"Vetro ideale". Credito:Università di Bristol
Notoriamente descritto come "il problema più profondo della fisica dello stato solido" dal Premio Nobel, Filippo Andersen, la transizione vetrosa, per cui un liquido si trasforma in solido senza gelare, sta perdendo il suo fascino.
Fino ad ora, la comprensione dei ricercatori è stata frammentata nella migliore delle ipotesi, con interpretazioni reciprocamente incompatibili dei processi fisici alla base dell'emergenza dei solidi amorfi (vetri).
Ora un team di scienziati dell'Università di Bristol e della Johannes Gutenberg Universität Mainz in Germania potrebbe aver trovato il frammento mancante, consentire la conciliazione di diverse interpretazioni.
Il dottor Paddy Royall della School of Physics dell'Università di Bristol, ha spiegato:"La sfida si riduce al fatto che il vetro sia un vero solido a sé stante - la cosiddetta interpretazione termodinamica - o se in sostanza il vetro sia 'solo' un liquido molto viscoso, anche se con una viscosità così grande che versare un "bicchiere" di vetro richiederebbe circa un milione di volte l'età dell'universo - la cosiddetta interpretazione dinamica".
Nell'interpretazione termodinamica, dopo un raffreddamento sufficiente, si formerebbe un materiale molto insolito noto come "vetro ideale".
Un bicchiere così ideale, come un cristallo, ha un solo modo di organizzare gli atomi costituenti - eppure misteriosamente, è amorfo e disordinato.
Rimane il paradosso di come possa esserci un solo modo di disporre gli atomi in un materiale disordinato, ma le misurazioni effettuate dalla collaborazione anglo-tedesca indicano che i loro campioni sono molto vicini al vetro ideale.
La squadra di Bristol, guidato dal Dott. Royall e dal Dott. Francesco Turci, ha lavorato con il professor Thomas Speck a Magonza per produrre nuovi metodi per produrre campioni eccezionalmente vicini agli occhiali ideali.
Il dottor Royall ha dichiarato:"Così facendo, hanno scoperto che l'interpretazione dinamica della transizione vetrosa sembra terminare in un "punto critico", che è vicino a, o addirittura coincide con, la temperatura alla quale si forma il vetro ideale.
"In altre parole, le interpretazioni dinamiche e termodinamiche della transizione vetrosa sono riflessi diversi dello stesso fenomeno sottostante."