Enrico Fermi

Mare di Fermi frazionario: è questo il nome della nuova fase della materia che un gruppo di fisici è riuscito a creare in laboratorio, spingendo degli atomi fino a un punto in cui le regole consuete smettono di valere. Una conquista che, almeno sulla carta, apre uno scenario inedito, perché si tratta di uno stato quantistico che nessuno aveva mai osservato prima. A guidare l'esperimento sono stati il fisico sperimentale Hanns-Christoph Nägerl e il teorico Alvise Bastianello, due nomi che lavorano tra il CNRS e l'Università Paris-Dauphine. Il loro punto di partenza è un'idea tanto semplice quanto difficile da realizzare: prendere la materia e portarla al limite, in quella zona di confine dove forze opposte si combattono senza che nessuna prevalga davvero. Atomi spinti oltre il punto di rottura Il cuore del lavoro sta tutto qui, negli atomi di cesio trattati come se fossero pedine da muovere con precisione assoluta. I ricercatori li hanno portati lontano dall'equilibrio, in quella condizione sospesa tra repulsione e attrazione che di solito non si riesce a mantenere stabile. È un po' come tenere in bilico qualcosa che vorrebbe cadere da una parte o dall'altra, ma che invece resta fermo a metà strada. Ed è proprio in questo equilibrio precario che succede qualcosa di interessante. Gli atomi, invece di comportarsi come ci si aspetterebbe, danno vita a una fase della materia con caratteristiche tutte sue. Regole nuove, diverse da quelle che i fisici conoscono e maneggiano da decenni. Non una variazione di qualcosa di già visto, ma un territorio mai battuto prima. Perché questo stato quantistico conta davvero Il nome scelto, mare di Fermi frazionario, non è casuale e richiama concetti ben radicati nella fisica delle particelle. Il punto, però, è che la parola chiave qui è "frazionario", perché segnala un comportamento che esce dagli schemi abituali. Quando gli atomi vengono spinti così lontano dalla loro condizione di partenza, mostrano proprietà che la teoria classica fatica a inquadrare. Esperimenti di questo tipo non nascono per un risultato immediato e tangibile, ma per esplorare i confini di ciò che la materia quantistica può fare. Capire come si comportano gli atomi in situazioni estreme significa raccogliere informazioni che, un domani, potrebbero tornare utili in ambiti ancora difficili da immaginare. La ricerca di base funziona così, costruisce mattoni che serviranno più avanti. La collaborazione tra chi lavora in laboratorio e chi sviluppa i modelli teorici si è rivelata decisiva. Senza il lavoro di previsione e calcolo, infatti, sarebbe stato complicato anche solo riconoscere ciò che stava accadendo. E senza la parte sperimentale, le idee sarebbero rimaste sulla carta. È l'incastro tra le due anime della fisica ad aver permesso di osservare e documentare questo nuovo stato della materia, portando alla luce un fenomeno che fino a poco tempo fa esisteva solo come ipotesi.

Enrico Fermi

Creato in laboratorio il mare di Fermi frazionario: nuova fase della materia