giubbotti invernali Una misura atomica per la costante di gravitazione

piumino woolrich bambino Una misura atomica per la costante di gravitazione

Quest’anno ricorrono i 450 anni della nascita di Galileo e, per un fortunato ricorso della storia, lo studio della forza di gravit parla ancora toscano: nell’ambito dell’esperimento denominato MAGIA, Guglielmo Tino e colleghi dell’Universit di Firenze e dell nazionale di fisica nucleare (INFN) hanno infatti misurato con un metodo del tutto nuovo e con alta precisione il valore della costante di gravitazione universale. Il risultato descritto in un articolo su

La legge di gravit universale formulata da Newton afferma che due corpi dotati di massa risentono mutuamente di una forza attrattiva, diretta lungo la loro congiungente, che direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. La costante di proporzionalit la costante di gravitazione universale, indicata tradizionalmente con G.

I pianeti del sistema solare in orbita intorno al Sole: la struttura e la dinamica dei sistemi orbitanti dipendono dalla legge di gravitaizone universale ( JACOPIN / BSIP/BSIP/Corbis)Ma quanto vale esattamente G? Da pi di due secoli, molti fisici hanno misurato con vari metodi il valore di questa costante, a partire dallo storico esperimento di Henry Cavendish, del 1798, in cui fu usata una bilancia di torsione. Il suo valore tuttavia sempre sfuggito a una determinazione accurata. Neppure i pi aggiornati metodi e strumenti di misurazione disponibili negli ultimi anni hanno permesso di venire a capo del problema.

valore ufficiale del Committee on Data for Science and Technology (CODATA) ha ancora una notevole incertezza, perch le misurazioni effettuate in diversi laboratori danno valori che non sono tra loro consistenti: si tratta di un caso abbastanza raro nella scienza moderna spiega a Scienze il professor Tino, responsabile dell’esperimento. che chiaro che le misure sono afflitte da errori sistematici; le misurazioni

condotte finora peraltro sono tutte basate su forme pi o meno avanzate della bilancia di torsione di Cavendish, nel senso che misurano l gravitazionale di una massa macroscopica su una massa molto pi piccola

Il metodo utilizzato da Tino e colleghi nuovo, e si basa sulla tecnica d atomica. interferometro atomico l di un interferometro ottico,
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uno strumento molto utilizzato nella fisica sperimentale, in cui un fascio di luce separato in due sottofasci, che sono indirizzati lungo cammini ottici separati e poi ricomposti in un punto in cui si osserva il fenomeno dell’interferenza aggiunge Tino. nostro apparato ci che viene separata l’onda di materia, ovvero l’onda che in meccanica quantistica associata a una particella, nel caso specifico a un atomo; quindi non facciamo altro che separare in due l’onda materia di un atomo per poi osservarne la figura d’interferenza, che dipende dalla costante di gravitazione

Nell’apparato sperimentale di MAGIA, atomi di rubidio mantenuti alla temperatura di pochi milionesimi di grado sopra lo zero assoluto, vengono lanciati verso l’alto nel vuoto, grazie a un fascio laser, in una fontana atomica, e quindi risentono dell’attrazione gravitazionale della Terra. Quest’ultima viene tuttavia modificata per una quantit piccolissima, di una parte su 10 milioni, grazie a masse di tungsteno, denominate masse sorgenti.

nostro interferometro cos sensibile che si riesce a rilevare l’effetto delle masse sorgenti e a determinare G con elevata precisione, pari allo 0,
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015 per cento conclude Tino. tratta di un risultato che fornisce un’indicazione per il valore corretto di G e che potr aiutare a comprendere dove sono gli errori sistematici delle altre misure fine TESTO >