Gli scienziati hanno visto un comportamento quantico "spettrale" accadere agli oggetti a misura d'uomo, secondo un nuovo articolo.
I ricercatori hanno visto fluttuazioni quantistiche "calciare" oggetti di grandi dimensioni come gli specchi, spostandoli di un livello minimo ma uno abbastanza grande da misurare.
Tale comportamento è stato precedentemente previsto dai fisici quantistici. Ma non è mai stato misurato prima.
I movimenti sono il risultato del modo in cui l'universo è strutturato, se visti a livello della meccanica quantistica: i ricercatori lo descrivono come uno spazio "rumoroso", in cui le particelle si spostano continuamente dentro e fuori dall'esistenza, creando un fuzz di basso livello sempre.
Normalmente, quello sfondo di "rumore" quantico è troppo sottile per essere rilevato in oggetti visibili a misura d'uomo. Ma la nuova ricerca mostra che gli scienziati hanno finalmente rilevato quei movimenti, usando la nuova tecnologia per controllare quelle fluttuazioni.
I ricercatori del MIT LIGO Laboratory hanno visto che queste fluttuazioni potevano spostare un oggetto grande quanto uno specchio da 40 kg. Il movimento ha spinto i grandi specchi di una piccola quantità, come teoricamente previsto, permettendo agli scienziati di misurarli.
I ricercatori sono stati in grado di utilizzare attrezzature speciali chiamate spremiagrumi che hanno permesso loro di "manipolare" il rumore in modo da poterlo osservare meglio.
"La particolarità di questo esperimento è che abbiamo visto effetti quantici su qualcosa di grande come un essere umano", ha dichiarato Nergis Mavalvala, professore di marmo e capo associato del dipartimento di fisica del MIT, in una nota.
"Anche noi, ogni nanosecondo della nostra esistenza, siamo presi a calci, schiacciati da queste fluttuazioni quantistiche. È solo che il jitter della nostra esistenza, la nostra energia termica, è troppo grande perché queste fluttuazioni del vuoto quantico influenzino il nostro movimento in modo misurabile. Con LIGO specchi, abbiamo fatto tutto questo lavoro per isolarli dal movimento guidato termicamente e da altre forze, in modo che ora siano ancora abbastanza per essere presi a calci dalle fluttuazioni quantistiche e da questo popcorn spettrale dell'universo ".
Per vedere i cambiamenti, i ricercatori hanno usato l'apparecchiatura LIGO che è stata costruita per rilevare l'onda gravitazionale. Per fare ciò, i ricercatori hanno costruito due pezzi di equipaggiamento in diverse parti degli Stati Uniti che inviano luce lungo tunnel, dove rimbalza su uno specchio, e poi si riflette su dove è iniziato: gli specchi delle due strutture dovrebbero tornare al stesso punto allo stesso tempo, a meno che un'onda gravitazionale interrompa il loro viaggio.
Nel nuovo esperimento, i ricercatori hanno usato invece le misurazioni molto precise di quegli specchi e le insolite condizioni del rivelatore LIGO per misurare ogni possibile "calcio" quantico. Lo hanno fatto per osservare le fluttuazioni quantistiche all'interno dell'apparecchiatura e hanno osservato il movimento negli specchi.
"Questa fluttuazione quantistica della luce laser può causare una pressione di radiazione che può effettivamente colpire un oggetto", ha dichiarato Lee McCuller, ricercatore presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. "L'oggetto nel nostro caso è uno specchio di 40 chilogrammi, che è un miliardo di volte più pesante degli oggetti su nanoscala in cui altri gruppi hanno misurato questo effetto quantico."
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