Per studiare il vuoto quantistico e l’universo, nel laboratorio di atomi ultrafreddi del Pitaevskii Center for Bose-Einstein Condensation di Trento sono stati osservati per la prima volta dei fenomeni che possono far luce sui meccanismi che determinano la stabilità del nostro universo, con implicazioni molto importanti sui processi cosmologici.
Nella foto: la nascita della bolla avviene quando gli atomi ultrafreddi, come piccoli magneti preparati nello stato iniziale più energetico blu (falso vuoto), decadono nello stato rosso (vero vuoto).
In che tipo di vuoto si trova il nostro universo?
Secondo la fisica moderna, l’universo è il risultato dell’interazione tra particelle e campi e potrebbe trovarsi in una configurazione di equilibrio detta di “falso vuoto”, ovvero uno stato solo in parte stabile, caratterizzato da un livello di energia che non corrisponde al minimo assoluto possibile.
Questo permette, in linea teorica, la transizione verso livelli di energia minore, detti di vero vuoto. Questo processo prevede la formazione di “bolle” di vero vuoto all’interno del falso vuoto, in modo del tutto analogo alla formazione di gocce di liquido in un vapore raffreddato sotto il punto di condensazione.
Per indagare queste ipotesi, i ricercatori hanno preparato una “nuvola” di atomi ultrafreddi di sodio in uno stato iniziale che simula uno stato di falso vuoto. Hanno poi studiato dopo quanto tempo gli atomi cambiavano configurazione raggiungendo lo stato di vero vuoto.
La verifica sperimentale assume particolare rilevanza in quanto supera le conoscenze teoriche sviluppate fino a oggi.
I risultati ottenuti rappresentano un primo passo verso la validazione di teorie finora astratte.
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