Alcune delle domande pi\u00f9 affascinanti della fisica sono anche le pi\u00f9 semplice in assoluto:<\/p>\n
Cosa \u00e8 l\u2019atomo? Ma soprattutto come \u00e8 fatto? E poi la pi\u00f9 \u201cpesante\u201d di tutte\u2026 Quanto \u00e8 denso l\u2019Atomo?<\/p>\n
Paradossalmente rispondere in modo preciso a queste domande risulta essere alquanto complesso.<\/p>\n
Tutti i fisici, prima o poi, si sono dovuti scontrare con queste domande e le loro risposte sono derivate solo da formule teoriche basate su osservazioni comportamentali che, i cosiddetti \u201cmattoni della materia\u201d, sembrano avere.<\/p>\n
Comportamenti non sempre costanti e che possono variare a seconda delle condizioni imposte dai ricercatori ed atte a cercare di dare una risposta univoca ai suddetti.<\/p>\n
Questo ha fatto s\u00ec che nemmeno al CERN, l\u2019ente di ricerca nato appositamente per dare una spiegazione razionale al comportamento fisico della materia, vi siano certezze su questo argomento; a complicare nettamente le cose, poi vi sono effetti che hanno dell\u2019incredibile se non del fantascientifico.<\/p>\n
Sto parlando di ci\u00f2 che \u00e8 stato osservato in questi giorni in un laboratorio del CALTECH (California Institute of Technology).<\/p>\n
Il fenomeno, chiamato “Collettively Induced Transparency\u201d (o CIT), fa s\u00ec che gruppi di atomi smettano bruscamente di riflettere la luce a frequenze specifiche.<\/p>\n
Da quello che sappiamo, un qualsiasi oggetto diventa visibile quando la luce incidente su di esso viene riflessa dagli atomi che lo compongono; secondo quanto invece rilevato in laboratorio, a particolari frequenze luminose, i \u201cmattoncini\u201d che compongono la materia \u00e8 come se diventassero trasparenti.<\/p>\n
Questo particolare effetto CIT \u00e8 stato scoperto confinando gli atomi di Itterbio (Yb, numero atomico 70, peso atomico 173,04) all’interno di una cavit\u00e0 ottica, essenzialmente una minuscola scatola in grado di confinare al suo interno la luce a particolari frequenze (lo strumento misura solo 20 micron di lunghezza e include caratteristiche inferiori a 1 micron), e poi irradiandoli con un fascio Laser.<\/p>\n
In queste condizioni la luce Laser \u201crimbalza\u201d sugli atomi fino a che, quando la frequenza del raggio viene regolata ad un certo valore, appare una finestra trasparente in cui la luce passa semplicemente nella cavit\u00e0 attraverso il materiale, senza ostacoli.<\/p>\n
“Non abbiamo mai saputo che esistesse questa \u2018finestra di trasparenza\u2019”, affermano Andrei Faraon del Caltech e il William L. Valentine, professore di fisica applicata e ingegneria elettronica, co-autori di un articolo sull\u2019argomento pubblicato il 26 aprile dalla rivista \u201cNature\u201d.<\/p>\n
Questo ha scatenato l\u2019interesse, pi\u00f9 che per l\u2019effetto in s\u00e9, per cercare di scoprire il perch\u00e9 questo accada.<\/p>\n
Una prima analisi della \u201cTransparency Window\u201d indica che essa sembra essere il risultato di interazioni, nella cavit\u00e0, tra gruppi di atomi ed il fascio di luce.<\/p>\n
In questa specifica \u201cinterferenza\u201d, gruppi di atomi assorbono e riemettono continuamente luce, che generalmente si traduce nella riflessione della luce del laser.<\/p>\n
Tuttavia, alla frequenza CIT, si crea un equilibrio tra i fotoni incidenti e quelli riflessi da ciascuno degli atomi presente nel gruppo, con conseguente calo dell\u2019effetto dovuto alla riflessione.<\/p>\n
“Attraverso tecniche di misurazione effettuate nel campo dell’ottica quantistica convenzionale, abbiamo scoperto che il nostro sistema aveva raggiunto uno stato inesplorato, rivelando una nuova fisica”, afferma lo studente laureato Rikuto Fukumori, anch\u2019esso co-autore dell’articolo di \u201cNature\u201d.<\/p>\n
Il fenomeno della trasparenza, non \u00e8 per\u00f2 il solo effetto interessante, i ricercatori hanno, infatti, anche osservato che un certo raggruppamento di atomi pu\u00f2 assorbire ed emettere luce la luce incidente del Laser con velocit\u00e0 diverse, molto pi\u00f9 velocemente o molto pi\u00f9 lentamente, rispetto a quanto succede con un singolo atomo, e a seconda dell’intensit\u00e0 del fascio.<\/p>\n
Anche questi processi, chiamati superradianza e subradianza, e il loro comportamento fisico intrinseco sono ancora poco conosciuti a causa del gran numero di particelle quantistiche interagenti.<\/p>\n