LA "NUOVA FISICA": LEZ. - N. 6

COMPLETAMENTO DEL SISTEMA DI EQUAZIONI DI MAXWELL , CREAZIONE DEL SISTEMA EQUIVALENTE IN MECCANICA E DIMOSTRAZIONE DEL LORO PERFETTO PARALLELISMO.

del Dott. Giuseppe Cotellessa

Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 del Dott. Giuseppe Cotellessa, che è un procedimento fisico-matematico che unifica energia-spazio-tempo in un unico grafico tridimensionale per 'interpretazione oggettiva della realtà, ha consentito una delle prime applicazioni teoriche per sviluppare l'approfondimento dei concetti di base della meccanica classica. Cosciente dell'importanza di numerosi e basilari concetti da esporre nel modo più semplice possibile, anche per i non esperti, si  comunque cercato di semplificare al meglio. Quando si fa vera ricerca i risultati a cui si giunge sono imprevedibili e,  spesso,  si commettono errori. Nei miei studi ho anche lasciato traccia del faticoso e difficile lavoro che gradualmente mi ha portato, comunque, a migliorare e a raggiungere risultati che ritengo importanti.

Un famoso detto latino recita più o meno così: “quando conosci bene l’argomento, non disperare perche’ vedrai che le parole per spiegarlo prima poi arriveranno alla tua bocca” ; in questo caso alla penna/tastiera.

dunque:

Mondo meccanico

A scuola tutti ricordano che esistono due differenti modalità per ricavare il valore dell'accelerazione di gravità:

g = f/m

dove f =d(q)/dt

dove q è la quantità di moto.

da cui a =dv/dt

versione dinamica

g = Gm/r2

Fortunatamente i due valori ottenuti con modalità diverse coincidono.

La grandezza di quantità di moto è stata un incubo per gli esami in quanto non aveva apparentemente significato fisico ma funzionava. E' stato come accettare una verità senza capire perchè era valida.

Sono trascorsi tanti anni, ma non si è progredito per risolvere questo misterioso enigma.

Finalmente oggi, forse questo mistero  stato risolto:

Secondo la visione della fisica ufficiale classica nel mondo meccanico esiste solo un campo gravitazionale, quello generato da un corpo di massa m statico.

Secondo la visione originale del Dott. Giuseppe Cotellessa ci sono tre campi gravitazionali.

1) Il primo coincide con quello classico dovuto ad un corpo di massa statico.

2) il secondo è un concetto veramente rivoluzionario non solo nel campo meccanico ma anche in quello elettrico

Se si applica il teorema di Gauss nell’elettrostatica si ottiene che l'integrale del flusso del campo gravitazione in una superficie chiusa è uguale alla massa, come nel campo elettrico è uguale alla carica (tranne la costante dielettrica nel vuoto).

In fisica nessuno ci ha pensato( ne’ nel del campo elettrico ne’ in quello gravitazionale) di calcolare il flusso secondo il metodo di Gauss quando si ha una sorgente di carica q o di massa m in movimento con velocità costante v. Quindi senza fare nessun calcolo con dimostrazioni complicate e lunghe pagine intere conosco già il risultato: per il campo meccanico sarà mv (famosa quantità di moto di cui finalmente ho compreso il significato fisico); per il caso del campo elettrico sarà in modo analogo qv ottenuto con lo stesso ragionamento seguito nel campo meccanico. Nello sviluppo del suo sistema di equazioni Maxwell non ha mai lontanamente sospettato l'esistenza e l'importanza della quantità di moto elettrica.

felettrica = d(qv)/dt

in modo simile a

fmeccanica = d(mv)/dt

Eppure questa grandezza di quantità di moto elettrica è importante ed ovviamente utilizzata.

Basta considerare la forza di Lorentz

fLorentz =qvB

qv che cos'è se non la quantità di moto elettrica?

Anche in meccanica c'è una forza equivalente alla forza di Lorentz, 

intuita per primo dal Dott. Giuseppe Cotellessa da anni e denominata come forza rotazionale indotta.

Tutti sperimentiamo, quando pedaliamo in bicicletta, una quantità di moto mv mentre le nostre ruote generano una velocità angolare ω che è perpendicolare al piano di rotazione delle ruote stesse.

FCotellessa =mvω

dall'uguaglianza

mv2/r = mvω

si ricava

r = v/ω

La forza che ci sorregge quando andiamo in bicicletta potrebbe tranquillamente farci fare in aria un bel giretto della morte con raggio pari a:

r =v/ω

Ho detto potrebbe ma per fortuna non può, e di fatto noi possiamo proseguire tranquilli con la nostra pedalata.

3) Il terzo campo gravitazionale è ω, velocità angolare.

Questa grandezza è importante perchè ω è un campo meccanico equivalente al campo B elettrico.

Questa analogia consente di generare un parallelismo perfetto per applicare le equazioni di Maxwell valide nel campo elettromagnetico e nel campo meccanico gravitazionale rotazionale.

Riepilogando: il primo campo gravitazionale è generato da un corpo statico con massa m statica e le linee del campo hanno traiettoria rettilinea; Il secondo campo gravitazionale è generato da un corpo che si muove con velocità variabile rispetto al tempo. La quantità di moto, se costante,  non genera forze del tipo

f = ma

Anche le linee del secondo campo  hanno traiettoria rettilinea.

Il principio di Newton non è valido in quanto un corpo definito statico non seguita a restare statico, perche’ possedendo una massa genera costantemente forze attrattive con altri corpi che a loro volta possiedono massa.

Se un corpo si muove a velocità costante in effetti non genera forze finche’ la quantità di moto non varia.

Mondo elettrico:

Ufficialmente in fisica si pensa che esistano due campi elettrici.

Il primo è quello generato da una carica elettrica statica.

Il secondo è quello rotatorio generato dal campo magnetico B.

Il Dott. Cotellessa si è reso conto che esistono tre campi nel modo elettromagnetico.

Il primo è sempre presente per una carica elettrica statica.

Il secondo si genera se una carica elettrica si muove a velocità variabile come derivata della quantità di moto rispetto al tempo e genera in questo caso una forza di tipo:

f = d(qv)/dt

Questo tipo di forza nel mondo macroscopico è insignificante ma è invece molto importante e predominante nel mondo “quantico”.

La fisica ufficiale neanche immagina l'esistenza e l'importanza di questo tipo di forza nello spiegare il funzionamento del modello atomico dove esistono particelle sempre cariche positivamente e negativamente che probabilmente si muovono sempre a velocità grandemente variabile.

Tutto ciò potrebbe essere la causa di quelle forze che vengono denominate: forza nucleare debole e forte, dal momento che in presenza di variazioni di velocità elevatissime si possono generare forze elevatissime a livello atomico e subatomico.

Dunque:

f =d(qv)/dt che si genera soltanto in presenza di cariche elettriche a velocità variabile deve essere ufficialmente inserita nel sistema delle equazioni di Maxwell, come la grandezza di quantità di moto e il termine relativo all'energia cinetica elettrica pari a

Energia (Cinetica elettrica) = 1/2qv2

Questo tipo di energia nel macro - universo è insignificante ma a livello quantico svolge una funzione predominate.

Dobbiamo comunque considerare, purtroppo,  che a tutt'oggi la fisica ufficiale mondiale non ha idea dell’esistenza di questo concetto, che di fatto cambia radicalmente i paradigmi.

3) Il terzo campo nel mondo elettrico è quello del campo magnetico.

Con questo lavoro originale del Dott. Giuseppe Cotellessa viene finalmente portato a termine il completamento della struttura del sistema di equazioni valido per il  mondo elettromagnetico, ed anche imbastita una struttura perfettamente parallela per il mondo gravito-rotazionale. Come possiamo intuire le implicazioni da sviluppare sono tante.

Continua…

BIBLIOGAFIA

1)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2018/12/critica-alla-definizione-di-forza-di.html

2)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2018/12/approfondimento-e-revisione-dei.html

3)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/superamento-dei-limiti-visione-fisica.html

4)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/interpretazione-della-legge.html

5)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/contraddizione-della-struttura-della.html

6)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/effetti-per-la-determinazione-della.html

7)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/contraddizione-del-segnificato-del.html

8)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/dimostrazione-della-non-validita-dei.html

9)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/dimostrazione-di-non-validita-del.html

10)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/nuova-definizione-del-concetto-di-massa.html

11)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/scoperta-di-relazioni-fondamentali-tra.html

12)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/scoperta-del-principio-fondamentale.html

13)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/approfondimento-del-meccanismo-di_19.html

14)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/esempio-applicativo-del-metodo.html

15)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/leggi-fondamentali-generalizzate.html

16)   http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/scoperta-del-potenziale-meccanico-di.html

17)http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/approfondimento-sui-concetti-di-base.html

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IPER - GRAVITA' E BATTERI

SEGNALATO DAL DR. GIORGIO PATTERA (BIOLOGO)

I batteri che sopravvivono all'iper-gravita'.

I batteri continuano a sorprenderci ogni volta che indaghiamo più a fondo sul loro microscopico mondo. Dopo batteri indistruttibili e capaci di sopravvivere nello spazio, ecco ora due specie di batteri comuni che si sono dimostrati in grado di sopravvivere ad un'enorme accelerazione di gravità. Il biologo Shigeru Deguchi, della Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, ha guidato il team di ricerca allo scopo di scoprire i limiti gravitazionali ai quali un batterio può sopravvivere. E i risultati del suo studio sono decisamente affascinanti.

Deguchi ha utilizzato un macchinario chiamato "ultracentrifuga", che replica un ambiente ad altissima gravità (ipergravità) simulando alcuni possibili ecosistemi presenti su pianeti che ruotano attorno a stelle molto dense, o dotati di una gravità estremamente elevata. 

Quando si parla di ipergravità ci si riferisce generalmente ad un'attrazione gravitazionale superiore di almeno un paio di volte a quella terrestre. Per fare un esempio, la gravità di Giove è pari a 2,5 volte quella terrestre, una forza sufficiente ad influenzare l'intero sistema solare. Un oggetto in caduta libera sulla Terra sperimentarebbe un'accelerazione g pari a 9,8 m/s2, ma su Giove la sua accelerazione caduta libera sarebbe pari a 26,7 m/s2. Ma l'ipergravità sperimentata dai batteri utilizzati come cavie nell'esperimento di Deguchi è decisamente superiore a quella gioviana. I batteri si sono infatti dimostrati in grado di resistere ad un'accelerazione di gravità pari a 403.627 volte quella che possiamo sperimentare sulla Terra. Giusto per farvi realizzare meglio quanto queste forze in gioco siano potenti, basta pensare all'accelerazione sopportabile da un essere umano. L'esperimento di Deguchi è infatti molto simile alle centrifughe utilizzate dalla NASA per sottoporre gli astronauti ad elevate accelerazioni gravitazionali.

 Anche se non ho notato dettagli relativi alla durata dell'esperimento, i batteri hanno resistito ben oltre la soglia di sopportazione umana. Ad un'accelerazione costante di 16 g, in un solo minuto un essere umano in forma può perdere la vita, ma ad un essere umano "normale" occorrono solo 5 g di forza per perdere conoscenza. Se pensate che un pilota di Formula Uno può arrivare a sperimentare circa 5 g di forza nelle manovre più spinte che possiate immaginare, e solo per pochi secondi, è chiaro quanto sia straordinaria la tolleranza di questi batteri. I batteri coinvolti nella ricerca sono stati due specie molto comuni: il Paracoccus dentrificans, un batterio del terreno, e l'Escherichia coli, oggetto di numerosissime sperimentazioni scientifiche. Secondo i ricercatori, i batteri sono capaci di resistere a queste forze di accelerazione gravitazionale grazie alle loro dimensioni. Organismi così minuti sono fondamentalmente privi di organelli, come mitocondri o nuclei cellulari, che tendono a comprimersi e a smettere di funzionare se sottoposti ad elevata gravità. La cosa ancora poco chiara è il perchè alcuni batteri siano più resistenti di altri all'attrazione gravitazionale. Di certo, però, il fatto che alcuni organismi microscopici possano sopravvivere a condizioni simili non fa altro che rafforzare l'ipotesi della panspermia. La ricerca espande infatti la possibilità di trovare vita in luoghi dell'universo in cui si è sempre pensato che nessun essere vivente potesse svilupparsi e prosperare. Per esempio, la gravità di una nana bruna si aggira tra le 10 e le 100 volte la gravità terrestre, e fino ad ora era un concetto diffuso e condiviso che nulla potesse sopravvivere a quella gravità. E' inoltre possibile che degli ipotetici batteri a bordo di una cometa possano aver superato indenni l'iperaccelerazione dovuta all'attrazione gravitazionale di un corpo di massa notevole. Abbiamo osservato e quantificato una robusta crescita cellulare nelle colture di questi batteri sotto una vasta gamma di iperaccelerazioni" dice Deguchi. "In particolare, gli organismi P. denitrificans e E. coli sono stati in grado di proliferare anche a 403.627 g. Le analisi mostrano che le piccole dimensioni di queste cellule procariote sono essenziali per la loro proliferazione in condizioni di iperaccelerazione. I nostri risultati indicano che i microrganismi non solo possono sopravvivere durante l'iperaccelerazione, ma possono mostrare questo comportamento in modo tale che la gravità non possa rappresentare un limite all'abilità di ambienti extraterrestri".

da:

http://www.ansuitalia.it/Portale/articoli/43-esobiologia/1150-dei-batteri-sopravvivono-anche-all-iper-gravita.html

Fonte: http://www.ditadifulmine.com

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LA "NUOVA FISICA": LEZ. - N. 5

SCOPERTA DI RELAZIONI FONDAMENTALI TRA VARIAZIONI DI ENERGIA POTENZIALE  ENERGIA CINETICA E FORZE DI 1 (QUANTITA' DI MOTO) E 2 POTENZA (FORZA F=MA) DEL DOTT. GIUSEPPE COTELLESSA CHE SUPERA LA VISIONE DELLA FISICA DI NEWTON E DI EINSTEIN.

del Dott. Giuseppe Cotellessa

Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 del Dott. Giuseppe Cotellessa, che è un procedimento fisico-matematico che unifica energia-spazio-tempo in un unico grafico tridimensionale per l'interpretazione oggettiva della realtà, ha consentito come una delle prime applicazioni a livello di teoria di comprendere l'esistenza di gravi e importanti lacune ed errori nell'interpretazione dei fenomeni fondamentali alla base delle leggi e principi fondamentali attuali della fisica.

Come detto precedentemente, la fisica di Newton è basata su assunzioni  a mio avviso errate:

1) Considera l'energia e la quantità di moto come quantità isolate che non comunicano tra loro in quanto è ritenuto che siano grandezze non collegate tra loro.

2) Ognuna di queste grandezze prese singolarmente , energia e quantità di moto,  soddisfano i principi generali di conservazione.

2a) l'energia si conserva solo negli urti elastici

2b) la quantità di moto si conserva sia negli urti elastici che anelastici.

3) la massa è definita come m = f/a

La visione del Dott. Cotellessa supera tutte queste lacune in quanto:

1) Considera che la quantità di moto ed energia siano grandezze legate fisicamente e matematicamente.

q= mv = d(Ec)/dv = d(Ep)/dt = d(mh)/dt

Ec = ∫mvdv

Ep = ∫mvdt

dove q = mv è quantità di moto

m è la massa secondo la definizione del Dott. Giuseppe Cotellessa (m=Ep/h).

v è la velocità

h è l'altezza dal centro di gravità del corpo più grande.

Ec energia cinetica meccanica

Ep energia potenziale meccanica.

Quindi in natura esiste una conversione continua tra energia e quantità di moto come avviene in modo analogo tra quantità di moto e forza f= d(mv) / dt

La definizione della massa come

m = Ep/h è importantissima.

Basti pensare che grazie a questo errore fondamentale di Newton:

m = f/a

Einstein stesso non accorgendosene ha sviluppato tutta la teoria di relatività ristretta in quanto m è risultata funzione della velocità

Se

m = Ep/h

in questo caso è una definizione statica non dinamica e quindi non dipende più dalla velocità

In questa ottica bisogna considerare che partendo da un'assunzione sbagliata si può appunto creare una teoria sbagliata.

Secondo la visione originale del Dott. Giuseppe Cotellessa la formulazione corretta dell'energia potenziale meccanica è:

1) Epm = mh

dove

Epm è energia potenziale meccanica

m è la massa

h è l'altezza rispetto al baricentro della massa più grande, secondo le nozioni elementari di fisica classica.

in analogia con la definizione di energia potenziale elettrica

Epe = qV

dove:

Epe è l'energia potenziale elettrica

q è la carica elettrica V è il potenziale elettrico

Queste definizioni originali sono importanti per i seguenti motivi:

E' noto in fisica classica che per il principio di conservazione dell'energia la somma dell'energia cinetica più l'energia potenziale meccanica è costante.

La scoperta originale del Dott. Giuseppe Cotellessa è dunque importante perchè spiega in modo originale il meccanismo attraverso il quale avviene la trasformazione dell’ energia potenziale in quella cinetica e viceversa:

Quando l'energia potenziale meccanica varia nel tempo (in realtà la variazione del tempo coincide in questo caso con la variazione dello spazio) si ha la generazione di quantità di moto:

2) q = mv = d(Epm)/dt = d(mh/dt)

La quantità di moto viene automaticamente convertita in energia cinetica con l'integrazione della quantità di moto rispetto alla velocità.

In formula Ecm = ∫mvdv = 1/2mv2

Queste relazioni sono importantissime sotto l'aspetto concettuale.

Dunque la quantità di moto assume la funzione di una grandezza intermedia tra le energie meccaniche e la forza intesa come f = ma.

Ep = ∫mvdt = ∫dt∫madt

Ec = ∫mvdv

a loro volta:

q = mv = d(1(2mv2) dv = d(mh)/dt

f = ma = d2(Ep)/d2t

In campo fisico nella conversione da energia potenziale in energia cinetica accadono i seguenti fenomeni:

La variazione dell'energia potenziale in funzione dell'altezza genera la quantità di moto.

La creazione della quantità di moto e il suo aumento nel tempo generano da una parte l'energia cinetica e dall'altra creano la forza mg.

In pratica come reazione dell'aumento della quantità di moto per la diminuzione di energia potenziale si ha una reazione negativa in quanto l'incremento della quantità di moto viene contrastata nella conversione di quantità di moto in energia cinetica e in aumento della forza f=ma.

La quantità di moto agisce come una funzione tampone tra soluzioni acide e basiche in chimica.

E' un processo di regolazione tra conversione delle varie forme di energia e di conversione tra energia e forza.

L'incremento della quantità di moto ha l'effetto di generare contemporaneamente energia cinetica 1/2mv2 e forza f=ma.

La diminuzione della quantità di moto provoca sia la diminuzione dell'energia cinetica che la diminuzione della forza.

Dunque nella conversione da energia cinetica in energia potenziale accadono i seguenti fenomeni:

La diminuzione di energia cinetica fa diminuire  la quantità di moto che viene convertita in aumento di energia potenziale che fa  diminuire la forza f = ma.

Queste considerazioni sono importantissime ed alla base della riformulazione di tutti i principi fondamentali della fisica:

Ad esempio, nel caso del crollo del ponte Morandi, l'impatto diretto del vento forte sulle strutture del ponte faceva convertire l’elevata energia cinetica del ponte in quantità di moto che contemporaneamente veniva convertita in forze sul ponte e in un forte aumento dell’ energia potenziale dei componenti del ponte che causando quindi l'insorgenza di elevate forze distruttive.

Il valore delle forze create dalla definizione dell'impulso dipende dalla velocità del tempo di conversione della quantità di moto in forza.

Per la salvaguardia delle infrastrutture come i ponti, per esempio, e la lunga durata nel tempo, occorre trovare dei materiali adatti ad una lenta conversione delle quantità di moto in forze. La progettazione delle strutture civili ed industriali, infatti, oggi si basano sui principi di conservazione statica dell'energia e della quantità di moto come mondi isolati e separati non comunicanti tra loro,  indubbio che si debba ridefinire i principi e le condizioni di equilibrio dei sistemi fisici. Nel caso degli urti, per esempio, bisogna considerare che occorre partire dai valori delle energie meccaniche che si convertono in quantità di moto e quest'ultime in forze

f = ma.

Dobbiamo riconsiderare anche i modelli atomici in quanto gli stessi meccanismi valgono per le leggi elettriche.

Bisogna prevedere anche nel mondo elettrico l'esistenza dell'energia cinetica elettrica

Ece = 1/2qe2

che si traforma in quantità di moto elettrica

p = ev

e forza elettrica fE

fE= qE = dp/dt.

E necessario considerare che simmetricamente valgono nel mondo elettrico le stesse considerazioni fatte per il mondo meccanico, anche se in questo caso, è meno agevole controllare la quantità di carica elettrica nei corpi e le rispettive singole velocità delle cariche elettriche come quelle di elettroni e protoni.

La carica elettrica può essere definita come

q= E/V

e in modo simile alla corretta definizione della massa meccanica secondo la visione del Dott. Giuseppe Cotellessa non dipende più dalla velocità

m= Ep/h

Quindi il potenziale meccanico h ha l'equivalente nel potenziale elettrico V

Nella fisica di Newton attualmente al potenziale elettrico V corrisponde il potenziale meccanico gh.

Queste considerazioni sono importantissime perchè fanno comprendere che la fisica attuale è inadeguata per una corretta interpretazione della realtà fisica.

BIBLIOGRAFIA.

1)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2018/12/critica-alla-definizione-di-forza-di.html

2)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2018/12/approfondimento-e-revisione-dei.html

3)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/superamento-dei-limiti-visione-fisica.html

4)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/interpretazione-della-legge.html

5)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/contraddizione-della-struttura-della.html

6)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/effetti-per-la-determinazione-della.html

7)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/contraddizione-del-segnificato-del.html

8)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/dimostrazione-della-non-validita-dei.html

9)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/dimostrazione-di-non-validita-del.html

0)      http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.com/2019/01/nuova-definizione-del-concetto-di-massa.html

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ELETTRONI LIQUIDI E NUOVE FRONTIERE DELLA SCIENZA

Creato un liquido di elettroni a temperatura ambiente.

Per la prima volta un gruppo di fisici statunitensi ha ottenuto un nuovo stato della materia: si tratta “elettroni liquidi”, ottenuti a temperatura ambiente. Potrà servire per la costruzione di una nuova generazione di bio-scanner e per comunicazioni nello spazio.

La fisica va oltre i suoi confini. Oggi un gruppo di ricercatori della California a Riverside ha creato per la prima volta un nuovo materiale, un liquido di elettroni, a temperatura ambiente e non a temperature bassissime com’era avvenuto finora. Il prodotto ottenuto non deve essere immaginato come un liquido macroscopico composto da gocce, ma si tratta di un particolare materiale quantistico. Per ottenerlo i ricercatori hanno bombardato con impulsi laser un semiconduttore ultrasottile, inframmezzato da strati di grafene, dunque una sorta di sandwich. In questo modo hanno ottenuto un fiume di elettroni. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics.

Gli elettroni sono particelle elementari, indivisibili e non strutturate, i mattoncini fondamentali che insieme ai protoni e ai neutroni compongono l’atomo. In generale, quando gli elettroni si spostano in modo ordinato in una superficie e in un certo tempo generano una corrente elettrica: su questo meccanismo si basano i dispositivi elettronici e i circuiti elettrici.

Gli elettroni – che nella figura (in alto) sono rappresentati in blu, mentre in rosso delle buche cariche positivamente (lacune o cariche positive) – scorrono portando la carica e contribuendo al passaggio di corrente. Queste particelle si muovono ordinatamente, come una fila di soldatini, e non urtano frequentemente e il loro comportamento in questa situazione standard può essere paragonato a quello di un gas. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato un modo per condensare gli elettroni e trasformarli in liquidi.

L’idea è che questo possa avvenire quando si colpisce con potenti impulsi laser un materiale semiconduttore strutturato in sottilissimi strati. Questa forte sollecitazione esterna fa sì che il movimento degli elettroni venga perturbato e che queste particelle possano fluire e muoversi più liberamente. In pratica, gli elettroni rompono le righe e questo causa la loro condensazione, cioè il passaggio dallo stato gassoso a quello liquido, il tutto a temperatura ambiente. Il risultato è un metamateriale, cioè un materiale creato artificialmente per le sue proprietà elettromagnetiche, quantistico. Il liquido di elettroni, chiariscono gli autori, risulta avere proprietà simili a quelle di un liquido come l’acqua, anche se non è composto da molecole, ma da elettroni e buche. “Ciò che ci ha davvero sorpreso”, commenta Nathaniel Gabor, che ha coordinato lo studio, “è che abbiamo ottenuto questo risultato a temperatura ambiente. In precedenza, i ricercatori che hanno realizzato questi liquidi basati su elettroni e lacune erano riusciti ad ottenerli soltanto a temperature molto più basse di quelle dello spazio profondo“.

Ma perché creare proprio un materiale del genere? Questo stato della materia, il liquido di elettroni, può servire per realizzare dispositivi pratici e funzionali che generano e rilevano la luce ad una lunghezza d’onda dei terahertz, una radiazione submillimetrica, cioè ad una lunghezza d’onda, intermedia fra quella delle luce infrarossa e le microonde, difficile da rilevare (la distanza fra le creste dell’onda compresa fra 1 e 0,1 millimetri e la frequenza è fra i 30 e 300 GigaHertz). Attualmente se si volesse realizzare un fotorivelatore per individuare e produrre luce a questa lunghezza d’onda servirebbero dispositivi che operano a bassissime temperature, e non a temperatura ambiente, dunque poco convenienti e pratici. Così il risultato di oggi potrebbe aiutare a superare questo ostacolo.

L’ipotesi di nuovi dispositivi basati sul liquido di elettroni potrebbe aprire nuove strade di ricerca e applicazioni in diversi settori, dall’ingegneria biomedica alle telecomunicazioni fino alla tecnologie per la sicurezza. Questi sistemi, spiegano gli autori, potrebbero servire per individuare cellule tumorali allo stato embrionale (bio-scanner) e per comunicazioni nello spazio. E questo grazie alla capacità di rivelare la luce in questa particolare finestra di lunghezze d’onda.

da:

https://va.news-republic.com/a/6655144815035941382?user_id=6499149907327206410&language=it&region=it&app_id=1239&impr_id=6655203286699739397&gid=6655144815035941382&c=sys

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DI MARCO LA ROSA

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