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Spazio e Scienze

Creato in laboratorio un wormhole che sposta campi magnetici

Un gruppi di ricercatori ha realizzato in laboratorio un wormhole che "può trasmettere un campo magnetico da un punto dello spazio ad un altro, attraverso un percorso che è magneticamente invisibile". Sembra un passaggio tratto da un romanzo di fantascienza, invece è l'affermazione di Jordi Prat-Camps, candidato al dottorato in fisica presso la Universitat Autònoma de Barcelona e co-autore di uno studio appena pubblicato su Nature.

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"Da un punto di vista magnetico il dispositivo si comporta come un tunnel spaziale, come se il campo magnetico fosse trasferito attraverso una dimensione speciale" ha aggiunto Prat-Camps.

Come abbiamo spiegato proprio ieri a proposito del motore a curvatura, l'idea dei wormhole (o tunnel spazio-temporali) è inclusa nelle teorie di Albert Einstein, che nel 1935 insieme al collega Nathan Rosen si rese conto che la teoria della relatività generale permetteva l'esistenza di "ponti" che avrebbero potuto collegare due punti diversi dello spazio-tempo. Per questo sono conosciuti anche come Ponti di Einstein-Rosen, e in loro sono riposte grandi speranze per i viaggi interplanetari.

Il problema di questa teoria è che finora nessuno ha trovato le prove dell'esistenza dei tunnel spazio temporali. I ricercatori spagnoli hanno spiegato che il nuovo tunnel spaziale non è un vero e proprio wormhole, ma piuttosto la realizzazione di un futuristico "mantello dell'invisibilità" che era stato proposto in uno studio del 2007 sulla rivista Physical Review Letters.

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In pratica si tratterebbe di un wormhole che nasconde le onde elettromagnetiche alla vista dall'esterno. Ai tempi della pubblicazione dello studio non era stato possibile concretizzarla perché erano necessari materiali estremamente difficili da lavorare.

Nel frattempo tuttavia si è scoperto che il materiale per realizzare un wormhole magnetico esiste già ed è anche relativamente semplice da trovare. Parliamo dei superconduttori, materiali che possono trasportare alti livelli di corrente, o di particelle cariche, ed espellono i campi magnetici presenti al loro interno.

Usando superconduttori il gruppo di lavoro ha progettato un oggetto a tre strati, costituito da due sfere concentriche con all'interno una spirale cilindrica. Lo strato interno trasmette essenzialmente un campo magnetico da un capo all'altro, mentre gli altri due nascondono l'esistenza stessa del campo.

Il cilindro interno è realizzato con un mu-metal, un materiale ferromagnetico che ha la caratteristica di essere altamente permeabile, per questo viene spesso impiegato per la schermatura dei dispositivi elettronici.

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C'è poi un guscio di otto centimetri costituito da un materiale superconduttore ad alta temperatura chiamato ossido di rame, ittrio e bario attorno al cilindro interno, che piega il campo magnetico che ha viaggiato all'interno. Lo strato esterno è realizzato con un altro mu-metal, ma composto di 150 pezzi tagliati e posizionati in modo tale da cancellare perfettamente la curvatura del campo magnetico. L'intero dispositivo è stato posto in un bagno di azoto liquido, perché ricordiamo che i superconduttori devono essere raffreddati a temperature inferiori a quella di transizione allo stato di superconduzione, detta anche temperatura critica, che è differente per ciascun materiale superconduttore.

Il risultato è che questo tunnel sposta il campo magnetico da un lato all'altro del cilindro in maniera che il transito sia invisibile. "Da un punto di vista magnetico, si il campo magnetico scompare a un'estremità del wormhole per poi apparire di nuovo all'altra estremità del tunnel spaziale" ha spiegato Prat a Science.

Matti Lassas, un matematico dell'Università di Helsinki che ha studiato i mantelli magnetici, definisce questa tecnologia come "un modo di ingannare le equazioni", però ammette che potrebbe comunque darci una migliore comprensione di come si comportano i materiali. Dal punto di vista pratico infatti, la dimostrazione mostra che è possibile schermare i campi magnetici in modo che non interferiscano l'uno con l'altro.

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MRI

Ecco che quindi si scopre un risvolto inaspettato, ossia che questa tecnologia potrebbe trovare applicazioni sulla Terra. Prat ha parlato per esempio delle apparecchiature per la risonanza magnetica (MRI), che utilizzano un magnete gigante e prevedono che i pazienti si sdraino all'interno di un tubo centrale per scattare le immagini diagnostiche. Sfruttando questa tecnica il dispositivo potrebbe incanalare un campo magnetico da un punto all'altro, in modo da poter posizionare il paziente lontano dal magnete e non obbligando le persone a stare in un ambiente claustrofobico.

Non solo: l'effetto di schermatura potrebbe consentire ai tecnici di costruire una risonanza magnetica che sfrutta sensori multipli, utilizzando diverse frequenze radio e analizzando diverse parti del corpo allo stesso tempo senza interferenze. Le varie frequenze potrebbero essere utilizzate per vedere più chiaramente parti dell'immagine del corpo che sono difficili da vedere quando il paziente è prono con le braccia lungo i fianchi.

Ovviamente bisognerà modificare la forma del dispositivo sperimentale (la sfera non è propriamente indicata), ma è fattibile. Ecco un altro esempio di come la ricerca scientifica possa (e spesso ha) ripercussioni positive sulla nostra vita sulla Terra.