Sapere Scienza

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NEWS - Materia & Energia

Un recente studio dell'Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISC) indica come sfruttare la perturbazione generata durante la misurazione di determinati sistemi fisici per realizzare minuscole macchine termiche in grado, per esempio, di raffreddare le unità fondamentali di informazione quantistica, i qubit, così come richiesto per l'effettivo funzionamento dei computer quantistici. Il lavoro è pubblicato su Physical Review Letters.

Il mondo dell'infinitamente piccolo è un territorio sconfinato da esplorare per la fisica delle particelle. Tanti sono i fenomeni ancora da spiegare che potrebbero aiutarci a rendere sempre più definito il quadro delle caratteristiche della materia. Poche settimane fa, nella rivista Nature, è stato pubblicato un lavoro che spiega uno dei segreti che gli scienziati hanno cercato di svelare per ben 35 anni: perché i quark si muovono più lentamente in atomi più grandi.

Un gruppo di ricerca dell'Istituto di Microelettronica e Microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Catania (CNR-IMM) coordinato da Alessandra Alberti e da Antonino La Magna, in collaborazione con gli scienziati dell'Istituto di nanotecnologia del CNR di Lecce (CNR-Nanotec) guidati da Silvia Colella, ha raggiunto un'importante innovazione nel campo del fotovoltaico ibrido a perovskite, grazie all'impiego dell'azoto. Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Energy Materials.

Pochi giorni fa è stato inaugurato ufficialmente l'impianto fotovoltaico di SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East), acceleratore di particelle dell'area mediorientale dedicato alle scienze sperimentali. La centrale è stata costruita nei pressi della JAEC (Jordan Atomic Energy Commission), a circa 30 chilometri dalla sorgente di radiazione di sincrotrone. L'energia prodotta sarà fornita da un impianto fotovoltaico in rete con una potenza erogata totale pari a 6,48 MW, la quale potrà soddisfare ampiamente i bisogni di SESAME per molti anni che, grazie a questa novità, sarà il primo grande complesso di acceleratori a essere alimentato completamente da energia rinnovabile.

Ha il nome della celebre protagonista di Star Wars, Padmé Amidala, la madre di Luke Skywalker e Leia Organa, e anche lui avrà a che fare con qualcosa di oscuro: non si tratterà di Darth Vader o della Morte Nera ma di una particolare particella. Stiamo parlando dell'esperimento PADME (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment) che studierà le interazioni prodotte da positroni accelerati all'energia di 550 MeV dall'acceleratore lineare (LINAC-LINear ACcelerator), dei Laboratori Nazionali di Frascati dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, alla ricerca della materia oscura. Inaugurato il 4 ottobre 2018, PADME potrebbe svelare per la prima volta l'esistenza di una "nuova forza" a cui sarebbe associata una particella chiamata fotone oscuro, grazie a un apparato di misura piccolo ma estremamente preciso, in grado di osservare la produzione del fotone oscuro in collisioni di antielettroni con gli elettroni del bersaglio.

Finalmente il momento è arrivato: dopo sei anni dalla sua scoperta, è stato possibile osservare il bosone di Higgs decadere in particelle fondamentali chiamate quark bassi (in inglese bottom quark). I risultati sono stati presentati ieri, presso il CERN di Ginevra, dai gruppi di ricerca degli esperimenti ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) e CMS (Compact Muon Solenoid) del Large Hadron Collider. I dati sembrano confermare l'ipotesi secondo la quale il campo quantistico dietro al bosone di Higgs conferisca massa al bottom quark.

Una delle maggiori sfide della scienza e della tecnologia è la ricerca diretta della materia oscura. L'esperimento XENON1T dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha permesso di raccogliere dei risultati incoraggianti, presentati al pubblico recentemente e sottomessi alla rivista Physics Review Letters. Cos'è la materia oscura e perché è così difficile studiarla? Scopriamolo insieme.

Una coppia di vortici quantizzati all'interno di un fluido di luce e materia può evolvere lungo traiettorie analoghe a quelle di due particelle puntiformi e interagenti: questo è descritto nello studio pubblicato su Nature Communications dai ricercatori dall'Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR-Nanotec) di Lecce, in collaborazione con la San Diego State University e le Università di Siviglia, Porto, Atene e del Massachusetts. Cosa sono i vortici quantizzati e quali potrebbero essere le loro applicazioni tecnologiche? Scopriamolo insieme.

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