{"id":534,"date":"2004-03-27T00:00:00","date_gmt":"2004-03-26T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"534","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/534\/","title":{"rendered":"Un saluto a tutto lo staff che si prodiga attivamente per questo sito!\r\nAvrei una curiosit&#038;agrave da chiederle, ho letto una notizia, ormai di qualche settimana fa, in cui si affermava che si &#038;egrave riusciti a raffreddare un gas ad una temperatura molto prossima allo zero assoluto. Ora, la mia domanda &#038;egrave questa, come mai si usa proprio un gas e non un qualsiasi altro materiale in un qualsiasi altro stato? &#038;Egrave un gas specifico tale per cui si riesce facilmente a raffreddarlo? E come fanno materialmente a raffreddarlo e a misurarne l&#8217;effettiva temperatura?"},"content":{"rendered":"<p>L&#8217;esperimento di raffreddamento cui fa riferimento la domanda riguarda uno dei tantissimi esperimenti che negli ultimi anni si stanno svolgendo riguardo un fenomeno interessantissimo di meccanica statistica quantistica: la <i>Condensazione di Bose-Einstein<\/i>.<\/p>\n<p>Questo fenomeno riguarda un solo tipo di sistemi quantistici, i sistemi bosonici. Bosoni sono tutte le particelle, o agglomerati di particelle, che hanno spin (momento angolare intrinseco) totale intero. Una caratteristica dei bosoni risiede nel fatto che a bassissime temperature queste particelle, anche se non interagenti, condensano energeticamente, portandosi tutte nello stesso stato, per cui si osserva la presenza di un singolo stato quantistico macroscopico.<\/p>\n<p>In questo tipo di studi viene usato un gas invece che un solido o un liquido perch\u00e9 l&#8217;obiettivo principale dell&#8217;esperimento \u00e8 studiare il comportamento del condensato e non raggiungere basse temperature. Quindi, per poter parlare di condensato di Bose-Einstein, le particelle coinvolte devono essere non interagenti o comunque poco interagenti, in modo che i fenomeni quantistici puri, quelli dovuti solo alla natura quantistica del sistema, siano predominanti rispetto alle interazioni. Se si avesse a che fare con un gas che a basse temperature diventa liquido o peggio solido (per esempio l&#8217;anidride carbonica), non si riuscirebbe ad evidenziare il comportamento del condensato, perch\u00e9 il comportamento del sistema sarebbe principalmente dettato dalla natura dello stato della materia (liquido o solido) che il sistema avrebbe raggiunto.<\/p>\n<p>Pertanto non tutti i gas sono adatti a questa serie di esperimenti, anche se esiste tutta una serie di gas, atomici e molecolari, che si prestano perfettamente a questo scopo. Resta inteso che la necessit\u00e0 di rivolgersi a questi gas che non liquefano riguarda solo la necessit\u00e0 di raggiungere lo stato di condesato di Bose-Einstein e non al raggiungimento della temperatura prossima allo zero assoluto.<\/p>\n<p>Le metodologie di raffreddamento sono moltissime, quella utilizzata in questi esperimenti che richiedono temperature molto vicine allo zero assoluto utilizza un fascio laser che in maniera molto complessa raffredda il gas: fondamentalmente si &#8220;sparano&#8221; dei singoli fotoni laser contro gli atomi in movimento, in modo che nell&#8217;urto l&#8217;atomo emerga pi\u00f9 lento, per cui, urto dopo urto, il gas si raffredda. Misurare la temperatura durante questo procedimento \u00e8 relativamente facile: conoscendo la temperatura iniziale del gas e l&#8217;energia dei fotoni incidenti, basta misurare l&#8217;energia dei fotoni che emergono dopo gli urti per sapere di quanto \u00e8 diminuita l&#8217;energia interna del gas e di conseguenza di quanto \u00e8 calata la temperatura del gas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":208,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"class_list":["post-534","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-termodinamica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/534","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/208"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=534"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/534\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=534"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=534"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=534"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}