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Un video della Disney (e uno di Fisica)
Lo Stregatto quantistico ha sorriso agli scienziati
Lo Stregatto quantistico ha sorriso agli scienziati
Un gruppo di ricercatori della Vienna University of Technology ha compiuto nel 2013 uno studio che ha portato all’osservazione di un fenomeno chiamato “Stregatto quantistico”. Non è uno scherzo. Si chiama proprio così, come il gatto del Cheshire di Alice nel Paese delle Meraviglie (nella versione disneyana), che si smaterializzava lasciando visibile solo il sorriso. Nel 2010 il “Gatto del Cheshire quantistico” fu teorizzato da Jeff Tollksen: ora gli studiosi hanno scoperto che esiste. Cioè che è possibile separare la massa di una particella dalle sue proprietà fisiche. O meglio: un quanto, la particella più piccola e non divisibile che esista, può separarsi dal suo spin, il momento angolare che descrive il verso della sua rotazione. Il corpo del gatto, che sarebbe la massa delle particelle, si separa per un po’ dal sorriso, cioè dallo spin, per poi tornare a ricongiungersi.
L’esperimento. Gli studiosi hanno utilizzato la tecnica dell’interferometria a neutroni (i neutroni sono le particelle di carica neutra presenti nel nucleo degli atomi, insieme ai protoni, ndr). Un fascio di neutroni è stato scomposto in due sottofasci, il primo costituito da particelle aventi spin orientato nello stesso verso della propagazione, il secondo costituito da particelle con spin orientato nel verso opposto. Il percorso seguito dai due sottofasci all’interno dell’interferometro è diverso, ma viene ricombinato poco prima che i neutroni siano sottoposti a un filtro. La post–selezione, così è chiamato questo passaggio, lascia passare soltanto i neutroni della prima sottofascia. I ricercatori hanno però osservato che, se si introduce un magnete a intercettare i neutroni del secondo sottofascio, lo spin della prima sottofascia si modifica leggermente, comportandosi dunque in modo indipendente rispetto alla particella, che prosegue lungo la direzione di propagazione.
Il gatto di Schrödinger. I gatti non sono estranei alla storia della fisica. L’illustre predecessore dello Stregatto è il gatto di Edwin Schrödinger. Si tratta di un paradosso con cui lo scienziato ha spiegato un concetto della fisica quantistica, quello per cui ogni misura influenza il fenomeno misurato, fino a determinarlo. Se un gatto viene chiuso in una scatola con un dispositivo in grado di rilasciare un veleno letale, non possiamo sapere se il felino è vivo o morto fino a quando non apriremo la scatola. In altre parole, è la nostra osservazione che decreterà la morte dell’animale. Fino a quel momento, il gatto non sarà né vivo né morto, perché non siamo in grado di dire se è sopravvissuto o meno.
