Il MIT ha scoperto il segreto dell’invisibilità: gli atomi ultrafreddi

Un nuovo studio del MIT conferma che quando gli atomi vengono estremamente raffreddati e compressi, la loro capacità di disperdere la luce viene soppressa.

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a cura di Alessandro Crea

Un nuovo studio del MIT ha confermato che quando gli atomi vengono estremamente raffreddati e compressi, la loro capacità di disperdere la luce viene soppressa. Gli elettroni di un atomo sono disposti in gusci di energia. Ogni elettrone occupa una singola posizione e non può scendere a un livello inferiore se tutte le posizioni sono occupate. Questa proprietà fondamentale della fisica atomica è nota come principio di esclusione di Pauli e spiega la struttura del guscio degli atomi, la diversità della tavola periodica degli elementi e la stabilità dell'universo materiale. Ora, i fisici del MIT hanno osservato il principio di esclusione di Pauli, o blocco di Pauli, in un modo completamente nuovo, scoprendo che l'effetto può sopprimere il modo in cui una nuvola di atomi disperde la luce.

Normalmente, quando i fotoni di luce penetrano in una nuvola di atomi, i fotoni e gli atomi possono staccarsi l'un l'altro come palle da biliardo, disperdendo la luce in ogni direzione per irradiare luce e quindi rendere visibile la nube. Tuttavia, il team del MIT ha osservato che quando gli atomi sono superraffreddati e ultracompressi, l'effetto Pauli entra in gioco e le particelle hanno effettivamente meno spazio per disperdere la luce. I fotoni invece fluiscono attraverso, senza essere dispersi.

Nei loro esperimenti, i fisici hanno osservato questo effetto in una nuvola di atomi di litio. Man mano che venivano resi più freddi e più densi, gli atomi disperdevano meno luce e diventavano progressivamente più deboli. I ricercatori sospettano che se potessero spingere ulteriormente le condizioni, a temperature di zero assoluto,la nube diventerebbe del tutto invisibile. I risultati del team, riportati su Science, rappresentano la prima osservazione dell'effetto del blocco di Pauli sulla diffusione della luce da parte degli atomi. Questo effetto è stato previsto 30 anni fa, ma non osservato fino ad ora.