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I fisici propongono un nuovo tipo di tunneling quantistico
Il tunneling è lo strano e meraviglioso processo mediante il quale una particella quantistica passa attraverso una potenziale barriera che una particella classica non potrebbe attraversare. Succede a causa del principio di indeterminazione di Heisenberg che dà una probabilità finita per una particella quantistica di attraversare una barriera di altezza e spessore specifici.
Negli ultimi anni, i fisici hanno esplorato la possibilità di un secondo tipo di tunneling che avviene in modo completamente diverso. Ciò si basa sull'idea che una particella quantistica può trasformarsi in un'altra particella quantistica e viceversa con una certa probabilità. Il tunneling si verifica quando la particella cambia da una che interagisce fortemente con una barriera e quindi non può attraversarla, in una particella che non interagisce con la barriera e quindi la attraversa con facilità.
Ad esempio, le particelle quantistiche che si trasformano brevemente in particelle di materia oscura dovrebbero attraversare barriere che altrimenti sarebbero invalicabili. Questo tipo di esperimento di far brillare una luce attraverso un muro è un serio contendente nella ricerca della materia oscura.
Ora Holger Gies della Friedrich-Schiller-Universitat di Jena, in Germania, e Joerg Jaeckel della Durham University, nel Regno Unito, propongono un terzo tipo di tunnel. In questo caso, una particella quantistica si trasforma in una coppia di particelle virtuali che passano attraverso la barriera e poi si trasformano di nuovo.
Fanno l'esempio dei fotoni che si trasformano in particelle mini-caricate, particelle con minuscole cariche elettroniche frazionarie previste da alcune forme di teoria delle stringhe. Questi dovrebbero passare attraverso specchi che altrimenti rifletterebbero i fotoni, facendo sembrare che i fotoni siano passati attraverso la barriera (cosa che in effetti avevano).
Questo è un modo interessante e potenzialmente importante per testare le previsioni della teoria delle stringhe. E non ce ne sono molti in giro.
Rif: arxiv.org/abs/0904.0609 : Tunneling del 3° tipo