Un team di fisici tutto italiano, a 100 anni dalla formulazione delle equazioni della teoria della relatività generale, ha misurato in maniera diretta la curvatura del campo gravitazionale, grazie a un nuovo sensore quantistico basato sull’uso di tre interferometri atomici posizionati in modo da misurare simultaneamente l’effetto di una massa sulla curvatura del campo gravitazionale.
«Gli interferometri atomici sono legati alla natura duale, corpuscolare e ondulatoria, delle particelle descritte dalla meccanica quantistica – commenta Guglielmo Tino, ricercatore INFN e ordinario di Fisica della materia presso l’Ateneo fiorentino – così come in un interferometro ottico un’onda luminosa viene separata e ricombinata, anche gli atomi in certe condizioni possono essere trattati come onde ed essere divisi in più parti che si propagano separatamente e vengono riflesse e ricombinate».
«Per fare ciò – conclude il ricercatore – però è necessario, come avviene nell’esperimento MAGIA, rallentare gli atomi da una velocità di alcuni km/s, tipica di un gas a temperatura ambiente, fino a velocità di pochi mm/s, corrispondente a temperature bassissime, di qualche miliardesimo di grado Kelvin. E’ tramite la luce laser che gli atomi possono essere raffreddati e “intrappolati”, mantenendoli a velocità così ridotte».
L’esperimento Magia (Misura Accurata di G mediante Interferometria Atomica) e’ condotto da INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e Laboratorio Europeo di Spettroscopia non Lineare (Lens) dell’Universita’ di Firenze.
La curvatura può anche essere utile per mappare la gravità sulla terra, per trovare strutture geologiche sepolte e serbatoi di petrolio. Anche se le variazioni di densità sono piccole, la curvatura può alterare drasticamente se la variazione di densità è brusca.