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Particelle quantistiche immortali

21.06.2019

Fisici teorici dell'Università Tecnica di Monaco e dell'Istituto di Fisica dei Sistemi Complessi. Max Planck ha scoperto che cose che sembrano impensabili nel mondo di tutti i giorni sono possibili a livello microscopico.

"Finora si presumeva che le quasiparticelle nei sistemi quantistici interagenti decadano dopo un certo tempo. Ora sappiamo che è vero il contrario: interazioni forti possono persino fermare completamente il decadimento", spiega Frank Pollmann, professore di fisica teorica dello stato solido al Technical Università di Monaco di Baviera. Un esempio di tali quasiparticelle è un fonone, un quanto di movimento vibrazionale degli atomi di cristallo.

Il concetto di quasiparticelle è stato inventato dal fisico e vincitore del premio Nobel Lev Davydovich Landau. Lo usò per descrivere gli stati collettivi di molte particelle o, più precisamente, le loro interazioni sotto l'influenza di forze elettriche o magnetiche. A causa di questa interazione, diverse particelle agiscono come una.

Da un punto di vista fisico, questa oscillazione è un'onda che si trasforma in materia, cosa che, secondo il dualismo quantistico particella-onda, è possibile. Pertanto, le quasiparticelle immortali non violano la seconda legge della termodinamica. La loro entropia rimane costante e il decadimento si interrompe.

Questa scoperta spiega anche i fenomeni che finora hanno sconcertato gli scienziati. I fisici sperimentali hanno misurato che il composto magnetico Ba3CoSB2O9 è notevolmente stabile. Le quasiparticelle magnetiche - i magnon - sono responsabili di questo. Altre quasi-particelle - i rotoni - assicurano che l'elio, che è un gas sulla superficie terrestre, allo zero assoluto diventi un liquido che può fluire indefinitamente.

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Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre 01.05.2024

Sempre più spesso sentiamo parlare di un aumento della quantità di detriti spaziali che circondano il nostro pianeta. Tuttavia, non sono solo i satelliti e i veicoli spaziali attivi a contribuire a questo problema, ma anche i detriti di vecchie missioni. Il crescente numero di satelliti lanciati da aziende come SpaceX crea non solo opportunità per lo sviluppo di Internet, ma anche gravi minacce alla sicurezza spaziale. Gli esperti stanno ora rivolgendo la loro attenzione alle potenziali implicazioni per il campo magnetico terrestre. Il dottor Jonathan McDowell del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian sottolinea che le aziende stanno rapidamente implementando costellazioni di satelliti e il numero di satelliti potrebbe crescere fino a 100 nel prossimo decennio. Il rapido sviluppo di queste armate cosmiche di satelliti può portare alla contaminazione dell'ambiente plasmatico terrestre con detriti pericolosi e una minaccia per la stabilità della magnetosfera. I detriti metallici dei razzi usati possono disturbare la ionosfera e la magnetosfera. Entrambi questi sistemi svolgono un ruolo chiave nella protezione e nel mantenimento dell'atmosfera ... >>

Solidificazione di sostanze sfuse 30.04.2024

Ci sono parecchi misteri nel mondo della scienza e uno di questi è lo strano comportamento dei materiali sfusi. Possono comportarsi come solidi ma improvvisamente trasformarsi in un liquido fluido. Questo fenomeno ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e forse ci stiamo finalmente avvicinando alla soluzione di questo mistero. Immagina la sabbia in una clessidra. Di solito scorre liberamente, ma in alcuni casi le sue particelle iniziano a rimanere bloccate, trasformandosi da liquido a solido. Questa transizione ha importanti implicazioni per molti settori, dalla produzione di farmaci all’edilizia. Ricercatori statunitensi hanno tentato di descrivere questo fenomeno e di avvicinarsi alla sua comprensione. Nello studio, gli scienziati hanno condotto simulazioni in laboratorio utilizzando i dati provenienti da sacchetti di perle di polistirolo. Hanno scoperto che le vibrazioni all’interno di questi insiemi avevano frequenze specifiche, il che significa che solo alcuni tipi di vibrazioni potevano viaggiare attraverso il materiale. Ricevuto ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Treno senza pilota da Deutsche Bahn e Siemens 14.10.2021

L'operatore ferroviario tedesco Deutsche Bahn e il gruppo industriale Siemens hanno presentato ad Amburgo un treno automatizzato senza pilota che seguirà le rotte della rete di treni ad alta velocità S-Bahn della città. Gli sviluppatori affermano che aderisce al programma in modo più accurato ed è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle soluzioni ferroviarie tradizionali.

Quattro di questi treni inizieranno a circolare sulla rete ferroviaria urbana ad alta velocità della S-Bahn già da dicembre, utilizzando l'infrastruttura ferroviaria esistente. Mentre altre grandi città come Parigi hanno già treni della metropolitana automatizzati o soluzioni monorotaia che circolano tra i terminal dell'aeroporto, la versione di Amburgo sarà la prima a utilizzare le stesse strade dei treni passeggeri convenzionali gestiti dai macchinisti.

Il progetto, descritto da Siemens e Deutsche Bahn come "il primo al mondo", fa parte di un piano da 60 milioni di dollari per modernizzare il sistema ferroviario ad alta velocità di Amburgo.

Il capo della Deutsche Bahn Richard Lutz ha già affermato che i treni automatizzati forniscono un servizio "più affidabile", senza la necessità di posare nemmeno un chilometro in più di nuovi binari. Siemens ritiene che i treni senza conducente trasportino circa il 30% in più di passeggeri, consentano notevoli risparmi sui costi (fino allo stesso 30%) e siano generalmente molto più puntuali.

Sebbene il treno sia controllato digitalmente e completamente automatizzato, il conducente sarà comunque presente in cabina durante il trasporto dei passeggeri in caso di emergenza.

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