Il Nobel per la fisica "cattura" la luce

È dello scorso martedì la notizia che il Premio Nobel per la Fisica 2009 è stato conferito a Willard S. Boyle e George E. Smith, padri della fotografia digitale. Nel 1969, i due scienziati dei Bell Laboratories, nel New Jersey, Stati Uniti, inventarono un dispositivo per catturare la luce senza l’uso della pellicola fotografica: il cosiddetto CCD (dall’inglese Charge-Coupled Device, dispositivo ad accoppiamento di carica).

La tecnologia del CCD sfrutta l'effetto fotoelettrico, mediante il quale la luce viene trasformata in segnali elettrici. Per la scoperta dell’effetto fotoelettrico fu insignito del Nobel Albert Einstein nel 1921. La sfida di Boyle e Smith è stata quella di convertire l’effetto in un’applicazione pratica, mettendo a punto un sensore che catturasse la luce in tantissimi punti (detti pixel) e la trasformasse, in tempi brevissimi, in segnali elettrici da trasportare, riprodurre su un monitor o immagazzinare in un file.

Il CCD ha rivoluzionato per sempre il nostro modo di percepire e vivere la fotografia: è il cuore delle decine di milioni di fotocamere digitali prodotte nel mondo, incluse quelle all’interno di molti telefoni cellulari ed altri dispositivi elettronici. Ma una rivoluzione forse ancora più significativa è stata apportata dalla fotografia digitale nella scienza, in particolare nell’astronomia, disciplina che vive delle immagini del cielo.

Tutti i telescopi professionali sono ormai dotati di sensori digitali, estremamente più sensibili rispetto alle vecchie lastre fotografiche, usate dagli astronomi fino a qualche decennio fa; inoltre, un CCD può essere riutilizzato molte volte, e il segnale che produce come output, essendo in forma digitale, è già pronto per essere salvato ed analizzato dai computer. Senza questa nuova tecnologia, non sarebbe stato neanche pensabile realizzare, ad esempio, gli immensi cataloghi contenenti informazioni dettagliate su centinaia di milioni di galassie lontanissime, che hanno permesso agli astronomi di comprendere sempre meglio le proprietà dell’Universo.

A dividere il più prestigioso dei riconoscimenti scientifici con Boyle e Smith è il fisico Charles K. Kao, per il suo lavoro sulla trasmissione dei segnali luminosi attraverso le fibre ottiche. Anche le fibre ottiche, come il CCD, hanno contribuito alla rivoluzione digitale, consentendo di inviare e ricevere dati ed informazioni in tempi sempre più brevi: senza di esse, Internet come lo conosciamo oggi non potrebbe esistere.

È interessante notare come, nell’Anno Internazionale dell’Astronomia 2009, il Nobel per la Fisica abbia premiato tre scienziati la cui ricerca ha avuto come oggetto la luce e ha prodotto strumenti che si sono rivelati di vitale importanza per gli astronomi, sia professionisti che amatoriali.

Per ulteriori informazioni: www.nobelprize.org

CLAUDIA MIGNONE

L'immagine (NASA) mostra un CCD: piccolissimo ma super potente.