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Un interferometro ultrapreciso ESPERIMENTO Un interferometro ultrapreciso Una nuova tecnologia consente misure eccezionali UN gruppo di ricercatori dell'Istituto di Tecnologia del Massachusetts (Mit) ha costruito il primo giroscopio mosso da un fascio d'atomi mediante un interferometro, realizzato con lo stesso procedimento séguito in ottica impiegando le onde luminose. L'impresa ha trovato il punto di partenza nella doppia natura di onda e corpuscolo, ritenuta prerogativa esclusiva della particella unitaria della luce, il fotone, sino a quando un grande fisico francese, Louis de Broglie, non dimostrò che detta doppia natura distingue tutte le particelle elementari e l'atomo stesso. Il primo interferometro ottico fu costruito dal fisico tedesco Albert Abraham Michelson nel 1881 per dimostrare la costanza della velocità della luce qualunque sia la sua direzione, rendendo con ciò immotivata la ipotesi dell'etere e mettendo la premessa alla teoria della relatività ristretta. L'interferometro è quindi nato quale strumento di estrema precisione per la misura di via via nuove grandezze fisiche; la sua elevata capacità di risoluzione consente, ad esempio, di distinguere oggetti distanti tra loro appena 10 Angstrom, ossia un miliardesimo di metro, o di misurare la lunghezza di un'onda luminosa e l'indice di rifrazione o il diametro di una stella remota la cui immagine appare puntiforme. Oltre alle accennate misure effettuabili in campo ottico, l'interferometro può essere utilizzato per misure riguardanti la dinamica, come la misura del moto di rotazione, ma a tal fine conviene seguire un diverso procedimento in cui il fotone viene sostituito dall'atomo ed è questa la non facile impresa portata a buon fine dall'equipe del Mit, costruendo un interferometro atomico. Il suo funzionamento è basato sulle modifiche che il moto di rotazione apporta al processo di interferenza dei due fasci d'onde impiegate; modifiche che danno la misura del moto di rotazione con una precisione che, a causa della comparativamente molto più grande massa, è propria di un interferometro cento miliardi di volte più sensibile, agli effetti inerziali, di quello dei procedimenti ottici. L'interferometro atomico del Mit è azionato da un getto di atomi di sodio dif fratto attraverso un primo reticolo di fenditure microscopiche, larghe 200 miliardesimi di metro; una seconda griglia ha quindi rifocalizzato il getto atomico attraverso una terza microstruttura dove si è formata l'immagine dell'interferenza. Il dispositivo realizzato è stato infine sospeso al soffitto e sottoposto a un movimento di rotazione. L'esperimento ha confermato in pieno le previsioni teoriche azionando con gli atomi un giroscopio di alta precisione. Un altro gruppo di ricercatori americani ha confermato l'alta sensibilità dell'interferometro atomico misurando la rotazione della Terra con la stessa precisione ottenibile con un laser di alta qualità. Mario Furasi La meccanica dei quanti applicata in Usa al moto di un giroscopio