San Francisco Frontiers - Esperimento su oro, solido oltre punto di fusione per 14 volte

L'oro è molto meno prevedibile di quanto si pensasse: scaldato velocissimamente fino a 18.700 gradi, ben 14 volte oltre il suo punto di fusione, ha resistito per una frazione di secondo allo scioglimento mantenendo la sua struttura solida. Un risultato del tutto inaspettato, pubblicato sulla rivista Nature, che ha smentito previsioni ormai consolidate sui limiti di temperatura dei solidi e che potrebbe costringere a rivedere il comportamento della materia in condizioni estreme. La chiave dello studio, guidato dall'Università americana del Nevada e al quale ha partecipato anche l'Italia con l'Università di Padova, sta nella velocità del processo, che avviene in maniera simile ad esempio nelle collisioni tra asteroidi e nei reattori nucleari. Per surriscaldare piccoli frammenti d'oro oltre il loro limite, i ricercatori guidati da Thomas White hanno utilizzato intensi e brevissimi impulsi laser a raggi X di appena 45 femtosecondi, dove un femtosecondo equivale ad appena un milionesimo di miliardesimo di secondo. Quando il riscaldamento avviene in tempi così rapidi, gli atomi non hanno il tempo di entrare subito nello stato liquido, e dunque il materiale rimane inizialmente intatto. Si tratta di un fenomeno conosciuto, ma si pensava finora che potesse superare solo di 3 volte il limite fissato dal processo di fusione standard. Stavolta, invece, quel limite è stato sorpassato di 14 volte, e l'oro è rimasto solido per oltre 2 picosecondi (un picosecondo è pari a un millesimo di miliardesimo di secondo), un tempo abbastanza lungo da indurre i ricercatori a riconsiderare i modelli esistenti. "Questa misurazione non solo supera i limiti precedentemente previsti - affermano gli autori dello studio - ma suggerisce anche una soglia molto più alta per il surriscaldamento dei solidi". Le implicazioni potrebbero essere affascinanti: è possibile che alcuni solidi non abbiano alcun punto di fusione, per lo meno quando vengono scaldati tramite processi estremi.

L.Nguyen--SFF