5/10/2018 La chiralità - slidepdf.com

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La chiralità… 

  Per il prossimo Carnevale della Fisica #23, ospitato da Annarita Ruberto nel suo blog Scientificando

 

, si propone il seguente post sulla chiralità.

Il termine chiralità deriva dal greco χείρ  (=mano) ed è utilizzato per indicare la proprietàappartenente a tutti i corpi aventi un’immagine speculare non sovrapponibile a sé. Esso fuintrodotto da Sir L. Thompson, Lord Kelvin (1824-1907) in questi termini: «  I call anygeometrical figure, or group of points, chiral, and say that it has chirality, if its image ina plane mirror, ideally realized, cannot be brought to coincide with itself ».Dalla definizione si deduce subito che la sua etimologia deriva proprio dalla proprietà dellamano che non è sovrapponibile alla sua immagine.

L’idea di chiralità è stata presa in considerazione da discipline quali la matematica, lachimica e la fisica e in esse contestualizzata...ma non solo in esse!

http://www.youtube.com/watch?v=tk-SNvCPLCE&feature=related (Un video di introduzione alla chiralità)

In matematica, gli oggetti chirali sono tutti quelli non sovrapponibili, mediantetraslazioni e rotazioni, alla propria immagine riflessa.Per esempio, figure geometriche come il cerchio e il quadrato non sono chirali, mentre itriangoli scaleni sì.Per utilizzare i termini “complessi” della matematica, la riflessione prende il nome dienantiomorfismo, quindi due oggetti che si ottengono l’uno dall’altro per riflessione sichiamano enantiomorfi . Gli oggetti chirali, insieme alla loro immagine riflessa, formano lecosiddette coppie enantiomorfe.

Un poliedro è detto chirale se non è equivalente alla sua immagine riflessa. Piùprecisamente, un poliedro è chirale se tutte le sue simmetrie sono rotatorie: non ha cioèsimmetrie che invertono l'orientazione. Più concretamente, un poliedro chirale sicomporta come una mano: si presenta in due forme (una "sinistra" e una "destra") chesono una lo specchio dell'altra.

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Il cubo camuso, poliedro archimedeo

In chimica, una molecola viene detta chirale quando due sue forme speculari non sonosovrapponibili nello spazio tridimensionale. In caso contrario la molecola si dirà achirale.Nel 1848 il chimico e biologo francese Louis Pasteur (1822-1895), dopo aver osservato almicroscopio un sale dell’acido tartarico, si rese conto del fatto che esso formava duetipologie di cristallo, ciascuna delle quali era l’immagine speculare dell’altro. Pasteur haaccuratamente separato queste due tipologie di cristallo, le ha sciolte in acqua e, facendopassare un raggio di luce attraverso la soluzione, scoprì che la luce polarizzata venivaruotata in modo differente da ciascuno dei due cristalli: uno produceva una rotazioneoraria, l’altro una rotazione antioraria.

In seguito a ciò, Pasteur si convinse della chiralità della materia e affermò che «la vitaquale ci si manifesta è funzione dell’asimmetria dell’universo e delle conseguenze di questofatto».Successivamente, il chimico formulò l’ipotesi secondo la quale «l’univers est

dissymetrique».Quindi la maggior parte degli oggetti in natura è chirale, ovvero ha la proprietà di noncoincidere con la propria immagine speculare.Malgrado la natura prevalentemente chirale dell’universo, non esiste un’immagineprivilegiata rispetto ad un’altra.Esempi di enantiomeri sono le proteine e il DNA. Le proteine sono formate da catene di 20amminoacidi dei quali 19 sono chirali e soltanto la glicina è achirale.

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http://www.youtube.com/watch?v=3WZZXPOsPNI 

In fisica, un sistema è detto chirale se, sottoposto ad una trasformazione di parità, vienetrasformato nel sistema avente chiralità opposta. Una trasformazione è quindi chirale se

trasforma un sistema con una chiralità definita in un altro avente la stessa chiralità.Nello studio dei fenomeni naturali, si è sempre tentato di invocare il principio dellasimmetria, ma ci si è accorti del fatto che per una comprensione totale della natura, era difondamentale la “rottura della simmetria”, piuttosto che la simmetria stessa. Infatti, lafisica è ricca di esempi di tal genere: la materia è in quantità maggiore dell’antimateria,mentre i neutrini sono sinistrorsi.

http://youtu.be/lO50ocnHmGg 

Fino al 1957 si pensava che la natura fosse chirale a livello microscopico, ovvero che lequattro forze fondamentali della natura conservassero la parità.

Invece è stato scoperto che la forza nucleare debole, responsabile del decadimento beta deinuclei atomici, non conserva la parità! Il fisico Chien-Shiung Wu dimostrò che le particelle

  beta che vengono emesse dai nuclei radioattivi possiedono una asimmetria chirale bendefinita, ovvero gli elettroni sinistrorsi sono in numero molto maggiore di quelli destrorsi.Le particelle elementari sono, a riposo, achirali. Esse presentano una struttura sferica, madiventano achirali appena sono in rotazione lungo il loro asse di spin.

 Allontanandoci dall’ambito puramente scientifico, anche il nostro sistema affettivo è unsistema chiralico destrorso o sinistrorso, in quanto riguarda affetti contrapposti cheintegrano le espressioni positive con quelle negative.La disciplina che si occupa degli affetti prende il nome di timologia e la sua base

ontologica è proprio la chiralità affettiva. Quest’ultima permette all’essere umano dicostruire una propria prospettiva psicomentale che contribuisca alla costituzione dellapropria personalità all’interno di un determinato contesto sociale. Infatti, la presenzadell’asimmetria affettiva permette all’essere umano di contrastare le esperienze negative

  vissute, superando il senso di incapacità ed inadeguatezza spesso provati di fronte asituazioni che creano forti instabilità emotive.

Tommaso Paolone ha scritto una poesia, riportata di seguito, avente come titolo proprio iltermine “Chiralità”. 

 

Chiralità

Specchio la coscienza in un attimo di cielo

Gli alibi raggelano i germogli neofiti

Nuvole di incubi marini

cariche di sensi di colpa

stanno per piovere

Mi sovrastano

Mi assottiglio per non bagnarmi con gocce amare

ma le lacrime aguzze come bugie

peggiorano il mio volto graffiato dall’attesa 

ed io allora aspetto per pagare le illusioni e

conoscere la riscossa dei rimpianti

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Chiudiamo questo intervento con una riflessione di Lucìa Etxebarria proprio sullachiralità:

" Ma come ci si può capire in un linguaggio di riflessi, di proiezioni e ombre? Lo specchio

è, tra le altre cose, lo spazio in cui uno conosce le proprie necessità e i propri desideri. Mauno specchio genera distorsioni, deforma, illumina e nasconde, ingrandisce orimpicciolisce. Può addirittura, se si rompe, frammentare e scomporre l’immagine,dissolverla, distruggere l’ideale d'unità e di equilibrio. Mettere a fuoco la realtàcontraddittoria del proprio desiderio.

 Le relazioni, tutte le relazioni, racchiudono immagini speculari ".

Erasmo Modica

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