Una ricerca scientifica sta riscrivendo le nostre conoscenze sulla struttura interna della materia. Gli scienziati del Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) del Brookhaven National Laboratory hanno messo a punto una tecnica innovativa che permette di “fotografare” l’interno di un atomo d’oro con un dettaglio senza precedenti:
Immagina un’esplosione di particelle, un’istantanea di un momento in cui nuclei atomici si scontrano a velocità prossime a quella della luce. Questa è l’immagine che cattura il rilevatore STAR del RHIC, un gigantesco microscopio che svela i segreti più intimi della materia. Fino ad ora, studiare l’interno di un nucleo atomico era come cercare di capire la forma di una nuvola osservandola da lontano. Grazie a questa nuova tecnica, basata su un tipo di interferenza quantistica mai osservato prima, i ricercatori sono riusciti a ottenere una mappa dettagliata della disposizione dei protoni e dei neutroni all’interno del nucleo d’oro. È come se avessimo improvvisamente acquisito la capacità di vedere gli atomi con gli occhi.
Un’analogia medica:
Per comprendere meglio questa scoperta, possiamo fare un paragone con la medicina. La tomografia a emissione di positroni (PET) è una tecnica che permette di visualizzare l’interno del corpo umano, come il cervello, iniettando nel paziente una sostanza radioattiva. In modo analogo, nel caso degli atomi d’oro, i ricercatori sfruttano le collisioni ad alta energia per “illuminare” il nucleo e ottenere un’immagine dettagliata della sua struttura interna. Ma come è possibile ottenere immagini così precise di un oggetto così piccolo? La risposta risiede in un fenomeno quantistico affascinante:
L’entanglement quantistico: la chiave del successo
L’entanglement. Quando due nuclei atomici si scontrano a velocità elevatissime, le particelle che li compongono si “intrecciano” tra loro in modo indissolubile, condividendo le stesse proprietà, anche a grandi distanze. Questo fenomeno quantistico permette ai ricercatori di ricostruire la disposizione dei protoni e dei neutroni all’interno del nucleo con una precisione mai raggiunta prima. È come se le particelle stesse ci stessero fornendo un’istantanea tridimensionale della struttura interna dell’atomo.
Un futuro promettente:
Questa scoperta apre nuove prospettive per la ricerca fondamentale e potrebbe avere importanti implicazioni per lo sviluppo di nuove tecnologie. Comprendere la struttura interna dei nuclei atomici è fondamentale per sviluppare modelli più precisi dell’universo e per esplorare le leggi fondamentali della natura. Inoltre, questa tecnica potrebbe trovare applicazione in campi come la medicina e l’energia nucleare. Ad esempio, potrebbe consentire di sviluppare nuovi trattamenti per il cancro o di progettare reattori nucleari più sicuri ed efficienti. La scoperta degli scienziati del RHIC rappresenta quindi un passo avanti significativo nella nostra comprensione della materia. Grazie a questa nuova tecnica, possiamo finalmente svelare i segreti più intimi dell’atomo e aprire la strada a nuove e inaspettate scoperte.
Fonti:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_Heavy_Ion_Collider
- https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/esta-es-la-imagen-mas-precisa-de-un-atomo_19355
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