Magia
Anche la scienza ha le proprie magie, o meglio la propria MAGIA (Misura Accurata di G mediante Interferometria Atomica). Si tratta di un esperimento condotto da un gruppo di ricerca dell'Università di Firenze, presso i laboratori del LENS (Laboratorio Europeo per la Spettroscopia non Lineare) con il quale si tenterà di misurare l'intensità della forza di gravità a distanze brevissime.
Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Guglielmo Tino e finanziato dall'INFN (si parla di cifre intorno al mezzo milione di euro), aspira infatti a misurare l'intensità della forza di attrazione gravitazionale a distanze dell'ordine di pochi micrometri, quando sinora si è giunti a misurare tale valore soltanto per distanze fino al decimo di millimetro.
Per quanto riguarda i pianeti del Sistema Solare o i corpi sulla Terra, la legge che prevede per l'attrazione gravitazionale una dipendenza dall'inverso del quadrato della distanza funziona perfettamente. Ciò che tuttavia suscita ancora dei dubbi presso ricercatori e fisici riguarda la validità di tale legge anche per distanze microscopiche, alle quali con i mezzi sinora utilizzati non siamo riusciti a giungere.
Il sistema che si studia a Firenze consiste nel raffreddamento (mediante tecniche che sfruttano la tecnologia del laser e l'interferometria atomica), quasi fino allo zero assoluto, di atomi di stronzio. In questo modo, si è visto, le fluttuazioni quantistiche tipiche del fenomeno detto “oscillazioni di Bloch” diventano estremamente stabili e coerenti nel tempo, perdurando in questo stato “comodo” per diversi secondi. Diciamo comodo poiché a temperature prossime allo zero assoluto l'atomo resta confinato in regioni spaziali molto piccole, e di conseguenza la velocità oscilla in maniera regolare.
La frequenza delle oscillazioni dell'atomo, che è legata all'intensità della forza, può quindi essere determinata con grande precisione, e in base a queste misure si riuscirà a stimare l'intensità della forza gravitazionale che agisce sull'atomo (e quindi le sue variazioni) più precisamente di quanto si sia fatto finora. E non è tutto.
“Recenti sviluppi della fisica teorica hanno dimostrato che oltre alle tre dimensioni spaziali infinite (alto-basso, avanti-indietro, destra-sinistra) da noi percepite” – ha dichiarato Tino a Le Scienze Web News – “potrebbero esistere sulle distanze microscopiche altre dimensioni con un'estensione finita e, conseguentemente, altri comportamenti delle forze gravitazionali. Il nuovo sensore di forza verrà impiegato, quindi, per fare una misura accurata del campo gravitazionale di una massa sorgente fino a distanze di pochi micrometri: per la prima volta sarà possibile rivelarne la forza e porre dei limiti sull'esistenza e sull'estensione di queste dimensioni supplementari nel nostro universo”.
Le applicazioni di una tecnologia che consenta di misurare, grazie all'utilizzo di laser su atomi ultrafreddi, forze su scale piccolissime, oltre che per la fisica teorica, potranno venir sfruttate, ad esempio, in microelettronica, o anche in geofisica. Sensori che utilizzino queste tecniche si potranno applicare per misurazioni degli spostamenti del magma di un vulcano, o per rivelare giacimenti minerari sotterranei.
Sebbene molto si conosca riguardo ad una delle interazioni fondamentali della Natura qual è la forza di gravità, molto, moltissimo ancora resta da indagare, e questo è solo uno dei versanti in cui lavorano i fisici in tutto il mondo per svelare i tanti segreti che ancora ci sono preclusi.
