Interessante esperimento sulla "massa negativa"

[Gaetano M.]

Allego un esperimento molto interessante (secondo me) sulla massa negativa: https://phys.org/news/2017-04-physic...tive-mass.html
La traduzione (salvo e&o):

Fisici creano la “massa negativa”

I fisici della Washington State University hanno creato un fluido con massa negativa, che è esattamente quello che sembra. Lo spingi, e, a differenza di ogni oggetto fisico nel mondo che conosciamo, non accelera nella direzione in cui è stato spinto. Accelera all'indietro.

Il fenomeno è raramente creato in condizioni di laboratorio e può essere utilizzato per esplorare alcuni dei concetti più impegnativi del cosmo, ha detto Michael Forbes, un WSU assistente professore di fisica e astronomia e un affiliato professore assistente presso l'Università di Washington. La ricerca appare oggi sulla rivista Physical Review Letters, dove viene descritto come un "suggerimento del redattore."

Ipoteticamente, la materia può avere massa negativa nello stesso senso che una carica elettrica può essere positiva o negativa. Le persone raramente pensano in questi termini, e il nostro mondo di tutti i giorni vede solo gli aspetti positivi della seconda legge del moto di Isaac Newton, in cui una forza è uguale alla massa di un oggetto per la sua accelerazione, cioè F = ma. In altre parole, se si spinge un oggetto, esso accelererà nella direzione in cui si sta spingendo. La massa accelererà nella direzione della forza.

"Questo è ciò che nella maggior parte delle cose siamo abituati a fare", ha detto Forbes, alludendo alla bizzarria in arrivo. "Con massa negativa, se si spinge qualcosa, questa accelera verso di voi."

Condizioni per la massa negativa

Lui e i suoi colleghi hanno creato le condizioni per la massa negativa raffreddando atomi di rubidio appena sopra lo zero assoluto, creando ciò che è noto come un condensato di Bose-Einstein. In questo stato, previsto da Satyendra Nath Bose e Albert Einstein, le particelle si muovono molto lentamente e, seguendo i principi della meccanica quantistica, si comportano come onde. Inoltre si sincronizzano e si muovono all'unisono come ciò che è conosciuto come “superfluido”, che scorre senza perdita di energia.

Guidati da Peter Engels, WSU professore di fisica e astronomia, i ricercatori al sesto piano di Webster Hall hanno creato queste condizioni utilizzando il laser per rallentare le particelle, rendendole più fredde, e permettendo, alle particelle di alta energia a caldo di fuggire come vapore, con un ulteriore raffreddamento del materiale.

I laser hanno intrappolato gli atomi in una ciotola che misura meno di un centinaio di micron di diametro. A questo punto il rubidio superfluido ha massa regolare. Rompere la ciotola permetterà al rubidio di uscire, espandendosi in modo che il rubidio nel centro spinge verso l'esterno.

Per creare massa negativa, i ricercatori hanno applicato un secondo insieme di laser che spinga gli atomi avanti e indietro, cambiando il loro spin. Ora, quando il rubidio si precipita fuori abbastanza velocemente, si comporta come se avesse massa negativa. "Una volta che si spinge, accelera all'indietro", ha detto Forbes, che fungeva da teorico Analizzando il sistema. "Sembra che il rubidio colpisca un muro invisibile."

Come evitare difetti di fondo

La tecnica utilizzata dai ricercatori WSU evita alcuni dei difetti di fondo riscontrati nei tentativi precedenti per capire la massa negativa.

"Quello che c’è di più qui è il solo controllo raffinato che abbiamo della natura di questa massa negativa, senza altre complicazioni", ha detto Forbes. La loro ricerca chiarisce, in termini di massa negativa, un comportamento simile visto in altri sistemi. Questo controllo aumentato fornisce ai ricercatori un nuovo strumento per progettare esperimenti per studiare fisica analoga in astrofisica, come stelle di neutroni, e fenomeni cosmologici, come buchi neri e energia oscura, casi in cui gli esperimenti sono impossibili. "Esso offre un altro ambiente per studiare un fenomeno fondamentale che è molto particolare ", ha detto Forbes.

Con la solita avvertenza: si accettano correzioni e suggerimenti