La struttura elettronica spiegava come mai lo stato metallico sembrasse così fondamentale, così diverso nel suo carattere da qualsiasi altro. Talune proprietà meccaniche dei metalli potevano ora trovar spiegazione nella forza che teneva legati al nucleo gli elettroni. A un atomo strettamente legato - un atomo con un’elevata « energia di legame» - sembravano competere una durezza e una densità insolite, e un elevato punto di fusione. E così i miei metalli preferiti - il tantalio, il tungsteno, il renio, l’osmio: i metalli dei filamenti, insomma - avevano le più alte energie di legame di qualsiasi altro elemento. (E pertanto, cosa che mi fece moltissimo piacere, le loro eccezionali qualità, e il debole che io avevo per loro, avevano una giustificazione atomica). La conducibilità dei metalli era attribuita a un « gas » di elettroni liberi e mobili, facilmente allontanabili dai loro atomi - il che spiegava come mai un campo elettrico potesse indurre una corrente di elettroni mobili attraverso un filo. Quell’oceano di elettroni liberi sulla superficie di un metallo poteva anche spiegarne la particolare lucentezza, in quanto, oscillando violentemente all’impatto con la luce, essi la disperdevano o riflettevano rimandandola indietro.
La teoria del gas elettronico comportava anche un’ulteriore implicazione, e cioè che in condizioni estreme di temperatura e pressione, tutti i non metalli - tutta la materia - potessero essere portati allo stato metallico. Negli anni Venti si ottenne questo risultato per il fosforo, e negli anni Trenta venne prospettata questa possibilità anche per l’idrogeno, a pressioni superiori al milione di atmosfere: nel cuore di giganti gassosi come Giove, poteva quindi esistere dell’idrogeno metallico. L’idea che tutto potesse essere « metallizzato » era per me una fonte di profonda soddisfazione.
Per molto tempo i singolari poteri della luce blu o violetta - ossia della luce a breve lunghezza d’onda contrapposta a quella rossa, di lunghezza d’onda superiore - mi avevano sconcertato. Il fenomeno era evidente in camera oscura: si poteva tenere accesa una luce rossa abbastanza intensa senza impressionare una pellicola, ma il minimo accenno di luce bianca, di luce diurna (ovviamente contenente il blu), l’avrebbe immediatamente danneggiata. La differenza era evidente anche in laboratorio, dove in presenza di luce rossa si poteva mescolare il cloro all’idrogeno senza alcun rischio, mentre in presenza di un barlume di luce bianca la stessa miscela sarebbe esplosa. La cosa era evidente anche nell’armadietto dei minerali di zio Dave, nei quali la luce blu o violetta - non però quella rossa o arancione - poteva indurre la fosforescenza o la fluorescenza. Infine, c’erano le cellule fotoelettriche che zio Abe teneva in casa sua: attivate dal minimo raggio di luce blu, non avrebbero risposto nemmeno a un’inondazione di luce rossa. Come era possibile che un’enorme quantità di luce rossa fosse meno efficace di una minuscola quantità di luce blu? Solo dopo aver imparato qualcosa su Bohr e Planck compresi che la soluzione di questi apparenti paradossi era da ricercare nella natura discreta della radiazione e della luce, e negli stati quantici dell’atomo. La luce o la radiazione si manifestano in unità minime, o quanti, la cui energia dipende dalla frequenza. Un quanto di luce a breve lunghezza d’onda - un quanto blu, per così dire - aveva più energia di uno rosso, e un quanto di raggi X o di raggi gamma aveva un’energia di gran lunga superiore a entrambi. Ciascun tipo di atomo o molecola - non importa se si trattasse di un sale d’argento in un’emulsione fotografica, di idrogeno o di cloro in laboratorio, di cesio o selenio nelle fotocellule di zio Abe, o di solfuro o tungstato di calcio nella vetrina dei minerali di zio Dave - richiedeva un livello specifico di energia per evocare una risposta; e quel livello poteva essere raggiunto anche da un solo quanto a elevato contenuto energetico, mentre non sarebbe stata evocata da un migliaio di quanti a bassa energia.
Sacks O., “Zio Tungsteno“, Adelphi, pag. 338
