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Bolle di AtomI Ultrafreddi Svelano Segreti del Vuoto Quantistico e dell’Universo: un osservazone rivoluzionaria per la scienza
Nel laboratorio di atomi ultrafreddi del Pitaevskii Center for Bose-Einstein Condensation di Trento, è stata effettuata un’osservazione rivoluzionaria che può gettare nuova luce sui meccanismi che regolano la stabilità dell’universo. I risultati di questa collaborazione tra l’Istituto nazionale di ottica del Cnr, il Dipartimento di fisica dell’Università di Trento, il Centro Nazionale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Tifpa e l’Università di Newcastle sono usciti sulla prestigiosa rivista Nature Physics.
Secondo la fisica moderna, l’universo potrebbe trovarsi in uno stato di falso vuoto, una configurazione di equilibrio solo parzialmente stabile. Questo stato può teoricamente transire verso il vero vuoto, con un livello di energia inferiore, a causa di fluttuazioni di energia di origine quantistica o termica. Questo processo può portare alla formazione di “bolle” di vero vuoto all’interno del falso vuoto, analogamente alla formazione di gocce di liquido in un vapore raffreddato.
Lo studio condotto nel laboratorio di Trento ha simulato questo processo utilizzando una “nuvola” di atomi ultrafreddi di sodio, inizialmente in uno stato simile al falso vuoto. Variando i parametri sperimentali, i ricercatori hanno studiato quanto tempo gli atomi hanno impiegato per passare allo stato di vero vuoto.
Freddo e magnetismo
Gli atomi ultrafreddi, manipolati magneticamente, si sono dimostrati ideali per simulare processi quantistici sia su scala microscopica che macroscopica. Questo esperimento ha permesso di confrontare i risultati sperimentali con le teorie di decadimento del falso vuoto sviluppate negli ultimi cinquant’anni.
La sperimentazione, condotta in un ambiente estremamente stabile e controllato, ha superato le conoscenze teoriche attuali, aprendo nuove strade nella ricerca sperimentale sulla formazione delle bolle di vero vuoto e sul loro comportamento. Questi risultati hanno anche implicazioni in campi come la biochimica e la computazione quantistica.
Il successo di questa ricerca pone le basi per ulteriori esplorazioni sperimentali, rappresentando un passo avanti nella comprensione della stabilità dell’universo e dei processi che hanno avuto luogo subito dopo il Big Bang. L’esperimento ha trovato finanziamento dalla Provincia Autonoma di Trento, INFN, MUR, Quantum Science and Technology a Trento (Q@TN), il programma UK Quantum Technologies e l’Unione Europea.
