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SCOPERTE/ Una nuova sorgente X rivela “la musica” dei processi microscopici

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Questo approfondimento ha richiesto svariati anni di ricerca sia teorica che sperimentale, costellati dalla scoperta di sorprendenti aspetti della natura che hanno stupito gli studiosi e li hanno spinti a continuare, come ad esempio il fatto che i valori di pressione del gas che massimizzano il “phase-matching” dell’emissione collettiva degli atomi (e che permettono quindi la generazione di un impulso breve ed intenso) sono anche i valori che ottimizzano l’auto-confinamento dell’impulso laser incidente. Dallo studio è nata la consapevolezza che, per avere una emissione significativa nei raggi X, avrebbero dovuto puntare su un laser di eccitazione a maggiore lunghezza d’onda (infrarosso) ed elevata potenza.

Il gruppo decise quindi di rivolgersi ai costruttori del più potente laser impulsato infrarosso a disposizione, cioè al gruppo guidato da Andrius Baltuška all’Istituto di Fotonica della “Vienna University of Technology”, Austria. Trasportato il loro apparato a Vienna, i ricercatori hanno potuto testare e verificare le loro ipotesi, giungendo fino al traguardo sperato di una sorgente impulsata con uno spettro quasi continuo dall’UV ai raggi X.

Certamente una storia interessante non solo per i risultati scientifici (la maggiore comprensione del fenomeno HHG) e applicativi (la realizzazione di una sorgente X che potrà essere utilizzata da fisici, chimici e bio-chimici), ma perchè esempio di un percorso conoscitivo arduo ma affascinante, che ha coinvolto numerosi professori e studenti e che ha spinto a collaborare diverse istituzioni (oltre ai gruppi citati, hanno collaborato alla ricerca anche la Cornell University e l’università di Salamanca, co-autori dell’articolo). Più volte, nelle interviste rilasciate dopo la pubblicazione, gli autori non riescono a nascondere lo stupore nell’imbattersi nella realtà che si svela gradualmente ai loro occhi: «Ciò che i risultati sperimentali suggerivano sembrò troppo bello per essere vero! Sembrava che Madre Natura avesse predisposto, nel modo più semplice e bello, tutta la fisica microscopica e macroscopica» dice Tenio Popmintchev, primo autore dell’articolo. Nello stesso articolo su Science, cosa non comune, si incontrano espressioni come «[il processo] è reso possibile da una notevole convergenza di leggi fisiche favorevoli», oppure «Una seconda coincidenza estremamente favorevole di ottica non-lineare...», che lasciano intravedere, tra le righe del rigoroso linguaggio scientifico, l’intensa sorpresa che ha accompagnato gli scienziati durante questi anni di studio.

 

 



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