Osservata la nascita di una quasiparticella.

Rappresentazione artistica di una quasiparticella (fonte: IQOQI/Harald Ritsch)

Fenomeno ultraveloce, tipico della materia in condizioni estreme

Per la prima volta e' stata osservata in diretta la nascita di una quasiparticella, un fenomeno che è caratteristico della materia quando si trova in condizioni estreme, per esempio a temperature molto basse. Ci e' riuscito il gruppo dell'Accademia austriaca delle scienze guidato da Rudolph Grimm e il risultato e' pubblicato sulla rivista Science.

Le quasiparticelle sono fenomeni che si manifestano solo in particolari condizioni, ad esempio quando la materia si trova a temperature estremamente basse oppure nei materiali semiconduttori. In situazioni come queste accade che la materia si comporti come se contenesse particelle che interagiscono fra loro molto debolmente. Ad esempio il movimento di un elettrone in un materiale semiconduttore è disturbato dall'interazione con gli altri elettroni, anche se si comporta approssimativamente come un elettrone che attraversa uno spazio libero senza essere perturbato.

Per rendere l'idea Grimm paragona la quasiparticella a uno sciatore che affronta una discesa avvolto da una nube di cristalli di neve: insieme formano un sistema che ha proprieta' diverse da quelle di uno sciatore che affronta una discesa liberamente e da solo. Rispetto alle particelle tradizionali, inoltre, le quasiparticelle hanno una velocità eccezionale, tanto che la loro esistenza può durare appena qualche millesimo di miliardesimo di secondo (attosecondo).

Per riuscire a catturarne una 'in diretta', i ricercatori hanno costruito una sorta di trappola fatta di particelle infinitamente piccole (quanti) di gas ultrafreddi, ricreando in questo modo l'ambiente ideale per studiare i fenomeni fisici che avvengono quando la materia si trova in condizioni estreme.

http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/fisica/2016/10/09/osservata-la-nascita-di-una-quasiparticella_95ff7ccb-c99e-42dc-a0d8-9d594f9bf308.html?idPhoto=1

Nobel: fisico, premiati scienziati delle particelle quantistiche.

David J. Wineland e Serge Haroche. 

(AGI) - Roma, 9 ott. - "Il premio Nobel per la fisica di quest'anno e' andato a due scienziati che sono riusciti a isolare e 'mettere sotto il microscopio' delle singole particelle quantistiche". E' il commento di Ezio Puppin, presidente consorzio interuniversitario scienze della materia, sui nuovi Nobel per la Fisica, David J. Wineland e Serge Haroche. "Il mondo che ci circonda e' fatto di oggetti che si comportano in base a leggi che per noi e' facile comprendere - ha spiegato Puppin - visto che siamo anche noi parte di questo stesso mondo. Questi oggetti pero' sono costituiti da un numero enorme di altri oggetti, molto piu' piccoli, che se presi individualmente si comportano in modo molto diverso, e strano.


Le leggi che regolano il comportamento di questi oggetti sono quelle della meccanica quantistica, formulate per la prima volta negli anni 20 del secolo scorso. Una delle cose piu' strane e' che questi oggetti possono essere, contemporaneamente, sia delle particelle (come le palle da biliardo) sia delle onde (come quelle che si propagano sulla superficie del mare). La meccanica quantistica funziona perche', basandosi su ipotesi tanto bizzarre, riesce a spiegare molto bene tante cose. Fino a poco tempo fa pero' nessuno era riuscito a prendere un singolo atomo o una singola particella di luce per poterle osservare individualmente, un po' come fa il biologo quando studia i microbi al microscopio". "Il premio Nobel per la fisica di quest'anno - ha detto Puppin - e' proprio andato a due scienziati che sono riusciti a fare questo, cioe' isolare e 'mettere sotto il microscopio' delle singole particelle quantistiche. E, per fortuna, hanno potuto confermare che il comportamento di queste particelle e' proprio quello strano previsto quasi un secolo fa. Ricerche, le loro, straordinarie sia per la loro importanza sia per la difficolta' tecnica degli esperimenti compiuti, che aprono pero' molte interessanti prospettive nel campo dei computer quantistici e delle misure di altissima precisione". (AGI) .
 
http://www.agi.it/research-e-sviluppo/notizie/201210091651-eco-rt10291-nobel_fisico_premiati_scienziati_delle_particelle_quantistiche