisare la moglie di portargli il pranzo. Entrambi gli autori - commentò Kao - erano riusciti a prevedere «un futuro che è poi diventato storia».
La luce è sempre stata in realtà la protagonista delle rivoluzioni scientifiche e tecnologiche.
È stato grazie allo studio della radiazione di corpo nero, un oggetto che assorbe tutta la luce che lo colpisce, che Max Plank ha cominciato a porre le basi della meccanica quantistica nel 1900. La costanza della velocità della luce è stata anche alla base della relatività speciale, una rivoluzione oggi usata quotidianamente per i Gps.
Tuttavia, già 400 anni fa troviamo la luce all’inizio della rivoluzione scientifica. Si racconta infatti che Galileo mostrasse ai suoi avversari una «spugna di Sole» per denunciare l’inconsistenza delle loro teorie. La spongia solis era un frammento di solfuro di bario che, una volta calcinato, emette una debole luce. Lo scienziato pisano voleva così dimostrare che gli aristotelici sbagliavano ad affermare che per produrre la luce occorre il fuoco o il calore. Se esiste una «luminosità fredda» non prevista da Aristotele, perché non ammettere il movimento della Terra nel cielo? Purtroppo, la «luce fredda» di Galileo non bastò a fare accettare la teoria copernicana. Oggi, tuttavia, è proprio nella «luce fredda» dei led che si concentrano molte delle speranze di riduzione dei consumi. Ancher la possibilità di aumentare l’efficienza delle tecnologie fotovoltaiche, imitando la fotosintesi naturale, potrebbe risolvere molti problemi energetici e ambientali. L’agricoltura in ambienti controllati, con la resa aumentata grazie alla modulazione delle frequenze della luce che illuminano le colture, costituisce anch’essa una strada promettente per l’alimentazione di domani.
L’obiettivo è quello di una nuova rivoluzione verde, basata naturalmente sulla luce.
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