La danza invisibile degli atomi svelata dai fisici di Francoforte
Alla scoperta del punto zero, la quantistica vista con il laser a raggi X più potente al mondo.
Per molti non esperti, fisica e chimica appaiono come scienze statiche, fatte solo di formule complesse e concetti astratti. In realtà, l’osservazione con strumenti avanzati rivela un mondo in continuo movimento. È recente la scoperta di neuroni che entrano in contatto danzando, stesso fenomeno è stato rilevato dai raggi X tra atomi interni ad una molecola. Un’ulteriore scoperta dai ricercatori dell’Università Goethe di Francoforte, aggiunge informazioni dinamiche importanti per la fisica quantistica e non solo
Il team universitario tedesco ha utilizzato il laser a raggi X più potente al mondo per osservare il moto del punto zero. Ha scoperto nello stato energetico più basso delle vibrazioni costanti degli atomi all’interno delle molecole. Una danza che avviene nello stato energetico più basso, e ha un movimento che possiamo definire coreografico. Infatti, gli scienziati hanno osservato degli schemi fissi e coordinati, che rendono anche più facili calcoli e osservazioni. Gli studiosi spiegano che hanno scoperto “comportamenti quantistici impossibili da spiegare con la fisica classica”.
Non solo gli atomi, danzano anche gli elettroni. Da Francoforte si investe sui sistemi di imaging più avanzati
Lo studio è stato condotto all’interno dell’European XFEL di Amburgo. Il laser utilizzato prende il nome di Coulomb Explosion Imaging, gli impulsi ultracorti di raggi X provocano un’esplosione controllata delle molecole. Lo scopo ultimo è di individuare la struttura interna e ricostruirla o definirla con altissima precisione. I dati raccolti nel 2019 sono stati rimessi in esame nel 2021 con nuovi metodi di analisi e strumenti.
Tra tutti, il microscopio a reazione COLTRIMS, perfezionato a Francoforte e adattato per XFEL dal Dr. Gregor Kastirke. Si entra con un’osservazione ancor più precisa nello studio del mondo quantistico, fatto di schemi molecolari complessi. Gli scienziati non hanno catturato solo la danza degli atomi ma anche quella degli elettroni, più veloce e disordinata.
I ricercatori, sulla base di questi risultati, vogliono sviluppare tecniche di imaging ancora più avanzate nella fisica molecolare. In questo modo, si avranno anche informazioni più ampie di dinamica quantistica. Un concetto difficilissimo e ricco di sorprese.
