Astro News a cura di Piero Bianucci

  • 19/04/2016 - Orologio ultrapreciso: esperimento teorico fa emergere il principio di indeterminazione nel tempo

    Orologio ultrapreciso: esperimento teorico fa emergere il principio di indeterminazione nel tempo

    Orologio ultrapreciso: esperimento teorico fa emergere il principio di indeterminazione nel tempo

     

    Conosciamo dal 1927 il Principio di indeterminazione (o di incertezza) di Heisenberg, che pone su basi probabilistiche l’intera meccanica quantistica e, tra le altre cose, ci dice che è impossibile misurare con uguale precisione posizione ed energia di una particella. Ora un articolo di tre teorici italiani – Luciano Burderi, Università di Cagliari; Tiziana di Salvo e Rosario Iaria, Università di Palermo; insieme nella foto – tramite un suggestivo esperimento ideale giunge a identificare una analoga indeterminazione spazio-temporale. L’esperimento ideale parte dal tentativo di immaginare un orologio ultrapreciso e capace di suddividere il tempo in frazioni piccolissime. Questo orologio sarà necessariamente di natura quantistica e potrebbe essere una massa di materiale radioattivo abbastanza grande da generare un grandissimo numero di decadimenti al secondo, offrendo così una sorta di velocissimo ticchettio opportunamente registrato da un rivelatore. Per avere un ticchettio con frazioni di tempo piccole a piacere, è necessario avere una massa rilevante di materiale radioattivo, ma questa massa a sua volta influenza lo spaziotempo intorno a sé. Il limite a questo punto è dato dal collasso gravitazionale che il materiale radioattivo subirebbe in una concentrazione così alta da raggiungere il ticchettio ultraveloce richiesto. La conseguenza/conclusione è la dimensione dell’orologio, cioè della regione di spazio in cui si vuole misurare il tempo, e l’accuratezza della misura del tempo sono legate da una relazione di indeterminazione: non è infatti possibile determinare contemporaneamente le coordinate spaziali e temporali di un evento con accuratezza assoluta. L’esperimento ideale coinvolge la relatività, la meccanica quantistica e costanti come velocità della luce, gravitazione universale, costante di Planck e Pi greco. Cioè fondamenti della fisica appartenenti a teorie non ancora unificate (relatività e meccanica quantistica) e fa emergere la struttura granulare del tempo che emergerebbe quando ci si spinge alla scala di Planck nello spazio (10 alla meno 35 metri) e nel tempo (10 alla meno 43 secondi). L’articolo compare sulla rivista “Physical Review D.”

    Altre informazioni: http://arxiv.org/abs/1603.03723

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