Il gatto di Schrodinger nello spazio
Il progetto QOFES ("Quantum optomechanics for fundamental experiments in space") ha analizzato il regime tra il mondo classico e quantico sfruttando l'ambiente della microgravità dello spazio. Le famose Leggi di spostamento di Newton, fondamenta della meccanica classica, sono completamente deterministiche e si basano sugli studi degli oggetti macroscopici. Conoscendo la posizione e la velocità di una particella in ogni dato momento, è possibile calcolare tutte le posizioni passate e future. Due secoli dopo, l'equazione d'onda di Schrodinger per la materia è stata presa in considerazione per osservazioni relative alla doppia natura particella-onda della luce e della materia. Essa descrive una traiettoria della particella come densità probabile e rappresenta la base della meccanica quantica. La meccanica quantica e la teoria generale della relatività di Einstein entrano in conflitto quando si tratta del concetto di sovrapposizione della prima. La meccanica quantica afferma che un oggetto possa trovarsi in due stati alla volta ma la relatività afferma che un oggetto è forzato ad adottare uno stato o l'altro. La teoria quantica è stata ben testata e confermata con un'elevata precisione su piccola scala con fotoni dove la gravità non è trascurabile. Deve essere mostrata con più oggetti di grandi dimensioni per essere generalmente vera. Il progetto QOFES si è impegnato a far sì che ciò avvenga. Gli scienziati hanno sviluppato un protocollo, la proposta MAQRO, per testare la sovrapposizione quantica nello spazio. Esso sfrutta le nanosfere fatte levitare in potenziali di intrappolamento ottico e l'ambiente di microgravità dello spazio. L'esperimento consente la verifica di oggetti su scala più grande. Elimina inoltre la limitazione del supporto meccanico dell'oggetto e favorisce un ambiente in cui la gravità non è trascurabile. La proposta stessa, insieme ad indagini teoriche di attuabilità, alla definizione dei requisiti tecnici e ai risultati dei primi esperimenti prova-di-principio hanno portato finora a sei pubblicazioni e al diffuso interesse pubblico. Più recentemente, è stato formato un consorzio MAQRO internazionale per preparare la proposta ufficiale MAQRO per il finanziamento dal programma di visione cosmica dell'ESA (Agenzia spaziale europea). QOFES ha spianato la strada a ciò che potrebbe essere uno dei più importanti esperimenti nella fisica. Il lavoro ha inoltre consolidato il ruolo dominante dell'Europa negli esperimenti spaziali che riveleranno la fondamentale natura fisica dell'Universo.
Parole chiave
Gatto di Schrodinger, spazio, meccanica quantica, Teoria generale della relatività, optomeccanica quantica, optomeccanica, microgravità, sovrapposizione, sovrapposizione quantica, nanosfere, fisica, esperimenti spaziali
