In orbita come bolle quantistiche

In assenza di gravità gli atomi dei gas assumono la configurazione di un’unica onda che risponde alle leggi della fisica quantistica. Lo rivela uno studio realizzato da un team di ricercatori degli atenei di Firenze e di Padova e pubblicato sulla rivista Physical Review Letters

Quando si raggiungono temperature prossime allo zero assoluto (-273°), come per esempio nello spazio, gli atomi che compongono i gas si comportano come fossero un’unica onda e non come fossero tante semplici particelle. Questa onda risponde alle leggi della meccanica quantistica (ed è per questo ribattezzata “bolla quantistica”) secondo le proprietà tipiche di uno stato della materia chiamato condensato di Bose Einstein, per cui gli atomi sono liberi di muoversi senza entrare in attrito tra loro.

E’ questo il risultato di uno studio a cui ha collaborato il Dipartimento di Fisica pubblicato nell’articolo Quantum Bubbles in Microgravity, sulla rivista Physical Review Letters. Il risultato della ricerca, ottenuto da una collaborazione tra le Università di Firenze e di Padova, è stato ottenuto confinando la materia con fasci laser e campi magnetici.

I condensati di Bose-Einstein sono oggetti fondamentali per comprendere i fenomeni quantistici che sono alla base di formidabili applicazioni tecnologiche come per esempio, la luce laser, la risonanza magnetica, ed i computer quantistici.

Lo studio rappresenta un passo in avanti nella ricerca sulle connessioni tra la fisica della materia e la topologia, la branca della matematica che studia l’equivalenza per deformazione di particolari oggetti matematici”. L’indagine, in particolare, ha messo in luce prerogative specifiche di queste bolle quantistiche: l’espansione libera degli atomi, assimilabile allo scoppio di una bolla di sapone, evidenzia infatti le proprietà puramente quantomeccaniche di interferenza dei condensati di Bose-Einstein.

L’attività di ricerca in questo campo assume una rilevanza significativa per lo sviluppo della scienza spaziale e lo studio delle manifestazioni macroscopiche della meccanica quantistica in assenza di gravità.


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