La scoperta è di quelle che mettono i brividi | Nella Via Lattea un sistema di Pianeti che mostra il nostro destino: sarà implacabile.

Via Lattea (Pixabay FOTO) - www.aerospacecue.it

Un sistema planetario lontano rivela come potrebbe evolvere il nostro Sistema Solare: la Terra spinta oltre Marte e il Sole ridotto a una nana bianca.

I sistemi planetari sono insiemi di corpi celesti che orbitano attorno a una stella. Tipicamente, questi sistemi includono pianeti, lune, asteroidi, comete e polveri interstellari.

La formazione di un sistema planetario avviene attraverso la condensazione di gas e polveri in un disco circumstellare. Con il tempo, questi materiali si aggregano per formare i pianeti, mentre la stella centrale si accende e inizia a emettere energia.

I sistemi planetari possono essere molto diversi tra loro. Alcuni hanno pianeti giganti, simili a Giove, molto vicini alla loro stella, mentre altri ospitano pianeti rocciosi come la Terra.

La scoperta di esopianeti in sistemi planetari lontani ha ampliato la nostra comprensione del cosmo. Gli astronomi continuano a trovare nuovi mondi, molti dei quali potrebbero avere caratteristiche simili al nostro.

La scoperta di un sistema planetario simile al nostro.

Un sistema planetario distante 4.000 anni luce dalla Terra, nella Via Lattea, è stato recentemente individuato dagli astronomi dell’Università della California, Berkeley. Questa scoperta offre uno sguardo interessante sul possibile destino del nostro pianeta. Tra miliardi di anni, il Sole si trasformerà in una nana bianca e la Terra potrebbe essere spinta oltre l’orbita di Marte. Gli studiosi, grazie al telescopio Keck delle Hawaii, hanno osservato una nana bianca con una massa pari alla metà di quella del Sole, accompagnata da un pianeta simile alla Terra, in un’orbita doppia rispetto a quella attuale del nostro pianeta.

Questo scenario rappresenta una probabile evoluzione del nostro sistema solare. Quando il Sole si espanderà nella sua fase di gigante rossa, inghiottirà Mercurio e Venere, mentre la Terra, se non sarà distrutta, migrerà verso un’orbita più lontana. La scoperta permette agli scienziati di comprendere meglio il processo di trasformazione di stelle come il Sole, e il conseguente impatto sui pianeti circostanti. Sebbene non sia certo se la Terra potrà sopravvivere all’espansione del Sole, la sua abitabilità sarà comunque compromessa già tra un miliardo di anni, quando gli oceani verranno vaporizzati.

Un’esplosione apocalittica (Pixabay FOTO) – www.aerospacecue.it

Sopravvivenza dei pianeti e nuove possibilità per l’umanità

Il pianeta simile alla Terra scoperto dagli astronomi rappresenta un raro esempio di un mondo che è riuscito a sopravvivere alla fase di gigante rossa della sua stella, anche se oggi si trova fuori dalla zona abitabile di una nana bianca. Gli scienziati ipotizzano che un tempo potesse avere condizioni adatte alla vita, ma non è più il caso. Questo tipo di scoperte, rese possibili grazie all’effetto lente gravitazionale, stanno aprendo nuove porte nello studio dei sistemi stellari e planetari. La gravità di questi oggetti funziona come una lente, ingrandendo la luce delle stelle sullo sfondo e rivelando dettagli altrimenti invisibili.

Le prospettive future per l’umanità, in un eventuale scenario di sopravvivenza al cambiamento del Sole, potrebbero prevedere la migrazione verso il sistema solare esterno. Durante la fase di gigante rossa, la zona abitabile si sposterà verso le orbite di Giove e Saturno, dove alcune lune ghiacciate, come Europa ed Encelado, potrebbero ospitare oceani liquidi, potenzialmente adatti alla vita. Secondo gli studiosi, queste lune potrebbero diventare rifugi per l’umanità, quando la Terra non sarà più abitabile. 

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Il teletrasporto è realtà. Nel mondo dei quanti. - Alessandro Zavatta

 

A spiegare il funzionamento e le possibili future applicazioni pratiche di questo processo, che si verifica nel mondo microscopico degli atomi e delle molecole, è Alessandro Zavatta dell'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche.

Con le parole “Beam me up, Scotty” il capitano Kirk, nella celebre serie televisiva Star Trek, ordinava all’ingegnere capo Scott, addetto al teletrasporto, di trasferirlo su qualche pianeta remoto dell’Universo. Insieme ai superpoteri dei personaggi della Marvel, questo è quello che ci viene alla mente non appena si pronuncia la parola teletrasporto, cioè un modo per trasferire cose o persone da un punto a un altro dello spazio con effetto immediato, senza percorrere la distanza che li separa. 

Purtroppo tale modalità di trasferimento è a oggi una possibilità che rimane solo nel mondo delle fiction e dei cartoni animati per i più piccoli. Nonostante ciò, il teletrasporto è una realtà concreta nel mondo microscopico, cioè in quello fatto di particelle fondamentali, atomi e molecole, che è governato dalle leggi della meccanica quantistica. Qui ogni elemento, o sistema, viene decritto da uno stato quantistico ben preciso, che ne racchiude tutta l’informazione e segue leggi che a volte ci appaiono controintuitive e in contrasto con la fisica classica.

Nel teletrasporto quantistico non si trasferisce materia, ma quello che in gergo viene chiamata la “funzione d’onda”, ovvero l’informazione che descrive esattamente in quale stato si trova una particella o, più in generale, un sistema fisico. È proprio questa funzione d’onda a raccogliere tutta l’informazione possibile che viene utilizzata per ricostruire altrove quella particella o quel corpo con le stesse caratteristiche di quello iniziale.

Alla base del fenomeno del teletrasporto si ha l’effetto a distanza che si manifesta fra due particelle quantisticamente correlate o intrecciate, dette “entangled”; questo effetto, evidenziato per la prima volta in un celebre articolo firmato da Einstein, Podolsky e Rosen nel 1935, rappresenta una delle tante peculiarità del mondo quantistico. L’“entanglement”, consiste proprio nell’“intreccio” inestricabile di due o più particelle, le cui proprietà non possono più essere descritte singolarmente: due particelle entagled si comportano come se fossero tutt’uno, anche se si trovano molto distanti l’una dall’altra.

Consideriamo il caso in cui Alice desideri teletrasportare una particella all’amico Bob, che si trova a grande distante da lei. La particella posseduta da Alice viene distrutta per essere “ricreata” da Bob, ottenendo così una particella con le stesse proprietà di quella iniziale. Tutto ciò può avvenire, in maniera non istantanea, grazie alla condivisione di una coppia di particelle intrecciate, a un canale di comunicazione classico, come internet o il telefono, e a patto che Alice non conosca lo stato della particella da teletrasportare.

Ma se le cose stanno così, il teletrasporto quantistico può avere applicazioni pratiche? Certamente sì. Il teletrasporto è un protocollo della teoria dell’informazione quantistica che sta alla base delle tecnologie del futuro. In particolare, è un fenomeno ampiamente utilizzato all’interno del computer quantistico che, in un futuro non molto lontano, sarà in grado di risolvere problemi attualmente impossibili da affrontare da un normale computer. Inoltre, il teletrasporto quantistico è un buon candidato come protocollo di comunicazione per una rete Internet quantistica. Questa nuova rete garantirà la comunicazione fra sensori, simulatori e computer quantistici creando nuove applicazioni, dalla sicurezza delle comunicazioni allo studio di nuovi medicinali o materiali, fino al monitoraggio ambientale su larga scala.

A livello di ricerca, i primi esperimenti pionieristici di teletrasporto quantistico furono condotti a Roma e a Vienna nel 1997, utilizzando fotoni. In entrambi i casi, i ricercatori riuscirono a teletrasportare a distanza le informazioni quantistiche riproducendo esattamente lo stato di un fotone. Più di recente, lo stesso schema è stato realizzato su grandi distanze mediante un satellite messo in orbita con a bordo una sorgente di fotoni entangled. Ulteriori passi avanti hanno permesso di teletrasportare lo stato di un atomo di itterbio a un secondo atomo identico che si trovava a un metro di distanza.

Il Cnr è particolarmente attivo in questo campo di ricerca grazie alle attività dell’Istituto nazionale di ottica, che negli anni è diventato un’eccellenza nazionale, con innumerevoli contributi apparsi sulle più importanti riviste scientifiche internazionali riguardanti l’ottica quantistica e le comunicazioni quantistiche.

Fonte: Alessandro Zavatta, Istituto nazionale di ottica, e-mail: alessandro.zavatta@ino.cnr.it

https://almanacco.cnr.it/articolo/5419/il-teletrasporto-e-realta-nel-mondo-dei-quanti