Questo effetto quantistico non è più impossibile: la teoria per provarlo

Nonostante sia ancora un campo in continua evoluzione e tra i più nuovi nel ramo della fisica, con soltanto un secolo di sviluppo alle spalle, la fisica quantistica rimane comunque fondamentale da studiare. La meccanica quantistica ha tante applicazioni anche nella tecnologia odierna. Ci sono però tante cose che è necessario sperimentare e provare.

Ci sono tanti effetti correlati alla meccanica quantistica che non è stato possibile provare per tanti motivi. Talvolta è perché viene richiesta una strumentazione ancora non disponibile; altre volte invece c'è la richiesta di un tempo infinitamente lungo. L'effetto Unruh è uno di quegli effetti quantistici teorizzati ma che non è possibile sperimentare dato che richiederebbe un tempo eccessivo per essere provato in modi apprezzabili dagli strumenti.

Scoperto nel 1976 da William Unruh, questo effetto fisico potrebbe però potrebbe essere riprodotto secondo una nota pubblicata su Physical Review Letters. Si può infatti stimolare l'effetto Unruh accelerando l'oggetto in presenza di una radiazione elettromagnetica, anche se in questo modo la luce impedirebbe una corretta rilevazione dell'effetto. Secondo alcuni fisici, però, il problema è aggirabile.

Non ci sono veri vuoti secondo le teorie quantistiche, con delle particelle subatomiche virtuali a coppie che fluttuano costantemente nell'esistenza prima di annichilirsi a vicenda. Secondo l'effetto di Unruh, questi oggetti con massa amplificano le fluttuazioni quantistiche mentre accelerano, riscaldandosi e creando un bagliore termico visibile. L'accelerazione però non abbastanza forte per produrre qualcosa di significativo, a meno che non si usino i fotoni che, passando attraverso un vuoto, incrementano la densità delle fluttuazioni quantistiche, rendendo possibile per un'altra particella accelerata subire l'effetto Unruh in modo apprezzabile.

Un atomo però può anche assorbire la luce - uno degli effetti di risonanza che la luce può avere su una particella - che viene usata per stimolare la radiazione di Unruh, incrementando la propria energia e portandola a livelli maggiori. Secondo la dottoranda all'università di Waterloo Barbara Soda, è possibile rendere un atomo invisibile a questa luce che viene sfruttata: in questo modo non verrà coperta la radiazione di Unruh rendendola rilevabile. Ciò è stato chiamato "trasparenza indotta da accelerazione".

L'autrice ha affermato che "mostriamo come, manipolando la traiettoria di una particella, possiamo essenzialmente eliminare l'effetto di risonanza." Il dottor Vivishek Sudihr del MIT è il co autore di questo studio, anche lui ha espresso un commento sulla teoria mentre sta lavorando a un modo per studiare questo fenomeno, implementando un'acceleratore di elettroni che, letti da un certo angolo, possano mostrare questo fenomeno: "Ora che abbiamo questo meccanismo che sembra amplificare statisticamente l'effetto tramite stimolazione, abbiamo in teoria aggiustato il collo di bottiglia principale di questo problema durato per 40 anni".

Il gruppo si sta quindi preparando a rendere teoria questa realtà. A proposito, sapevate che esiste una giornata della meccanica quantistica?