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SCOPERTA/ Carusotto (Bec - CNR): ecco come ho trovato la luce che cambierà i computer

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Parigi, 14 ottobre 2009. Potrebbe essere l’inizio di un romanzo di fantascienza scritto negli anni ’80, magari della collana “Urania”. In realtà a parlare di fantascienza sono stati i giornali nel riportare una notizia che, come ci ha detto il dottor Iacopo Carusotto del BCE, è stata gonfiata. Il che è un peccato perché la luce superfluida, sebbene non attraversi i muri e non diradi la nebbia, rappresenta una gran bella scoperta per il nostro bistrattato mondo accademico e della ricerca. È un team italo francese quello che è riuscito a scoprire le proprietà di un certo fascio di fotoni e di alcuni materiali. E l’innovazione non consisterà nello spiare il vicino di casa, bensì nell’ottenere un’elaborazione di dati ancor più sofisticata di quella cui ci hanno abituati i microprocessori. Iacopo Carusotto e Cristiano Ciuti fanno parte del team che ha portato alla luce, è il caso di dirlo, tale scoperta. Fisici teorici e compagni di università, i due scienziati si sono messi a pensare come fosse possibile applicare la superfluidità di alcuni liquidi alla luce. Con l’aiuto di altri due fisici sperimentali di Parigi ci sono riusciti. Abbiamo chiesto al dottor Carusotto di spiegarci nel dettaglio il valore della sua rivelazione scientifica

 

Dottor Carusotto, com’è nata questa scoperta?

 

Questa scoperta è nata da una proposta teorica iniziale del 2004. Il dottor Cristiano Ciuti ed io, vecchi compagni di studi universitari, avevamo deciso di mettere in comune alcune competenze acquisite nel corso del nostro lavoro di ricerca. Ci siamo resi conto che i sistemi di cui il dottor Ciuti è un grande specialista e i concetti di superfluidità che studia da anni il centro “Bec” di Trento, dove lavoro, potevano essere messi insieme allo scopo di studiare la superfluidità di alcuni tipi di luce. Una campo finora inesplorato e differente dal solito.

 

Ci spieghi, in maniera il più possibile divulgativa, che cos’è la superfluidità

 

Il concetto di superfluidità è divenuto oggetto di studio nella prima metà del ‘900. In seguito ad alcune osservazioni di flusso senza attrito in liquidi quali l’Elio, portato a temperature ultrabasse, oppure gli elettroni e alcuni tipi di metalli che a temperature bassissime iniziano a scorrere senza la minima resistenza. Un fenomeno quasi “magico” che è dovuto a una serie di concause presenti nel liquido che sarebbe lungo e complicato stare a spiegare. Una volta scoperta questa proprietà in alcuni elementi dovutamente trattati lo studio iniziò a diffondersi in tutto il mondo. Sono dunque molti anni che il centro “Bec” rappresenta uno dei principali poli scientifici per questo tipo di studi.

 

Quindi che cos’è successo? Perché mettere in relazione la superfluidità con la luce?

 

Ci siamo resi conto che questo concetto poteva essere esteso alla propagazione della luce in alcuni materiali. Abbiamo scoperto che lo stesso meccanismo che sta alla base dello scorrere dell’Elio senza attrito è responsabile del fatto che la luce attraversa alcuni materiali senza essere distorta dalla presenza dei piccoli difetti che inevitabilmente si trovano in un campione di materiale. Soprattutto i nostri campioni sono materiali molto densi. Normalmente, al primo sgraffio che incontra, la luce viene diffusa dappertutto. Mentre la nostra luce superfluida può attraversare il campione indisturbata. Nell’avventura si sono uniti i membri di un team sperimentale, io e Ciuti infatti siamo solo teorici. Il test effettuato dai professori Alberto Bramati ed Elizabeth Giacobino, fisici sperimentali, a Parigi ha messo in pratica la nostra intuizione.

 

Ma è vero, come riportato da molti giornali, che questa luce può passare attraverso i muri?

 

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COMMENTI
16/10/2009 - Una domanda ingenua (Francesco Giuseppe Pianori)

Questa caratteristica potrebbe voler dire che il fotone, contrariamente a quanto dice Maxwell nelle sue equazioni, ha una sua massa, per quanto piccolissima o infinitesimale? Da perfetto e appassionato ignorante di fisica pongo questa domanda. Grazie

RISPOSTA:

Il sig. Pianori ha assolutamnte ragione: nel sistema da noi considerato la luce ha una massa finita (dell'ordine di 1 eV) dovuta alla geometria del confinamento lungo l'asse della cavita'. Nel caso (piuttosto simile) di una guida d'onda metallica per microonde, la massa sarebbe data dalla frequenza di taglio della guida. Questa massa non-nulla e' poi cruciale per poter estendere la teoria della superfluidita' dei sistemi materiali al caso della luce. Iacopo Carusotto.