Nei laboratori dell’Università di Firenze si realizza il primo test sperimentale in collaborazione con INFN e altri istituti italiani e stranieri.

Galileo Galilei dimostrò che tutti  i corpi materiali  cadono  nel vuoto,  cioè senza qualunque effetto di attrito, con la stessa accelerazione, indipendentemente dalla loro massa. Tale  fenomeno è la  conseguenza diretta dell’equivalenza tra massa gravitazionale e massa inerziale.

Cioè tutti i corpi cadono allo stesso modo . Ora lo storico esperimento di Galileo sulla caduta dei gravi dalla torre di Pisa , viene rivisitato e sperimentato nel linguaggio della fisica quantistica.

Questa volta però non sono piume o palle di cannone a cadere con la medesima velocità, ma utilizzando l’interferometria atomica i ricercatori hanno fatto cadere atomi di rubidio raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto con luce laser e verificato che atomi in stati quantistici diversi cadono allo stesso modo, raggiungendo una precisione estremamente elevata.

Il principio di equivalenza della relatività generale di Einstein che implica l’equivalenza tra la massa inerziale e la massa gravitazionale viene quindi confermato anche nel sistema quantistico.

Lo dimostra, per la prima volta, il test sperimentale realizzato nei laboratori del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Firenze dal team internazionale di ricercatori dell’esperimento Magia advanced guidato da Guglielmo Tino. I risultati del test sono stati pubblicati sull’ultimo numero della rivista scientifica Nature Communications .

Il principio di equivalenza di Einstein è alla base della relatività generale e ha un’importanza fondamentale per la comprensione della gravità e dello spazio-tempo.

In particolare,  nell’esperimento si è riusciti per la prima volta a misurare l’accelerazione di gravità per atomi in stati quantistici detti di sovrapposizione, ossia analoghi a quelli che portano al paradosso del ‘gatto di Schroedinger’.

Verificare il principio di equivalenza per sistemi descritti dalla fisica quantistica ha implicazioni molto profonde , perché ancora oggi non si riesce a comprendere e descrivere teoricamente le relazioni tra questa e la fisica gravitazionale.

Riuscire a misurare con altissima precisione la gravità permetterà di sviluppare nuovi sensori basati su tecnologie quantistiche per applicazioni in diversi campi, come lo studio del moto del magma nei vulcani per prevedere le eruzioni, lo studio dei possibili precursori dei terremoti o la ricerca di giacimenti minerari.

Fonte:Università degli Studi di Firenze

Carlo Screti

 

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