Un recente studio pubblicato su Nature Physics getta nuova luce su un fenomeno a lungo teorizzato, con una sorprendente connessione artistica. I cieli vorticosi del capolavoro di Van Gogh, ‘Notte Stellata’, non sono solo un’espressione di genio artistico, ma sembrano riflettere i complessi schemi della turbolenza quantistica. Scienziati dell’Università Metropolitana di Osaka e del Korea Advanced Institute of Science and Technology, guidati da Hiromitsu Takeuchi, hanno per la prima volta osservato con successo la stabilità quantistica di Kelvin-Helmholtz (KHI).
Osservazione di un fenomeno mai visto
La KHI è un fenomeno classico della dinamica dei fluidi, in cui onde e vortici si formano al confine tra due fluidi che si muovono a velocità diverse. Per osservare questo effetto in un contesto quantistico, i ricercatori hanno raffreddato gas di litio a temperature vicine allo zero assoluto, creando un condensato di Bose-Einstein multicomponente, un tipo di superfluido. Facendo scorrere i due fluidi a velocità differenti, hanno notato che, all’interfaccia, si generavano vortici peculiari.
La “Luna” di Van Gogh
Questi vortici non erano ordinari, ma erano governati dalle leggi della meccanica quantistica e della topologia, prendendo la forma di skyrmioni frazionari eccentrici (EFS). Questi sono difetti topologici a forma di mezzaluna, che secondo il team di ricerca, ricordano in modo sorprendente la grande luna crescente nel dipinto di Van Gogh. La scoperta è significativa, poiché gli skyrmioni, precedentemente osservati solo in materiali magnetici, sono al centro dell’interesse per le loro potenziali applicazioni nella spintronica e nei dispositivi di memoria. Trovare un nuovo tipo di skyrmione in un superfluido apre la strada a nuove frontiere tecnologiche e a una più profonda comprensione dei sistemi quantistici.
Prospettive future
Gli scienziati ora mirano a perfezionare le loro misurazioni per testare le previsioni del XIX secolo sulla lunghezza d’onda e la frequenza delle onde generate dalla KHI. La speranza è di esplorare ulteriormente se strutture simili agli EFS possano esistere in altri sistemi, sfidando le attuali classificazioni topologiche e aprendo nuovi interrogativi nel mondo della fisica quantistica.
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