Scoperta una nuova forza che agisce sulle nanoparticelle nel vuoto

Casimir

La forza di Casimir (Immagine: University of New Mexico)

Particelle microscopiche sembrano essere “spinte” da piccole fluttuazioni elettromagnetiche nel vuoto. La scoperta su Physical Review Letters

Sembra inverosimile: una forza che agisce su nanoparticelle immerse nel vuoto. Nel bizzarro mondo della meccanica quantistica, però, il vuoto non è mai realmente vuoto, come ha appena confermato la scoperta appena compiuta da un team di ricercatori della University of New Mexico, negli Stati Uniti, i cui dettagli sono pubblicati su Physical Review Letters.

Per la precisione, gli scienziati hanno confermato sperimentalmente il cosiddetto effetto Casimir, predetto teoricamente nel 1948, che postula la presenza, nel vuoto, di piccole fluttuazioni elettromagnetiche nel vuoto in grado di esercitare una forza sulle particelle di luce, i fotoni.

“Studi come il nostro sono molto importanti”, ha commentato Alejandro Majavacas, coordinatore dell’équipe di ricercatori che ha condotto lo studio, “perché gli effetti di queste forze, per quanto molto piccoli, diventano rilevanti nel momento in cui la tecnologia ci consente di lavorare con oggetti di dimensioni nanoscopiche. Sappiamo che la forza di Casimir esiste, quindi stiamo cercando di capire qual è l’impatto che abbia su particelle molto piccole”.

Per comprenderlo, gli scienziati hanno cercato di osservare il comportamento di nanoparticelle che ruotano nelle vicinanze di una superficie piatta nel vuoto, scoprendo che queste, effettivamente, vengono spinte lateralmente dalla forza dovuta all’effetto Casimir, a sua volta imputabile alla presenza di microscopiche fluttuazioni elettromagnetiche nel vuoto.

Che, di conseguenza, non è poi così tanto vuoto.

“Le nanoparticelle si muovono lateralmente come se fossero in contatto con la superficie”, ha spiegato Manjacavas, “ma in realtà non lo sono. È un fenomeno strano e inatteso, che potrebbe avere implicazioni interessanti nel campo dei nanomateriali”.

Uno degli aspetti più interessanti della ricerca è che gli scienziati sono riusciti addirittura a modulare la direzione della forza esercitata sulle nanoparticelle, agendo sulla distanza tra le particelle stesse e la superficie, il che potrebbe tornare estremamente utile quando si ha la necessità di controllare precisamente la posizione e la struttura degli elementi presenti in un nanomateriale.

La scoperta, secondo gli autori, potrebbe trovare addirittura applicazioni nella progettazione di computer quantistici più precisi e affidabili.

Sandro Iannaccone
wired.it

Scoperta una nuova forza che agisce sulle nanoparticelle nel vuoto ultima modifica: 2017-04-14T12:18:03+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)