Partendo dai lavori del fisico italiano Ettore Majorana del 1932, “Teoria relativistica di particelle con momento intrinseco arbitrario” e da quello del 1937, “Teoria simmetrica dell’ elettrone e del positrone” e nelle note non pubblicate sulla quantizzazione del campo elettromagnetico è stato possibile per Fabrizio Tamburini del Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova e per il suo gruppo di collaboratori scoprire nuove proprietà delle luce che avranno molte ed importanti applicazioni pratiche.
“Sono delle proprietà particolari del campo elettromagnetico, e quindi della luce – racconta Fabrizio Tamburini al TGR Leonardo - che permettono alla luce non solo di oscillare (di avere cioè, una sua lunghezza d’onda) ma, al contempo, di attorcigliarsi su se stessa come un fusillo”. Si parla di vorticità ottiche. “Ogni frequenza – continua ancora Tamburini - può avere associate un numero enorme di vorticità ottiche. Noi scherzosamente li chiamiamo “fotoni ubriachi” perchè si attorcigliano su se stessi … Sembra si siano beccati una balla di quelle micidiali…”.
Da questo studio quindi, emerge che un singolo fotone può avere vorticità, una proprietà della luce per far sì di codificare molta informazione anche in una singola particella di luce.
Questo permetterà di vedere molto più in piccolo e molto più in grande, ossia di aumentare la risoluzione dei microscopi ottici e dei telescopi. Molte saranno le applicazioni astronomiche, come per esempio la possibilità di fotografare pianeti di tipo terrestre attorno ad altre stelle e misurare la rotazione dei buchi neri.
Oltre all’astronomia, si registreranno importanti ricadute in ambito medico, biologico e perfino nella nostra vita quotidiana, in particolare sul mondo delle telecomunicazioni: i cellulari potranno avere le frequenze fino a cento volte in più, lasciando la dual band al periodo preistorico del telefonino e del digitale terrestre.
Le ricerche sono state presentate al Celsius Symposium di Uppsala del 2010, per la Celsius-Linnaeus lecture, che quest’anno era dedicata alla ricerca in fisica quantistica e alla vita artificiale. Qui vengono convocati, in presenza dei membri della commissione Nobel, i più promettenti ricercatori. Quest’anno i Celsius lecturer principali erano Anton Zeilinger, il realizzatore del teletrasporto quantistico; Sir Michael Berry, uno dei massimi esponenti della fisica quantistica, e Fabrizio Tamburini, del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Padova. Il Linnaeus Lecturer è stato Craig Venter, che recentemente ha fatto parlare di sé per le sue ricerche innovative sulla vita artificiale.
Il gruppo si è formato in seguito ad una collaborazione multidisciplinare fra astronomia, fisica della materia, fisica teorica e nanotecnologie. È composto da Fabrizio Tamburini, Cesare Barbieri, Antonio Bianchini, Filippo Romanato dell’Università degli Studi di Padova che collaborano con Bo Thidé dell’Università di Uppsala (Svezia). Fra i collaboratori italiani ci sono studenti di dottorato Elettra Mari ed Anna Sponselli, studentesse di dottorato e il Post Doc Gabriele Anzolin ora all’ICFO a Barcellona. Altre collaborazioni sono in corso con i maggiori esperti internazionali in questo campo. L’investimento è stato compiuto grazie alla Cassa di Risparmio di Padova e di Rovigo e al grande interesse del Direttore del Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova, Professor Piero Rafanelli.
Questo gruppo di ricercatori è stato il primo a generare dei vortici ottici usando la luce delle stelle con il telescopio di 122 cm dell’Osservatorio Astrofisico di Asiago. Questo primo passo serviva a testare le difficoltà sperimentali per ottenere dei vortici ottici con il massimo contrasto. Lo scopo finale è quello di costruire un coronografo che utilizza il momento angolare orbitale della luce per vedere pianeti extrasolari. La teoria suggerisce che in condizioni ottimali si possono vedere direttamente pianeti di tipo terrestre, “spegnendo” la luce della stella ospite più di un miliardo di volte. È come cercare di vedere la marca di un’auto quando questa è al buio ed ha i fari abbaglianti accesi.
Un risultato di grandissimo prestigio internazionale per i nostri ricercatori, per l’Università italiana e per il nostro paese che sempre più sperimenta la perdita di ricercatori competenti e qualificati.
24 giugno 2011 ore 21.00 Piazza San Marco
Per la prima volta nella storia dell’uomo, dopo Guglielmo Marconi (1895), onde radio, derivanti dalle nuove applicazioni fisiche scoperte da Fabrizio Tamburini e dal collega svedese Bo Thidè, verranno generate e lanciate dalla torretta della Compagnia della Vela (isola di San Giorgio) verso la loggia di Palazzo Ducale, dove prenderanno forma ottica e sonora.
Tali segnali radio riguardano le proprietà individuate da Tamburini e Thidè in merito al principio fisico del Momento Angolare Orbitale della Luce, capace di innestare in una sola banda un numero altissimo di frequenze, con ciò aumentando le potenzialità delle telecomunicazioni e la capacità di risoluzione di microscopi e telescopi.
Qui di seguito il programma la locandina e il programma:
Martedì 21 giugno
ore 11.30 – conferenza stampa a Palazzo Labia (Rai 3)
Venerdì 24 giugno 2011
ore 18.00 – Palazzo Ducale
Conferenza (con piccola dimostrazione sperimentale) a cura del Prof. Fabrizio Tamburini e del Prof. Bo Thidé
ore 19.30 – Palazzo Ducale
Cocktail e visita di Palazzo Ducale a cura dell’associazione Guide Turistiche di Venezia
ore 20.30 – esterno di Palazzo Ducale
Evento spettacolare d’attesa, con arrivo del pubblico e delle associazioni remiere, musica, videoproiezioni sulla facciata di Palazzo Ducale e presentazione (in lingua italiana ed inglese) dei personaggi veneziani divenuti noti a livello nazionale ed internazionale.
ore 21.30 – inizio esperimento
trasmissione radio OAM tra San Marco e San Giorgio
ore 21.45 – chiusura esperimento
ore 22.00 – Palazzo Ducale Cena di gala
PRESENZE
All’Evento verranno invitati:
Autorità civili italiane (Stato, Regione Veneto, Provincia di Venezia, Comune di Venezia)
Autorità militari
Ambasciata svedese in Italia
Personalità del mondo politico, accademico, culturale, artistico e sociale
Rappresentanti di aziende nazionali ed internazionali dedite all’innovazione tecnologica
Particolarmente, saranno presenti i maggiori scienziati del mondo e la figlia di Guglielmo Marconi, Principessa Elettra Marconi
Le lingue ufficiali saranno l’italiano e l’inglese.
Fonte: Università degli Studi di Padova: http://www.unipd.it/uniscienze/articoli/fusilli_luce.html
Articolo in formato pdf per approfondimenti (linkato nella pagina del sito dell’Università di Padova): http://www.unipd.it/uniscienze/articoli/doc/Vorticita_ottiche_astronomia.pdf .
Video del TGR Leonardo disponibile su YouTube alla pagina: http://www.youtube.com/watch?v=7Wtg-vsCbdE&feature=player_embedded .
Sabrina
Pacman
Nostradamus
Magical Cat Adventure
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