Da particelle di luce la misura della rotazione terrestre

Misurata per la prima volta la rotazione terrestre utilizzando la fisica quantistica, in particolare l'abbraccio a distanza fra due particelle di luce (fotoni), utilizzando cioè il fenomeno dell'entanglement la cui previsione teorica è stata premiata nel 2022 con il Nobel per la Fisica, L'esperimento, pubblicato sulla rivista Science Advances, è guidato dall’italiano Raffaele Silvestri, dell’Università di Vienna, e apre le porte allo studio della gravità nell’inesplorata regione di confine con il mondo quantistico. 

“Siamo riusciti a misurare la rotazione terrestre con dei fotoni entangled utilizzando un fenomeno della fisica noto da oltre un secolo, il cosiddetto effetto Sagnac. Ovvero misurare il ritardo, o più precisamente lo sfasamento, tra due particelle che si muovono su un disco in rotazione seguendo due percorsi identici ma uno che procede in senso orario e l’altro in senso antiorario”, ha detto Silvestri all’ANSA.

Nella pratica due fibre ottiche, lunghe 2 chilometri ciascuna, attorcigliate in una grande bobina in cui sono state fatte passare coppie di fotoni ‘massimamente’ entangled, ossia perfettamente uguali e intimamente connesse tra loro.

Lo sfasamento misurato è stato di 3 milliradianti, ossia pochi attosecondi, miliardesimi di miliardesimo di secondo: un ritardo dovuto alla rotazione della Terra. “In realtà esistono oggi strumenti enormemente più precisi, laser in grado di misurare persino le minime variazioni della rotazione terrestre dovute ad esempio alle maree. Il nostro esperimento – ha osservato il ricercatore italiano – non aggiunge certo sensibilità o ambisce a quello. E’ piuttosto un esperimento di fisica fondamentale che apre le porte alla possibilità di vedere, in futuro, gli effetti della curvatura dello spazio-tempo sugli stati quantistici”. La regione ancora inesplorata che si trova al confine tra due mondi, quello della meccanica quantistica e quello della relatività generale di Einstein. Una regione su cui non è ancora mai stato possibile realizzare esperimenti diretti e che potrebbe svelare la vera essenza della forza più misteriosa: la gravità.