Le 10 scoperte della fisica più importanti del 2016

Le 10 scoperte dell'anno secondo Physics World: e lui, il gatto, è sempre protagonista.

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Secondo gli scienziati l'osservazione diretta delle onde gravitazionali è la scoperta più importante dell'anno.|NASA

La prestigiosa testata Physics World ha recentemente pubblicato l’elenco delle 10 scoperte più importanti del 2016 nel campo della fisica.
Sono state scelte tra centinaia di studi pubblicati nel corso dell’anno in base a diversi criteri tra cui:


• l’importanza della ricerca;
• gli avanzamenti nella conoscenza portati dalla ricerca;
• la correlazione tra teoria ed evidenze sperimentali;
• l’interesse generale dell’argomento per i fisici.


Gli scienziati non hanno avuto dubbi nell’assegnare il titolo di scoperta dell’anno al primo rilevamento empirico delle onde gravitazionali, un risultato straordinario conseguito a febbraio dai ricercatori del  LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory).

 

Previste dalla Teoria della Relatività Generale formulata da Einstein 100 anni fa, le onde gravitazionali sono increspature dello spazio-tempo che si formano quando due masse si avvicinano tra loro ruotando vorticosamente una attorno all’altra. Sono state rilevate per la prima volta a settembre del 2015 dal LIGO, un doppio osservatorio costruito in due località degli Stati Uniti, ma la notizia della scoperta, dopo tutte le analisi, è stata data nel 2016.


Si tratta di una scoperta importantissima, che tra le altre cose ha richiesto l’impiego di tecnologie tra le più avanzate attualmente disponibili: alcuni degli strumenti utilizzati dagli scienziati sono per esempio in grado di rilevare cambiamenti di lunghezza pari a un millesimo delle dimensioni di un singolo protone. Questa scoperta è anche la prima prova diretta dell’esistenza dei buchi neri.

 


Le altre 9 ricerche scelte da Phyiscs World si piazzano tutte a pari merito, senza un particolare ordine.

LE due vite del gatto di Schrödinger
Chen Wang e Robert Schoelkopf della Yale University hanno creato una nuova versione del paradosso quantistico dedicato al felino più amato dagli scienziati: in questo nuovo esperimento le scatole sono due cavità per microonde in risonanza tra loro, mentre i gatti sono i fotoni che esistono in entrambe le cavità.


I ricercatori sono riusciti a forzare un grande numero di fotoni ad assumere due stati quantici identici contemporaneamente in entrambi gli spazi.

Il materiale delle meraviglie
Gli scienziati hanno misurato una proprietà nota come “rifrazione negativa” nel grafene. Si tratta di una scoperta importante che potrebbe aprire la strada a lenti e dispostivi ottici di nuova concezione

Il futuro dell’orologio atomico.
Un team di ricercatori tedeschi è riuscito a rilevare per la prima volta una transizione nel torio-229 che potrebbe portare allo realizzazione di orologi atomici molto più stabili di quelli attuali.


Gli orologi atomici sono fondamentali per il mantenimento del tempo standard: quelli utilizzati dagli istituti di meteorologia hanno un’accuratezza di 10-9 secondi al giorno.

Micro vista da supereroe
I fisici dell’Università di Stathclyde, in Scozia, hanno costruito delle nuove lenti per microscopio chiamate “Mesolens” che offrono ai ricercatori una combinazione unica tra ampiezza di campo visivo e risoluzione dell’immagine.

 

Computer superveloci
I computer quantisitici, ormai lo sappiamo, ci rivoluzioneranno la vita. Ma sono ancora lontani dall’essere commercializzabili e accessibili ai comuni mortali, poiché gli scienziati devono risolvere ancora numerosi problemi. 

 

Nel mese di aprile del 2016 un team di scienziati austriaci è però riuscito a utilizzare un computer quantistico per simulare le interazioni tra particelle subatomiche.

 

Motore atomico
I fisici dell’università di Mainz, in Germania, hanno realizzato il motore più piccolo del mondo. Il record è destinato a durare a lungo, visto che il loro motore è costituito da un solo atomo. Funziona convertendo una differenza di temperatura in lavoro meccanico: per ora il motore è in grado di spingere un singolo ione di calcio all’interno di uno speciale imbuto.

Gravimetro compatto
Un team di Glasgow, in Scozia, ha costruito un gravimetro trasportabile, compatto e preciso. Si tratta di uno strumento utilizzato per misurare la forza di gravità del pianeta con estrema precisione e che viene impiegato in geologia e nelle prospezioni petrolifere.
A differenza di quelli realizzati fino ad oggi, il gravimetro scozzese è molto piccolo (può essere trasportato da un drone) e poco costoso.

Il vicino più vicino
Si chiama Proxima B e secondo gli astrofisici è il pianeta abitabile più vicino: si trova nel sistema di Proxima Centauri, la stella più vicina al Sole.
Grande 1,3 volte la Terra, Proxima B potrebbe ospitare sulla sua superficie acqua allo stato liquido e, forse, la vita.

Risonanza quantistica
Chris Ballance e i colleghi dell’Università di Oxford sono riusciti a ricreare in laboratorio un fenomeno noto come “risonanza quantistica” tra due diversi tipi di ioni.

La ricerca è un punto di svolta fondamentale verso la realizzazione di computer quantistici particolarmente efficienti nello svolgere specifiche funzioni.

19 Dicembre 2016 | Rebecca Mantovani

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