di Gianfranco Colacito
99 venerdì 28 settembre 2007
L'Aquila, 27 set.- Dalla natia Tel Aviv al mitico Caltech di Pasadena, California, ma soprattutto – cavalcando la luce – nel ristretto novero dei grandi scienziati viventi, di coloro che con le loro ricerche, le formidabili intuizioni e sperimentazioni, cambiano il mondo. Domani l'Università dell'Aquila conferirà ad Admon Yariv, professore di fisica applicata e ingegneria elettronica, la sua laurea honoris causa: un attestato che sta diventando significativo, perchè andato a personaggi di grande profilo, come la Maraini, Camilleri, ma anche illustri scienziati di tutto il mondo.
Chi è Yariv, e di cosa si occupa? Di optoelettronica, volendo circoscrivere, e di telecomunicazioni ottiche. Siamo nel campo dei dispositivi elettronici che interagiscono con le radiazioni elettromagnetiche di tutte le frequenze, non soltanto con quella che chiamiamo luce. Yariv spazia nel campo di tecnologie avanzatissime, che basano il loro funzionamento sulla meccanica quantistica, mediante la quale si spiegano i fenomeni ottici più sofisticati. Derivazioni pratiche più note, il laser e le fibre ottiche, ormai da tempo adottate a livello globale.
Una fibra ottica è un sottilissimo cavo di materiale speciale dentro il quale la radiazione e.m. chiamata luce corre “rimbalzando” nel cunicolo e portando, modulata, il suo messaggio. Naturalmente è più spontaneo pensare alla luce, ma nelle fibre corrono tutte le radiazioni e.m. secondo le necessità e l'impiego.
La fisica quantistica dice che la luce (scegliamola come radiazione-esempio) si comporta come un'onda elettromagnetica, ma anche come un flusso di particelle. Sono i fotoni, o quanti di luce, velocità quella famosa, C, 300.000 km al secondo. Quella costante, massima possibile in natura e non raggiungibile da oggetti fisici, ricordate?
I fotoni non sono piccoli oggetti, ma funzioni d'onda in una “porzione” piccolissima di spazio, la più piccola possibile. Dimensioni piccolissime, ma finite e misurabili.
Cosa vuol dire tutto ciò? Che le radiazioni e.m. sono quantizzate (ipotesi avanzata da Planck nel 1899 e dimostrata da Einstein). Sono “pezzettini” di realtà, come tutto il resto, e forse anche il tempo… Ma il discorso rischia di andare troppo lontano.
Da questo “uso” dei fotoni derivano applicazioni di rilevanza enorme, come appunto il laser, il maser e le fibre ottiche. E chi sa cos'altro un domani, che anche il prof.Yariv sta costruendo, insieme con altri scienziati di tutto il mondo.
Una curiosità: a qualcosa di simile alle fibre ottiche qualcuno pensò in Inghilterra fin dai tempi della regina Vittoria. Una scintilla di genialità agli albori della grande scienza europea. Oggi con le fibre ottiche è possibile persino arredare la casa o giocherellare con divertenti aggeggini da supermercato. Ma celati in quei magici effetti di luce ci sono quanti, fotoni, Planck, Einstein e altri cervellini così…
Amnon Yariv, professore e ricercatore del Caltech di Pasadena (California, USA), è da oggi dottore honoris causa, laurea rilasciata dall'Università dell'Aquila. Pubblichiamo una sintesi tratta dalla lectio di Yariv, dedicata alla fisica delle comunicazioni ottiche.
“E' ben noto come l'ottica abbia giocato un ruolo fondamentale nel processo evolutivo di quasi tutte le specie animali, ed in particolare di quella umana, in virtù della presenza di una sorgente, il Sole, che emette radiazioni principalmente in un intervallo che viene chiamato “ottico”. In particolare, una gran parte delle comunicazioni tra esseri umani, e non, avviene per il tramite dei raggi di luce.
Cosa fosse la luce è stato uno dei primi problemi scientifici che l'umanità si sia posto e la sua soluzione, culminata nella identificazione della sua natura elettromagnetica, ha contribuito enormemente al progresso della scienza. Nondimeno, le potenzialità applicative che la luce offriva, dagli sprecchi ustori di Archimede al telegrafo ottico, sono sempre state limitate dalla mancanza di una opportuna sorgente luminosa che consentisse di produrre fasci di luce con caratteristiche specifiche.
Questa lacuna è stata colmata all'inizio degli anni '60 con l'invenzione del laser, che è appunto una sorgente estremamente versatile alla base di varie applicazioni. Tra queste, le più importanti, che riguardano il problema dell'immagazzinamento, riproduzione e trasmissione dell'informazione, hanno trasformato la vita delle persone a livello planetario. E' pertanto importante capire il sostrato fisico di queste straordinarie realizzazioni, il che permette anche di valutare appieno le loro potenzialità ed i limiti intrinseci di sviluppo e di realizzabilità.
La fisica delle telecomunicazioni comprende, oltre ai meccanismi di generazione della radiazione ottica, anche quelli di rivelazione e propagazione guidata. Lo scopo ultimo è tuttavia estremamente più ambizioso poichè il fine è quello di sostituire gran parte delle componenti elettroniche con i dispositivi ottici estremamente più veloci, economici e meno ingombranti: optoelettronica”.
fonte:www.ilcapoluogo.it