L'energia solare non è più solo una promessa per il futuro o un esperimento da laboratorio. È qui, è matura ed è diventata la fonte di energia più economica della storia . Ma come fa un raggio di luce che viaggia per 150 milioni di chilometri a trasformarsi istantaneamente nell'elettricità che carica il tuo smartphone? In questo articolo esploreremo la scienza dietro il fotovoltaico, le innovazioni che stanno cambiando le regole del gioco e perché il sole è il pilastro della transizione energetica globale. 1. La magia della fisica: l'effetto fotoelettrico Al cuore di ogni pannello solare c'è un fenomeno fisico premio Nobel: l' effetto fotoelettrico . Quando i fotoni (particelle di luce) colpiscono una cella di silicio, "schiaffeggiano" gli elettroni mettendoli in movimento. Questo flusso di elettroni è, molto semplicemente, la corrente elettrica. Perché il silicio? Il silicio è un semiconduttore . Non è un metallo che conduce sempre, né un isolante che bl...
Introduzione: unire i due mondi della fisica La fisica moderna si fonda su due pilastri straordinariamente efficaci ma concettualmente agli antipodi. Da un lato, la teoria della relatività generale di Einstein descrive con precisione l'universo su larga scala: pianeti, stelle e galassie che danzano al ritmo della gravità. Dall'altro, la meccanica quantistica governa il mondo microscopico, descrivendo il comportamento bizzarro e probabilistico di particelle e atomi. Sebbene entrambe le teorie funzionino perfettamente nei rispettivi domini, i loro presupposti sulla natura della realtà sono inconciliabili. Nella relatività generale lo spazio-tempo è un'entità dinamica e continua che evolve in modo deterministico, mentre nella teoria quantistica dei campi è uno sfondo fisso e statico su cui le particelle, descritte come "quanti" discreti, evolvono in modo puramente probabilistico. Questa spaccatura rappresenta una delle più grandi sfide della fisica teorica. Per decen...