Re: Oggi è la data ufficiale di morte della "scienza"
Inviato da ivan il 4/10/2013 14:06:46
Da le scienze on line
Citazione:
Riprodotto in laboratorio l'effetto lente gravitazionale
La deviazione di un raggio di luce in prossimità di un oggetto molto massiccio, prevista dalla teoria della relatività generale di Einstein e nota come effetto lente gravitazionale, è stata riprodotta per la prima volta in un chip fotonico, realizzato immergendo microsfere di polistirene in un substrato polimerico che funziona come guida d'onda planare. Il risultato potrà essere utile per chiarire alcuni aspetti dell relatività generale difficili da studiare in ambito teorico e trovare applicazione nelle celle fotovoltaiche (red)
Secondo la teoria della relatività generale formulata da Albert Einstein nel 1916, gli oggetti molto massicci curvano lo spazio-tempo attorno a loro, curvando anche i raggi di luce che passano nelle loro vicinanze. È l'effetto “lente gravitazionale” osservato per la prima volta dal fisico e astronomo Arthur Eddington durante l'eclissi di Sole del 1919 e in seguito verificato numerose altre volte in ambito astronomico, grazie alla rilevazione della deviazione di raggi di luce che provengono da sorgenti lontane rispetto alla Terra e che nel viaggio fino a noi devono attraversare campi gravitazionali di oggetti massicci, come per esempio una galassia o un ammasso di galassie.
Sulle pagine della rivista “Nature Photonics”, Hui Liu e colleghi dell'Università di Nanjing, in Cina, descrivono un chip fotonico integrato che riesce a confinare la luce in una guida d'onda microstrutturata sulla sua superficie, simulando perfettamente la deflessione del raggio di luce per effetto di una lente gravitazionale.
Per realizzare questo dispositivo, i ricercatori hanno sfruttato il fatto che ogni materiale trasparente è caratterizzato da un indice di rifrazione,* cioè un parametro che rappresenta una misura della deviazione che un raggio di luce sperimenta attraversando l'interfaccia tra l'aria e il materiale stesso. È grazie a questo fenomeno che, per esempio, percepiamo come “spezzato” un bastone conficcato sul fondo di uno stagno poco profondo e che emerge per metà dal pelo dell'acqua.
Ingegnerizzando opportunamente un materiale o più materiali accoppiati, le tecniche attuali consentono di ottenere una variazione continua dell'indice di rifrazione nella direzione lungo la quale si propaga la luce, producendo così una traiettoria luminosa curva.
Nel dispositivo di Liu e colleghi, questo risultato è stato ottenuto con microsfere di polistirene immerse in un substrato costituito da una guida d'onda piana di natura polimerica. Grazie a un fenomeno di tensione superficiale, la guida d'onda è distorta in prossimità delle microsfere, in modo da produrre una curvatura dei raggi di luce simile a quella causata nello spazio dalla deformazione della geometria dello spazio-tempo dovuta a oggetti astronomici massicci.
Il risultato è importante perché per la prima volta ha consentito di riprodurre artificialmente la soluzione delle equazioni di Einstein, da cui deriva la previsione teorica della curvatura dei raggi di luce, usando un modello ottico.
“Il dispositivo permette di chiarire fenomeni che riguardano la relatività generale e che sono estremamente difficili da studiare con osservazioni astronomiche dirette”, spiega Dentcho Genov della Louisana Tech University in Ruston, co-autore dello studio." Inoltre, la semplicità dell'esperimento, basato su microsfere immerse in una superficie plastica, illustra in modo splendido le idee della relatività generale. Infine, la possibilità di controllare così bene la curvatura della luce potrebbe avere notevoli applicazioni pratiche**, per esempio nella realizzazione di nuove celle fotovoltaiche”.
link articolo
* anche i gas caldi della corona solare o della periferia di una galassia hanno il loro bravo indice di rifrazione.
** ci sono già e da un pezzo pure; ad esempio i pesci arciere hanno la correzione del tiro ad indice di rifrazione già cablata nei circuiti hardware di base : http://youtu.be/fhBZ40jIo4Q
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Riprodotto in laboratorio l'effetto lente gravitazionale
La deviazione di un raggio di luce in prossimità di un oggetto molto massiccio, prevista dalla teoria della relatività generale di Einstein e nota come effetto lente gravitazionale, è stata riprodotta per la prima volta in un chip fotonico, realizzato immergendo microsfere di polistirene in un substrato polimerico che funziona come guida d'onda planare. Il risultato potrà essere utile per chiarire alcuni aspetti dell relatività generale difficili da studiare in ambito teorico e trovare applicazione nelle celle fotovoltaiche (red)
Secondo la teoria della relatività generale formulata da Albert Einstein nel 1916, gli oggetti molto massicci curvano lo spazio-tempo attorno a loro, curvando anche i raggi di luce che passano nelle loro vicinanze. È l'effetto “lente gravitazionale” osservato per la prima volta dal fisico e astronomo Arthur Eddington durante l'eclissi di Sole del 1919 e in seguito verificato numerose altre volte in ambito astronomico, grazie alla rilevazione della deviazione di raggi di luce che provengono da sorgenti lontane rispetto alla Terra e che nel viaggio fino a noi devono attraversare campi gravitazionali di oggetti massicci, come per esempio una galassia o un ammasso di galassie.
Sulle pagine della rivista “Nature Photonics”, Hui Liu e colleghi dell'Università di Nanjing, in Cina, descrivono un chip fotonico integrato che riesce a confinare la luce in una guida d'onda microstrutturata sulla sua superficie, simulando perfettamente la deflessione del raggio di luce per effetto di una lente gravitazionale.
Per realizzare questo dispositivo, i ricercatori hanno sfruttato il fatto che ogni materiale trasparente è caratterizzato da un indice di rifrazione,* cioè un parametro che rappresenta una misura della deviazione che un raggio di luce sperimenta attraversando l'interfaccia tra l'aria e il materiale stesso. È grazie a questo fenomeno che, per esempio, percepiamo come “spezzato” un bastone conficcato sul fondo di uno stagno poco profondo e che emerge per metà dal pelo dell'acqua.
Ingegnerizzando opportunamente un materiale o più materiali accoppiati, le tecniche attuali consentono di ottenere una variazione continua dell'indice di rifrazione nella direzione lungo la quale si propaga la luce, producendo così una traiettoria luminosa curva.
Nel dispositivo di Liu e colleghi, questo risultato è stato ottenuto con microsfere di polistirene immerse in un substrato costituito da una guida d'onda piana di natura polimerica. Grazie a un fenomeno di tensione superficiale, la guida d'onda è distorta in prossimità delle microsfere, in modo da produrre una curvatura dei raggi di luce simile a quella causata nello spazio dalla deformazione della geometria dello spazio-tempo dovuta a oggetti astronomici massicci.
Il risultato è importante perché per la prima volta ha consentito di riprodurre artificialmente la soluzione delle equazioni di Einstein, da cui deriva la previsione teorica della curvatura dei raggi di luce, usando un modello ottico.
“Il dispositivo permette di chiarire fenomeni che riguardano la relatività generale e che sono estremamente difficili da studiare con osservazioni astronomiche dirette”, spiega Dentcho Genov della Louisana Tech University in Ruston, co-autore dello studio." Inoltre, la semplicità dell'esperimento, basato su microsfere immerse in una superficie plastica, illustra in modo splendido le idee della relatività generale. Infine, la possibilità di controllare così bene la curvatura della luce potrebbe avere notevoli applicazioni pratiche**, per esempio nella realizzazione di nuove celle fotovoltaiche”.
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* anche i gas caldi della corona solare o della periferia di una galassia hanno il loro bravo indice di rifrazione.
** ci sono già e da un pezzo pure; ad esempio i pesci arciere hanno la correzione del tiro ad indice di rifrazione già cablata nei circuiti hardware di base : http://youtu.be/fhBZ40jIo4Q
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