Pubblicato su Politica Domani Num 50/51 - Set/Ott 2005

Notizie di Fisica

Una nuova materia
Il condensato di Bose-Einstein

L'aria fra voi che leggete e questo testo è fatta di particelle che si muovono continuamente in tutte le direzioni alla velocità di parecchie centinaia di metri al secondo. Più è bassa la temperatura, più queste particelle si muovono lentamente. Cosa accadrebbe se la temperatura si avvicinasse allo zero assoluto, -273°C? è sicuro che non sarebbe possibile raggiungere un tale freddo sulla terra? Quest'anno [2001, n.d.r.] i premi Nobel hanno fatto in modo da raffreddare un gas di atomi di alcale alla temperatura di 0,00000002 gradi sopra lo zero assoluto*. E allora essi osservarono che accadeva qualcosa di veramente straordinario: un'intera nuova materia si era generata, il condensato di Bose-Einstein.
I ricercatori erano soddisfatti, ma è difficile dire che fossero sorpresi. Era una vecchia questione, cominciata con il lavoro di Einstein 70 anni prima.

* 2 10^-8 gradi Kelvin (temperatura assoluta; 0 gradi Kelvin corrisponde a -273,15 gradi centigradi)

Generatori di "luce" ad alta energia
Radiazione da sincrotrone

Particelle cariche emettono luce quando sono costrette da un acceleratore a percorrere traiettorie curvilinee. Questa intensa energia luminosa può essere utilizzata per esplorare e modificare la struttura superficiale (elettroni ed antielettroni) della materia. Le particelle cariche che attraversano un campo magnetico sono accelerate e perciò emettono fotoni. Questo effetto fu osservato per la prima volta nei sincrotroni - acceleratori di particelle usati per produrre fasci di elettroni (elettrosincrotroni) o di protoni (protosincrotroni) di altissima energia - e venne chiamato radiazione da sincrotrone. Più è accentuata la curvatura e maggiore è l'energia delle particelle, maggiore è la perdita di energia dovuta alla radiazione da sincrotrone. Questo è spesso un grosso problema quando si progetta un acceleratore ad altissima energia. La radiazione da sincrotrone è una prova evidente della struttura superficiale della materia ed uno strumento per produrre elementi di microelettronica. In questo periodo l'annoso problema di perdita di energia negli acceleratori circolari si è evoluto in un interessante e dinamico campo di ricerca e di sviluppo tecnologico.