Sapere Scienza

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NEWS - Materia & Energia

Sono passati 7 anni da quando il bosone di Higgs è stato rilevato all'interno dell'acceleratore di particelle LHC, il Large Hadron Collider. Ora si sta cercando di costruire un successore di LHC, più grande - un tunnel circolare di 100 chilometri, contro i 27 del suo predecessore - per avere uno strumento in grado di raggiungere una precisione maggiore ed effettuare nuove misure per continuare l'avventura verso una nuova fisica. Un articolo di recente pubblicato su Quanta magazine discute dei misteri non ancora svelati legati al bosone di Higgs e dell'utilità di un nuovo acceleratore.

Il trascorrere del tempo può essere quasi un'ossessione per alcuni di noi. Quante volte avremmo voluto possedere il controllo del suo fluire, avremmo desiderato tornare indietro? Il passare di anni, mesi, settimane, giorni, ore, secondi, ci interessa e i suoi effetti li osserviamo prima di tutto riflessi davanti allo specchio. Tutto questo è scientificamente spiegabile con quella che viene definita la freccia del tempo, la progressione da ordine a disordine. Le direzione di questa freccia non può essere modificata, per questo motivo non potremo mai cancellare le nostre rughe o riportare alla forma originaria una tazza rotta. O ci sbagliamo? Un team internazionale di ricercatori ha svolto un nuovo esperimento, esaminando se in natura sia possibile tornare indietro nel tempo spontaneamente e hanno cercato anche di farlo artificialmente, con i qubit di un computer quantistico.

Se materia e antimateria sono equivalenti, perché il nostro universo è composto esclusivamente di materia? Un passo avanti per rispondere a questa domanda fondamentale, che da decenni sta tenendo impegnati i fisici di tutto il mondo, arriva oggi grazie al lavoro di un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Bologna e della sezione bolognese dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

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.

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