La luce solida cambierà il nostro futuro

Potrebbe la luce comportarsi come un solido? La risposta è sì, almeno secondo un team di ricercatori australiani. Non solo. “La luca solida sarà determinante per il futuro dell’uomo: lo aiuterà infatti a elaborare, costruire, la tecnologia di questo secolo e di quelli che verranno”. Parola del dottor Andrew Greentree della Scuola di Fisica dell’università di Melbourne, responsabile dello studio. Greentree e i suoi colleghi ipotizzano di poter creare strati di luce solida in laboratorio servendosi degli strumenti comuni utilizzati per lo studio dei vari stati della materia, liquido, solido e gassoso: il riferimento è, in particolare, a un substrato solido caratteristico, un “quantum control”, all’interno del quale risiedono dei fori che immagazzinano e immobilizzano le particelle della luce. “I fotoni della luce solida entrano in contatto con ogni altro fotone come fanno gli elettroni. Questo significa che noi possiamo controllare le particelle della luce, aprendo la strada per lo sviluppo di una nuova generazione di computer superpotenti – ammette Greentree –. Molti problemi della fisica quantistica sono oggi impossibili da risolvere per via di questo limite: la nostra incapacità di alterare lo stato dei fotoni. Ma la nostra teoria mostra che, in un sistema del genere, noi possiamo controllare e misurare le caratteristiche della luce solida, così come possiamo annotare i parametri fisici di un qualsiasi materiale in un qualsiasi stato della materia”. Lo studioso dice che i fotoni della luce normalmente non interagiscono con gli altri fotoni. Per essere precisi il comportamento dei fotoni nella materia è molto diverso da quello delle particelle cariche: la mancanza di carica elettrica rende impossibili collisioni elastiche e anelastiche con gli elettroni atomici di un particolare elemento. (Semmai le particelle della luce sono soggette ad altri fenomeni fisici come l’effetto fotoelettrico e l’effetto Compton”). Al contrario gli elettroni si respingono tra di loro con forza. Il team di esperti ha dunque dimostrato che si può dar vita a una “fase di transizione” dello stato fotonico, così da influenzare i fotoni a cambiare il loro stato, e imitare l’azione di una particella carica elettricamente: “Una fase di transizione ha luogo quando un corpo cambia il suo stato, la disposizione degli atomi nello spazio: l’esempio più palese è quello dell’acqua che diventa ghiaccio – ammette Jared Cole, collega di Greentree -. Solitamente i fotoni si muovono liberamente nello spazio, tuttavia, in certe circostanze, essi entrano in combutta, assumendo la disposizione che hanno gli atomi in un cristallo”. Lo scienziato afferma che le fasi di transizione sono molto importanti nella scienza e nella tecnologia, ma solo le più semplici fasi di transizione possono, attualmente, essere capite. Secondo Greentree gli effetti della luce solida nella fase di transizione mette insieme due correnti della fisica molto importanti e distanti tra loro: l’ottica e i principi di condensazione della materia. In questo modo si crea una sorta di nuova branca della fisica dalla quale potranno scaturire teorie innovative.