L’ architetto dell’invisibile ovvero come pensa un chimico.

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Mauro Icardi

Prendo spunto dall’intervista a Marco Malvaldi, che in questi giorni sta presentando il suo nuovo libro “L’architetto dell’invisibile, ovvero come pensa un chimico” per aggiungere qualche mia considerazione personale.

Marco Mavaldi, chimico e scrittore

  In una recente intervista, l’autore parla di alcuni argomenti e temi che ritengo fondamentali, e credo che rappresentino un patrimonio comune ad ogni chimico.

Per prima cosa ( e giustamente) alla domanda sul perché abbia scelto di studiare chimica, risponde con un comprensibile orgoglio, che la chimica è la disciplina scientifica che lo ha formato come persona, e respinge l’immagine stereotipata che dipinge la chimica e come la disciplina dei “brutti sporchi e cattivi che inquinano”.

Decisamente azzeccata la definizione della chimica come linguaggio, dove gli   atomi rappresentano le lettere, le molecole le parole, ed i processi chimici le frasi.

Qui mi sovviene l’analogia con Primo Levi che paragonava la tavola periodica come l’esempio più alto di poesia, con addirittura le rime. Questo nel capitolo “Ferro” de “Il sistema periodico”.

Altra analogia Malvaldi- Levi è relativa alla chimica come materia scientifica, ma che permette di usare le mani. Levi descrive l’imbarazzo di non saperle usare compiutamente nel capitolo “Idrogeno”. “Le nostre mani erano rozze e deboli ad un tempo, regredite, insensibili: la parte meno educata dei nostri corpi”, paragonandole invece a quelle delle donne, delle madri che sapevano cucinare, ricamare, intrecciare i capelli, e suonare il pianoforte.

Malvaldi dichiara che voleva studiare una materia scientifica che gli permettesse di usarle.

Chi ha praticato il Laboratorio credo ricordi con un senso di piacere il momento in cui si è reso conto di avere acquisito la manualità opportuna, di non essere più imbarazzato o pasticcione come agli inizi. Anche questo è parte di una “sensibilità chimica” che è, a mio parere, ampia e diversificata. La manualità in laboratorio ne è una parte, che sarebbe un peccato perdere, o mettere da parte dedicandosi solamente all’analisi tecnica. Curiosamente ne ho parlato solo due giorni fa, trovandomi in pausa pranzo con un chimico che si è seduto accanto a me, in un affollato self service. Chiacchierando ci siamo scoperti colleghi, e non essendo più giovanissimi abbiamo ricordato esperienze comuni. Sia nel percorso formativo, che in quello professionale. Ricordi condivisi, ed anche una stessa delusione nel sapere che parti importanti e fondamentali dell’istruzione superiore in chimica sono stati ormai abbandonati. L’analisi semimicroqualitativa tra le altre, ormai scomparsa dai programmi degli istituti di scuola superiore.

Ritornando a quanto dice Malvaldi nella sua intervista, vale la pena di riportare questo brano :

Un chimico non pensa mai in termini di naturale o artificiale: una molecola è una molecola. Quando sente la frase: Questo fa bene, è tutto naturale, il chimico si gratta: gli viene in mente che anche la cicuta o il veleno dello scorpione sono naturali

Il resto dell’intervista a Malvaldi spazia su molti temi. Il sempre attuale rapporto costi/benefici citando Fritz Haber chimico tedesco che sintetizzò gas per uso bellico, ma sviluppò anche il fondamentale processo di sintesi dell’ammoniaca.

Noto con piacere che continuano ad uscire libri di divulgazione chimica. La ritengo una cosa molto positiva. Per la chimica, ma in generale per una crescita di conoscenza di base di cui dovrebbero beneficiare i non chimici.

Fatta questa considerazione alcuni temi rimangono ovviamente aperti, e sono le sfide della chimica del futuro. La sintesi dell’ammoniaca è stata fondamentale, ma lo sbilanciamento del ciclo dell’azoto è uno dei problemi ambientali da affrontare. Così come quello degli inquinanti persistenti e biorefrattari. Ma quanto abbiamo ottenuto in termini di qualità della vita, e che dobbiamo alla chimica non può e non deve essere dimenticato. Come chimici sappiamo anche praticare l’arte di essere critici e selettivi. Qualità imparate studiando e praticando tecniche cromatografiche, per esempio.

Non credo che si possa e si debba prescindere da questo patrimonio di conoscenza. Adesso come obbiettivo abbiamo quello di custodire il pianeta, e di essere artefici di un cambiamento culturale e metodologico che ci impegnerà molto in futuro.

Ma abbiamo una importante carta da giocare. La consapevolezza che, come dice Marco Malvaldi, una volta che la si scopre, la chimica è una materia che da dipendenza. E io so che è proprio così, perché questa è una situazione che a livello mentale mi capita spesso di provare.

Qui l’intervista a Marco Malvaldi pubblicata sul sito del quotidiano “Il giornale”

http://www.ilgiornale.it/news/cultura/chimica-linguaggio-e-scrivere-usa-atomi-1464564.html

Note sull’Antropocene.3. Gli scenari.parte seconda.

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Claudio Della Volpe.

In questa serie di post stiamo discutendo di Antropocene, l’argomento che da il sottotitolo al nostro blog e ne imposta i temi. Abbiamo via via analizzato nei 4 post precedenti (pubblicati qui, qui, qui e qui) le origini e le ipotesi sul momento iniziale che definisce l’Antropocene; poi ne abbiamo discusso alcuni scenari possibili.

Dedicheremo questo post a quello che ho definito scenario 3R o scenario Balzani.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli col loro gruppo Energia per l’Italia esprimono compiutamente una posizione 3R, ossia basata sull’idea che l’uso esteso di energie rinnovabili, il riuso degli oggetti e il riciclo dei materiali, insieme con la riduzione delle diseguaglianze sociali ed economiche fortissime attualmente esistenti, (secondo il rapporto Oxfam dello scorso anno gli 8 uomini più ricchi del mondo posseggono quanto la metà più povera dell’umanità, 3.6 miliardi di persone, o se volete l’1% dell’umanità possiede quanto o più che il rimanente 99%) costituisca la base per una gestione economica sostenibile.

L’idea di base di questo punto di vista è che l’economia sia in effetti basata sul sistema della biosfera, e questo non solo perché una parte dei servizi importanti è fornita direttamente dalla Natura senza essere pagata (pensate al ricambio dell’ossigeno, al ciclo del carbonio, all’impollinazione dei fiori, alla degradazione dei residui (le nostre deiezioni) fornita dai batteri, etc etc) ma anche perchè le risorse anche non rinnovabili che usiamo sono parte di un patrimonio naturale formatosi in centinaia di milioni di anni, come per esempio i combustibili fossili o le concentrazioni di risorse minerarie come i fosfati del Marocco o di Nauru e che non c’è più il tempo di ricostituirli, sono un unicum , un regalo naturale che non si ripeterà e che stiamo dilapidando rapidamente. E’ la posizione definita ecological economics, fondata da scienziati che ho nominato a riguardo del primo scenario come Georgescu Roegen, ma anche da chimici come il compianto Enzo Tiezzi; da ecologisti come Barry Commoner.

Tutti questi scienziati italiani e di altri paesi si sono resi conto che occorre chiudere il cerchio della produzione e della economia umane.

Barry Commoner riassumeva le quattro leggi dell’ecologia, ma che anche l’economia umana dovrebbe soddisfare, perchè dopo tutto l’economia umana è una parte ormai integrante dell’ecologia del pianeta:

Ogni cosa è connessa con qualsiasi altra. “L’ambiente costituisce una macchina vivente, immensa ed estremamente complessa, che forma un sottile strato dinamico sulla superficie terrestre. Ogni specie vivente è collegata con molte altre. Questi legami stupiscono per la loro varietà e per le loro sottili interrelazioni.” Questa legge indica la interconnessione tra tutte le specie viventi, in natura non esistono rifiuti:es. ciò che l’uomo produce come rifiuto ossia l’anidride carbonica è utilizzata dalle piante come risorsa. L’uomo col suo inquinamento altera ogni giorno il ciclo naturale degli eventi. 

2) Ogni cosa deve finire da qualche parte. “In ogni sistema naturale, ciò che viene eliminato da un organismo, come rifiuto, viene utilizzato da un altro come cibo.” Niente scompare. Si ha semplicemente un trasferimento della sostanza da un luogo all’altro, una variazione di forma molecolare che agisce sui processi vitali dell’organismo del quale viene a fare parte per un certo tempo. 

3) La natura è l’unica a sapere il fatto suo. “Sono quasi sicuro che questo principio incontrerà notevole resistenza, poiché sembra contraddire la fede universale nella competenza assoluta del genere umano.” Questo indica esplicitamente l’uomo a non essere così pieno di se e a usare la natura come se potesse renderla a suo indiscriminato servizio. Se la natura si ribella l’uomo crolla. 

4) Non si distribuiscono pasti gratuiti.“In ecologia, come in economia, non c’è guadagno che possa essere ottenuto senza un certo costo. In pratica, questa quarta legge non fa che sintetizzare le tre precedenti. Non si può evitare il pagamento di questo prezzo, lo si può solo rimandare nel tempo. Ogni cosa che l’uomo sottrae a questo sistema deve essere restituita. L’attuale crisi ambientale ci ammonisce che abbiamo rimandato troppo a lungo.” Dal libro “Il cerchio da chiudere” – Barry Commoner

Analogamente un filosofo dell’ottocento che non nomino, ma cito spesso, diceva a proposito di un futuro scenario di antropocene sostenibile: «I produttori associati regolano razionalmente il loro ricambio organico con la natura, lo portano sotto il loro comune controllo invece di essere dominati da esso come una forza cieca».

Notate una cosa, che il concetto stesso di profitto dei fattori della produzione, su cui è basato il modello economico neoclassico è contrario alla quarta legge; l’economia è un gioco a somma nulla: se uno guadagna un altro perderà; non ci sono profitti per tutti creati dalla mera proprietà delle cose; le cose tendono a degradarsi senza un continuo afflusso di energia e di lavoro, certo non a crescere spontaneamente, per cui questa supposta proprietà del denaro e dell’economia è del tutto incompatibile con l’ecologia.

Finchè come uomni eravamo piccoli, finchè eravamo pochi potevamo fare orecchio da mercante, illuderci che quel che facevamo era una percentuale ridicola dell’ecologia planetaria, dire una cosa è l’ecologia e una l’economia; ma adesso le cose sono cambiate.

Adesso noi e i nostri animali rappresentiamo una quota enorme della biomassa planetaria, almeno di quella degli animali vertebrati, e usiamo una quota strabocchevole delle risorse totali di tutti i tipi, come già discusso nella prima parte.

Questo conduce ad effetti inattesi di cui vi presento un esempio recentissimo.

Gli insetti sono una vasta classe di esseri viventi che come numero e massa domina il pianeta, seconda solo ai batteri probabilmente, gli insetti compiono innumerevoli servizi, alcuni dei quali ci stanno antipatici e sono nocivi, come le zanzare anofele, ma in genere sono utilissimi (per esempio impollinano la gran parte delle piante che usiamo per la nostra alimentazione e aiutano a decomporre i rifiuti, servizi ecologici fondamentali per i quali non li paghiamo ma ci aspettiamo che li svolgano); ebbene una analisi recente sia pur limitata condotta in Germania e durata quasi 30 anni mostra che il loro numero è in forte e sconcertante diminuzione, una diminuzione molto forte che va sotto il nome di “sindrome del parabrezza pulito”, una osservazione che potete fare da soli la prossima volta che fate un viaggio in autostrada (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809).

Lo studio ha usato un protocollo stantardizzato per misurare la massa totale di insetti in 27 anni e 63 aree di protezione naturale mostrando che il declino stagionale è del 76% con punte di oltre l’80 nella biomassa degli insetti volanti. Esso sembra indipendente dal tipo di habitat e non se ne conoscono le ragioni.

Non si tratta di una osservazione isolata, l’allarme era stato già lanciato da altro studiosi in altri paesi ed aveva trovato ospitalità ripetutamente nelle pagine di Nature (539, p.41, 2016).

Una riduzione generalizzata del numero di insetti volanti è un fenomeno estremamente preoccupante ma che si associa benissimo alla estinzione di specie causata dall’uomo direttamente (inquinamento) o indirettamente (cambiamento climatico e distruzione degli habitat). La chimica è sempre in prima fila in queste azioni perchè di fatto volente o nolente è strumento di controllo attivo e passivo degli insetti specie nell’agricoltura intensiva.

Quale è la soluzione almeno possibile?

Se questa è la situazione attuale come dalle pagine dello Stockholm Resilience Centerla soluzione sta nell’entrare nella cosidetta economia della ciambella, illustrata dalla eco-economista Kate Raworth.

Ce lo racconta Luca Pardi sul sito di Aspo Italia:

L’economia della ciambella include, oltre al tetto ecologico all’attività umana del grafico (il limite oltre il quale la Biosfera inizia a cedere), anche un pavimento sociale al di sotto del quale non si dovrebbe scendere per evitare il malessere e l’instabilità sociale. L’immagine è affascinante perché descrive in una singola figura un’economia di stato stazionario in cui il metabolismo sociale ed economico umano ha raggiunto un livello che garantisce un elevato grado di benessere, equità distributiva e salvaguardia della biosfera. Cioè qualcosa che è sideralmente lontano dall’attuale dinamica globale :

La ciambella indica gli stretti confini “stabili” entro i quali deve muoversi la nostra attività per rimanere nelle possibilità della biosfera.

La crescita continua della produzione, la crescita del PIL del 2-3% all’anno che corrisponde ad una crescita fisica della produzione di energia e di materia non è sostenibile da parte di una biosfera finita; occorrerebbe sganciare la crescita dell’economia dalla crescita fisica dei parametri energetici e dei materiali, ma abbiamo visto come i think thank economici anche i più “democratici” lo ritengano impossibile. In definitiva se pensate che il termine “sviluppo sostenibile” corrisponda ad una “crescita sostenibile” avete sbagliato.
L’ alternativa è dunque obbligata; smontare il meccanismo produttivo basato sulla crescita e che comunemente chiamiamo capitalismo; l’accumulazione continua non è possibile.

Questo concetto è stato espresso anche dal Papa, quando nella sua ultima encliclica, Laudato sì, rivolgendosi non solo ai cattolici, ma «a ogni persona che abita questo pianeta» invita a «eliminare le cause strutturali delle disfunzioni dell’economia mondiale» correggendo «i modelli di crescita» incapaci di garantire il rispetto dell’ambiente.

Ancora più recentemente, la Union of concerned scientists (UCS) ha riproposto una petizione firmata da oltre 15000 scienziati fra cui praticamente tutti i Nobel che rinnova una analoga petizione lanciata già nel 1992 e che denunciava questa situazione; io l’ho firmata dal principio; la petizione conclude:

To prevent widespread misery and catastrophic biodiversity loss, humanity must practice a more environmentally sustainable alternative to business as usual. This prescription was well articulated by the world’s leading scientists 25 years ago, but in most respects, we have not heeded their warning. Soon it will be too late to shift course away from our failing trajectory, and time is running out. We must recognize, in our day- to-day lives and in our governing institutions, that Earth with all its life is our only home.

that Earth with all its life is our only home: che la Terra con tutta la sua vita è la nostra sola casa; la stessa idea di Vincenzo Balzani nel libro “Energia per l’astronave Terra”, ricordate? “ci troviamo su una astronave con risorse limitate”.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli hanno espresso il loro punto di vista sul futuro dell’Antropocene quando hanno scritto:

.Per vivere nel terzo millenio abbiamo bisogno di paradigmi sociali ed economici innovativi e di nuovi modi di guardare ai problemi del mondo. Scienza, ma anche coscienza, responsabilità, compassione ed attenzione, devono essere alla base di una nuova società basata sulla conoscenza, la cui energia sia basata sulle energie rinnovabili, e che siamo chiamati a costruire nei prossimi trent’anni. L’alternativa, forse è solo la barbarie.(Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli, Energy for a sustainable world, Wiley CH, 2011)

Cosa dirvi? Occorre non solo condividere questi obiettivi ma orientare verso di essi la nostra attività di ricercatori e di cittadini.

Scienziate che avrebbero dovuto vincere il Premio Nobel: Lise Meitner (1878-1968)

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Rinaldo Cervellati.

Lise Meitner: a physicist who never lost her humanity

Otto Robert Frisch

 

Elise (poi Lise) Meitner nasce a Vienna il 7 novembre 1878, terza di otto figli, da una famiglia ebraica di classe medio – alta. Tuttavia il padre, noto avvocato, era un libero pensatore e quindi la religione ebraico – giudaica non influenzò l’educazione dei figli. Fin dall’età di otto anni Elise mostrò uno spiccato interesse per le scienze, con una particolare predisposizione per la fisica e la matematica. Condusse propri esperimenti sui colori, su film sottili e sulla riflessione della luce. Purtroppo a quei tempi alle donne non era concesso frequentare istituti pubblici di educazione superiore, dovette quindi prendere un diploma di lingua francese e diventare insegnante di quella materia (l’unica professione per cui non era richiesta una preparazione universitaria). Nel frattempo si preparava privatamente per l’esame di maturità che era stato finalmente concesso anche alle donne. Nel 1901 superò l’esame, una delle quattro su 14 candidate a farcela. All’università di Vienna seguì i corsi di fisica, matematica, chimica e botanica, decidendo comunque che sarebbe diventata fisico. Anche il periodo da studentessa non fu facile, il suo biografo e nipote, Otto Robert Frisch[1], dice che dovette subire sgarbi da parte dei suoi colleghi uomini (a quei tempi una studentessa donna era considerata un fenomeno da circo) ma ricevette anche incoraggiamenti da parte dei professori [1]. Seguì le lezioni di Ludwig Boltzmann per il quale conservò sempre una grande ammirazione. Nel 1905 ottenne il dottorato in fisica, la seconda donna a raggiungere questo traguardo in Austria. A Vienna cominciò il suo interesse per la radioattività: nel 1905 non era ancora stato provato che le particelle α potessero essere deflesse passando attraverso la materia, Meitner progettò e realizzò uno dei primi esperimenti che dimostravano inequivocabilmente che alcune deflessioni avvenivano. Gli esperimenti mostravano che le deflessioni aumentavano all’aumentare del peso atomico dell’elemento attraverso cui le particelle venivano fatte passare [2]. Tuttavia non aveva ancora intenzione di specializzarsi in questo campo, che diventerà poi il suo principale interesse di ricerca. Da notare che esperimenti simili a questi e l’analisi statistica delle deflessioni condussero Ernest Rutherford alla scoperta del nucleo atomico (1911).

Lise Meitner nel 1906

Nel 1907 si reca a Berlino ma ha difficoltà a trovare lavoro come ricercatrice. Segue le lezioni di Max Planck all’università e incontra un giovane chimico, Otto Hahn, il quale stava cercando un fisico che lo aiutasse a interpretare i risultati dei suoi esperimenti sulla radioattività. Poiché Emil Fischer, direttore dell’Istituto di Chimica, non accettava donne nei laboratori dell’Istituto (era la legge), Otto e Lisa effettuarono i loro primi lavori in una carpenteria adattata a laboratorio per misure di radioattività. Fortunatamente, due anni dopo fu concesso e regolarizzato l’accesso delle donne all’università, Fischer tolse il divieto e i due poterono continuare le ricerche in un ambiente più favorevole e col sostegno dello stesso Fischer.

Per Hahn, chimico, la parte più avvincente della ricerca era la possibile scoperta di nuovi elementi e delle loro proprietà, Meitner, fisico, era più interessata alla caratterizzazione energetica delle particelle radioattive. Nel 1909 Meitner pubblica due lavori sull’energia della radiazione β.

Inoltre, insieme a Otto Hahn, ha scoperto e sviluppato un metodo fisico di separazione conosciuto come radioactive recoil, in cui i nuclei emettenti figli sono forzatamente espulsi dalla matrice nel momento del loro decadimento. In questo modo scoprirono la formazione di nuovi isotopi.

Nel 1912 il gruppo Hahn-Meitner si trasferì nella nuova sede del Kaiser Wilhelm Institute, dove Lise lavorò come ricercatore-visitatore nel dipartimento di Radiochimica diretto da Hahn, senza stipendio fino all’anno successivo quando ottenne un posto fisso all’Istituto dopo aver ricevuto l’offerta per professore associato all’Università di Praga.

Lise Meitner e Otto Hahn

Nella prima parte della Ia guerra mondiale, Meitner servì come infermiera addetta agli apparecchi a raggi X. Ritornò a Berlino e alla sua ricerca nel 1916, ma non senza lotta interiore. Sentiva una certa vergogna per voler continuare i suoi sforzi di ricerca quando pensava al dolore e alla sofferenza delle vittime della guerra e delle loro esigenze mediche ed emotive.

Nel 1917 Meitner e Hahn scoprirono il primo isotopo radioattivo a vita lunga dell’elemento protoattinio, per questo Meitner fu insignita della Medaglia Leibniz dall’Accademia Berlinese delle Scienze.

Nel 1926, Meitner divenne la prima donna in Germania a ottenere una cattedra di fisica all’Università di Berlino. Nel 1935, come direttore del dipartimento di fisica del Kaiser Wilhelm Institute di Berlino-Dahlem, insieme a Otto Hahn, divenuto direttore dell’Istituto, intraprese il cosiddetto “progetto transuranio” che portò alla scoperta inaspettata della fissione nucleare.

La scoperta del neutrone da parte di James Chadwick (1932) fu favorita anche dal fatto che Meitner gli fornì una piccola quantità di polonio (un emettitore α) più confacente del radio (emettitore α, β e γ) per gli esperimenti che aveva in mente. Con la scoperta del neutrone si aprirono nuove possibilità per l’esplorazione del nucleo atomico: come ho scritto nel precedente post, il gruppo di Fermi all’università di Roma, bombardando un composto di uranio con un fascio di neutroni suppose di aver prodotto i due elementi successivi, il 93 e il 94 (1934). Ignorando le critiche e le ipotesi di Ida Noddack, i fisici diedero credito alle conclusioni di Fermi, Meitner compresa [3].

Nel frattempo le leggi razziali naziste del 1934 costrinsero parecchi scienziati tedeschi di origine ebraica, fra cui Leo Szilard, Fritz Haber, Otto Frisch (nipote di Meitner) e molti altri ad abbandonare le loro cattedre e le loro ricerche cercando riparo all’estero.

Otto Frisch

Meitner, protetta dalla sua cittadinanza austriaca continuò le sue ricerche con Hahn a Berlino fino al 1938, quando con l’Anschluss l’Austria divenne parte della Germania. Meitner riuscì fortunosamente a raggiungere la Danimarca e infine la neutrale Svezia grazie anche all’aiuto di Niels Bohr e del nipote Otto Frisch. A Stoccolma si ricongiunse a Otto Frisch. Continuò comunque a corrispondere regolarmente con Hahn e altri scienziati tedeschi.

In occasione di una conferenza di Hahn nell’Istituto di Fisica di Copenhagen, Hahn, Bohr, Meitner e Frisch si incontrarono il 10 novembre 1938. Successivamente continuarono a scambiarsi una serie di lettere. Nel mese di dicembre Hahn e il suo assistente Fritz Strassmann[2] eseguirono nel loro laboratorio di Berlino i difficili esperimenti che provavano la realtà della “rottura” del nucleo di uranio bombardato da neutroni in bario (e krypton).

Apparecchiatura per lo studi della fissione (Museo di Monaco)

La corrispondenza con Meitner mostra che Hahn riconosceva che la “rottura” era l’unica spiegazione per la presenza del bario (in un primo momento chiamò il processo uno “scoppio” dell’uranio), ma era sconcertato da questa incredibile conclusione. Tuttavia i due inviarono, contemporaneamente alla lettera, una prima nota alla rivista Naturwissenschaften [4]. Di ciò non furono informati neppure i fisici del dipartimento dell’Istituto.

In questa nota essi sostengono, seppure fra molti dubbi e perplessità, di aver ottenuto prima del polonio e poi del radio e del bario dal bombardamento dell’uranio con neutroni, tuttavia le analisi chimiche li facevano propendere per la seconda ipotesi. Nel gennaio 1939, dopo aver ripetuto gli esperimenti, i due chimici inviarono un secondo e più dettagliato articolo alla stessa rivista confermando la presenza di metalli alcalini nei prodotti dell’uranio bombardato con neutroni lenti [5].

In febbraio 1939 in un successivo articolo Hahn e Strassman pubblicano la prova certa della formazione di frammenti di bario dalla rottura dell’uranio e introducono il termine “fissione nucleare” per il fenomeno [6].

Meitner e Frisch, che Hahn teneva costantemente informati dei progressi, furono dunque i primi a proporre un’interpretazione teorica, in base al “modello a goccia” di Bohr, su come il nucleo di uranio potesse essere diviso in parti più piccole: i nuclei dell’uranio si dividevano per formare bario e krypton, accompagnati dall’eliminazione di neutroni e da un’enorme quantità di energia. I neutroni emessi andavano quindi a colpire altri nuclei di uranio provocando così una reazione a catena. Pubblicarono questa interpretazione nello stesso febbraio 1939 [7]. Successivamente fu provato che questa enorme energia corrispondeva alla perdita di massa in base all’equazione di Einstein E = mc2.

Allo stesso modo essi interpretano le loro precedenti osservazioni sulle radiazioni emesse dal torio come la fissione dei nuclei di torio negli isotopi del bario e del krypton.

Questa interpretazione insieme a un metodo per “raccogliere” prodotti della fissione fu ripresa da Frisch in una successivamente nota su Nature [8].

Probabilmente il calcolo della corrispondenza difetto di massa-energia fu suggerito da Bohr il quale fece notare che la quantità di energia sviluppata era molto maggiore di quanto si calcolava per un fenomeno non fissile. Ma i fisici Meitner e Frisch erano convinti che la chimica fosse la sola responsabile del fenomeno e Hahn, chimico, era riluttante a spiegare la fissione in corretti termini fisici[3].

Nel 1945 il Premio Nobel per la Chimica 1944 fu assegnato al solo Otto Hahn con la motivazione: “per la sua scoperta della fissione di nuclei atomici pesanti”. Nella sua Nobel lecture Hahn non nominò i contributi di Strassman, Meitner e Frisch.

In realtà, sia lui sia Meitner erano stati candidati al Nobel per la chimica o per la fisica diverse volte prima della scoperta della fissione nucleare, ma nel 1945 il Comitato che scelse il Premio Nobel in Chimica decise di assegnare il premio 1944 esclusivamente a Hahn. Negli anni Novanta, i documenti a lungo secretati dei lavori del Comitato Nobel divennero pubblici e la storica Ruth Lewin Sime[4] ne approfittò per riconsiderare l’esclusione di Meitner. In un articolo del 1997 su Physics Today [9], Sime e i suoi colleghi Elisabeth Crawford e Mark Walker scrissero:

Sembra che Lise Meitner non abbia condiviso il premio del 1944 perché la struttura dei comitati Nobel non era adatta a valutare le competenze interdisciplinari, i membri del comitato svedese per la chimica non furono in grado o non vollero giudicare il suo contributo in modo equo, e anche a causa delle loro competenze limitate. L’esclusione di Meitner dal premio può essere riassunta come una miscela di pregiudizi disciplinari, ottusità politica, ignoranza e fretta. [9]

Meitner rimpianse di essere rimasta in Germania dal 1933 al 1938 e fu amaramente critica con gli scienziati che continuarono a lavorare per il terzo Reich. In una bozza di lettera del 1945 indirizzata a Hahn, scrive:

Avete lavorato per la Germania nazista. E vi siete limitati solo a una resistenza passiva. Certo, per essere in pace con la vostra coscienza avete aiutato qua e là una persona perseguitata, ma milioni di esseri umani innocenti sono stati assassinati senza che venisse fatta alcuna protesta … [si dice che] prima avete tradito i vostri amici, poi i vostri figli perché avete lasciato che la loro vita fosse trascinata in una guerra criminale – e infine che avete tradito la Germania stessa, perché quando la guerra era già senza speranza, non vi siete mai rivoltati contro la distruzione senza senso della Germania.[10]

Hahn non ricevette mai questa lettera.

Meitner non fece alcuna recriminazione per il mancato Nobel e rimase comunque affezionata a Hahn, nel 1959 tornò in Germania per partecipare alla celebrazione dell’80mo anniversario del compleanno di Hahn, insieme alla famiglia di lui.

In Svezia, Meitner continuò a essere attiva presso l’Istituto Nobel per la fisica, presso l’Istituto Nazionale di Ricerche Nazionali per la Difesa (FOA) e il Royal Institute of Technology di Stoccolma, dove ha avuto un laboratorio e ha partecipato alla ricerca su R1, il primo reattore nucleare svedese. Fino dal 1947, fu creata una cattedra personale per lei presso l’Università di Stoccolma con lo stipendio di professore e un finanziamento del Consiglio per la Ricerca Atomica.

Ebbe molti premi e onorificenze, sia in vita sia dopo. Nel 1966 le fu assegnata insieme a Otto Frisch, la medaglia Fermi dalla Commissione USA per l’Energia Atomica, ma la salute ormai compromessa dall’aterosclerosi le impedì di andare a Washington per ritirarlo personalmente. Dal 1960 si era trasferita in Inghilterra da alcuni parenti. Morì nel 1968 all’età di 89 anni.

Bibliografia

[1] O.R. Frisch, Lise Meitner, 1878-1968, Biogr. Mems Fell. R. Soc., 1970, 16, 405-420 http://rsbm.royalsocietypublishing.org/content/roybiogmem/16/405.full.pdf

[2] L. Meitner, Uber die Zerstreuung der α-Strahlen. (About the dispersion of the α-rays.) Phys. Zeit., 1907, 8(15), 489-491.

[3] O. Hahn, L. Meitner, Über die künstliche Umwandlung des Urans durch Neutronen (Sulla trasformazione artificiale dell’uranio da parte di neutroni), Naturwissenschaften, 1935, 23, 37-38.

[4] O. Hahn, F. Strassmann, Über die Entstehung von Radioisotopen aus Uran durch Bestrahlen mit schnellen und verlagsamten Neutronen, (About the formation of radioisotopes from uranium by irradiation with fast and verlagsamten neutrons) in German, Naturwissenschaften, 1938, 26, 755-756.

[5] O. Hahn, F. Strassman, Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle, Naturwissenschaften, 1939, 27, 11-15 (gennaio 1939), Trad. Ingl. Concerning the Existence of Alkaline Earth Metals Resulting from Neutron Irradiation of Uranium, in: American Journal of Physics, January 1964, p. 9-15. https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[6] O. Hahn, F. Strassman, Nachweis der Entstehung activer Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenbestrahlung; Nachweis weiterer aktiver Bruchtucke bei der Uranspaltung, Naturwissenschsften, 1939, 27, 89-95 (febbraio 1939). Trad. Ingl. Proof of the Formation of Active Isotopes of Barium from Uranium and Thorium Irradiated with Neutrons; Proof of the Existence of More Active Fragments Produced by Uranium Fission, in: J. Chem. Educ., May 1989, p. 363-363 https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[7] L. Meitner, O. Frisch, Disintegration of Uranium by Neutrons: A New Type of Nuclear Reaction, Nature, 1939, 143(3615), 239-240.

[8] O. Frisch, Physical Evidence for the division of Heavy Nuclei under Neutrons Bombardment, Nature, Supplement, 18 Feb. 1939, 276.

[9] E. Crawford, R.L. Sime, M. Walker, A Nobel Tale of Postwar Injustice, Physics Today1997, 50, 26–32.

[10 ] cit in: John Cornwell, Hitler’s Scientists: science, war and the devil’s pact, Viking, New York,

2002, p.411.

[1] Otto Robert Frisch (1904-1979) fisico austriaco, dopo l’ascesa di Hitler al cancellierato nel 1933 decise di spostarsi in Inghilterra, a Londra, nello staff del Birbeck College lavorando sulla radioattività e sviluppando la tecnologia delle camere a nebbia. Per cinque anni fu all’Istituto di Fisica di Copenhagen con Niels Bohr, dove si specializzò in fisica nucleare e dei neutroni. Insieme alla zia, Lise Meitner, fornì l’interpretazione della fissione nucleare. Nel 1943, naturalizzato britannico, si recò negli USA, dove partecipò al Progetto Manhattan. Nel 1946 tornò in Inghilterra come professore di Filosofia Naturale a Cambridge.

[2] Fritz Strassmann (1902-1980), chimico tedesco, nel 1933 si dimise dalla Società Chimica Tedesca che stava diventando parte di una corporazione pubblica controllata dal partito nazista e fu inserito nella lista nera. Meitner e Hahn gli trovarono un posto di assistente a mezzo stipendio al Kaiser Wilhelm Institute. La sua esperienza in chimica analitica fu di fondamentale importanza nell’individuazione dei prodotti della fissione nucleare. Durante il periodo nazista, insieme alla moglie nascosero nella propria casa diversi amici ebrei, mettendo a rischio le proprie vite e quella del figlioletto di tre anni. Nel 1948 divenne direttore del Max Planck Institute per la Chimica. Nominato “Giusto fra le Nazioni” dallo stato ebraico nel 1985.

[3] In un’intervista rilasciata nel 1953 alla radio della RFT, Meitner affermò:

Otto Hahn e Fritz Strassmann erano in grado di farlo [fissione nucleare] con una chimica eccezionalmente buona, una chimica fantastica… . a quel tempo, Hahn e Strassmann erano davvero gli unici a poterlo fare. E questo era perché erano chimici molto bravi. In qualche modo sono veramente riusciti a usare la chimica per dimostrare un processo fisico.                                                                                                    

Nella stessa intervista Strassman però sostiene:

Meitner ha affermato che il successo potrebbe essere attribuito alla chimica. Devo fare una piccola correzione. La chimica semplicemente isolava le singole sostanze, non le identificava esattamente. Ciò è dovuto al metodo del professor Hahn. Questo è il suo successo.

Queste frasi sono riportate in wikipedia (english): https://en.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner

[4] Ruth Lewin Sime (1939), americana è professore emerito di chimica fisica dell’Università di Sacramento. Esperta in storia della scienza è autrice di una dettagliata biografia di Lise Meitner: “Lise Meitner: A life in Physics”, University of California Press, 1996. Il primo capitolo si può scaricare al link: http://www.washingtonpost.com/wp-srv/style/longterm/books/chap1/lisemeitner.htm

Vite parallele.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Non preoccupatevi, non voglio parlarvi di Plutarco e della sua opera che casomai avete studiato al liceo; anche se tutto sommato l’idea di Plutarco che le vite degli uomini potessero a volte fortemente assomigliarsi è una cosa sensata. Le Vite Parallele di Plutarco consiste di ventidue coppie di biografie, ognuna narrante la vita di un uomo greco e di uno romano.

Oggi farò una cosa simile; vi parlerò di due vite parallele di due chimici-scrittori, uno italiano, uno americano di cultura tedesca, che vissero la parte cruciale della loro vita durante la 2° guerra mondiale; entrambi si schierarono contro il fascismo e il nazismo spontaneamente, avrebbero potuto farne a meno ma lo fecero, entrambi caddero prigionieri dei tedeschi e corsero il rischio di morire vivendo drammatici avvenimenti.

Tornati dalla guerra entrambi divennero scrittori e scrissero libri divenuti famosi sulla loro esperienza, ma non solo; ed entrambi ad un certo punto si occuparono di un tema, quello dell’acqua, immaginando un’acqua “polimerica” terribilmente pericolosa che di fatto nei loro racconti distrugge la vita e il pianeta Terra.

Le loro opere sono parte della letteratura che si studia a scuola; ma in Italia l’autore è conosciuto più per le sue opere “serie”, come Se questo è un uomo o La tregua, mentre nella scuola americana l’autore che vi dico è studiato più per le sue opere (apparentemente) di fantascienza come Ghiaccio 9 (Cat’s cradle in inglese, trad. letterale “Il ripiglino” gioco dell’elastico o culla del gatto, che è un gioco che avete sicuramente fatto) o Mattatoio n. 5 (o La crociata dei Bambini (Slaughterhouse-Five; or, The Children’s Crusade: A Duty-Dance With Death, 1969)

E’ da notare che entrambi erano dichiaratamente atei ed entrambi morirono a seguito di una caduta dalle scale.

Nei medesimi anni in cui scrissero quei racconti vi fu poi un enorme interesse nella ipotizzata scoperta di un’acqua “strana” diversa, da quella normale, definita poliacqua o acqua anomala, che si rivelò una falsa scoperta, un artefatto frutto della solubilizzazione di alcuni componenti dei contenitori usati, ma la cui storia rivela molto dei modi in cui la scienza moderna si sviluppa.

E infine accenneremo a cose strane sull’acqua immaginate o supposte, vere e false.

I due chimici scrittori sono Primo Levi (Torino 1919- Torino 1987) e Kurt Vonnegut Jr.(Indianapolis 1922-New York 2007).

Probabilmente non conoscerete il secondo a meno che non vi piaccia la fantascienza, una tematica di cui si occupò anche Levi, sia pure solo in alcuni racconti (la serie di Vizio di Forma pubblicata nel 1971) , ma che fu il tema principale delle opere di Vonnegut, che è stato uno dei maggiori scrittori americani moderni ed un indiscusso leader del settore SF (Science Fiction).

Primo Levi

Kurt Vonnegut Jr.

Quella di Primo Levi è una storia che conosciamo meglio; laureato in chimica, di famiglia ebraica, ma ateo, Levi inizia a lavorare prima dell’inizio della guerra, ma poi “sale in montagna” e viene catturato da partigiano; si dichiara ebreo, viene mandato nel campo di concentramento di Auschwitz III, dove viene reclutato per la produzione della gomma sintetica; questo coinvolgimento e altri aspetti apparentemente casuali e secondari gli consentono di salvarsi la vita quando i russi nella loro avanzata liberano il campo; proprio alcune di queste circostanze fortuite ragione di vita per lui e morte per altri a lui vicini (come Alberto Dalla Volta) si imprimeranno nella sua mente e fino alla fine gli rimaranno nell’anima come un enorme fardello.

Tornato fortunosamente in Italia, scrive subito il suo primo libro (anche se le sue prime esperienze di scrittore risalgono a prima della guerra) che viene prima rifiutato e poi accettato con una condivisione sempre più larga che diventerà corale solo alla fine degli anni 50, consacrandolo scrittore a tutto tondo, con una produzione complessiva di tutto rispetto.

Farà comunque il chimico per molti anni e trarrà da questa sua attività fonte di ispirazione. Morirà in circostanze mai chiarite del tutto per una caduta dalle scale nel 1987.

Meno conosciuta la storia di Kurt Vonnegut jr., nipote di un immmigrato tedesco in USA, nato a Minneapolis, studente di biochimica a Cornell, nel 1943 decide spontaneamente di arruolarsi e diviene fante esploratore; catturato sul fronte delle Ardenne e detenuto a Dresda assistette al bombardamento della città da parte degli alleati, nel febbraio 1945, un bombardamento in cui vennero usate migliaia di bombe incendiarie e che fece decine di migliaia di vittime, ma si salvò per mero caso nascondendosi sotto il mattatoio dellla città, una grotta che gli salvò la vita e che serviva di solito per conservare la carne. Questo episodio scioccante fu poi da lui ripreso nel suo primo grande romanzo, Mattatoio n. 5 o la crociata dei bambini, un duro atto di accusa contro la guerra, ma anche un esempio di scrittura diversa dal solito e con fortissime venature fantascientifiche e satiriche.

Kurt non arrivò alla scrittura facilmente; sposato con la sua compagna di infanzia Jane Cox, di cui era profondamente innamorato, fu da lei spinto a scrivere.

In un articolo del New Yorker si narra la storia di questo rapporto così importante per lo scrittore.

in November, 1945, he wrote Jane in a fever of excitement. He had been reading the foreign affairs section of Newsweek when he realized something: “Everything that was reported by ace newsmen from the heart of Europe I found to be old stuff to me. . . . By Jesus, I was there.” That was me; I was there. That astonishing moment in “Slaughterhouse-Five” was the impetus for the entire book, first felt in 1945. His war experience was crying out to be written. He told her he was trying to remember every little thing that had happened to him. He would write about that. But one thing was clear: “I’LL NOT BE ABLE TO DO IT WITHOUT YOUR HELP.”

The next week, in a calmer mood, he articulated his new conviction. “Rich man, poor man, beggar man, thief? Doctor, Lawyer, Merchant, Chief?” he wrote, reprising his old theme. “From your loving me I’ve drawn a measure of courage that never would have come to me otherwise. You’ve given me the courage to decide to be a writer. That much of my life has been decided. Regardless of my epitaph, to be a writer will have been my personal ultimate goal.”

In realtà il suo romanzo a metà fra il fantascientifico e l’autobiografico il più famoso ed importante Mattatoio n. 5 nel 1969, fu anche l’inizio della fine del loro rapporto matrimoniale, ma rimasero sempre una coppia legata da forti sentimenti.

Il rapporto fra Vonnegut e la fantascienza è oggetto di una celebre citazione tratta da un suo romanzo, con cui Vonnegut si rivolge agli scrittori di questo genere:

« Vi amo, figli di puttana. Voi siete i soli che leggo, ormai. Voi siete i soli che parlano dei cambiamenti veramente terribili che sono in corso, voi siete i soli abbastanza pazzi per capire che la vita è un viaggio spaziale, e neppure breve: un viaggio spaziale che durerà miliardi di anni. Voi siete i soli che hanno abbastanza fegato per interessarsi veramente del futuro, per notare veramente quello che ci fanno le macchine, quello che ci fanno le guerre, quello che ci fanno le città, quello che ci fanno le idee semplici e grandi, quello che cí fanno gli equivoci tremendi, gli errori, gli incidenti e le catastrofi. Voi siete i soli abbastanza stupidi per tormentarvi al pensiero del tempo e delle distanze senza limiti, dei misteri imperituri, del fatto che stiamo decidendo proprio in questa epoca se il viaggio spaziale del prossimo miliardo di anni o giù di lì sarà il Paradiso o l’Inferno. »
(Da Dio la benedica, signor Rosewater o Le perle ai porci (1965))

(da wikipedia)

Vonnegut vinse parecchi premi letterari, si laureò in antropologia con una tesi che di fatto fu il romanzo

di cui parleremo più avanti. Fu inoltre nominato “artista dello stato di New York” per l’anno 2001-2002. In quegli anni manifestò il suo ateismo, confermando le voci che erano circolate in tal senso. Insegnò letteratura ad Harvard fu a lungo pompiere volontario e presidente della American Humanist Association (Associazione degli Umanisti Americani).

Morì il 10 aprile 2007 a seguito dei traumi cerebrali conseguenti ad una caduta in ambito domestico.

 

Entrambi questi scrittori così simili ma così diversi si sono occupati dell’acqua anomala, una scoperta avvenuta nel 1962 ad opera del ricercatore russo N. N. Fedyakin, pubblicata su una rivista russa, che era tradotta in inglese, ma di cui non sono stato capace di trovare copia in letteratura. Il lavoro fu poi continuato insieme a Derjaguin, un chimico fisico russo molto più noto, che la pubblicizzò in occidente decisamente solo dopo il 1966 con un congresso in Gran Bretagna ed un lavoro su Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966) e su JCIS nel 1967 ; la cosa divenne di dominio pubblico solo dal 1969 con articoli sui giornali e con articoli su molte altre riviste anche divulgative, scatenando una corsa alla ricerca ed alla emulazione fra le due grandi potenze.

Si trattava di un’acqua che condensava in una situazione particolare, in tubi capillari di quarzo e che mostrava delle proprietà molto particolari; si temeva potesse alterare stabilmente le proprietà del resto dell’acqua con cui veniva in contatto, argomento questo che arriverà in letteratura. La cosa scatenò una incredibile corsa fra i vari paesi a causa dei potenziali effetti benefici o tragici del materiale, ma fu comunque chiaro entro pochi anni che i dati erano frutto di un errore sperimentale, dovuto alla dissoluzione dei componenti del contenitore.

Fu pure pubblicato un libro (Poliacqua, ed, Il Saggiatore) da parte di uno dei più famosi studiosi dell’acqua di quel periodo F. Franks, autore del monumentale tomo sull’acqua in 7 volumi su cui ho studiato durante la mia tesi. La critica feroce di Franks scatenò una risposta altrettanto dura di Derjaguin su Nature.

La cosa interessante è che mentre la breve novella di Levi è stata scritta o almeno pubblicata nel 1971, dunque parecchio dopo che il tema era divenuto di dominio pubblico, e dunque quasi certamente è stata influenzata dagli eventi già svoltisi, (anche se l’autore scrive nella lettera a Einaudi che l’articolo di Scientific American da cui lo ha appreso è successivo al suo testo, in realtà lo precede, è del 1969 Polywater, Sci. Amer. 221, 90 (Sept., 1969); col beneficio di inventario il testo di Levi fu scritto fra il 1968 e il 1970, ma comunque già allora la notizia era circolata sui giornali), il romanzo di Vonnegut , un romanzo ampio e di argomento molto più complesso è stato pubblicato solo nel 1963, dunque quando in occidente pochissimi conoscevano la cosa e non è verosimile che Vonnegut ne fosse a conoscenza. Secondo me è una idea originale di Vonnegut, anche se la pubblicazione del romanzo è avvenuta dopo la scoperta, almeno formalmente.

Nel romanzo in realtà si parla di varie cose:

La voce narrante è John o Jonah (in inglese, sinonimo di portasfiga) è uno scrittore che ha deciso di scrivere un libro dal titolo Il giorno in cui il mondo finì, che vuole essere un resoconto su come alcuni scienziati responsabili dell’invenzione della bomba atomica trascorsero la giornata del 6 agosto 1945, appunto «il giorno in cui il mondo finì».

Le sue ricerche si concentrano su Felix Hoenikker, uno dei “padri” della bomba atomica, nonché Premio Nobel. Inizia così a rintracciare e contattare coloro che hanno conosciuto direttamente lo scienziato a partire dai figli. Il quadro che ne viene fuori è quello di un uomo interamente votato alla scienza, completamente estraneo alla vita sociale, incapace di amare la moglie Emily e di piangere la sua morte, incapace di fare da padre ai suoi tre. Da questa ricerca lo scrittore scopre anche qualcosa sull’ultima invenzione nata in risposta alle pressanti richieste di un generale della Marina americana, che gli aveva chiesto di inventare qualcosa capace di solidificare il fango. L’idea, come si viene a sapere in seguito, gli era venuta proprio il giorno dello sgancio della bomba, “giocherellando” a ripiglino con uno spago (e più precisamente quando forma la figura chiamata “cesta del gatto”, da cui il significato del titolo originale “Cat’s Cradle”). Da lì l’invenzione del “ghiaccio-nove”: un «seme», ovvero una microparticella in grado di cristallizzare e congelare istantaneamente l’acqua (portandone il punto di fusione a 114 °F, ossia 45,556°C) e potenzialmente in grado, con una reazione a catena, di propagare questa proprietà a tutta l’acqua del pianeta, con conseguenze catastrofiche. Alla morte dello scienziato i tre figli si spartiscono l’invenzione, conservando ognuno una scheggia di “ghiaccio-nove”.

(da wikipedia)

Non vi dico come continua sperando siate stimolati a leggerlo.

I titoli delle due opere hanno origini del tutto diverse; infatti quello di Levi Ottima è l’acqua, prende il titolo in prestito dal famoso incipit della Prima Olimpica di Pindaro: Ἄριστον μὲν ὕδωρ”.

Mentre il titolo del romanzo di Vonnegut, Cat’s cradle, la culla del gatto si rifà ad un giochino da ragazzi, in italiano chiamato ripiglino, a cui avete certamente giocato anche voi da ragazzi e mostrato nelle figure accluse al testo.Concluderei come conclude Franks il suo libro; scoperte sull’acqua e sulle sue presunte caratteristiche rivoluzionarie sono continue. Acque magiche se ne sono scoperte varie volte, ma l’acqua in effetti si presta, ha proprietà incredibili; per chi volesse esplorarle tutte compiutamente e con dettaglio c’è la pagina ben nota di Martin Chaplin http://www1.lsbu.ac.uk/water/

La proprietà che mi intriga di più è il fatto che l’acqua (come molte altre molecole) è una miscela di isomeri di spin nucleare, NSIM, in sigla; il caso più famoso è l’idrogeno, ma l’acqua è l’altra molecola famosa e semplice di cui si è ottenuta la separazione dei due isomeri di spin; orto-acqua e para-acqua, l’acqua è insospettabilmente una miscela non solo di due quasi-fasi, strutturata/non strutturata come insegnava Franks decenni fa ma proprio di due diverse molecole, con reattività diversa, ma interconvertibili fra loro. L’argomento si presterebbe a scrivere un altro post e dato che sono stato già abbastanza lungo mi fermo qua e ne riparlerò appena possibile.

da Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1 – 5

Riferimenti.

-An Annotated Bibliography for Anomalous Water

LELAND C. ALLEN Journal of Colloid and Interface Science, VoL 36, No. 4, August 197 p. 554

– F. Franks Poliacqua Il saggiatore 1983 tradotto da Polywater MIT press 1981

– B. Derjaguin Nature 1983 Polywater rewieved, v. 301 p.9-10

https://www.reuters.com/article/us-vonnegut/kurt-vonnegut-dead-at-84-idUSN1126991620070412

https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwipndGsurnXAhXjHJoKHXeUAccQFggpMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.physi.uni-heidelberg.de%2FForschung%2FANP%2FCascade%2FTeaching%2FFiles%2FPolywater.pptx&usg=AOvVaw0YPjui-hslUjnGrMZTkq7P

Ghiaccio 9 – Urania 1383 – K. Vonnegut trad da Cat’s cradle, 1963 in inglese, prima edizione italiana 1994   https://en.wikipedia.org/wiki/Cat’s_cradle

Mattatoio n. 5 – Kurt Vonnegut, Slaughterhouse-Five; – or, The Children’s Crusade: – A Duty-Dance With Death, Delacorte Press, 1969, pp. 186.

Oppure Kurt Vonnegut, Mattatoio n. 5, o la crociata dei bambini : danza obbligata con la morte, Scrittori italiani e stranieri, Mondadori, 1970, pp. 205,

Ottima è l’acqua – P. Levi in Opere complete vol. 2 pag. 733 – ed. Repubblica l’Espresso

  1. N. Fedyakin, Change in the Struc- ture of Water During Condensation in Capillaries, Kollo~d. Zh. 9.4, 497 (1962). Translation: Colloid J. USSR (English Transl.) 24, 425.
  2. B. V. Derjaguin and N. N. Fedyakin, Special Properties and Viscosity of Liquids Condensed in Capillaries, Dold. Akad. Nauk SSSR 47, 403 (1962). Translation: Dokl. Phys. Chem., Proe. Aead. Sd. USSR 147, 808.
  3. V. Derjaguin, Effect of Lyophile Surfaces on the Properties of Boundary Liquid Films, Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966).
  4. V. Derjaguin, N. N. Fedyakin, and M. V. Talayev, Concerning the Modified State and Structural PoIymorphism of Liquids Condensed from Their Under- saturated Vapors in Quartz Capillaries, J. Colloid. Interface Sei. 24, 132 (1967).

Poliacqua e altre storie.

In evidenza

Mauro Icardi.

Il racconto di Primo Levi intitolato “Ottima è l’acqua” è quello che chiude il volume di racconti fantascientifici “Vizio di forma”, la cui prima edizione risale al 1971.

Nel 1987 uscì la seconda edizione nella quale fu anteposta la “Lettera 1987” di Primo Levi all’editore Einaudi. In questa lettera l’autore esprime alcune considerazioni, ed il proprio punto di vista sui racconti scritti quindici anni prima. Il libro risente delle atmosfere dei primi anni 70, e Levi fa riferimento anche al “Medioevo prossimo venturo” di Roberto Vacca quale fonte di ispirazione. Nella parte conclusiva di questa lettera si sofferma proprio sul racconto “Ottima e l’acqua.” L’invenzione narrativa parte dalla scoperta fatta da un chimico, Boero, che si accorge dell’aumento della viscosità dell’acqua. Prima eseguendo misure sull’acqua distillata del laboratorio dove lavora, e notando lievi scostamenti. Poi accorgendosi durante una passeggiata in campagna che il torrente che sta osservando sembra scorrere più lentamente. Prelevato un campione di acqua verificherà che anche l’acqua di quel torrente, e in seguito di vari corsi d’acqua italiani ed europei è molto più viscosa del normale. Le conseguenze immaginate sono catastrofiche. Difficoltà di nutrimento per le piante, impaludamenti dei fiumi, ispessimento del sangue degli esseri umani, con conseguenti problemi di tipo cardiocircolatorio, e morti premature.

Levi ricorda come dopo la pubblicazione del suo libro la rivista “Scientific American” riportò la notizia della scoperta di un’ acqua simile a quella del racconto. Ecco la parte in cui ne parla.

Quanto a “Ottima è l’acqua”, poco dopo la sua pubblicazione lo “Scientific American ha riportato la notizia, di fonte sovietica, di una “poliacqua” viscosa e tossica simile per molti versi a quella da me anticipata: per fortuna di tutti le esperienze relative si sono dimostrate non riproducibili e tutto è finito in fumo. Mi lusinga il pensiero che questa mia lugubre invenzione abbia avuto un effetto retroattivo ed apotropaico. Si rassicuri quindi il lettore: l’acqua , magari inquinata non diverrà mai viscosa, e tutti i mari conserveranno le loro onde

In effetti la storia della poliacqua è estremamente singolare. Inizia nel 1962 quando su una rivista Sovietica, il Kolloid Zurnal pubblica un articolo nel quale il Fisico Nikolaj Fedjakin sostiene di aver scoperto un nuovo stato strutturale dell’acqua durante la condensazione in capillari. Successivamente il direttore dell’Istituto di Chimica-Fisica di mosca Boris Derjagin venuto a conoscenza di questi esperimenti li ripete con capillari in quarzo. Nel 1966 la notizia della scoperta di questo tipo di acqua esce dai confini dell’URSS per arrivare in Inghilterra in un convegno tenutosi a Nottingham. Nel 1970 però già si comincia a pensare che una struttura maggiormente viscosa dell’acqua sia dovuta a semplice contaminazione. L’articolo esce su “Science” nel 1970. Il titolo è “Poliwater: Polimer or artifact?”

Sarà un articolo che sarà molto contestato e criticato dalla comunità scientifica del tempo, che evidentemente era molto attratta da questa possibilità.

In altre parole si trattava di acqua sporca, o fortemente carica di sali. Niente di più di questo. La poliacqua non esisteva. E un articolo uscito su Nature nel 1971 mise del tutto fine alla vicenda in questione. Nature dovette ricredersi, visto che prima aveva considerato la chimerica poliacqua come “la sostanza più pericolosa esistente sulla terra, da trattare con la massima cautela

Ne da conto anche il quotidiano torinese “La Stampa” nel nella pagina delle cronache dall’estero del 10 Ottobre 1969.

Individuata la sostanza più micidiale del mondo E’ la « poliacqua » e porrebbe distruggere ogni forma di vita (Nostro servizio particolare)

Londra, 10 ottobre. Una sostanza artificiale, che esiste in minuscole quantità, potrebbe distruggere ogni forma di vita sulla Terra. Lo afferma il professore americano F. J. Donahoe, in una lettera pubblicata dalla rivista scientifica inglese Nature. La sostanza si chiama « poliacqua » (Polywater) ed è conservata in alcuni laboratori scientifici della Gran Bretagna, dell’Urss e degli Usa. Il professor Donahoe scrive che se questa sostanza, inventata dai sovietici nel 1962, fosse mescolata all’acqua normale e si auto-generasse in grandi quantità, la Terra si trasformerebbe in un pianeta morto e infuocato come Venere. « Sino a che non si saranno accertate le sue esatte caratteristiche », ha, aggiunto lo studioso americano, « la “poliacqua” dovrebbe essere attentamente conservata. E’ la sostanza più pericolosa che io conosca ». Un portavoce della rivista Nature ha dichiarato di ritenere estremamente improbabile che la « poliacqua » possa autogenerarsi, ma che «esiste una possibilità infinitesimamente piccola che ciò possa accadere».

(Brano tratto da Archivio Storico La Stampa)

L’abbaglio si potrebbe spiegare in molti modi. Prima di tutto l’importanza che l’acqua riveste per i fenomeni vitali. L’idea quindi che un’acqua per così dire aliena potesse in qualche modo contaminare la normale acqua liquida, probabilmente inquietò i ricercatori. Una delle ipotesi che vennero formulate fu quella che l’acqua comune fosse una forma metastabile dell’acqua, e che potesse quindi subire la trasformazione in poliacqua. E anche in questo caso si teorizzò quanto poi si è visto successivamente: cioè che l’acqua avesse una sorta di memoria ancestrale del suo stato di poliacqua, propagando tale stato alle molecole di acqua liquida adiacenti. In sostanza quanto appunto immaginato nel racconto di Primo Levi.

Una commemorazione.

In evidenza

Si commemorano in questi giorni i 70 anni della pubblicazione di Se questo è un uomo; il testo di Levi, scritto fra la metà del 1945 e il gennaio 1947 fu rifiutato due volte da Einaudi, a causa della valutazione negativa della Ginzburg e di Pavese, secondo i quali c’erano già troppe testimonianze sui campi di concentramento.

Il testo fu dunque pubblicato da de Silva, una piccola casa editrice, nell’autunno 1947 e fu solo oltre 10 anni dopo che Einaudi lo pubblicò negli Struzzi.

Anche noi facciamo una piccola commemorazione; par nostra.

Luigi Campanella, già Presidente SCI.

Sono fra coloro che hanno appreso con dolore la notizia del passaggio de La Chimica e l’Industria dall’edizione cartacea a quella solo on line. Ritengo che l’informatizzazione contribuisca moltissimo alla migliore organizzazione della nostra società, ma penso anche che un bel testo cartaceo da potere sfogliare fisicamente sia più godibile e più stimolante. Molti si chiederanno cosa c’entri questo discorso con Primo Levi a cui è dedicato questo mio breve articolo.

La ragione è questa: rileggendo i cartacei del giornale della SCI ho avuto la possibilità di imbattermi in una lettera di Primo Levi al Direttore della Chimica e l’Industria e così di conoscere  su una figura così maestosa ancora di più, cose che prima non conoscevo e che forse non avrei mai saputo se non avessi avuto disponibile proprio quella raccolta cartacea.

La lettera è del novembre 1947 ed è scritta da un Primo Levi ventisettenne. Il chimico, scrittore, scultore ci parla del complesso industriale che i tedeschi realizzarono  nell’area di Auschwitz, 40 Km ad ovest di Cracovia, con il fine di produrre gomma sintetica a partire dal carbone.attraverso la cokificazione, il carburo di calcio, l’acetilene, il butadiene ed il processo di polimerizzazione per emulsionamento. Nella lettera c’è il tentativo di correlare la capacità produttiva agli spazi occupati dalla fabbrica ed alla natura delle materie prime utilizzate nonchè all’organizzazione aziendale ai fini della soluzione del problema “sociale” della sistemazione della mano d’opera in campi di concentramento disposti a corona attigui al cantiere. I bombardamenti alleati sulla fabbrica ne preclusero qualsiasi produzione fino alla presa in carico da parte dei russi che vollero esaltare nel ciclo produttivo restaurato gli aspetti analitici di controllo delle materie prime e dei prodotti finiti. Eravamo nel 1945, ma in tutto ciò ritroviamo i cardini delle strategie industriali moderne a conferma che Primo Levi fu un chimico che pensava con le mani, forse una dote che oggi con la robotizzazione ed automazione di molte attività si è persa.

La stessa dote che consentì a Primo Levi di inventare e sperimentare vernici nuove e di riutilizzare gli scarti delle produzioni per realizzare sculture  di filo di rame intrecciato: Arte e Scienza pure dopo un dramma incommensurabile come quello delle stragi naziste,a conferma del ruolo rigenerante della cultura.

 

Voi che vivete sicuri
nelle vostre tiepide case,
voi che trovate tornando a sera
il cibo caldo e visi amici:
considerate se questo è un uomo,
che lavora nel fango,
che non conosce pace,
che lotta per mezzo pane,
che muore per un sì o per un no…

(Primo Levi, primi versi della poesia Shemà epigrafe in Se questo è un uomo)

 Riferimenti:

http://www.cid-torviscosa.it/attivita/news/il-lager-di-buna-monowitz-nella-descrizione-di-primo-levi-in-una-lettera-dimenticata-alla-rivista-la-chimica-e-lindustria-del-1947/

L’Arte nei Musei di Scienza.

In evidenza

Luigi Campanella, già Presidente SCI

Il concetto di arte non riguarda solo il campo delle arti applicate ma può essere riferito anche ad una poesia,ad uno spartito musicale o anche ad un oggetto utilizzato nel campo scientifico, oggetti didattici e artistici al tempo stesso che rappresentano un patrimonio storico-artistico e scientifico inestimabile; simboli dell’evoluzione scientifica legati ad un concetto di bellezza durevole nel tempo, punto di incontro fra Arte e Scienza, gli strumenti scientifici sono stati oggetto di interesse dei più grandi collezionisti a partire dal secolo XVI fino al XVIII, esposti all’interno delle Wunderkammer per la loro bellezza e raffinatezza di lavorazione, esprimevano il gusto e gli interessi scientifico-culturali dell’aristocrazia del tempo.

Inizialmente non venivano neanche utilizzati in campo scientifico perché considerati imperfetti e non in grado di rispondere alle teorie che avevano determinato la loro nascita, per cui era considerato maggiormente l’aspetto estetico che rappresentava il vanto e la grande maestria artigianale degli artisti a cui venivano commissionati tali oggetti.

Questi oggetti servivano alle misure relative alle scienze esatte: geometria, astronometria, geografia, cronometria ed alle varie branche della fisica;oggi gli stessi strumenti,a parte le dimensioni,sono costruiti con spirito puramente utilitario ed applicativo..

Ma una volta non era così. Molti scienziati al servizio di corti principesche ritenevano di dover fare costruire oggetti degni dello splendore dei loro mecenati e ne affidavano l’esecuzione ad artigiani di grande valore, essi stessi sovvenzionati dal signore del luogo.

Nascevano così quei compassi d’argento dorato, quegli astrolabi cesellati e incisi il cui lusso è ancora oggi apprezzato e fonte di grande sorpresa.

E’ evidente che la loro funzionalità doveva prevalere sull’ aspetto puramente decorativo che doveva invece essere inteso soltanto come abbellimento,comunque studiato in modo di non impacciare mai l’operatore.

La forma dell’oggetto così come ci si presenta non è mai casuale ma deve seguire una serie di regole imposte dalla funzionalità dell’oggetto stesso, che da principio sembra essere lontano da un concetto di bellezza; lo studio della strumentazione scientifica in realtà contiene in sé un forte fascino estetico ma è anche simbolo dell’evoluzione umana.

La storia della produzione scientifica, in particolar modo in Italia è sempre stata ostacolata dalla mancanza di cultura scientifica e tranne in rari casi, gli oggetti creati sono stati di scarso rilievo.

Gilberto Govi Fisico (1826 – 1889)

Un quadro più accurato ci è presentato dal Govi nel 1873 in una magistrale relazione sugli strumenti scientifici, in cui egli mostra la necessità di iniziare anche nell’Italia rinnovellata le industrie di precisione.

“..l’industria degli strumenti di precisione o scientifici non si mostra né si fa importante se non nei luoghi dove le scienze pure o applicate si coltivano con amore, sono apprezzate dal pubblico, onorate e favorite dal governo. Così a

Venezia e Genova dove il commercio alimentava gli studi della Nautica si cominciarono a costruire le migliori bussole, i buoni astrolabi e le carte da navigare ed ancora ai tempi di Galilei si imposero buoni lavoratori di lenti e cannocchiali.In Germania invece gli orologi, necessari a gente divenuta economa del tempo, si fecero squisitamente in Allemagna e furono perfezionati nell’Olanda navigatrice; poi in Inghilterra divenuta a sua volta la prima nazione navigatrice si imposero ottimi strumenti per l’astronomia, e,dietro la spinta dal genio e dalla reputazione del Newton, si lavorarono prismi, cannocchiali, telescopi a riflessione, termometri, barometri, macchine pneumatiche, microscopi, ecc. che per molti anni non ebbero rivali.

Il Colbert fondando l’Academie des Sciences fece sorgere in Francia l’ndustria di precisione, che toccò il suo apogeo nella prima metà del XX secolo nelle officine del Gambey, del Lenoir, del Fortin, del Cauchoix, del Soleil, ecc., quando in Parigi sedeva una pleiade di illustri scienziati, e alle intemperanze guerresche era succeduto un periodo di pace operosa e feconda.

Nell’Italia intanto, esauritisi quegli antichi conati di Genova e di Venezia, e l’eccitamento momentaneo destato in Roma dal Cesi coi Lincei, e in Firenze dal Granduca Ferdinando e dal principe Leopoldo con l’Accademia del Cimento non si stabilì mai una vera industria di precisione.

Si fecero sforzi individuali, talvolta meravigliosi, si ebbe ingegnosità somma e fecondità nell’ideare strumenti, ma, non essendo abbastanza diffusa, né sufficientemente incoraggiata a cultura delle scienze, le officine dei costruttori non trovarono capitali per fondarsi e non sorsero, o morirono sul nascere,purtroppo specialmente in Italia..

L’Amici fu nella prima metà di questo secolo il più insigne fra i costruttori di microscopi e di camere lucide, ma neppure esso instituì una vera industria, non avendo mai avuto più di tre o quattro operai in ristrettissimo laboratorio, così mal fornito degli arnesi necessari al lavoro, che le sue combinazioni di lenti, comprate avidamente dai Francesi, dagli Inglesi e dai Tedeschi, venivano rimontate da loro su nuovi strumenti, lavorati con quella finitezza che l’illustre micrografo non poteva conseguire nella sua modesta officina.

I termometri e le altre vetrerie soffiate dal canonico Bellani erano saliti in qualche reputazione fra noi, perché non avevano chi facesse meglio di lui, ma nessuno, se non forse qualche curioso, ne esportò mai, né se ne fece un ramo di commercio.

I compassi di fabbrica milanese o padovana, quantunque ben lavorati, per il peso eccessivo non poterono mai competere vittoriosamente con quelli di Francia o di Svizzera, altrettanto precisi ma più leggeri e quindi più comodi tanto che l’officina Galilei di Firenze, fondata e diretta per alcun tempo dal compianto prof. Donati, dopo alcuni tentativi di costruzione di qualche strumento ottico, finì per lavorare specialmente a contatori e apparecchi pei telegrafi.

In Italia non sono mai nate fabbriche d’orologi, malgrado la fama del Dondi autore di un antichissimo planetario, e se ne ebbe la Savoia, dove prosperano ancora, li perdemmo nel 1859 quando fu ceduta quella terra alla Francia.

“Per gli strumenti chirurgici invece, hanno anche gli italiani alcune officine nelle quali si lavorano industrialmente, e dalle quali si esportano con qualche profitto”.

Queste le parole del Gori che ci indicano la situazione in cui si trovavano ad operare i costruttori degli strumenti scientifici in Italia e all’estero.

I primi campioni-tipo di lunghezza furono creati rapportandosi alle membra umane: l’auna, che serve a misurare i tessuti, ripete il gesto del merciaio ed ha, secondo i paesi, o la lunghezza del braccio o quella delle due braccia distese; il gomito va dal gomito all’estremità del dito medio, e così via.

Tra tutte queste unità il piede fu il più universalmente usato, e lo è ancora: il sistema più rapido e semplice per misurare le brevi distanze è, difatti, quello di percorrerle mettendo un piede dopo l’altro proprio come suggeriva il sistema di campionatura descritto nel 1522 dal geometra tedesco Jacob Koebel.

La Cina, mille anni prima dell’era volgare, l’applicava anch’essa, fissando la lunghezza del piede a mille grani di miglio.

Nella maggior parte dei paesi, veniva fissata una sbarra-campione ufficiale di bronzo, incastrata nel muro di un monumento o deposta in un edificio pubblico.

In agrimensura ci si serviva dei multipli del piede: la tesa e la pertica.

Le aree ed il volume erano calcolati in rapporto a questi campioni-tipo.

Per le capacità, che riguardavano recipienti di forma imprecisa, ci si serviva di forme cilindriche di pietra.

Alcune di esse sono ancora visibili presso la porta di certe chiese; a volte invece, i campioni-tipo erano di bronzo, conservati negli archivi delle città.

Esistevano anche dei boccali per misurare il vino e la birra e della moggia per il grano.

Per il peso si facevano, infine, dei campioni-tipo di bronzo, di pietra e persino di vetro: campioni-tipo che hanno preceduto quelli di platino(es. le pile di Carlo Magno, scodellini di bronzo incastrati l’uno nell’altro, le cui somme successive costituiscono una scala che va da pochi grammi a parecchi chilogrammi).

Il Museo della Bilancia a Campogalliano (Mo).

Lo strumento analitico più popolare sia per la frequenza d’uso sia per avere legato la sua funzione a quella di un settore. la gravimetria,il primo cronologicamente dell’analisi chimica sia per la ricchezza di esemplari esposti nei Musei è certamente la bilancia. Per quanto riguarda le bilance commerciali, la cui capacità va da qualche grammo a parecchi quintali, esse venivano decorate con particolare cura nei casi in cui la loro destinazione avesse un carattere ufficiale. La perfezione della loro esecuzione è particolarmente apprezzabile in un’epoca in cui i materiali erano ancora abbastanza rustici: certe bilance da gioielliere, vecchie di più di tre secoli, sono ancora funzionanti.

Concludendo :quando si parla di Arte e Scienza si cerca di ricomporre un’unione che proprio i Musei con la loro molteplice caratterizzazione ufficiale avevano messo in discussione,senza rendersi conto forse che nei Musei Scientifici c’è Arte come in quelli Artistici c’è Scienza