I vincitori del premio Nobel 2025 celebrano la scienza che progredisce non attraverso l'accumulo, ma attraverso l'immaginazione.

Quest'anno segna un secolo da quando la fisica ha scoperto che, nel cuore della materia, la realtà non obbedisce più alle leggi del buon senso. Alle minuscole scale di atomi e molecole, il mondo ha rivelato una logica diversa, più sottile e ambigua, che andava oltre gli schemi tracciati da Galileo e Newton . La teoria quantistica è famosa per i suoi paradossi: le particelle possono anche comportarsi come onde, possono esistere simultaneamente in più stati – anche reciprocamente contraddittori – e possono intrecciarsi in modo tale che le loro proprietà siano correlate, indipendentemente dalla distanza tra loro.

Fisica del mondo quantistico

Il premio Nobel per la fisica di quest'anno è stato assegnato a tre scienziati, John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis , per aver portato alla portata dell'uomo uno dei fenomeni più strani del mondo quantistico, l' effetto tunnel .

L'effetto tunnel quantistico si verifica quando una particella attraversa direttamente una barriera che, secondo la fisica classica, sarebbe insormontabile. È come lanciare una palla contro un muro e vederla emergere intatta dall'altra parte, senza che il muro subisca il minimo danno. Questo fenomeno, che è alla base del funzionamento dei transistor – i minuscoli meccanismi che rendono possibili gli algoritmi di intelligenza artificiale – di solito scompare nei sistemi più grandi. Ecco perché non vediamo persone attraversare i muri nella vita di tutti i giorni.

Tuttavia, in una serie di esperimenti condotti presso l'Università della California, Berkeley, tra il 1984 e il 1985, Clarke, Devoret e Martinis dimostrarono che l'effetto poteva manifestarsi su scale più ampie.

I tre ricercatori progettarono circuiti elettronici basati su superconduttori, materiali in grado di condurre corrente elettrica senza resistenza. I loro dispositivi, chip delle dimensioni di un palmo di mano, contenevano componenti superconduttori separati da un sottile strato isolante: una configurazione nota come giunzione Josephson , dal nome del fisico Brian Josephson, che la propose nel 1962.

Misurando ampiamente le proprietà di questi circuiti, Clarke, Devoret e Martinis hanno dimostrato che gli elettroni nel sistema si comportavano come se fossero un'unica entità quantistica, attraversando collettivamente la barriera e riempiendo l'intero circuito.

Utilizzando la superconduttività, un'altra delle proprietà più sorprendenti scoperte dalla fisica moderna, questi scienziati hanno dimostrato come, in determinate condizioni, la natura possa ancora una volta infrangere le regole del buon senso e dare origine a proprietà emergenti impossibili da spiegare con una semplice logica riduzionista di causa ed effetto lineare, ma che possono essere spiegate solo quando si prendono in considerazione gli effetti collettivi di milioni di atomi.

Con queste scoperte, la fisica ha iniziato a domare le stranezze del mondo quantistico e a trasformarle in strumenti tecnologici, ma per farlo ha utilizzato proprietà che seguivano la nuova logica dell'emergenza, del collettivo . Questo ha gettato le basi per gli attuali progressi nel calcolo quantistico. Non a caso, sia Devoret che Martinis hanno lavorato ai progetti di computer quantistici di Google, i cui chip quantistici si basano sulle loro scoperte. Google vanta cinque premi Nobel tra i suoi collaboratori e dipendenti, di cui tre negli ultimi due anni, insieme a figure come Demis Hassabis, John Jumper e Geoffrey Hinton.

La chimica per reinventare lo spazio

Il Premio Nobel per la Chimica è stato assegnato a tre scienziati che hanno osato sfidare il riduzionismo con un'immaginazione capace di reinventare lo spazio stesso su scala atomica: Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi . Il loro successo risiede nell'aver progettato materiali straordinari, pieni di minuscoli fori – nanopori – che funzionano come spugne molecolari .

Questi materiali, noti come strutture metallo -organiche (MOF), hanno aperto una nuova frontiera tra chimica, fisica e ingegneria dei materiali. Si tratta di reticoli cristallini formati dall'unione di ioni metallici con molecole organiche (a base di carbonio), che si ripetono nello spazio, creando strutture simili a gabbie. Ognuna di queste gabbie contiene un piccolo vuoto, un poro perfettamente definito, in grado di ospitare altre molecole o di consentire selettivamente il passaggio di determinate sostanze.

Il risultato è un materiale la cui porosità può essere quasi personalizzata: nanocavità che funzionano come trappole, filtri o catalizzatori. I MOF sono già in fase di sperimentazione clinica per migliorare i trattamenti radioterapici contro il cancro; sono disponibili in commercio per catturare l'anidride carbonica da processi industriali come la produzione di cemento o per facilitare la generazione di idrogeno; e sono oggetto di studio come sistemi per estrarre acqua dall'aria nelle regioni aride, purificare le acque reflue, rimuovere gli inquinanti o somministrare farmaci mirati all'interno dell'organismo.

Questo Premio Nobel ha anche un profondo impatto sul mondo di oggi. Uno dei vincitori, Omar Yaghi, ha fatto notizia anche per la sua storia personale, che risuona con le tragedie e gli sfollamenti umani del presente. Nato e cresciuto in un campo profughi palestinese ad Amman, la capitale della Giordania, Yaghi emigrò negli Stati Uniti all'età di quindici anni.

"Sono cresciuto in una casa molto umile", ricorda Yaghi . "Eravamo decine di persone in una sola stanza, che condividevamo con il bestiame che allevavamo. Sono nato in una famiglia di rifugiati e i miei genitori sapevano a malapena leggere o scrivere... Quindi è stato un lungo viaggio, e la scienza è ciò che lo ha reso possibile. La scienza è la più grande forza di uguaglianza al mondo".

Medicina di sorveglianza immunitaria

Infine, il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina 2025 è stato assegnato a Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell e Shimon Sakaguchi , tre scienziati che hanno fatto scoperte fondamentali su un meccanismo essenziale per la vita: la tolleranza immunitaria periferica, il sistema che agisce come un freno sul sistema immunitario e gli impedisce di rivoltarsi contro l'organismo stesso.

Anche loro sfidarono la logica semplicistica e lineare con un'idea controintuitiva: affinché il sistema immunitario funzioni correttamente, non è sufficiente che riconosca e distrugga cellule o agenti patogeni pericolosi. Richiede anche cellule responsabili di garantire che le sue difese non commettano errori; una sorta di forza di polizia che mantenga l'ordine all'interno dell'esercito immunitario.

Grazie alle loro scoperte, ora comprendiamo che il sistema immunitario non è solo una macchina di difesa, ma una comunità dinamica di sorveglianza, contenimento ed equilibrio. E in questo delicato patto tra distruzione e autocontrollo si cela una lezione che trascende la biologia: anche nei sistemi più potenti, la sopravvivenza dipende dalla capacità di limitare la propria forza.

Da segnalare anche il profilo di Mary Brunkow, unica donna ad aver vinto il premio Nobel per la scienza nel 2025, che contrasta nettamente con il modello del ricercatore che accumula pubblicazioni e incarichi: ha pubblicato solo 34 articoli, il che non ha ostacolato il suo magnifico successo scientifico.

In diversi campi, i vincitori del Premio Nobel di quest'anno celebrano un'intuizione comune: che la realtà, che sia quantistica, molecolare o biologica, non è governata da linee rette o risposte semplici. Che la scienza progredisce non attraverso l'accumulo, ma attraverso l'immaginazione. Di fronte a un mondo che tende a semplificare il complesso, a ridurre la vita a metriche, algoritmi o gerarchie, queste scoperte ci ricordano che la vera conoscenza nasce dalla creatività, dalle lacune conoscitive e dalla cooperazione.

In un'epoca segnata da frammentazione, guerra e ossessione per la performance, questi premi indicano un'altra forma di speranza: una scienza guidata dall'ottimismo creativo e dal bene comune, che guarda oltre il calcolo e osa immaginare un mondo condiviso. Perché, come ci ha rivelato Hannah Arendt, così attuale oggi, solo quando pensiamo e agiamo con gli altri l'intelligenza diventa umanità.

Sonia Contera è professoressa di fisica all'Università di Oxford e autrice del libro " Sei problemi che la scienza non può risolvere ", che sarà pubblicato da Arpa il 12 novembre.