Un team di ricercatori ha recentemente raggiunto un traguardo significativo nel campo della fisica quantistica, osservando per la prima volta in laboratorio un fenomeno affascinante definito “pioggia quantica”. Questo fenomeno si manifesta attraverso piccole gocce di fluido ultrafreddo che si comportano in modo simile a gocce d’acqua che si frantumano su una superficie di vetro, ma avviene nel regno invisibile della meccanica quantistica.
L’esperimento, condotto da scienziati provenienti da Spagna e Italia, ha coinvolto un gas ultrafreddo composto da isotopi di potassio e rubidio. Quando si raggiungono temperature vicine allo zero assoluto, le particelle di questo gas non agiscono più come singoli atomi. Si uniscono formando una nube indistinta, governata da leggi quantistiche. All’interno di questa nube, si formano delle goccioline, denominate “droplet quantici”, che mostrano comportamenti simili a quelli dei liquidi classici, ma con una fisica completamente innovativa.
I ricercatori sono stati in grado di osservare queste gocce per un periodo di decine di millisecondi, un intervallo di tempo considerevole nel contesto della fisica quantistica. Iniettando il fluido in una guida d’onda che limita il movimento delle gocce, queste ultime si sono spezzate in una successione ordinata di frammenti, dando vita a quella che è stata definita una vera e propria “pioggia quantica”. Le dimensioni e le forme delle gocce variano in base a piccole fluttuazioni energetiche all’interno del gas, influenzate da un fenomeno noto come correzione di Lee-Huang-Yang.
Fino ad oggi, la stabilità Plateau–Rayleigh era stata osservata solo in liquidi tradizionali, come le gocce di pioggia, ma mai in gas atomici quantistici. Grazie a questo studio, recentemente pubblicato su Physical Review Letters, è stata finalmente documentata questa nuova scoperta, che apre a nuove possibilità di ricerca e comprensione nel campo della fisica quantistica.