John Robert Schrieffer non si è limitato a studiare il modo in cui gli oggetti conducono l’elettricità. Ha scoperto come l’elettricità potrebbe fluire senza perdere energia. Sembra magia, ma è fisica. Questo gli è valso un premio Nobel.
Schrieffer nacque a Oak Park, Illinois nel 1931 e divenne uno dei più importanti pensatori della fisica della materia condensata. Morì il 27 luglio 2019 a Tallahassee, in Florida. Ma i suoi risultati vanno oltre ciò che è riportato nei libri di testo. È la macchina che rende possibile la scansione MRI. Può essere visto su un treno a levitazione magnetica che scivola sui binari. Questo è il futuro del web.
La teoria BCS e il mistero della superconduttività
La svolta arrivò quando Schrieffer era un giovane studente laureato. Lavora sotto la supervisione di John Bardeen presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign. Stanno cercando di risolvere un enigma che ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni. Perché alcuni metalli perdono resistenza quando vengono raffreddati quasi allo zero assoluto?
Non è sufficiente che sia successo. Gli scienziati devono sapere “come”.
Schriefer, Bardeen e Leon N. Cooper proposero quella che oggi viene chiamata teoria BCS. Il nome deriva dalle loro iniziali. Questa teoria, pubblicata nel 1957, fu la prima teoria microscopica della superconduttività. Di solito viene spiegato che gli elettroni reciprocamente repulsivi formano coppie. Queste “coppie di Cooper” consentono agli atomi di passare attraverso il reticolo metallico senza scontrarsi. Non ci sono irregolarità. Nessun attrito. Non c’è resistenza.
Questa non è solo matematica astratta. Questa è una riscrittura completa del modo in cui comprendiamo il comportamento degli elettroni nei solidi. Il contributo di Schrieffer fu il collante matematico che tenne insieme la teoria. Prese le idee di Cooper sull’accoppiamento degli elettroni e le opinioni di Bardeen sulle vibrazioni del reticolo e le intrecciò in un insieme coerente.
Vita studentesca
La carriera di Schrieffer crebbe velocemente quanto gli elettroni da lui studiati. Dopo aver conseguito il dottorato, si laureò all’Università dell’Illinois nel 1957 e successivamente insegnò all’Università di Chicago. Poi sono tornato in Illinois. Ha poi frequentato l’Università della Pennsylvania a Filadelfia.
Nel 1964 fu nominato professore di fisica Mary Amanda Wood presso l’Università della Pennsylvania. Nello stesso anno pubblicò la “Teoria della superconduttività”. Questo libro è diventato una fonte standard per i fisici di tutto il mondo. Questo non è solo un riassunto delle opere vincitrici del Premio Nobel. Questa è una guida per la nuova generazione di ricercatori.
Continuò ancora. Dal 1969 al 1975 è stato Andrew D. White Distinguished Professor alla Cornell University. Ha poi lavorato presso l’Università della California, a Santa Barbara, dove è stato professore di fisica dal 1980 al 1991. Si è infine stabilito alla Florida State University nel 1992.
Nel corso della sua carriera, Schrieffer si è concentrato sulla superconduttività. Studia i superconduttori ad alta temperatura. Ha cercato modi per rendere questo fenomeno più realistico. Voleva uscire dal laboratorio ed entrare nel mondo reale.
Il Premio Nobel e il prezzo della fama
Nel 1972 Schrieffer, Bardeen e Cooper ricevettero il Premio Nobel per la fisica. Questo è un momento storico.
