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Il quinto stato dalla Terra allo spazio

Esattamente 25 anni fa veniva prodotto per la prima volta in laboratorio il quinto stato della materia. Era un trionfo della fisica quantistica: dopo lo stato solido, liquido, gassoso e del plasma, il quinto stato della materia è infatti l’unico in grado di mantenere anche a livello macroscopico tutte le proprietà quantistiche esibite a livello microscopico. Per questo gli atomi che lo compongono si muovono all’unisono, comportandosi come onde anziché come particelle.

Ipotizzato nel 1925 da Einstein e Bose e chiamato anche condensato di Bose-Einstein, questo stato della materia viene prodotto per la prima volta in modo sperimentale nel 1995 a temperature vicine allo zero assoluto. Gli autori della scoperta sono Eric Cornell, Wolfgang Ketterle e Carl Wieman, che nel 2001 vincono il Nobel per la fisica.

Ora, a 70 anni dall’intuizione di Einstein e Bose e a 25 anni da quella prima osservazione in laboratorio, il quinto stato della materia viene ottenuto anche nello spazio grazie a un esperimento condotto a bordo della Stazione spaziale internazionale. Questo risultato si deve al Cold Atom Lab, mini laboratorio della Nasa trasportato sulla Iss nel maggio 2018.

Grande circa come un cestello del ghiaccio, il Cold Atom Lab ha permesso di raggiungere le temperature più basse mai trovate nello spazio – soltanto un miliardesimo di grado sopra lo zero assoluto. Esattamente la condizione ideale per ottenere il quinto stato della materia.

E mentre sul nostro pianeta il condensato di Bose-Enstein sopravvive solo per frazioni di secondo, sulla Iss è stato possibile mantenere questo stato più a lungo, aumentando i tempi di osservazione. Dalla Terra allo spazio, il quinto stato della materia potrebbe aiutare a comprendere meglio alcuni dei misteri dell’Universo, come l’energia oscura.

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