Il posto più freddo dell’universo

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Il posto più freddo dell’universo non è in qualche remota ed esotica regione del cosmo ma, come la NASA ci racconta in una news del 20 dicembre, è molto più vicino a noi.
L’articolo con un irrinunciabile gioco di parole è stato intitolato “the coolest experiment in the universe”, per chi non avesse dimestichezza con l’inglese cool vuol dire freddo, ma nel linguaggio corrente equivale al nostro “figo”, dunque il titolo si può leggere come “l’esperimento più freddo” ma anche “l’esperimento più figo”, stiamo infatti parlando non di un posto naturale ma del Cold Atom Laboratory della NASA, un nuovo modulo scientifico della ISS (stazione spaziale internazionale) lanciato in orbita il 21 maggio di quest’anno.
Nel CAL vengono create nuvole di atomi a temperature di poche frazioni di grado sopra lo zero assoluto (-273,15 °C) per confronto si pensi che le temperature in Antartide toccano i -85°C e sulla faccia nascosta della Luna i -173ºC, ma persino la temperatura dello spazio è più alta, perché il cosmo è permeato dalla radiazione cosmica di fondo a microonde che è un residuo del Big Bang e al momento (diminuisce man mano che l’universo si espande e si raffredda) è circa 2,725K (gradi Kelvin, un grado Kelvin equivale a un grado Celsius ma si inizia a contare dallo zero assoluto) portando quindi la temperatura dello spazio vuoto a circa -270°C, dunque a quanto ne sappiamo il Cold Atom Laboratory è il posto più freddo dell’universo.



Durante il primo anno di attività del CAL è previsto che lo utilizzeranno cinque diversi team, tre esperimenti sono già in corso.
Ma perché gli scienziati raffreddano atomi a questa temperatura così estrema? Ricordate vero che la temperatura non è altro che la misura del moto di atomi e molecole? Gli atomi a temperatura ambiente si muovono velocissimi, gli atomi ultra freddi nel CAL si muovono 200000 (duecentomila) volte più lenti, del resto per zero assoluto si intende la temperatura a cui sono praticamente fermi e come abbiamo detto nel CAL siamo solo poche frazioni di grado sopra, i fisici possono quindi svolgere esperimenti di fisica fondamentale sia sulla natura degli stessi atomi che su nuovi modi di usarli per investigare altri fenomeni. Sulla Terra non sarebbe impossibile raggiungere le stesse temperature, ma la gravità tende a far cadere gli atomi dando agli scienziati solo frazioni di secondo per osservarli,  si può tentare di sospenderli in campi magnetici ma questo ne ostacola il movimento naturale, ecco perché il CAL con la sua temperatura bassissima ma anche la naturale microgravità dovuta al trovarsi nello spazio si rivela un laboratorio unico al mondo per questo tipo di esperimenti.
Nell’articolo la NASA indica anche le numerose sfide tecnologiche che la realizzazione del CAL ha presentato, per dirne qualcuna: molte delle tecnologie impiegate non erano mai state realizzate per lo spazio,  il CAL è stato inviato sulla ISS in due moduli separati da assemblare, ma allo stesso tempo si tratta di un modulo che viene operato remotamente dalla Terra e quindi è stato disegnato come un apparato chiuso, infine le parti degli apparati che svolgono lo stesso compito sulla Terra si sono rivelate troppo fragili per resistere alle sollecitazioni di un lancio in orbita “rompendosi in modi mai visti prima” e hanno richiesto di essere ridisegnate.

Roberto Todini

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