🐠 Pesce d’aprile!
Grazie per aver scherzato con noi. Questo pesce d’aprile è stato ideato in occasione dell’Anno internazionale delle scienze e delle tecnologie quantistiche.
Grazie a una inedita macchina acceleratrice sono stati riprodotti in laboratorio micro-buchi neri che potrebbero unificare le teorie della relatività generale e della meccanica quantistica, ma anche avere inaspettate applicazioni nella vita quotidiana.
L’esperimento QuaGra (Quantum Gravity) annuncia la prima osservazione diretta degli effetti quantistici della gravità. Il risultato rivoluzionario è stato ottenuto dall’omonima collaborazione internazionale, guidata dall’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, riproducendo in laboratorio condizioni estreme come quelle che si manifestano nei buchi neri. Si tratta di un fondamentale passo avanti verso una teoria completa per descrivere l’universo, dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande: la gravità quantistica. I risultati sono stati presentati in uno studio pubblicato oggi, 1° aprile, sulla rivista scientifica Physhical Review Letters.
La gravità quantistica è una teoria che si propone di unificare le due grandi teorie che ad oggi descrivono il nostro universo ma che risultano ancora inconciliabili: la relatività generale di Albert Einstein e la meccanica quantistica. Descrivere la gravità su scala quantistica è risultato finora impossibile anche a causa della grande difficoltà nel realizzare esperimenti per testare le teorie esistenti. Infatti, effetti quantistici della gravità si ritrovano soltanto in ambienti estremi come i buchi neri o l’universo al tempo del Big Bang.
Grazie a un’innovativa tecnica di simulazione delle condizioni degli ambienti estremi, l’esperimento QuaGra è riuscito a riprodurre in laboratorio infinitesimali fluttuazioni dello spaziotempo che hanno portato alla formazione di microscopici buchi neri.
“L’esperimento ci ha permesso di rivelare i primi effetti quantistici della gravità in modo controllato. Per condurre il nostro studio non abbiamo avuto bisogno di grandi infrastrutture di ricerca ma abbiamo riprodotto le condizioni necessarie alla formazione dei microscopici buchi neri grazie a un apparato sperimentale piuttosto semplice, basato su una macchina acceleratrice automatica a cestello perforato da 1200 giri al minuto”, spiega Paola Persico, ricercatrice INFN e responsabile di QuaGra. “L’originale idea di utilizzare questo strumento è venuta un po’ per caso ma si è rivelata efficace: al suo interno siamo riusciti inaspettatamente a raggiungere condizioni di pressione, temperatura e rotazione sufficienti a generare infinitesimali fluttuazioni dello spaziotempo che portano alla formazione di microscopici buchi neri.”
“Questo esperimento ci ha permesso di rivelare i primi effetti quantistici della gravità in modo controllato. Fatto interessante non solo per la fisica ma anche per tutte e tutti noi. A 1200 giri al minuto la nostra macchina acceleratrice automatica è infatti perfettamente assimilabile a una comune lavatrice,” aggiunge Sara Go, ricercatrice dell’Università Sakana di Tokyo. “Il risultato cui siamo giunti dà così anche una risposta ai milioni di persone che in tutto il mondo si chiedono ogni giorno perché nella lavatrice i calzini spariscono così spesso. Abbiamo infatti provato sperimentalmente che la sparizione dei calzini non è dovuta a una distrazione umana o a difetti della lavatrice, ma a un vero e proprio fenomeno quantistico: se un calzino attraversa l’orizzonte degli eventi dei microscopici buchi neri che si formano nella lavatrice è perso per sempre. Ci aspettavamo che la gravità quantistica avesse effetti su scale infinitesimali e mai avremmo immaginato che potesse manifestarsi in modo così evidente nella vita quotidiana.”
“Questo risultato dimostra ancora una volta come la ricerca in fisica fondamentale produca talvolta sorprendenti ricadute sulla vita di tutti i giorni. L’INFN opera sempre alla frontiera della ricerca per spingere oltre i confini della conoscenza: ora stiamo lavorando a una macchina da lavaggio gravitazionale a controllo quantistico. Nel frattempo, vi suggeriamo di lavare i vostri calzini in coppia dentro un sacchetto sigillato, finché sono ancora in questo universo,” conclude Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN.
