Elettroni in vista

È possibile osservare gli elettroni mentre orbitano dentro un atomo e riuscire così a scorgere i più intimi moti all’interno della materia? Pare proprio di sì, almeno in linea di principio. Lo suggerisce uno studio, di prossima pubblicazione sulla rivista Physical Review Letters, condotto da un team di ricercatori guidati da Feng Liu, docente di scienze dei materiali presso l’Università dello Utah, i quali hanno mostrato, grazie a una fitta serie di simulazioni al computer, che un microscopio a interazione atomica potrebbe potenzialmente essere in grado di visualizzare le traiettorie degli elettroni intorno al nucleo dell’atomo cui appartengono. Tali orbite – o, per meglio dire, orbitali – hanno diverse forme geometriche che sono definite secondo le leggi della meccanica quantistica. Benché la loro esistenza e le loro strutture non siano minimamente in discussione, di fatto gli orbitali atomici non sono ancora mai stati osservati direttamente. Sfruttando un’enorme quantità di calcoli basati su regole quantistiche ed elaborati, nel corso di circa sei mesi, da decine di computer tra loro connessi, Liu e colleghi hanno simulato l’uso di un microscopio a interazione atomica per scrutare gli orbitali di un atomo di silicio. La complessa procedura ha consentito ai ricercatori di concludere che, verosimilmente, gli orbitali si possono “vedere” rilevando le forze generate dagli elettroni durante il loro moto. Questo, però, a patto che la punta del microscopio non superi in lunghezza il diametro dell’atomo, vale a dire circa 0,3 milionesimi di millimetro. (f.to.)