Nuotare contro corrente

      -      English  -  Deutsch  -  Français  -  Italiano
Era aperto all’inaspettato nella scienza: il premio Nobel per la fisica K.Era aperto all’inaspettato nella scienza: il premio Nobel per la fisica K. Alex Müller.

Fu una sensazione scientifica: nel 1986, il fisico e IBM Fellow K. Alex Müller e il suo collega J. Georg Bednorz scoprirono il primo superconduttore ad alta temperatura. Un anno dopo, i due ricercatori ricevettero il Premio Nobel per la Fisica per la loro scoperta. Ora K. Alex Müller è morto a Zurigo all’età di 95 anni.

Nel 1986, a Zurigo, si è svolta un’emozionante pagina di storia della scienza. Tutto è iniziato con un’idea folle che K. Alex Müller, allora IBM Fellow e in forza all’Università di Zurigo, aveva portato a casa da un viaggio in Sicilia. Il risultato finale è stata la scoperta dei cosiddetti superconduttori ad alta temperatura, un risultato di enorme importanza. Un anno dopo, Müller e il suo collega di ricerca J. Georg Bednorz ricevettero il premio Nobel per la fisica per questa scoperta.

Condurre l’elettricità senza resistenza

Già nel 1911, l’olandese Kamerlingh Onnes scoprì che molti metalli diventano superconduttori a temperature molto basse, intorno ai meno 270 gradi Celsius: In queste condizioni estreme conducono l’elettricità senza opporre resistenza. Il sogno di trasmettere l’elettricità su lunghe distanze senza perdite non ha mai abbandonato la fisica. Tuttavia, al più tardi negli anni ’70, la ricerca sui superconduttori era giunta a un punto morto. Il fatto che la conduttività si sviluppi solo a temperature prossime allo zero assoluto ha ridotto la prospettiva di un’applicazione pratica dei superconduttori nell’ingegneria energetica.

K. Alex Müller voleva uscire da questa impasse. Ha coinvolto nel suo progetto il suo ex tirocinante e dottorando, il giovane ricercatore tedesco J. Georg Bednorz, con cui aveva lavorato per qualche tempo presso il Laboratorio di Ricerca IBM di Rüschlikon. I due hanno deciso di studiare alcuni materiali - più precisamente: ossidi di lantanio-bario-rame - per la loro superconduttività. Ossidi, tra tutti! In condizioni normali hanno solo una bassa conduttività. Finora si dava per scontato che solo i composti metallici potessero essere considerati superconduttori. Müller aveva già suggerito che gli ossidi potevano diventare superconduttori in determinate condizioni, ma nessuno lo prese sul serio. È proprio questo che mi ha motivato. Volevo semplicemente nuotare controcorrente", ha dichiarato una volta il fisico.

Nuova classe di superconduttori

La sua perseveranza ha dato i suoi frutti: Insieme, K. Alex Müller e J. Georg Bednorz riuscirono a dimostrare il fatto sorprendente, ancora oggi non del tutto spiegato, che la proprietà dell’ossido di lantanio-bario-rame di condurre male l’elettricità si trasforma, a temperature molto basse, nell’esatto contrario: in superconduttività. Ma questo non è stato nemmeno il risultato più entusiasmante di questi esperimenti. La vera sensazione è stata: la temperatura alla quale l’ossido di rame ha acquisito capacità superconduttive - la cosiddetta temperatura di transizione - è stata sorprendentemente alta, meno 238 gradi. Ciò ha sorpreso anche gli stessi Bednorz e Müller. Avevano scoperto una nuova classe di superconduttori - i superconduttori ad alta temperatura (HTSL) - e per questo avevano ricevuto il premio Nobel nel 1987.

È iniziata quindi una caccia a livello mondiale a ulteriori record di temperatura per le connessioni ceramiche superconduttrici. Nel frattempo, è stata raggiunta una temperatura di salto di meno 140 gradi. L’enorme vantaggio dell’HTSL è che non ha più bisogno del costoso elio liquido per il raffreddamento, come nel caso dei superconduttori ordinari, ma può utilizzare il più economico azoto, che diventa liquido a meno 196 gradi. Oggi i superconduttori ad alta temperatura sono utilizzati nei sensori, nelle centrali elettriche e nei dispositivi medici.

Gli apparecchi radio e la natura imponderabile

Nato a Basilea nel 1927, K. Alex Müller è cresciuto a Lugano come figlio di un commerciante e nipote di un produttore di cioccolato. In collegio a Schiers assemblò i primi apparecchi radio e in seguito riparò automobili per diletto. Dopo la maturità, Müller ha studiato fisica al Politecnico di Zurigo dal 1946 al 1952. Tra i suoi insegnanti figurano fisici famosi come il ricercatore quantistico e premio Nobel Wolfgang Pauli e il fisico nucleare Paul Scherrer. Per tutta la sua precisione metodologica, Pauli conservò sempre un sentimento per l’imponderabilità della natura e dei processi di conoscenza, come disse una volta K. Alex Müller. Müller aveva interiorizzato questo atteggiamento, secondo cui ciò che è decisivo nella scienza spesso accade in modo del tutto inaspettato.

Dopo aver conseguito il dottorato all’ETH nel 1958, K. Alex Müller è diventato project manager presso l’Istituto Battelle di Ginevra. Nel 1963 si è trasferito all’IBM di Rüschlikon, dove ha potuto condurre ricerche in modo libero e indipendente come borsista. Dal 1971 al 1985 ha diretto anche il dipartimento di fisica dell’IBM. Inoltre, ha insegnato e svolto attività di ricerca presso l’Università di Zurigo. Nel 1962 Müller è stato nominato docente privato all’UZH, nel 1970 professore titolare e infine nel 1987 - poco prima di ricevere il Premio Nobel - professore ordinario di fisica dello stato solido. K. Alex Müller è diventato professore emerito nel 1994. Anche dopo il pensionamento, il fisico ha seguito con grande impegno gli sviluppi del suo campo di ricerca e ha mantenuto per qualche tempo un proprio ufficio nel campus di Irchel. K. Alex Müller si è spento a Zurigo all’età di 95 anni.