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E’ possibile rallentare la velocità dei fotoni?

Scritto da Silvia Buda il 31.01.2015

La risposta è sì. A fare l’interessante scoperta è stato un gruppo di scienziati scozzesi che, proprio nell’anno dedicato alla luce, sono riusciti a rallentare la velocità dei fotoni, le particelle che compongono la luce.

Forma_della_luce_fotoni

Che cosa è accaduto in pratica? Gli scienziati sono riusciti a fare viaggiare i fotoni che, compongono singolarmente un fascio di luce, ad una velocità minore rispetto a quella della luce stessa. La ricerca, che è stata pubblicata su Science Express, consiste nel fare passare i fotoni attraverso una maschera, che ne ha rallentato la velocità in modo significativo.

E’ risaputo che la velocità della luce nello spazio è costante, la velocità con cui si propaga nel vuoto è pari a 299.792.458 m/s. Questo è uno degli assunti della fisica, una “legge certa” almeno fino a quando non sono intervenuti gli scienziati Jacquiline Romero, Daniel Giovannini e altri scienziati e fisici delle Università di Glasgow e Heriot-Watt che hanno, in un certo senso, messo in forse questo assunto.

L’esperimento è consistito nel prendere come esempio due fotoni. Il primo è stato lasciato libero di muoversi, o meglio di viaggiare, nel vuoto. Il secondo, invece, è stato fatto passare attraverso una specie di maschera, si trattava di un dispositivo a cristalli liquidi, controllato da un software.

Ciò ha comportato una deformazione ed un rallentamento della velocità del secondo fotone rispetto al primo che, invece, non avendo ostacoli da superare è risultato essere “il vincitore” ed ha mantenuto la sua velocità costante.

La novità della scoperta è stata quella di notare come il secondo fotone abbia accumulato lentezza rispetto al primo fotone. La sua velocità, infatti, è rimasta più lenta anche dopo aver attraversato l’ostacolo-maschera ed essere ritornato nel vuoto. Il secondo fotone è rimasto secondo in tutti i sensi ed è arrivato in ritardo di qualche milionesimo di metro rispetto al vincitore, il fotone numero uno.

Miles Padget, uno degli autori dello studio, ha commentato quanto segue “È proprio la deformazione imposta dalla maschera a rallentare le particelle una volta deciso il tipo di deformazione che vogliamo imporre, anche quando la luce non si trova più nella maschera, la velocità è comunque rallentata”. Ciò avviene per la duplice natura dei fotoni che si comportano sia come particelle che come onde, soggette alla deformazione, in questo caso specifico causata dalla maschera.

Per ora la scoperta fatta interessa solo la fisica di base, ma non si nega la possibilità che questo studio potrebbe avere anche degli impieghi pratici in futuro.

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