Gli scienziati creano la luce dal nulla, questo studio mostra come manipolare il tempo e lo spazio per ottenerla
I ricercatori dell'Università di Rostock e dell'Università di Birmingham hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature Photonics, aprendo interessanti possibilità per le tecnologie future.
In una scoperta che sembra quasi una magia, gli scienziati hanno scoperto un modo per creare lampi di luce che sembrano provenire dal nulla e scompaiono in modo altrettanto misterioso. Ma non si tratta di un trucco: è il risultato di un ripensamento su come il tempo stesso possa plasmare le leggi della fisica.
Il tempo è sempre stato la dimensione più strana. Mentre possiamo muoverci liberamente nello spazio, il tempo si muove solo in avanti. Questa “freccia del tempo” è stata notoriamente descritta dall'astrofisico britannico Sir Arthur Eddington quasi un secolo fa.
Tuttavia, nonostante la sua unicità, il tempo ha tradizionalmente ricevuto meno attenzione in fisica rispetto allo spazio. Questa situazione sta iniziando a cambiare. Recenti studi sui “cristalli spazio-temporali” - strutture che ripetono schemi sia nello spazio che nel tempo - hanno ispirato gli scienziati a pensare in modo diverso al ruolo del tempo.
La natura unidirezionale del tempo potrebbe portare a effetti fisici completamente nuovi?
Questa nuova ricerca risponde a questa domanda con un deciso “sì”. Attraverso esperimenti accuratamente progettati, il team di ricercatori è riuscito a far apparire la luce in un singolo, esatto momento nello spazio e nel tempo.
Ma queste esplosioni di luce non sono casuali. Seguono profondi principi matematici, noti come topologia. La professoressa Hannah Price, dell'Università di Birmingham, spiega che la topologia, sebbene astratta, stabilisce regole che governano il comportamento fisico. Grazie a queste regole matematiche, i lampi di luce sono straordinariamente stabili.
Questa luce, a differenza di quella normale, è più stabile
Poiché il tempo si muove solo in avanti, questi eventi speciali sono naturalmente protetti dai disturbi esterni, come i cambiamenti casuali nell'esperimento o la luce vagante. Il dottor Joshua Feis di Rostock ha osservato che questo tipo di stabilità è rara; la maggior parte degli stati di luce conosciuti sono facilmente disturbati da fattori esterni.
Il dottor Sebastian Weidemann ha aggiunto che questa protezione integrata potrebbe essere estremamente utile nelle applicazioni del mondo reale, come il miglioramento dei sistemi di imaging, delle comunicazioni e delle tecnologie laser.
La scoperta dimostra che, trattando il tempo come qualcosa di più di un semplice sfondo e combinandolo con le potenti idee della topologia, gli scienziati possono scoprire fenomeni completamente nuovi. Ci ricorda che anche in campi ben esplorati come la fisica, ci sono ancora tesori nascosti che aspettano di essere scoperti.
Fonte della notizia
Joshua Feis, Sebastian Weidemann, Tom Sheppard, Hannah M. Price & Alexander Szameit. Space-time-topological events in photonic quantum walks. Nature Photonics (2025).