Il punto più freddo dell'Universo sarà sulla Stazione Spaziale

Il Cold Atom Lab decollerà nel 2016 e raggiungerà un decimo di miliardesimo di gradi Kelvin.
Nello spazio fa freddo: non una grande scoperta, direte voi. Ma quanto freddo, precisamente? Nel vasto spazio che separa una stella dalle altre, le temperature possono precipitare fino a tre gradi Kelvin, circa 270 gradi centigradi sotto lo zero. Ma qual è il posto in assoluto più freddo dell'Universo? La risposta potrebbe stupirvi: è 400 chilometri sopra le vostre teste.
I ricercatori della NASA stanno creando il punto più freddo dell'Universo, e come location hanno scelto i laboratori orbitanti della Stazione Spaziale Internazionale.
«Studieremo la materia a temperature ben minori di quelle che si trovano in natura», spiega Rob Thompson del JPL, a capo del Cold Atom Lab, un freezer atomico che decollerà alla volta della Stazione Spaziale nel 2016. «Vogliamo abbassare le temperature fino a 100 pico-Kelvin», cioè un decimo di miliardesimo di grado sopra lo zero assoluto.
Concetto del Cold Atom Lab della NASA.
Lo zero assoluto è la temperatura alla quale, in teoria, le attività degli atomi cessano completamente. A un decimo di miliardesimo di grado in più, non possiamo parlare di solidi, liquidi e gas. Gli atomi si comportano e interagiscono tra loro sulla soglia dell'energia zero creando nuove forme di materia quantistiche.
La meccanica quantistica descrive la luce e la materia sulla scala atomica. È un mondo bizzarro e complesso, dove la materia può trovarsi in due posizioni diverse contemporaneamente, gli oggetti si comportano sia da particelle che da onde, e il tutto avviene secondo le leggi della probabilità. Questo mondo che abbiamo appena iniziato a esplorare continua a stupirci, di scoperta in scoperta: è di soli pochi giorni fa la notizia che un gruppo di scienziati è riuscito nel teletrasporto di informazioni quantistiche, un concetto fino ad allora fantascientifico.
Ed è in questo mondo che si tufferà il Cold Atom Lab. «Inizieremo studiando i condensati di Bose-Einstein», spiega Thompson.
Nel 1995, un team di fisici scoprì che, raffreddando qualche milione di atomi di rubidio fino a poco sopra lo zero assoluto, essi si fondevano in un'unica onda di materia. Lo stesso esperimento si dimostrò valido anche col sodio, e nel 2001 tre fisici – Eric Cornell, Carl Wieman e Wolfgang Ketterle – si spartirono il Nobel per la scoperta di questi condensati, che prendono il nome da Albert Einstein e Satyendra Bose, i due fisici che ne previdero l'esistenza quasi un secolo prima.
I fisici potranno usare il Cold Atom Lab per studiare questi condensati e come interagiscono tra di loro.
«Il Cold Atom Lab ci permetterà di studiare questi oggetti a quelle che saranno forse le temperature più basse di sempre», prosegue Thompson.
Ma il Cold Atom Lab va ben oltre i condensati. Qui i fisici potranno condurre un'enorme varietà di esperimenti, ad esempio sui gas. «Miscele di diversi tipi di atomi possono galleggiare assieme in assoluta libertà, prive di perturbazioni, permettendoci di effettuare misurazioni molto precise delle interazioni più deboli», spiega Thompson. «Ciò potrebbe portare alla scoperta di nuovi e interessanti fenomeni quantistici».
Forse, come spiega Thompson, ciò che è particolarmente interessante di questo esperimento è che non si ha la minima idea di che scoperte ne usciranno. «Stiamo entrando nell'ignoto», spiega il ricercatore. «Forse saremo addirittura in grado di assemblare pacchetti di onde atomiche larghi quanto un capello umano – abbastanza larghi cioè da essere visibili a occhio nudo». Sarà la prima volta che una creatura del mondo quantistico entrerà nel mondo macroscopico.
Il punto più freddo dell'Universo sarà sulla Stazione Spaziale Il punto più freddo dell'Universo sarà sulla Stazione Spaziale Reviewed by Pietro Capuozzo on 10.6.14 Rating: 5
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