La cosa: la Camera a Bolle
La Camera a Bolle è uno strumento scientifico per la misura indiretta: la sua invenzione è dovuta a Donald Glaser negli anni 50' quando lavorava all'università del Michigan, e gli valse il premio Nobel. Si tratta di un rivelatore di particelle, evoluzione della camera a nebbia, massima avanguardia negli anni in cui è stato impiegato ('70-'80) dai migliori laboratori al mondo, tra cui il CERN, per cui ha avuto un ruolo importante. Dal prototipo di Glaser alla caduta in disuso l'evoluzione più importante è stata nelle dimensioni, per il resto ha mantenuto la propria architettura di fondo.
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| Glaser con uno dei primi prototipi |
Il suo funzionamento appare quasi un esperimento fatto alla TV per intrattenere i più piccoli, avvicinandoli alla scienza: le particelle in analisi sono studiate grazie alla scia di bolle che esse creano al loro passaggio. Le bolle sono frutto di una brusca decompressione, ottenuta con un pistone, di un liquido raffreddato a bassissima temperatura (tanto che a temperatura ambiente le sostanze usate sono gas) che lo portano in una condizione di metastabilità: a questo punto il passaggio di una particella ionizza le molecole (o gli atomi dato che alcuni dei liquidi usati sono gas nobili), che vengono quindi eccitate e rompono i legami, vaporizzando in un'area circoscritta. Allora una macchina fotografica scatta a ripetizione (con un gioco di lenti abbastanza sofisticato) in modo da cogliere la dimensione corretta delle bolle, consentendo di analizzare effettivamente la traiettoria della particella, forzata da un campo magnetico creato da un magnete di metallo purissimo che avvolge la camera, e a ricavare misure di grandezze come la massa o la carica sfruttando equazioni dell'elettromagnetismo.
La Camera a Bolle non ha mai avuto un grande valore commerciale, perché il suo utilizzo è subordinato al lavoro di un gruppo di scienziati, non tanto per il suo funzionamento, quanto per trarre delle conclusioni dagli esperimenti svolti. A tal proposito, il CERN ha condiviso alcuni dati semplificati relativi a esperimenti, per permettere agli insegnanti di analizzarli come esercizio.
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| Gargamelle al CERN |
Quello che si ottiene dall'esperimento sono delle pellicole su cui le linee percorse da adroni, barioni, mesioni formano uno splendido disegno: la traiettoria curva per effetto del campo magnetico a un certo punto si biforca, segno che è avvenuta la scissione tra quark e antiquark, che poi collassano in una spirale. Le forme sono davvero sinuose e solo un bravo artista riuscirebbe a riprodurne di simili a mano libera. L'immagine ci mostra come la natura sia in grado di dare sfoggio di grande bellezza, o forse ci appare bella proprio perché è naturale, e il fatto che si tratti delle entità alla base dell'universo, consciamente o inconsciamente, accresce il fascino che esercita su di noi. Questa teoria un po' azzardata è però supportata da altri casi in cui il valore scientifico dei film incontra quello estetico: alcune persone si sono tatuate il disegno, una poetessa ha pubblicato una raccolta di poesie illustrata intitolata alla Camera a Bolle e ispirata alla scienza, un pittore le ha riprodotte in una serie di quadri e infine un fisico-musicista ha ricavato uno spartito musicale dalla traiettoria di una particella. Il fatto che siano state utilizzate come simbolo di "scientifico" in alcune rappresentazioni, attesta l'importanza che ha acquisito lo strumento.
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| Tracce del moto delle particelle |
Perciò, nonostante la complessità della materia non solo per chi non è esperto nell'ambito, ma anche per gli addetti ai lavori, uno strumento inanimato è in grado di suscitare in noi alcune emozioni, di stimolare la nostra creatività verso l'arte: forse perché l'alone di mistero che circonda ancora questa branca della scienza, così fondamentale, ben si sposa con l'ignoto della mente umana e della sua capacità creativa.