frammento di vetro di soli 5 micron di diametro, sollevato nell'aria da laser da sotto. Questa trappola ottica è formata dall'equilibrio tra le forze del laser e la forza di gravità.
Un secolo dopo che Albert Einstein aveva detto che non saremmo mai in grado di osservare la velocità istantanea in minuscole particelle mentre si agitano in maniera random, quello che poi viene chiamato il moto Browniano, un fisico di nome Mark Raizen insieme al suo gruppo sono riusciti incredibilmente a ottenere proprio questo.
Le particelle browniane sono particelle che si muovono all’interno delle dinamiche descritte dal “moto browniano” Il moto Browniano altro non è che il moto disordinato delle particelle (dell’ordine del micrometro) presenti in fluidi o sospensioni fluide.
“Questa è la prima volta che osserviamo la velocità istantanea di una particella Browniana “spiega Raizen, professore di fisica all’Università di Texas. “Si tratta di una delle previsioni di Einstein che non fu mai messa alla prova. Lui stesso propose un test per osservare la velocità, nel 1907, ma concluse che l’esperimento sarebbe stato infattibile.”
Nel 1907, Einstein probabilmente non aveva previsto un tempo quando,come oggi, particelle microscopiche di vetro potessero essere intrappolate e sospese nell’area da “pinzette ottiche” fatte da raggi laser doppi. Ne poteva sapere che le vibrazioni ultrasoniche di un trasduttore a forma di piatto scuoterebbe quei frammenti di vetri nell’area per essere pinzati e misurati mentre si muovono in sospensione.
particelle browniane
La ricerca di Raizen, pubblicata nelle “Scienze”, è il primo caso di un osservazione diretta del teorema dell’equipartizione per particelle Browniane, uno dei pilastri della meccanica statistica. E’ anche un grande passo avanti nel senso di riuscire in futuro a raffreddare abbastanza i granelli di vetro fino ad uno stato in cui possono essere usati come oscillatori o sensori.
Il teorema dell’equipartizione dice che l’energia cinetica di una particella(cioè l’energia che quella particella possiede grazie al movimento), è determinata soltanto dlala sua temperatura, e non dalla grandezza o massa.
esempio 3d delle traiettorie seguite durante il moto Browniano
La ricerca di Raizen dimostra adesso che la teoria dell’equipartizione è vera per quanto riguarda le particelle Browniane; in questo caso, frammenti di vetro larghi 3 micrometri.
Raizen sostiene che lui insieme ai suoi colleghi adesso è in grado di spingere i limiti oltre, muovendo la particella più vicina ad uno stato quantistico per le osservazioni future.
“Abbiamo osservato con successo la velocità istantanea in particelle Browniane”spiega Raizen,” In qualche modo, stiamo chiudendo le porte su questo problema nella fisica. Ma stiamo apprendo nello stesso momento una porta ben più grande per test futuri del teorema dell’equipartizione a livello quantistico. “
Ed è li, a livello quantistico, che Raizen si aspetta che la teoria andrà in frantumi, portando a nuovi grandi problemi e soluzioni riguardo alla meccanica quantistica di piccole particelle composte da molti atomi.
Ovviamente Einstein aveva torto soltanto riguardo alla sua previsione che questi erano fenomeni inosservabili. Le sue considerazioni riguardo al modo delle particelle browniane rimangono salde. Anche se la tecnologia di oggi ci offre la possibilità di indagare in moltissime cose che per i fisici teorici dell’inizio del 900 erano soltanto supposizioni teoriche.
http://www.utexas.edu/news/2010/05/20/brownian_particles_research/
Fonte: http://link2universe.wordpress.com/2010 ... browniane/