Altro

    Osservato nuovo stato della materia grazie alla vite “quantistica” di Archimede

    Stato della materia

    I ricercatori della Stanford University, negli Stati Uniti, hanno osservato un nuovo stato della materia al lavoro, presente all’interno di un filo sfuggente di gas quantistico. Questi hanno inoltre scoperto di poter creare un materiale che sia abbastanza stabile da resistere al collasso in una nuvola, anche sotto una forza considerevole. Versioni di tali materiali si pensava fossero possibili in fisica solo teoricamente poiché in pratica collassavano durante la formazione.

    La storia dalle origini

    Secondo la storia, il matematico, nonché fisico, Archimede di Siracusa si imbatté in un’invenzione mentre viaggiava attraverso l’antico Egitto, invenzione che importò in Italia e che portava il suo nome. Galileo Galilei la descrisse dicendo:

    «Non mi pare che in questo luogo sia da passar con silenzio l’invenzione di Archimede d’alzar l’acqua con la vite: la quale non solo è maravigliosa, ma è miracolosa; poiché troveremo, che l’acqua ascende nella vite discendendo continuamente»

    Questa è una macchina che consiste in una vite montata in un tubo cavo che cattura e assorbe l’acqua durante la rotazione. Ora, i ricercatori guidati dal fisico della Stanford University Benjamin Lev hanno sviluppato la forma quantistica della vite di Archimede. Questa sostituisce l’acqua trasportando fragili atomi di gas a stati energetici superiori. I risultati di tale ricerca sono dettagliati in un articolo pubblicato su Science, nel mese di gennaio.

    Stato materia
    Sezione della vite idraulica di Archimede

    L’osservazione dello stato della materia

    Lev, professore associato di fisica applicata presso la School of Humanities and Sciences della Stanford University, ha dichiarato: “La mia aspettativa per il sistema è che la stabilità del gas sarebbe cambiata leggermente. Non mi aspettavo di vedere una stabilità così drammatica e completa. Questo va oltre i miei pensieri più folli”.

    La categoria della sostanza al lavoro è classificata come Super Gas Tonks-Girardeau e il team di ricercatori si è chiesto cosa fosse successo se avessero modificato tale sistema sperimentale. Il Super gas è composto da atomi che sono stati raffreddati in una certa misura, così che iniziano a perdere il senso della propria identità e sono costretti a formare una linea continua vincolata dal potere collettivo. In condizioni ideali, anche sotto compressione, l’attrazione tra le particelle in questa stringa di gas quantistica allungata può mantenerla coerente. Questo è il motivo per cui i fisici lo descrivono come “super”. Tuttavia, in apparecchiature di laboratorio imperfette, anche il super gas Tonks-Girardeau più performante non può rimanere stabile per molto tempo e presto si ridurrà in una conformazione circolare.

    Il fisico voleva sapere se la componente magnetica fornita dal disprosio, una delle forze magnetiche più elevate sulla tavola periodica, potesse durare più a lungo di altri gas non magnetici. “Rispetto alle interazioni attraenti che già esistono nel gas, le interazioni magnetiche che possiamo aggiungere sono molto deboli. Pertanto, la nostra aspettativa è che non cambierà molto. Pensiamo che crollerà ancora” disse Lev. I loro cambiamenti alla fine hanno prodotto un super gas Tonks-Girardeau modificato con Disprosio, che è rimasto stabile in ogni caso.

    Stato della Materia
    Disprosio
    Credits: chimicamo.org

    Le cicatrici quantistiche a molti corpi

    Analizzando la macchina del processo, i ricercatori hanno evidenziato la presenza di un fenomeno noto come cicatrici quantistiche a molti corpi. Queste cicatrici sono simili ai sentieri percorsi, ovvero certe direzioni sembrano preferibili ad altre. Ciò che confonde le cicatrici quantistiche è il modo in cui si adattano alla termodinamica. Aumentando la temperatura di un gruppo di particelle queste rimbalzeranno solo di più, andando a distribuire l’energia termica finché tutti gli oggetti non avranno più o meno la stessa quota.

    Le tracce quantistiche di molti oggetti violano questa regola di equilibrio e, indipendentemente dalla forza di eccitazione intorno a loro, mantengono una preferenza per determinati stati. Questo fenomeno è apparso una volta nella coda di un rubidio, ma non è mai apparso nel gas quantistico.

    Questo esperimento è stato condotto in maniera puramente sperimentale, senza essere una dimostrazione della teoria esistente e ha portato risultati nuovi e inaspettati.

    Osservato nuovo stato della materia grazie alla vite “quantistica” di Archimede

    Share

    NEL MONDO
    113,999,936
    Casi totali confermati
    Updated on 27 February 2021 08:04
    All countries
    2,529,572
    Morti totali
    Updated on 27 February 2021 08:04

    GUARDA TUTTI I DATI

    ITALIA

    Italy
    2,888,923
    Casi totali confermati
    Updated on 27 February 2021 08:04
    Italy
    2,387,032
    Guariti totali
    Updated on 27 February 2021 08:04
    Italy
    404,664
    Attuali positivi totali
    Updated on 27 February 2021 08:04
    Italy
    97,227
    Morti totali
    Updated on 27 February 2021 08:04

    Ultimi articoli

    Covid, come si calcola l’indice Rt e perché è diventato il metronomo della pandemia

    MathJax.Hub.Config({ tex2jax: { inlineMath: , ], processEscapes: true } }); Molti spesso si chiedono cos’è e come si calcola l’indice Rt...

    Psicologia: quanto è efficace l’EMDR per i bambini?

    L’EMDR con bambini si è rivelato efficace per il trattamento di sintomi causati da avvenimenti traumatici. La Dott.ssa Parisi, psicologo di Torino, ci aiuta...

    Alex Schwazer: archiviato il processo per doping del marciatore azzurro

    Una storia travagliata quella del marciatore Alex Schwazer, il campione olimpico di marcia trovato doppiamente positivo al doping durante la sua carriera da atleta....

    Cure e vaccini

    Covid, come si calcola l’indice Rt e perché è diventato il metronomo della pandemia

    MathJax.Hub.Config({ tex2jax: { inlineMath: , ], processEscapes: true } }); Molti spesso si chiedono cos’è e come si calcola l’indice Rt...

    Psicologia: quanto è efficace l’EMDR per i bambini?

    L’EMDR con bambini si è rivelato efficace per il trattamento di sintomi causati da avvenimenti traumatici. La Dott.ssa Parisi, psicologo di Torino, ci aiuta...

    Alex Schwazer: archiviato il processo per doping del marciatore azzurro

    Una storia travagliata quella del marciatore Alex Schwazer, il campione olimpico di marcia trovato doppiamente positivo al doping durante la sua carriera da atleta....

    ASMR: perchè sento un formicolio al cervello?

    Tamburellare le unghie su un libro, pettinare i capelli, sussurri. Questi sono solo alcuni di quei fenomeni che possono causare una sorta di formicolio...

    Il futuro dell’alimentazione: verdure stampate in 3D per chi soffre di disfagia

    Quante volte ti sarà capitato di essere obbligato a mangiare verdure quando eri piccolo? Questi cibi, ricchi di sostanze nutritive per il nostro organismo,...

    ClearFit, l’impianto che permette l’uso di ultrasuoni per l’imaging cerebrale

    La società di tecnologie mediche Longeviti Neuro Solutions, con sede nel Maryland, il 26 gennaio 2021 ha annunciato una nuova autorizzazione dalla Food and...

    Articoli correlati

    Covid, come si calcola l’indice Rt e perché è diventato il metronomo della pandemia

    MathJax.Hub.Config({ tex2jax: { inlineMath: , ], processEscapes: true } }); Molti...

    Psicologia: quanto è efficace l’EMDR per i bambini?

    L’EMDR con bambini si è rivelato efficace per il trattamento di sintomi causati da...

    Alex Schwazer: archiviato il processo per doping del marciatore azzurro

    Una storia travagliata quella del marciatore Alex Schwazer, il campione olimpico di marcia trovato...

    Governo Draghi: nasce il Comitato per la transizione digitale

    Il Governo Draghi si è ormai insediato quasi due settimane fa, il 13 febbraio...