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L'esistenza di una quinta forza non è confermata

15.09.2019

Il fatto che l'universo espanda costantemente i suoi confini è noto agli scienziati da molto tempo, ma i dati del telescopio spaziale Hubble, ottenuti negli anni '1990, indicano che l'espansione dell'universo sta avvenendo ora molto più velocemente che nel lontano passato. Questo fatto fece molto rumore all'epoca, costringendo gli scienziati a rivedere e ricostruire tutti i modelli dell'universo. Calcoli dei modelli aggiornati suggeriti ai fisici sull'esistenza di qualche energia sconosciuta nello spazio, che è proprio responsabile dell'accelerazione dell'espansione dell'Universo. Questa energia era chiamata "energia oscura" e ora, diversi decenni dopo, abbiamo solo una vaga idea della sua vera natura.

Una delle possibili spiegazioni del fenomeno dell'energia oscura è l'assunzione che questa energia sia una quinta forza fondamentale che agisce sulla materia insieme alle forze di gravità, all'elettromagnetismo, alle interazioni nucleari forti e deboli. E di recente, un gruppo di ricercatori dell'Imperial College di Londra ha deciso di testare a fondo questa teoria utilizzando un esperimento con un singolo atomo.

Lo scopo di questo esperimento era indagare la domanda, questa quinta forza si indebolisce con un aumento della quantità di materia coinvolta nella sua formazione? Questo è l'esatto opposto della forza di gravità, che aumenta con la massa della materia. Se così fosse, allora ci si aspetterebbe forti manifestazioni della quinta forza nel vuoto cosmico e il suo indebolimento vicino ad accumuli di materia anche non molto grandi, come i pianeti.

Per testare tutto ciò, gli scienziati hanno utilizzato quello che viene chiamato un interferometro atomico, in grado di rilevare e misurare eventuali forze aggiuntive che agiscono su un singolo atomo. L'esperimento ha utilizzato una camera all'interno della quale è stato creato un vuoto di profondità molto elevata. All'interno di questa camera a vuoto c'era una sfera di metallo e nella parte superiore della camera c'era un dispositivo che mandava i singoli atomi in caduta libera. La presenza di una qualsiasi quinta forza provocherebbe un piccolo cambiamento nella traiettoria di caduta dell'atomo nel momento in cui l'atomo si trova vicino alla sfera di metallo.

Tuttavia, nei dati raccolti durante l'esperimento, non è stato trovato nulla riguardo al cambiamento nella traiettoria della caduta degli atomi e altre prove dell'esistenza della quinta forza fondamentale. Ciò significa che i fisici possono eliminare un'intera classe di modelli di quinta forza dell'energia oscura e concentrarsi su altri modelli più promettenti che spiegano questo fenomeno.

Uno dei punti di forza di questo esperimento è la sua semplicità. "È piuttosto insolito che siamo in grado di imparare qualcosa di nuovo sulla struttura dell'universo utilizzando un allestimento che si trova su un tavolo in una delle cantine di Londra", afferma Ed Hinds, professore presso il Dipartimento di Fisica dell'Imperial College di Londra.

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Trasmissione di dati spaziali mediante un laser 31.05.2023

Un team di ricercatori della NASA, MIT, Terran Orbital e la stazione di terra Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA ha stabilito un record per la trasmissione di dati a una stazione terrestre utilizzando comunicazioni laser. Il satellite è stato in grado di trasmettere dati a una velocità di 200 Gbps.

Con tali indicatori, puoi trasferire più di 2 terabyte di dati in un passaggio di 5 minuti sulla stazione di terra. La comunicazione è fornita dal sistema TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD), situato a un'altitudine di circa 530 km sopra la superficie terrestre.

Situato a bordo del satellite Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) della NASA, TBIRD è stato lanciato in orbita come parte della missione congiunta SpaceX Transporter-5 il 25 maggio 2022. Il satellite PTD-3 pesa circa 12 kg e il suo carico utile TBIRD non è più grande di una scatola di fazzoletti.

Lanciato nello spazio lo scorso maggio, il laser ha raggiunto una velocità di downlink di 100 Gb/s entro giugno con un ricevitore a terra in California. Questo era 100 volte più veloce di Internet ad alta velocità nella maggior parte delle città e più di 1000 volte più veloce dei collegamenti radio tradizionalmente utilizzati per ricevere dati dai satelliti.

Le reti di dati più veloci sulla Terra sono generalmente basate su comunicazioni in fibra laser. Tuttavia, l'Internet laser ad alta velocità per i satelliti non esiste ancora. Le agenzie spaziali e gli operatori di satelliti commerciali utilizzano più spesso le comunicazioni radio.

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