Cosa accadrebbe se tutta l’acqua della Terra cambiasse improvvisamente stato? Evaporasse, si solidificasse o diventasse una disgustosa gelatina? Probabilmente la maggior parte degli esseri viventi scomparirebbe. Nel migliore dei casi, i sopravvissuti dovrebbero riadattarsi a nuove condizioni di vita. Nel suo romanzo fantascientifico Ghiaccio-Nove, Kurt Vonnegut racconta di una particella creata in laboratorio, in grado di congelare istantaneamente l’acqua, generando una reazione a catena con conseguenze catastrofiche. Certo, si tratta soltanto della fantasia di uno scrittore. Eppure, all’inizio degli anni ’60, per alcuni scienziati un simile scenario era più probabile di quanto crediamo.

Un giorno, per caso

Mentre lavorava in un laboratorio di Mosca, il chimico russo Nikolai Fedyakin stava eseguendo alcuni esperimenti quando si accorse che l’acqua contenuta in un capillare di vetro aveva assunto caratteristiche del tutto particolari. Era diventata insolitamente densa, se riscaldata non bolliva fino ai 200°C, solidificava a -40°C e, invece di aumentare di volume, come accade normalmente col ghiaccio, si contraeva. Fedyakin ne parlò al suo supervisore, Boris V. Deryagin, chimico meticoloso e stimato in tutto il mondo. Dopo aver ripetuto insieme gli esperimenti, i due pubblicarono diversi studi scientifici in cui sostenevano di essere di fronte a una forma d’acqua mai osservata prima.

Nel 1961, in piena guerra fredda, le notizie provenienti dalla Russia non godevano di particolare credibilità. Poteva trattarsi di una bufala, appositamente confezionata per sviare il nemico ma, allo stesso tempo, non si poteva correre il rischio di lasciare in mano una simile scoperta soltanto ai sovietici.

Deryagin venne invitato a tenere alcune conferenze a Londra. Tuttavia, ripetendo i suoi esperimenti, i britannici ottenevano risultati contraddittori. Spesso non accadeva nulla, ma quando i tentativi andavano a buon fine, l’acqua assumeva esattamente le caratteristiche descritte dal collega russo. I ricercatori Robert Stromberg ed Ellis Lippincott, dell’Università del Maryland, sottoposero alcuni campioni di liquido a un’analisi spettroscopica. Confrontarono i risultati con un database di oltre 100.000 materiali, ma nessuno di questi era minimamente simile alla nuova sostanza. I due, però, notarono una somiglianza con la struttura di certi polimeri (i polimeri sono macromolecole, come lo sono alcune plastiche, gomme o fibre tessili) e, quella che fino ad allora era stata chiamata “acqua anomala”, prese il nome di poliacqua: acqua polimerica.

Sebbene nella comunità scientifica ci fossero ancora diversi scettici, le pubblicazioni a supporto della poliacqua si moltiplicarono. Lo scienziato britannico Desmond Bernal, noto per essere stato il primo a descrivere la struttura molecolare della normale acqua, definì la poliacqua: «La più importante scoperta chimico-fisica del XX secolo». Numerose riviste di divulgazione scientifica pubblicavano articoli su come produrre poliacqua in casa, e gli Americani… Beh, gli Americani dovevano battere i sovietici.

La guerra fredda a colpi di (poli)acqua

Le piccolissime quantità di poliacqua, realizzate seguendo le istruzioni di Deragyn, non erano sufficienti ad approfondire la conoscenza della nuova sostanza. Una produzione di massa avrebbe senza dubbio permesso di studiarla meglio. Nel 1969, un articolo pubblicato sul Wall Street Journal annunciava: «Finalmente gli Stati Uniti stanno per colmare il divario sulla poliacqua. Il Pentagono sta finanziando gli studi per battere l’Unione Sovietica». La Tyco, una multinazionale che opera nel campo della ricerca sui materiali, era riuscita a strappare al governo di Washington un contratto da 125.000 dollari per provare a produrre poliacqua in quantità. «Se si può fare, sarà fatto», dichiarò il dottor S. Barry Brummer, a capo del Polywater Production Project, avviato dalla società. Ad alcuni, però, questo tipo di approccio sembrava azzardato.

Nei capillari di vetro, l’acqua presente all’inizio dell’esperimento scompariva completamente, trasformandosi in poliacqua. Uno scienziato coinvolto nelle ricerche affermò che se si fosse messa una quantità sufficiente di poliacqua in una tazza di acqua normale, quest’ultima si sarebbe tutta trasformata nella nuova sostanza polimerica, proprio come il ghiaccio-nove immaginato da Vonnegut. Il chimico F.J. Donahoe pubblicò un articolo in cui sosteneva che, probabilmente, su Venere la vita non si era mai sviluppata proprio a causa della polimerizzazione dell’acqua una volta presente sul pianeta. E in una lettera alla rivista scientifica Nature scriveva: «Non sono affatto convinto che questo liquido sia innocuo. Finché non ne sapremo di più, considero questo polimero il materiale più pericoloso al mondo. […] Se si disperdesse nel terreno, potrebbe essere troppo tardi per fare qualcosa… Bisogna trattarlo come un virus letale finché non avremo conferma della sua sicurezza».

Al contrario, altri sostenevano che la poliacqua fosse del tutto innocua. Anzi, le sue particolari caratteristiche la rendevano utile a diverse applicazioni, come ricavare acqua dolce da quella salata o come moderatore nei reattori nucleari, vista la maggiore temperatura di ebollizione rispetto alla normale acqua. Qualcuno era anche convinto che il corpo umano, composto al 90% d’acqua, potesse contenere una percentuale di poliacqua.

Foto: Unplash

Soltanto acqua sporca

Una mattina, sul finire degli anni ’70, il fisiologo Dennis Rousseau andò a giocare a palla a mano con gli amici. Al termine della partita, raccolse un campione del proprio sudore e, arrivato in laboratorio, lo sottopose a spettroscopia. Com’era consuetudine, lo confrontò con un database di centinaia di migliaia di materiali… ed ecco la sorpresa. Il sudore aveva una struttura molto simile a quella della poliacqua.

Rousseau era sempre stato scettico sull’esistenza di un’acqua miracolosa a cui molti suoi colleghi attribuivano caratteristiche uniche. Per lui, la scoperta di quella mattina significava soltanto una cosa: la formazione della poliacqua era dovuta a contaminazione biologica. Ecco perché non si riusciva a produrla, se non in quantità modeste all’interno di sottilissimi capillari di vetro. La conferma definitiva arrivò osservando la poliacqua al microscopio elettronico. Le particolari proprietà chimico-fisiche del liquido erano dovute alla presenza di tracce di silicone, grassi e altre sostanze. La poliacqua, cioè, era soltanto acqua sporca, frutto di esperimenti eseguiti in maniera poco controllata. Lo studio di Rousseau spense per sempre il dibattito sull’acqua anomala. Lo stesso Boris Deryagin ritrattò affermando: «È improbabile che la poliacqua esista».

Ma com’è possibile che, per oltre dieci anni, scienziati di una certa reputazione non si siano accorti di aver sbagliato? Nel 1953, il premio Nobel Irving Langmuir aveva coniato il termine “scienza patologica“, proprio per riferirsi a episodi simili. A volte, siamo così innamorati di un’idea o sorpresi da una scoperta che facciamo fatica a metterla in dubbio. Non si tratta di una frode perpetrata in malafede, ma di auto-inganno. Uno scienziato scopre qualcosa di assolutamente inaspettato e straordinario e, a differenza di quanto gli imporrebbe un metodo d’indagine applicato correttamente, non lo mette in dubbio. Perché se è vero che la scienza è razionalità, dati e conferma, siamo pur sempre esseri umani, coi nostri desideri, le nostre credenze, i nostri sogni.


Per approfondire:

  • Cara Giaimo. «Polywater, the Soviet Scientific Secret That Made the World Gulp». Atlas Obscura.
  • Ellis R. Lippincott, et al. «Polywater». Science, giugno 1969.
  • Henry H. Bauer. «‘Pathological Science’ Is Not Scientific Misconduct (nor Is It Pathological)». Hyle.Org, 2002.
  • Lippincott, Ellis R., et al. «Polywater—A Search for Alternative Explanations». Journal of Colloid and Interface Science, vol. 36, n. 4, agosto 1971, pagg. 443–60.
  • P. A. Christian e L. H. Berka. «How You Can Grow Your Own Polywater». Popular Science, giugno 1973.
  • «Polywater and the Role of Skepticism». On Being a Scientist: Responsible Conduct in Research, 2nd Edition, a Report by the Committee on Science, Engineering, and Public Policy, Part of the National Research Council, National Academy Press, 1995.
  • Rousseau, D. L. «“Polywater” and Sweat: Similarities between the Infrared Spectra». Science, vol. 171, n. 3967, 1971, pagg. 170–72.
  • Simon Dresner. «A Strange New Form of Water Is Shaking up Chemists. It May Wind up in Your Automobile’s Cooling System». Popular Science, dicembre 1969, pag. 5.
  • S.T. Butler. «The polywater debate fizzles out». The Sidney Morning Herald, 17 settembre 1973.

Foto di copertina: Unplash

tags: scienza