E adesso si balla!Già. La presentazione venne fatta a partire dal titolo della canzone, senza averla mai ascoltata. Dancing fa parte del terzo album di Elisa Toffoli, meglio nota con il solo nome proprio, The comes the sun, che racchiude un po' le speranze di questo momento particolare. Di tutta la track list, però, oggi vorrei soffermarmi su A little over zero, canzone centrale di quell'album, non tanto per qualche passaggio particolare nel testo, ma esattamente per quello zero nel titolo.
In corsa verso lo zero
Uno dei limiti più invalicabili della fisica moderna è quello dello zero assoluto. Questa
è la temperatura più bassa che teoricamente si possa ottenere in qualsiasi sistema macroscopico e corrisponde a $0 \, K$ ($–273.15^\circ C$). Si può mostrare con le leggi della termodinamica che la temperatura non può mai essere esattamente pari allo zero assoluto, anche se è possibile raggiungere temperature molto vicine ad esso. Allo zero assoluto le molecole e gli atomi di un sistema sono tutte allo stato fondamentale (ovvero il più basso livello di energia possibile) e il sistema ha il minor quantitativo possibile di energia cinetica permesso dalle leggi della fisica. Questa quantità di energia è piccolissima, ma sempre maggiore di zero. Questa energia minima corrisponde all’energia di punto zero, prevista dalla meccanica quantistica per tutti i sistemi che abbiano un potenziale confinante.Eppure c'è un gran movimento sperimentale non solo per raggiungerla, ma anche per vedere se sia possibile superare tale limite. In fondo è proprio quello che succede con ogni limite presente in natura: l'obiettivo è raggiungerlo e possibilmente superarlo, perché sono anche le condizioni che ci permettono di imparare di più sul mondo che ci circonda. Tra gli strumenti che permettono di arrivare a temperature estremamente basse ci sono i così detti criocoolers (un po' qualcosa come le pistole di Capitan Gelo, l'avversario di Flash), i frigoriferi a diluizione, smagnetizzatori adiabatici nucleari, sistemi di refrigerazione che utilizzano i laser. Questi ultimi, in particolare, permettono di raggiungere una temperatura inferiori a un miliardesimo di un grado Kelvin (Attenzione: un grado Kelvin coincide con un grado Celsius).
A temperature così basse la materia presenta proprietà insolite: la superconduttività, la superfluidità, la condesazione di Bose-Einstein. e queste sono tutte proprietà quantistiche che si manifestano a un livello macroscopico! La temperatura più bassa mai raggiunta è quella dei 100 picokelvin, 100 pK, ovvero 0.0000000001 K raffreddando gli spin nucleari in un pezzo di metallo di rodio.
In effetti è stata raggiunta anche una temperatura inferiore a tale livello, ma solo per un particolare spin nucleare, mentre la temperatura termodinamica del sistema nel suo complesso è rimasta comunque al di sopra del record del 1999. Basse temperature sono raggiunte dalla materia anche nel cosmo: i getti di gas rilasciati dalla nebulosa Boomerang, nella costellazione del Centauro, espulsi a una velocità di 500000 km/h per 1500 anni, si trovano a una temperatura di circa 1 K, che è la temperatura più bassa mai raggiunta in natura.
Infine vi ricordo che in una vecchia puntata de Le grandi domande della vita vi riferivo di un possibile esperimento che potrebbe aver raggiunto una temperatura inferiore allo zero assoluto.
Con quest'ultima curiosità lasciata in sospeso, essenzialmente perché finora non ha avuto un vero seguito (e l'enfasi va sul finora), vi lascio all'ascolto della bella canzone di Elisa:
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