L’acceleratore di ioni del Laboratorio Brookhaven Usa rivela un’immagine di un atomo come mai prima d’ora. Puoi persino vedere la differenza tra protoni e neutroni
L’ acceleratore relativistico di ioni pesanti (RHIC), che si trova presso il Brookhaven Laboratory negli Stati Uniti, è un sofisticato dispositivo in grado di accelerare gli ioni d’oro a una velocità prossima a quella della luce. I ricercatori hanno dimostrato come sia possibile ottenere dettagli precisi sulla disposizione di protoni e neutroni nell’oro utilizzando un tipo di interferenza quantistica mai testata prima in un esperimento. La tecnica ricorda la tomografia a emissione di positroni (PET) che i medici utilizzano per scansionare il cervello e altre parti anatomiche del corpo umano.
I dettagli dell’esperimento
Questo nuovo strumento apre la possibilità agli scienziati di osservare meglio il comportamento di protoni e neutroni (che formano i nuclei atomici) grazie all’entanglement quantistico delle particelle prodotto quando gli atomi d’oro si scontrano l’uno contro l’altro ad alta velocità. A scale così piccole nulla può essere osservato direttamente perché la luce stessa interferisce con l’osservazione. Tuttavia, se ricevono abbastanza energia, le onde luminose possono stimolare coppie di particelle che formano protoni e neutroni, come quark e antiquark.
Dettagli mai visti
Quando due nuclei si incrociano a una distanza di pochi raggi nucleari, il fotone di un nucleo può interagire attraverso una coppia virtuale quark-antiquark con i gluoni dell’altro nucleo (i gluoni mediano l’interazione forte, la forza che lega i quark all’interno dei protoni e neutroni). Ciò ha permesso agli scienziati di realizzare l’equivalente della prima osservazione sperimentale dell’entanglement tra particelle diverse, permettendoci di ottenere immagini così precise da poter perfino vedere la differenza tra neutroni e protoni all’interno del nucleo atomico.
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