1
00:00:06,886 --> 00:00:11,216
Nelle profondità di geyser e sorgenti 
termali della caldera di Yellowstone

2
00:00:11,216 --> 00:00:16,184
giace una camera magmatica prodotta
da un punto caldo nel mantello terrestre.

3
00:00:16,184 --> 00:00:19,077
Mentre il magma sale
verso la superficie della Terra,

4
00:00:19,077 --> 00:00:23,337
si cristallizza formando 
giovani e calde rocce ignee.

5
00:00:23,337 --> 00:00:27,392
Il loro calore conduce
le falde acquifere in superficie.

6
00:00:27,392 --> 00:00:28,902
L'acqua poi si raffredda,

7
00:00:28,902 --> 00:00:32,882
gli ioni precipitano
e si formano cristalli minerali,

8
00:00:32,882 --> 00:00:36,876
come cristalli di quarzo
da silicio e ossigeno,

9
00:00:36,876 --> 00:00:42,106
feldspato da potassio,
alluminio, silicio e ossigeno,

10
00:00:42,106 --> 00:00:45,126
galena da piombo e zolfo.

11
00:00:45,126 --> 00:00:47,836
Molti di questi hanno forme
che li contraddistinguono,

12
00:00:47,836 --> 00:00:52,856
come questa cascata di quarzo appuntito,
o questo ammasso di cubi di galena.

13
00:00:52,856 --> 00:00:57,321
Ma che cosa contribuisce
a far assumere loro sempre questa forma?

14
00:00:57,321 --> 00:01:00,013
Parte della risposta sta negli atomi.

15
00:01:00,013 --> 00:01:04,933
Gli atomi di ogni cristallo sono disposti
in strutture ben organizzate e ripetute.

16
00:01:04,933 --> 00:01:08,348
Tali strutture sono la caratteristica
distintiva del cristallo,

17
00:01:08,348 --> 00:01:10,528
e non si limitano ai minerali:

18
00:01:10,528 --> 00:01:15,758
sabbia, ghiaccio, zucchero,
cioccolato, ceramica, metalli, DNA

19
00:01:15,758 --> 00:01:19,679
e perfino alcuni liquidi
hanno strutture cristalline.

20
00:01:19,679 --> 00:01:22,459
Ogni disposizione atomica
di materiale cristallino

21
00:01:22,459 --> 00:01:25,699
rientra in una di queste sei famiglie:

22
00:01:25,699 --> 00:01:32,319
cubica, tetragonale, ortorombica,
monoclina, triclina ed esagonale.

23
00:01:32,319 --> 00:01:34,359
In condizioni adeguate,

24
00:01:34,359 --> 00:01:37,009
i cristalli assumono forme geometriche

25
00:01:37,009 --> 00:01:39,699
che riflettono la disposizione
dei loro atomi.

26
00:01:39,699 --> 00:01:44,579
La galena ha una struttura cubica
fatta di atomi di piombo e zolfo.

27
00:01:44,579 --> 00:01:46,622
Gli atomi di piombo, piuttosto grandi,

28
00:01:46,622 --> 00:01:50,932
si sistemano in una griglia 
tridimensionale formando angoli retti,

29
00:01:50,932 --> 00:01:55,662
mentre gli atomi di zolfo,
piuttosto piccoli, si collocano in mezzo.

30
00:01:55,662 --> 00:02:00,174
Crescendo, queste posizioni
attraggono atomi di zolfo,

31
00:02:00,174 --> 00:02:03,656
mentre il piombo tenderà
a legarsi a quelle collocazioni.

32
00:02:03,656 --> 00:02:07,096
Alla fine, la griglia di atomi uniti
verrà completata.

33
00:02:07,096 --> 00:02:11,236
Ciò significa che la struttura cristallina
ad angoli retti della galena

34
00:02:11,236 --> 00:02:14,593
si riflette nella forma visibile
del cristallo.

35
00:02:14,593 --> 00:02:17,973
Il quarzo, invece,
ha una struttura cristallina esagonale.

36
00:02:17,973 --> 00:02:22,103
Ciò significa che su un piano
gli atomi si dispongono a esagoni.

37
00:02:22,103 --> 00:02:27,564
A livello tridimensionale, gli esagoni
sono composti da piramidi a incastro

38
00:02:27,564 --> 00:02:31,794
costituite da un atomo di silicio
e quattro atomi di ossigeno.

39
00:02:31,794 --> 00:02:34,171
La forma peculiare del cristallo di quarzo

40
00:02:34,171 --> 00:02:39,571
è una colonna a sei lati appuntita.

41
00:02:39,571 --> 00:02:41,691
A seconda delle condizioni ambientali,

42
00:02:41,691 --> 00:02:46,111
la maggior parte dei cristalli riesce
a formare molteplici forme geometriche.

43
00:02:46,111 --> 00:02:50,041
I diamanti, per esempio, che si formano
nelle profondità del mantello terrestre,

44
00:02:50,041 --> 00:02:56,161
hanno una struttura cristallina cubica
e possono diventare o cubi o ottaedri.

45
00:02:56,161 --> 00:02:58,781
La forma particolare assunta
da ogni diamante

46
00:02:58,781 --> 00:03:01,111
dipende dalle condizioni di dove cresce,

47
00:03:01,111 --> 00:03:05,451
tra cui pressione, temperatura
e ambiente chimico.

48
00:03:05,451 --> 00:03:09,128
Pur non potendo osservare direttamente
le condizioni di crescita nel mantello,

49
00:03:09,128 --> 00:03:11,868
esperimenti di laboratorio 
hanno dimostrato

50
00:03:11,868 --> 00:03:15,838
che i diamanti tendono a formare cubi
a basse temperature

51
00:03:15,838 --> 00:03:19,026
e ottaedri a temperature più alte.

52
00:03:19,026 --> 00:03:23,496
Anche tracce di acqua,
silicio, germanio o magnesio

53
00:03:23,496 --> 00:03:26,646
potrebbero influire
sulla forma del diamante.

54
00:03:26,646 --> 00:03:31,256
E in natura i diamanti non assumono mai
la forma in cui li troviamo nei gioielli,

55
00:03:31,256 --> 00:03:36,474
vengono tagliati
per sfoggiare brillantezza e chiarezza.

56
00:03:36,474 --> 00:03:37,691
Le condizioni ambientali

57
00:03:37,691 --> 00:03:41,621
possono anche determinare
se i cristalli si formeranno o meno.

58
00:03:41,621 --> 00:03:44,046
Il vetro è fatto
di sabbia di quarzo sciolta,

59
00:03:44,046 --> 00:03:45,686
ma non è cristallino.

60
00:03:45,686 --> 00:03:48,706
Questo perché il vetro si raffredda
in tempi piuttosto brevi,

61
00:03:48,706 --> 00:03:51,646
e gli atomi non fanno in tempo
a posizionarsi

62
00:03:51,646 --> 00:03:54,476
nella struttura ordinata
del cristallo di quarzo.

63
00:03:54,476 --> 00:03:58,346
Anzi, la disposizione casuale
degli atomi nel vetro fuso

64
00:03:58,346 --> 00:04:00,906
viene bloccata nel raffreddamento.

65
00:04:00,906 --> 00:04:03,406
Molti cristalli non assumono
forme geometriche

66
00:04:03,406 --> 00:04:08,146
perché crescono a strettissimo contatto
con altri cristalli.

67
00:04:08,146 --> 00:04:10,809
Rocce come il granito
sono piene di cristalli,

68
00:04:10,809 --> 00:04:13,379
ma nessuno di essi ha forme riconoscibili.

69
00:04:13,379 --> 00:04:15,539
Mentre il magma
si raffredda e si solidifica,

70
00:04:15,539 --> 00:04:21,249
lo stesso fanno i minerali al suo interno,
esaurendo ben presto lo spazio.

71
00:04:21,249 --> 00:04:23,801
E alcuni cristalli, come la turchese,

72
00:04:23,801 --> 00:04:28,891
non assumono forme riconoscibili
in gran parte delle condizioni ambientali,

73
00:04:28,891 --> 00:04:31,014
perfino avendo spazio adeguato.

74
00:04:31,014 --> 00:04:34,204
Ogni struttura atomica del cristallo
ha proprietà uniche,

75
00:04:34,204 --> 00:04:39,134
e benché possano non aver alcun peso
nei bisogni emotivi dell'uomo,

76
00:04:39,134 --> 00:04:44,204
hanno straordinarie applicazioni
nella scienza dei materiali e in medicina.