venerdì 24 Maggio 2024

Gli scienziati hanno creato la molecola più fredda mai registrata e con un legame chimico davvero strano

2 mesi ago

Scienza: La Creazione della Molecola più Fredda mai Registrata

Un gruppo di scienziati ha recentemente introdotto nel mondo scientifico una molecola a quattro atomi senza precedenti: la più fredda mai creata fino ad oggi.

Il team di ricerca ha prodotto questa molecola insolita, composta da sodio e potassio con un legame chimico straordinario, a una temperatura di 134 nanokelvin, appena sopra lo zero assoluto. La scoperta è stata pubblicata il 31 gennaio sulla prestigiosa rivista scientifica Natura.

Importanza dei Sistemi Ultrafreddi

I sistemi ultrafreddi rivestono una fondamentale importanza nello studio del comportamento quantistico, poiché a basse temperature prevale la meccanica quantistica, che regola il mondo delle particelle subatomiche. Queste configurazioni consentono ai ricercatori di manipolare l’energia delle particelle con precisione per condurre simulazioni quantistiche, che permettono di modellare sistemi ancora poco compresi. L’analisi del comportamento quantistico in molecole ultrafredde potrebbe in futuro contribuire alla comprensione delle proprietà fondamentali per lo sviluppo di superconduttori ad alta temperatura.

Complessità dei Sistemi Ultrafreddi

Un problema fondamentale è il compromesso tra la complessità del sistema ultrafreddo e la sua capacità di catturare l’intera gamma di comportamenti interessanti dei sistemi quantistici. La sfida consiste nel trovare un equilibrio tra la complessità necessaria per stimolare fenomeni quantistici di interesse e la praticità sperimentale.

Secondo il ricercatore di ottica quantistica Bause Romano dell’Università di Groningen, nei Paesi Bassi, l’enorme numero di stati quantistici presenti in una molecola comporta sfide uniche rispetto agli atomi o ioni più standard.

Metodi di Raffreddamento Innovativi

Nel nuovo studio, il fisico Tao Shi dell’Accademia cinese delle scienze, insieme a collaboratori internazionali, ha implementato un processo di raffreddamento in più fasi, iniziando con il raffreddamento laser per generare le molecole ultrafredde.

Questo processo sfrutta l’utilizzo di raggi laser che bombardano un atomo in movimento da diverse direzioni. L’assorbimento della luce da parte dell’atomo lo porta a uno stato quantico eccitato, consentendo il successivo rilascio di calore e la creazione delle molecole ultrafredde.

Scoperte rivoluzionarie nel mondo della fisica quantistica

Un team di ricercatori ha recentemente compiuto un importante passo avanti nel campo della fisica quantistica, riuscendo a creare un nuovo tipo di molecola ultrafredda a quattro atomi.

La sfida delle molecole ultrafredde

L’obiettivo era quello di raffreddare una molecola fino a 134 nanokelvin, un compito che si è rivelato estremamente complesso a causa delle difficoltà tecniche legate al riscaldamento degli atomi durante il processo di associazione.

La soluzione delle microonde controllate

Utilizzando microonde controllate con precisione, il team è riuscito a superare il problema dell’aggregazione delle molecole, creando con successo una molecola a quattro atomi di NaK.

Vantaggi e potenzialità della nuova scoperta

Questa molecola a quattro atomi rappresenta un’enorme innovazione, con un legame centrale 1.000 volte più lungo rispetto ai legami atomici tradizionali. Le potenzialità di questa scoperta sono ampie e includono possibili applicazioni nei superconduttori ad alta temperatura e nei materiali per batterie al litio.

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