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Vortici quantistici su stazione spaziale

Vortici quantistici su stazione spaziale internazionale: alcuni scienziati vogliono crearli per capire la resistenza di queste postazioni umane nell’Universo.

Vortici quantistici su stazione spaziale internazionale: alcuni scienziati vogliono crearli per capire la resistenza di queste postazioni umane nell’Universo. Non solo. Dietro a quella che è stata descritta come una vera e propria pietra miliare della nuova ricerca astronomica c’è di più. Vediamolo insieme.

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Cold Atom Lab NASA: vortici quantistici in arrivo

Il progetto è chiaramente un’idea della NASA. Più precisamente dal loro Cold Atom Lab sulla stazione spaziale internazionale.

Gli scienziati sul posto stanno cercando di far sì che i loro esperimenti fatti su una campionatura di atomi li porti a temperature bassissime: all’incirca ad un milionesimo di grado sopra lo zero assoluto.

vortici quantistici per studiare la materia
Ecco un nuovo modo di studiare la materia nello spazio: grazie all’utilizzo dei vortici quantistici.

Per fare che? Semplice! Creare dei vortici quantistici in grado di mettere alla prova le strutture NASA poste fuori dall’atmosfera terrestre.

Perché lavorare in loco?

Qual è il vantaggio di lavorare direttamente sulla stazione spaziale? Che una volta raffreddati, gli atomi possono assumere forme diverse e sottili, trasformandosi in una sorta di bolle la cui struttura è quella di una sfera cava.

Esperimenti come questo sono stati provati anche sulla Terra, ma hanno fallito miseramente. Questo perché sulla Terra gli atomi tendono ad accumularsi e ad andare verso il basso, anziché fluttuare come fanno nello spazio.

vortici quantistici laboratorio nasa nello spazio
La differenza importante che mette i vortici quantistici al primo posto come strumento per lo studio della materia nello spazio è che gli astronauti li creano e controllano dall’interno della base spaziale senza dover uscire allo scoperto.

In questa discesa verso terra formano una specie di struttura a mo’ di lente a contatto. Quindi sì, c’è una sorta di concavità, ma non una bolla.

Al di là di questo c’è poi la faccenda che le operazioni legate agli esperimenti sugli atomi non vengono effettuate dagli astronauti, bensì dai campi magnetici presenti sulla stazione spaziale. Gli scienziati non devono far altro che manipolarli dall’interno del laboratorio spaziale e lasciare che siano loro a lavorare sugli atomi facendogli cambiare forma.

Vortici quantistici e “quinto stato della materia”

Queste bolle ultraviolette – chiamate così perché riescono a riflettere la luce del sole – e gli esperimenti effettuati su di esse permetterebbero di capire il cosiddetto “quinto stato della materia”.

Senza andare troppo nello specifico, dopo il gas, i liquidi, i solidi e i plasmi ci sarebbe appunto un quinto stato che la materia può assumere, ovvero il condensato di Bose-Einstein (BEC).

vortici quantistici studio materia
Questi vortici quantistici altro non sono che campi magnetici all’interno dei quali gli atomi cambiano forma e si trasformano in sfere ultraviolette.

Quando la materia è sotto forma di BEC si possono osservare le particolari proprietà quantistiche della materia stessa a occhio nudo. Va da sé che senza questi esperimenti sui vortici quantistici questa scoperta sarebbe ancora da scovare.

In questo caso, invece, gli scienziati sono riusciti a dimostrare che c’è uno stato in cui gli atomi che compongono la materia tendono a variare la loro composizione trasformando l’oggetto stesso da solido a onda. Questo fenomeno in fisica si chiama  “dualità onda-particella”.

Conclusione sui vortici quantistici

In conclusione quello che possiamo dire su questa notizia scientifica che sta facendo il giro del web è che in natura non esiste nulla in grado di raggiungere basse, anzi bassissime, temperature. Nulla, tranne gli atomi studiati al Cold Atom Lab della NASA tramite l’utilizzo dei vortici quantistici.

La cosa interessante è che grazie a questa nuova scoperta sulla duttilità della materia si possono trovare nuove e sempre più interessanti applicazioni fisiche dei composti presenti in natura.

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