Guerre Stellari: scoperta la fisica delle spade laser

Ad Harvard si è scoperto come far interagire i fotoni l'uno con l'altro.

"Questa è l'arma dei cavalieri Jedi. Non è goffa o erratica come un fulminatore. È elegante invece, per tempi più civilizzati", spiega Obi Wan Kenobi a Luke Skywalker in "Una Nuova Speranza". Ciò che non sapeva il maestro Jedi è che sulla cara e vecchia Terra non abbiamo idea di come creare due raggi di luce che possano interagire tra loro.


O almeno non l'avevamo, visto che ad Harvard (USA) hanno creato una molecola composta da due fotoni, scoprendo un fenomeno fisico nuovo – seppure previsto teoricamente – che rievoca proprio le spade laser di Guerre Stellari. Il gruppo di ricerca guidato da Mikhail Lukin (Harvard) e Vladan Vuletic (MIT) ha immesso fotoni in una "nuvola" di atomi di rubidio, scoprendo l'inatteso risultato.

I due fotoni formano una molecola

Il paragone con le spade laser è naturalmente simbolico, ma ha un suo senso – infatti è lo stesso Lukin a tirare in ballo il film di George Lucas. Sì, perché i fotoni sono (o sono ritenuti) particelle senza massa che non interagiscono tra loro, e per questo è impossibile "incrociare le lame". Le due armi, semplicemente, si attraverserebbero l'un l'altra senza conseguenze.

A meno che la luce non diventi in qualche modo tangibile, ed è proprio ciò che si è verificato nei laboratori di Harvard. Prima gli scienziati hanno creato la nuvola di atomi di rubidio in una camera a vuoto (vacuum chamber), poi hanno inserito i fotoni.

Hanno cominciato con un solo fotone alla volta che, attraversando la nuvola di rubidio, rallenta molto (perde energia) ma ne esce inalterato. "È lo stesso effetto che vediamo con la rifrazione della luce in un bicchiere d'acqua" spiega Lukin, "La luce entra nell'acqua e cede parte della propria energia al mezzo, all'interno esiste come luce abbinata a materia, ma quando esce è ancora luce. Il processo (nell'esperimento, NdR) è lo stesso ma un po' più estremo – la luce rallenta considerevolmente, e durante la rifrazione cede molta più energia".

Tutto normale fino a qui, ma quando si "sparano" due fotoni entra in gioco un effetto noto come barricata di Rydberg. I due fotoni entrano in un circolo di attrazione e repulsione che forma una molecola, mentre cedono energia al mezzo (la nuvola di rubidio). Ecco quindi che "questi due fotoni si comportano come una molecola, e quando escono dal mezzo è più probabile che continuino a farlo, invece che comportarsi come singoli fotoni", spiega Lukin.

"La fisica di ciò che succede è simile a ciò che vediamo nei film", aggiunge lo scienziato. Ecco quindi la spada laser: luce che può interagire con altra luce, un raggio contro l'altro. O meglio, questi fotoni si comportano in un modo che ricorda le armi dei cavalieri Jedi, ma non è il caso di farsi illusioni; la possibile applicazione di questa scoperta, infatti, rimanda al computer quantistico e non all'arma elegante "per tempi più civilizzati".

Anche i computer quantistici, in ogni caso, sono qualcosa di fantascientifico – almeno per chi per chi non è esperto di fisica. Insomma, pensare a un computer nel quale particelle di luce trasportano informazioni in una forma piuttosto difficile da comprendere. Anzi, in un certo senso non dovremmo nemmeno parlare di trasporto, ma di teletrasporto. A pensarci bene, la spada laser forse è più semplice.


di Valerio Porcu

fonte: http://www.tomshw.it/cont/news/guerre-stellari-scoperta-la-fisica-delle-spade-laser/49455/1.html