Una scoperta che ha radici profonde, quasi settant’anni di attesa, e che adesso prende finalmente forma concreta: il demone di Pines, una quasiparticella teorizzata nel 1956, è stato osservato per la prima volta da un gruppo di ricercatori. Non si parla di creature mitologiche o di esperimenti mentali alla Maxwell, ma di qualcosa di molto più sottile e potenzialmente rivoluzionario. Un team dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign ha individuato le prime prove sperimentali di questa entità quantistica, una forma particolare di plasmone capace di propagarsi senza massa e senza carica elettrica. E le implicazioni, per chi studia la materia a livello fondamentale, sono enormi.
Come è stato scoperto il demone di Pines
La storia di questa scoperta ha qualcosa di quasi romanzesco. Il fisico David Pines aveva immaginato, ormai quasi sette decenni fa, che dentro i metalli potesse esistere una particolare oscillazione collettiva degli elettroni. Una specie di onda nascosta, invisibile agli strumenti dell’epoca, che attraversa il mare di elettroni senza portarsi dietro né massa né carica elettrica. Proprio queste caratteristiche fantasma la rendevano praticamente impossibile da catturare.
E infatti la scoperta è arrivata in modo del tutto inaspettato. I ricercatori stavano analizzando il comportamento del rutenato di stronzio, un metallo che presenta alcune proprietà curiosamente simili a quelle dei superconduttori ad alta temperatura, pur non appartenendo a quella famiglia. Durante gli esperimenti, però, hanno notato qualcosa che non tornava: una quasiparticella troppo lenta per essere un plasmon di superficie, ma troppo veloce per essere una vibrazione acustica del reticolo cristallino. Un oggetto fuori posto, insomma. Ed è proprio lì che il sospetto ha preso forma: poteva trattarsi del demone di Pines.
Per togliersi ogni dubbio, il team ha bombardato un cristallo del metallo con elettroni, misurando con precisione chirurgica le variazioni di energia risultanti. L’analisi dei dati ha rivelato un movimento interno al materiale che combacia in modo sorprendente con le previsioni teoriche formulate da Pines oltre sessant’anni fa. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature, il che dà alla scoperta un peso scientifico difficile da ignorare.
Perché il demone di Pines conta davvero
Ora, la domanda che si fanno tutti nel campo è piuttosto diretta: a cosa serve, in pratica, aver trovato questa quasiparticella? La risposta ruota attorno a uno dei misteri più ostinati della fisica moderna, vale a dire la superconduttività. Alcuni materiali, a temperature bassissime, riescono a condurre elettricità senza alcuna resistenza. Le teorie classiche spiegano questo fenomeno attraverso l’interazione tra elettroni e vibrazioni del reticolo atomico, ma quando si passa ai superconduttori ad alta temperatura, quei modelli non bastano più. Qualcosa sfugge.
Il demone di Pines potrebbe essere proprio quel tassello mancante. Se questa quasiparticella gioca un ruolo attivo nei meccanismi che abilitano la superconduttività, allora la comprensione di questi materiali potrebbe fare un salto avanti significativo. E con essa, potenzialmente, anche lo sviluppo di tecnologie legate al trasporto di energia senza perdite, ai computer quantistici e a tutta una serie di applicazioni che oggi restano in parte bloccate dalla nostra comprensione incompleta della materia.
Resta ancora molto lavoro da fare, naturalmente. Ma il fatto che una previsione teorica del 1956 trovi conferma sperimentale nel 2026 racconta qualcosa di profondo sulla fisica: certe intuizioni hanno bisogno di tempo, degli strumenti giusti e, ogni tanto, anche di un po’ di fortuna. Il demone di Pines, dopo settant’anni nell’ombra, è finalmente uscito allo scoperto.