Svolta nella spettroscopia nucleare: scoperta UCLA potrebbe ridefinire le costanti fondamentali

RomeUn team di fisici dell'UCLA ha scoperto un nuovo metodo per studiare i nuclei atomici. Utilizzando laser, sono riusciti a eccitare il nucleo di un atomo di torio. Questa tecnica potrebbe portare alla costruzione degli orologi atomici più precisi di sempre e consentire agli scienziati di misurare le costanti fondamentali con maggiore accuratezza.

Punti chiave:

• Il team dell'UCLA ha utilizzato laser per eccitare il nucleo di un atomo di torio.
• Questo potrebbe portare a orologi atomici più precisi.
• Costanti fondamentali come la costante di struttura fine potrebbero essere ridefinite.

Per quasi 50 anni, gli scienziati hanno cercato di utilizzare i laser per eccitare il nucleo di un atomo, ma gli elettroni intorno al nucleo solitamente reagiscono alla luce, rendendo il processo difficoltoso. Un team dell'UCLA, guidato dal Professor Eric Hudson, ha trovato una soluzione collocando gli atomi di torio all'interno di un cristallo trasparente contenente una grande quantità di fluoro. Il fluoro si lega fortemente con gli elettroni, impedendo loro di reagire al laser. Di conseguenza, più luce laser può raggiungere il nucleo.

Il nuovo metodo migliora significativamente la misurazione del tempo, della gravità e di altri ambiti. Anziché utilizzare gli elettroni come gli attuali orologi atomici, sfrutta neutroni e protoni, meno sensibili ai cambiamenti ambientali. Ciò rende le misurazioni molto più precise.

Esistono molte possibili applicazioni per un orologio nucleare a base di torio. Questo tipo di orologio sarebbe più piccolo, più resistente e più facile da trasportare rispetto agli orologi atomici attuali. Sarebbe anche più preciso di qualsiasi altro orologio mai realizzato. Un simile orologio potrebbe rivoluzionare la navigazione e la comunicazione nello spazio profondo. Inoltre, potrebbe aiutare gli scienziati a verificare se costanti come la costante di struttura fine rimangono invariabili nel tempo.

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Gli astronomi hanno ipotizzato che la costante di struttura fine possa variare in diverse regioni dell'universo o nel tempo. Questo nuovo metodo potrebbe essere il modo migliore per verificare questa teoria. Se confermata, potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione delle leggi fondamentali della fisica.

Lo studio pubblicato su Physical Review Letters ci avvicina a misurazioni estremamente accurate. Queste misurazioni potrebbero rivelare che fenomeni naturali ritenuti invariabili in realtà cambiano, trasformando così la nostra comprensione dell'universo.

Il team di Hudson ha dedicato 15 anni a questa ricerca. Hanno ottenuto progressi nel misurare con maggiore precisione il nucleo dell'atomo. Questi risultati potrebbero aiutarci a comprendere meglio la materia, l'energia e le leggi fondamentali dello spazio e del tempo.

La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation. Denise Caldwell, il capo provvisorio della Direzione delle Scienze Matematiche e Fisiche della NSF, ha affermato che misurazioni precise delle costanti fondamentali ci aiutano a comprendere meglio l'universo. Questa nuova tecnologia potrebbe avere un impatto significativo.

In sintesi, questa svolta nella spettroscopia nucleare non rappresenta solo un successo accademico. Ha applicazioni pratiche che potrebbero rivoluzionare la misurazione del tempo, la navigazione e le tecnologie di comunicazione. Inoltre, apre nuove prospettive per comprendere le costanti fondamentali della natura, potenzialmente trasformando la nostra visione dell'universo.