I Fisici UniCam “ascoltano” i suoni dello spazio-tempo

I Fisici UniCam “ascoltano” i suoni dello spazio-tempo

Camerino, 26 giugno 2015 – Ancora un importante riconoscimento internazionale per la ricerca di eccellenza di Unicam. Anche i ricercatori Unicam della sezione di Fisica fanno infatti parte del gruppo internazionale di ricerca coinvolto nel progetto HUMOR (Heisenberg Uncertainty Measured with Opto-mechanical Resonators), il primo esperimento ad aver ideato e realizzato un modo completamente nuovo di “ascoltare” lo spazio-tempo a dimensioni estremamente piccole.

 

I primi importati risultati, che sono stati pubblicati nei giorni scorsi sulla prestigiosa rivista scientifica internazionale Nature Communications, pongono un nuovo limite superiore all’esplorazione dello spazio-tempo a livelli microscopici e possono già essere utilizzati per verificare le previsioni delle teorie che mirano a unificare le due più importanti teorie fisiche, la relatività di Einstein e la meccanica quantistica.

apparato_humor
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HUMOR è frutto di una collaborazione tra Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS), Università di Camerino, Università di Firenze, Università di Trento e Fondazione Bruno Kessler.

Per Unicam in particolare è coinvolto il gruppo di ricerca guidato dal prof. David Vitali, della sezione di Fisica della Scuola di Scienze e Tecnologie, con alcuni suoi collaboratori, in particolare il dott. Giovanni Di Giuseppe e il dott. Riccardo Natali, insieme con giovani ricercatori quali Federica Bonfigli, che attualmente sta svolgendo uno stage al Cern di Ginevra, Mateusz Bawaj e Ciro Biancofiore.

 

La principale questione aperta della Fisica è conciliare le due teorie fisiche di maggior successo, la relatività generale di Einstein e la fisica quantistica, che funzionano perfettamente, ma entro ambiti completamente diversi. La relatività generale spiega la gravitazione e l’Universo a grande scala, astronomica e cosmologica, e allo stesso tempo ci ha permesso di realizzare GPS precisissimi; la fisica quantistica spiega l’universo alla scala microscopica, su distanze atomiche (al di sotto di un miliardesimo di metro) o ancora più piccole, e la sua comprensione è alla base di tutti i dispositivi elettronici che usiamo quotidianamente.

Però nessuno sa come fare quando si devono applicare le due teorie contemporaneamente, ad esempio quando si deve spiegare cosa succede attorno ad un buco nero. Una ipotesi plausibile, che HUMOR e altri esperimenti si propongono di verificare, è che lo spazio-tempo cambi natura, diventi “granuloso”, su lunghezze estremamente piccole.

 

“L’importanza fondamentale dell’esperimento HUMOR – sottolinea il prof. David Vitali – consiste nell’essere il primo ad aver ideato e realizzato un modo completamente nuovo di sondare lo spazio-tempo a queste dimensioni estreme: usando esperimenti “da tavolo”, a bassissime energie, però in grado di effettuare misure di spostamenti e tempi con una precisione elevatissima”.

“Siamo dunque davvero molto soddisfatti – prosegue il prof. Vitali – per questo importante risultato. L’esperimento misura frequenze sonore e ultrasuoni ad alta sensibilità, che riusciamo a captare grazie alle membrane che abbiamo sviluppato nei nostri laboratori, sensibilissime “microspie” di forma quadrata il cui lato misura 1 millimetro. Membrane che rappresentano gli elementi essenziali per la definizione di interfacce per le telecomunicazioni del futuro”.

 

HUMOR è dunque il primo esperimento realizzato appositamente per studiare possibili effetti di gravità quantistica, ed è entrato in una regione in cui i risultati cominciano ad essere significativi.

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