Niente è veramente niente. Un po’ paradossale, certo, ma vero. Tutto ciò a cui ci riferiamo come “vuoto”, “privo” o “non contenente nulla” in effetti, contiene qualcosa. Una quantità incredibilmente piccola di qualcosa, la quantità più piccola che possiamo ottenere.
Di solito, nella vita di tutti i giorni, la definizione precisa di “niente” non ha molta importanza: “funzionalmente nulla” è abbastanza buono. Ma quando si fanno esperimenti o si costruiscono oggetti in camere a vuoto, la definizione precisa di ciò che costituisce “niente” è molto importante. Quegli ultimi pezzetti rimasti di “qualcosa” nella camera creano pressione, ed essere sicuri di sapere esattamente quanta pressione è incredibilmente importante per gli scienziati.
Pertanto, disporre di un metodo affidabile per la misurazione di quantità estremamente piccole di inquinanti nel vuoto è una priorità assoluta. Così, negli ultimi sette anni, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno sviluppato un sistema chiamato CAVS, che sta per standard del vuoto atomico freddo, per misurare queste minuscole pressioni. Secondo loro, questo potrebbe diventare lo “standard primario” per effettuare misurazioni incredibilmente precise senza bisogno di essere calibrato.
Recentemente hanno pubblicato un documento che conferma tutto: CAVS non solo soddisfa lo standard di riferimento delle misurazioni di pressione ultra-bassa, ma supera le capacità dei sistemi di misurazione della pressione più tradizionali. “Questo è il risultato finale“, ha detto la fisica del NIST Julia Scherschligt in un comunicato stampa. “Abbiamo avuto numerosi sviluppi positivi in passato. Ma questo conferma il fatto che il nostro standard dell’atomo freddo è veramente uno standard”.
La tecnica utilizza un gas molto freddo (litio o rubidio) intrappolato in un campo magnetico. Il gas viene quindi colpito da un laser, che lo rende fluorescente, e i ricercatori possono dire esattamente come possono gli atomi essere intrappolati nel campo magnetico dalla luminosità della risposta fluorescente al laser.
Quindi, il dispositivo di misurazione contenente l’intero sistema viene posto nel vuoto. Quando qualche atomo rimasto nella camera del “nulla” colpisce gli atomi intrappolati, gli atomi intrappolati vengono liberati dal campo magnetico. Ciò fa sì che il campione complessivo intrappolato brilli un po’ meno intensamente e consenta ai ricercatori di misurare esattamente quanti atomi rimangono in collisione e, quindi, quanta pressione stanno producendo.
“Il lavoro pesante necessario per sostenere uno di questi dispositivi standard classici è enorme“, ha affermato Scherschligt. “Lo sforzo compiuto per raggiungere questo obiettivo ha davvero fatto capire il punto dell’intero esperimento, ovvero che CAVS fornisce un’elevata precisione in una forma molto più semplice“.
Il dispositivo funziona così bene che sarà in grado di misurare non solo i livelli di “nulla” che dobbiamo raggiungere ora, ma quelli di cui avremo bisogno – secondo un comunicato stampa – per la “futura produzione di chip e la prossima generazione di chip”.
“Niente” rimane fondamentale per testare e sviluppare alcuni “qualcosa” molto interessanti e quanto meglio possiamo misurarlo, tanto meglio sarà.
