La chiralità

Il termine chiralità deriva dal greco χείρ  (=mano) ed è utilizzato per indicare la proprietà appartenente a tutti i corpi aventi un’immagine speculare non sovrapponibile a sé. Esso fu introdotto da Sir L. Thompson, Lord Kelvin (1824-1907) in questi termini: «I call any geometrical figure, or group of points, chiral, and say that it has chirality, if its image in a plane mirror,  ideally realized, cannot be brought to coincide with itself».

Dalla definizione si deduce subito che la sua etimologia deriva proprio dalla proprietà della mano che non è sovrapponibile alla sua immagine.

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

(Un video di introduzione alla chiralità)

In matematica, gli oggetti chirali sono tutti quelli non sovrapponibili, mediante traslazioni e rotazioni, alla propria immagine riflessa.

Per esempio, figure geometriche come il cerchio e il quadrato non sono chirali, mentre i triangoli scaleni sì.

Per utilizzare i termini “complessi” della matematica, la riflessione prende il nome di enantiomorfismo, quindi due oggetti che si ottengono l’uno dall’altro per riflessione si chiamano enantiomorfi. Gli oggetti chirali, insieme alla loro immagine riflessa, formano le cosiddette coppie enantiomorfe.

Un poliedro è detto chirale se non è equivalente alla sua immagine riflessa. Più precisamente, un poliedro è chirale se tutte le sue simmetrie sono rotatorie: non ha cioè simmetrie che invertono l’orientazione. Più concretamente, un poliedro chirale si comporta come una mano: si presenta in due forme (una “sinistra” e una “destra”) che sono una lo specchio dell’altra.

Il cubo camuso, poliedro archimedeo

In chimica, una molecola viene detta chirale quando due sue forme speculari non sono sovrapponibili 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 al microscopio un sale dell’acido tartarico, si rese conto del fatto che esso formava due tipologie di cristallo, ciascuna delle quali era l’immagine speculare dell’altro. Pasteur ha accuratamente separato queste due tipologie di cristallo, le ha sciolte in acqua e, facendo passare un raggio di luce attraverso la soluzione, scoprì che la luce polarizzata veniva ruotata in modo differente da ciascuno dei due cristalli: uno produceva una rotazione oraria, l’altro una rotazione antioraria.

In seguito a ciò, Pasteur si convinse della chiralità della materia e affermò che «la vita quale ci si manifesta è funzione dell’asimmetria dell’universo e delle conseguenze di questo fatto».

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 non coincidere con la propria immagine speculare.

Malgrado la natura prevalentemente chirale dell’universo, non esiste un’immagine privilegiata rispetto ad un’altra.

Esempi di enantiomeri sono le proteine e il DNA. Le proteine sono formate da catene di 20 amminoacidi dei quali 19 sono chirali e soltanto la glicina è achirale.

In fisica, un sistema è detto chirale se, sottoposto ad una trasformazione di parità, viene trasformato 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 della simmetria, ma ci si è accorti del fatto che per una comprensione totale della natura, era di fondamentale la “rottura della simmetria”, piuttosto che la simmetria stessa. Infatti, la fisica è ricca di esempi di tal genere: la materia è in quantità maggiore dell’antimateria, mentre i neutrini sono sinistrorsi.

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

Invece è stato scoperto che la forza nucleare debole, responsabile del decadimento beta dei nuclei 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 ben definita, ovvero gli elettroni sinistrorsi sono in numero molto maggiore di quelli destrorsi.

Le particelle elementari sono, a riposo, achirali. Esse presentano una struttura sferica, ma diventano achirali appena sono in rotazione lungo il loro asse di spin.

Allontanandoci dall’ambito puramente scientifico, anche il nostro sistema affettivo è un sistema chiralico destrorso o sinistrorso, in quanto riguarda affetti contrapposti che integrano 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 di costruire una propria prospettiva psicomentale che contribuisca alla costituzione della propria personalità all’interno di un determinato contesto sociale. Infatti, la presenza dell’asimmetria affettiva permette all’essere umano di contrastare le esperienze negative vissute, superando il senso di incapacità ed inadeguatezza spesso provati di fronte a situazioni che creano forti instabilità emotive.

Tommaso Paolone ha scritto una poesia, riportata di seguito, avente come titolo proprio il termine “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

Chiudiamo questo intervento con una riflessione di Lucìa Etxebarria proprio sulla chiralità:

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. Ma uno specchio genera distorsioni, deforma, illumina e nasconde, ingrandisce o rimpicciolisce. Può addirittura, se si rompe, frammentare e scomporre l’immagine, dissolverla, distruggere l’ideale d’unità e di equilibrio. Mettere a fuoco la realtà contraddittoria del proprio desiderio. 

Le relazioni, tutte le relazioni, racchiudono immagini speculari

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