Sentiamo spesso la frase “speed of light” pensiamo a un’accelerazione aumentata. Questo perché la luce normalmente percorre circa 240.000 miglia dalla luna alla Terra in pochi secondi. Ma sapevi che può anche essere rallentata?

Nel 1999, Lene Hau, una fisica di Harvard, è riuscita a rallentare la velocità della luce a 17 metri al secondo. Praticamente la velocità di un'auto durante il traffico di punta. Nel 2001, è riuscita a fermare completamente la luce.

Come è stato possibile?

Hau è riuscita a modificare la velocità della luce scoprendo uno stato della materia completamente nuovo. Quando gli atomi sono strettamente impacchettati insieme a basse temperature in uno spazio ad alto vuoto, perdono la loro identità di particelle individuali. Invece, si fondono e cominciano a comportarsi come un unico superatomo.

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

Lene Hau

Hau è stata la scienziata principale dell'esperimento, che è stato svolto al Rowland Institute of Science. Altri membri del team includevano; Zachary Dutton, Cyrus Behroozi e Steve Harris. (Source: Harvard)

Perché lo hanno studiato?

Il motivo principale era pura curiosità per il nuovo stato della materia. Durante il processo, sono riusciti a identificare diversi usi pratici del rallentamento della luce, che includevano la creazione di nuovi tipi di laser e la capacità di trasmettere dati, immagini e persino suoni con meno energia e spazio.

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

Lene Hau

Costruire il contenitore per la nuova materia ha richiesto diversi anni al team di Hau. Questo è stato preceduto da una serie di prove lunghe per assicurarsi che tutti i parametri funzionassero correttamente. (Source: Harvard)

Come è andato l'esperimento?

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

Tante cose devono andare bene, ma i risultati hanno finalmente superato le nostre aspettative. È affascinante vedere un raggio di luce quasi fermarsi.

Lene Hau

(Source: Harvard)

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

La risposta rapida a questa domanda è no. L'idea di una nuova forma di materia è stata proposta per la prima volta nel 1924 da Albert Einstein e Satyendra Nath Bose. Secondo la loro teoria, quando gli atomi si avvicinano sufficientemente tra loro a basse temperature, si bloccano. Questo è ciò che Hau ha definito un unico globo di materia che produce onde.

Nonostante questa teoria esista dagli anni ’20, in realtà non è stata realizzata fino al 1995. Il condensato di Bose‑Einstein era molto avanti rispetto al suo tempo. Avevano solo bisogno della tecnologia giusta per renderlo possibile. (Source: Harvard)

Come può questa tecnologia aiutare nella nostra vita quotidiana?

Sebbene rallentare la velocità della luce in questo modo non violi direttamente alcun principio della fisica. Secondo la teoria della relatività, nulla è modificato.

Tuttavia, rallentare la luce può certamente aiutare la nostra comprensione dello strano stato 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 economiche e gestibili.

Lene Hau

(Source: Harvard)