{"id":339679,"date":"2024-05-09T15:31:30","date_gmt":"2024-05-09T13:31:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/?p=339679"},"modified":"2024-05-09T15:57:23","modified_gmt":"2024-05-09T13:57:23","slug":"a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico\/","title":{"rendered":"A Sesto Fiorentino si studiano le nuvole con il Simulatore quantistico"},"content":{"rendered":"

Perch\u00e8 piove? Come si formano le nuvole?<\/strong> A Sesto Fiorentino<\/strong> \u00e8 stato realizzato un innovativo esperimento<\/strong> con un simulatore quantistico<\/strong> che ha permesso di fare luce su uno dei pi\u00f9 affascinanti e complessi fenomeni della fisica: la cosiddetta instabilit\u00e0 di Kelvin-Helmholtz<\/strong>, un fenomeno fluidodinamico che gioca un ruolo fondamentale nell’insorgere delle turbolenze atmosferiche.<\/strong><\/p>\n

Autori del progetto un team internazionale<\/strong> di ricerca formato dall’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche di Sesto Fiorentino<\/strong> (Cnr-Ino) e dall\u2019Universit\u00e0 di Firenze <\/strong>(Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non lineare e Dipartimento di Fisica), in collaborazione con studiosi e studiose dell\u2019Universit\u00e0 di Trieste<\/strong> nonch\u00e9 dell’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Ulsan in Corea del Sud<\/strong> e del Dipartimento di Fisica dell\u2019Universit\u00e0 dei Paesi Baschi<\/strong>.<\/p>\n

L\u2019esperimento, i cui risultati sono pubblicati sulla rivista Nature Physics,<\/em><\/strong> ha permesso di riprodurre le dinamiche di interazione tra due superfluidi di atomi ultrafreddi di litio<\/strong> (raffreddati cio\u00e8 a temperature prossime allo zero assoluto, ovvero -273\u00b0C) grazie a un simulatore quantistico atomico<\/strong>, un dispositivo progettato per studiare e simulare fenomeni quantistici della materia in maniera estremamente controllata.<\/p>\n

Per la prima volta, \u00e8 stato testato l\u2019utilizzo di tali dispositivi per lo studio di fenomeni fluidodinamici in condizioni estreme,<\/strong> che risultano estremamente difficili da studiare attraverso convenzionali tecniche numeriche.<\/p>\n

\u201cAbbiamo preparato e messo in contatto due anelli superfluidi concentrici e contro-rotanti, una configurazione che in fluidi classici darebbe luogo all\u2019instabilit\u00e0 di Kelvin-Helmholtz\u201d, <\/em>racconta Diego Hernandez Rajkov, associato al Cnr-Ino e dottorando del Laboratorio LENS dell\u2019Universit\u00e0 degli studi di Firenze. <\/strong>\u201cQuindi, abbiamo osservato la formazione di un anello di vortici quantizzati che gradualmente perde stabilit\u00e0, e frammentandosi d\u00e0 origine a una dinamica complessa, in cui i vortici interagiscono e disturbano il flusso superfluido sottostante, influenzandosi a vicenda. Attraverso l’osservazione del moto dei vortici, siamo stati in grado di identificare le leggi di scala alla base di questo fenomeno, riscontrando una coerenza con le leggi dell’instabilit\u00e0 di Kelvin-Helmholtz\u201d.<\/em><\/p>\n

Il fenomeno noto in fisica come instabilit\u00e0 di Kelvin-Helmholtz<\/strong> deve il suo nome ai due studiosi Lord Kelvin e Hermann von Helmholtz,<\/strong> che alla fine del XIX secolo osservarono come fluidi di diversa densit\u00e0 e messi in moto relativo siano soggetti a perturbazioni di tipo ondoso<\/strong> alla loro interfaccia, che evolvono rapidamente in strutture vorticose di grandi dimensioni.<\/p>\n

Si tratta di un fenomeno e ampiamente diffuso, dall’atmosfera all’oceano alle nuvole \u2013<\/strong> si pensi alle particolari formazioni nuvolose che assomigliano a grandi cavalloni,<\/strong> conosciute come \u201cnuvole di Kelvin-Helmholtz\u201d-<\/em><\/strong> e persino in contesti astrofisici, come nelle atmosfere stellari o nelle nebulose. E\u2019 inoltre uno dei principali meccanismi attraverso il quale il moto di un fluido diventa turbolento, ovvero irregolare e caotico.<\/strong><\/p>\n

Francesco Marino, primo ricercatore del Cnr-Ino<\/strong> e coautore della ricerca, commenta: \u201cQuesti risultati stabiliscono una connessione diretta tra fluidi classici e quantistici, suggerendo un’interpretazione possibile della dinamica dei vortici quantizzati come manifestazione dell’instabilit\u00e0 del fluido sottostante. Allo stesso tempo, offrono una visione dell’instabilit\u00e0 classica come fenomeno emergente, originato dal moto collettivo dei vortici che agiscono sia come sorgenti che come rivelatori di questa dinamica\u201d.<\/em><\/p>\n

\u201cIl nostro lavoro conferma le enormi potenzialit\u00e0 della simulazione quantistica con atomi ultrafreddi, in linea con la visione di Richard Feynman, anche per lo studio di fenomeni fluidodinamici quantistici e potrebbe portare a nuove scoperte e applicazioni in campi come la fisica dei fluidi, la meteorologia, la geofisica e la biologia\u201d<\/em>, conclude Giacomo Roati, dirigente di ricerca del Cnr-Ino e coordinatore del team sperimentale.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Lo studio dei fenomeni fluidodinamici potrebbe portare a nuove scoperte e applicazioni in campi come la fisica dei fluidi, la meteorologia, la geofisica e la biologia<\/p>\n","protected":false},"author":525,"featured_media":339680,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[475],"tags":[6458],"class_list":["post-339679","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-innovazione","tag-sesto-fiorentino"],"acf":[],"yoast_head":"\nA Sesto Fiorentino si studiano le nuvole con il Simulatore quantistico - intoscana<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Lo studio dei fenomeni fluidodinamici quantistici potrebbe portare a nuove scoperte e applicazioni in campi come la meteorologia\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"A Sesto Fiorentino si studiano le nuvole con il Simulatore quantistico\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Lo studio dei fenomeni fluidodinamici quantistici potrebbe portare a nuove scoperte e applicazioni in campi come la meteorologia\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"intoscana\" \/>\n<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/intoscana.it\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2024-05-09T13:31:30+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2024-05-09T13:57:23+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/www.intoscana.it\/wp-content\/uploads\/prevedere-il-tempo-nuvole-previsioni-del-tempo.jpg.webp\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1200\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"628\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/webp\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"Redazione\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:creator\" content=\"@intoscana\" \/>\n<meta name=\"twitter:site\" content=\"@intoscana\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Written by\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Redazione\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Est. reading time\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"4 minuti\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico\/\",\"url\":\"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/a-sesto-fiorentino-si-studiano-le-nuvole-con-il-simulatore-quantistico\/\",\"name\":\"A Sesto Fiorentino si studiano le nuvole con il Simulatore quantistico - 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