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È possibile rallentare la velocità della luce?

Spesso sentiamo la frase "velocità della luce" pensare a una maggiore accelerazione. Questo perché la luce in genere viaggia per circa 240,000 miglia dalla luna alla Terra in pochi secondi. Ma lo sapevate che si può anche rallentare?

Nel 1999, Lene Hau, un fisico di Harvard, è stata in grado di rallentare la velocità della luce a 17 metri al secondo. Praticamente la velocità di un'auto durante il traffico dell'ora di punta. Nel 2001, è stata in grado di fermare completamente la luce.

Come è stato possibile?

Hau è stato in grado di alterare la velocità della luce scoprendo uno stato completamente nuovo della materia. Quando gli atomi sono strettamente impacchettati insieme a basse temperature all'interno di uno spazio ad alto vuoto, perdono la loro identità come singole particelle. Invece, si modellano insieme e iniziano a comportarsi come un singolo super atomo.

In questo strano stato della materia, la luce assume una dimensione più umana; puoi quasi toccarlo.

Lene Hau

Hau era lo scienziato capo dell'esperimento, che è stato fatto al Rowland Institute of Science. Altri membri della squadra inclusi; Zachary Dutton, Cyrus Behroozi e Steve Harris. (Fonte: Harvard)

Perché hanno studiato questo?

La ragione principale era la pura curiosità per il nuovo stato della materia. Durante il processo, sono stati in grado di identificare diversi usi pratici per rallentare la luce, tra cui la creazione di nuovi tipi di laser e la capacità di trasmettere dati, immagini e persino suoni con meno potenza e spazio.

Li abbiamo fatti perché siamo curiosi di questo nuovo stato della materia. Abbiamo voluto capirlo, scoprire tutte le cose che si possono fare con esso.

Lene Hau

La costruzione del contenitore per la nuova materia ha richiesto diversi anni per la costruzione del team di Hau. Questo è stato preceduto da una serie di prove di lunga durata per assicurarsi che tutti i parametri funzionassero correttamente. (Fonte: Harvard)

Com'è andato l'esperimento?

Lo studio di Hau dimostra che la velocità della luce può essere alterata. I risultati dell'esperimento sono stati più che positivi.

Tante cose devono andare per il verso giusto, ma i risultati alla fine hanno superato le nostre aspettative. È affascinante vedere un raggio di luce quasi fermarsi.

Lene Hau

(Fonte: Harvard)

È stata la prima volta che qualcuno ha tentato di studiare una nuova forma di materia?

La risposta rapida a questa domanda è no. L'idea di una nuova forma di materia fu lanciata per la prima volta nel 1924 da Albert Einstein e Satyendra Nath Bose. Secondo la loro teoria, quando gli atomi si avvicinano abbastanza l'uno all'altro a basse temperature, si bloccano. Questo è ciò che Hau ha definito come un singolo globo di materia che produce onde.

Nonostante questa teoria sia in circolazione dagli anni '20, in realtà non è stato fino al 1995 quando questa è stata effettivamente realizzata. Il condensato di Bose-Einstein era molto in anticipo sui tempi. Avevano solo bisogno della tecnologia giusta per renderlo possibile. (Fonte: Harvard)

In che modo questa tecnologia può aiutare nella nostra vita quotidiana?

Mentre rallentare la velocità della luce in questo modo non viola direttamente alcun principio in fisica. Secondo la teoria della relatività, nulla è alterato.

Tuttavia, rallentare la luce può certamente aiutare la nostra comprensione dello stato bizzarro della materia di un condensato di Bose-Einstein. Le tecnologie che superano i vecchi limiti sono sempre costose e poco pratiche all'inizio; poi diventano più economici e più gestibili.

Lene Hau

(Fonte: Harvard)

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