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Russell Hemley e Ho-kwang Mao

Premio Balzan 2005 per la fisica dei minerali

Per il grande significato dei loro lavori congiunti che hanno portato a realizzare progressi fondamentali, sia a livello teorico che sperimentale, nel campo dei minerali sottoposti a condizioni fisiche estreme. Si sono sempre distinti come un team efficientissimo, caratterizzato da vent’anni di contributi alla ricerca di altissimo livello. Hanno sviluppato tecniche che hanno permesso di studiare il comportamento di una vasta gamma di materiali, come l’idrogeno, il “minerale” più abbondante nell’universo. I loro risultati hanno contribuito in modo fondamentale alla nostra comprensione della natura.

Russell Hemley e Ho-kwang Mao si sono occupati, durante vent’anni di ricerche congiunte, di alcune delle questioni fondamentali della fisica dei minerali. Una di esse è comprendere il comportamento dei materiali ad alta pressione. Hanno sviluppato numerose tecniche, fra le quali l’invenzione e il perfezionamento di metodi basati sulla radiazione di sincrotrone, nonché una vasta gamma di tecniche spettroscopiche che sono diventate degli standard nel campo a partire dagli anni Novanta.

Hanno esteso alcune delle loro tecniche per esaminare uno dei “minerali” più abbondanti nell’universo, l’idrogeno, in condizioni di pressione estrema, scoprendo nuovi stati dell’idrogeno stesso che hanno trasformato la nostra comprensione di questo materiale fondamentale.

I calcoli, combinati con esperimenti, sulle fasi della parte più profonda del mantello terrestre che comprendono le prime misurazioni spettroscopiche, sono culminati in nuovi modelli dell’interno della terra. Nello specifico, questa ricerca ha portato a risultati che hanno modificato il nostro punto di vista sul mantello terrestre più profondo e, in particolare, sulla regione di confine mantello-nucleo.

Il loro lavoro ha anche avuto un profondo impatto sulla comprensione dell’anisotropia elastica e della super-rotazione del nucleo della terra, l’enigmatico intrappolamento di elementi volatili nella terra e l’esistenza di minerali extraterrestri sinora sconosciuti. Le loro ricerche hanno quindi contribuito a conoscere meglio la chimica e la fisica del mantello terrestre e del nucleo della terra.

I risultati raggiunti da Russell Hemley e Ho-kwang Mao hanno costituito una base fondamentale per la comprensione della parte interna di grandi pianeti, tra cui quelli scoperti al di fuori del sistema solare. Inoltre, il loro lavoro ha portato a scoperte che vanno oltre la fisica dei minerali e che interessano la fisica delle materie condensate, la chimica e la scienza dei materiali. Queste scoperte comprendono l’esistenza di nuovissimi superconduttori ad alta pressione, materiali estremamente resistenti, nuove classi di componenti molecolari e materiali amorfi ad alta densità.

Per l’impatto ampio e profondo del loro lavoro, il ruolo di guida assunto nel campo e le loro ricerche innovative, Russell Hemley e Ho-kwang Mao sono i degni vincitori del Premio Balzan per la fisica dei minerali.