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Una forza quantistica legata allo spin degli elettroni è riuscita per la prima volta a produrre uno spostamento misurabile su un oggetto grande un centimetro. Detta così può sembrare una cosa piccola, quasi da laboratorio e basta. In realtà si tratta di un traguardo notevole per la fisica quantistica, perché porta un fenomeno nato nel mondo dell’infinitamente piccolo a lasciare un segno concreto su qualcosa che si può tenere tra le dita.
Il risultato arriva dal Giappone e più precisamente dall’Okinawa Institute of Science and Technology, dove un gruppo di ricercatori ha lavorato proprio su questo obiettivo. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Science Advances e descrive come la forza generata dallo spin sia stata sfruttata per muovere un corpo di dimensioni macroscopiche. Non un atomo e nemmeno una particella isolata, ma un oggetto vero e proprio.
Perché lo spin degli elettroni è così importante
Per capire la portata della notizia conviene fare un passo indietro. Lo spin è una proprietà intrinseca degli elettroni, una caratteristica che appartiene in tutto e per tutto al linguaggio della meccanica quantistica. Di solito i suoi effetti vengono osservati e studiati su scale minuscole, dove le regole della fisica classica smettono di funzionare come ci si aspetterebbe nella vita di tutti i giorni.
Ecco il punto centrale della scoperta. Il gruppo giapponese ha dimostrato che la forza quantistica associata a questa proprietà può tradursi in un effetto meccanico visibile e misurabile anche su qualcosa di molto più grande delle particelle coinvolte. Parliamo di un oggetto di un centimetro, una dimensione del tutto ordinaria per l’occhio umano ma enorme se confrontata con la scala a cui agisce normalmente lo spin.
Ed è proprio questo salto di scala a rendere il lavoro così interessante. Collegare il comportamento degli elettroni a uno spostamento concreto di un corpo macroscopico significa costruire un ponte tra due mondi che spesso vengono raccontati come separati. Da una parte l’universo quantistico con le sue regole controintuitive, dall’altra quello fatto di oggetti che si muovono, si spingono e si toccano.
Un traguardo per la ricerca made in Okinawa
La pubblicazione su Science Advances dà ulteriore peso al risultato, visto che si tratta di una delle riviste di riferimento per la comunità scientifica internazionale. L’esperimento condotto all’Okinawa Institute of Science and Technology viene descritto come il primo nel suo genere, cioè la prima volta in cui una forza legata allo spin degli elettroni riesce a generare un movimento rilevabile su un oggetto di queste dimensioni.
Il dettaglio che colpisce di più resta proprio la parola macroscopico. Finora fenomeni di questo tipo erano confinati in contesti molto ristretti, quasi invisibili se non attraverso strumenti estremamente sofisticati. Vedere invece uno spostamento misurabile su un corpo grande un centimetro cambia la prospettiva con cui si guarda a queste forze e al loro possibile impiego.
Il lavoro dei ricercatori giapponesi segna quindi un passaggio importante nel campo della fisica quantistica, perché dimostra sul piano sperimentale che lo spin degli elettroni può esercitare un’azione concreta ben oltre la scala atomica. Lo studio con tutti i dettagli dell’esperimento è stato reso pubblico attraverso le pagine di Science Advances.
Fonte: TecnoAndroid