Occhiali quantistici per gli atomi di idrogeno

Immagine dell'orbita di un elettrone in un atomo di idrogeno. Credit: Aneta Stodolna /AMOLF

Per descrivere le proprietà microscopiche della materia e la sua interazione con il mondo esterno, la fisica quantistica utilizza le funzioni d’onda, la cui struttura e dipendenza dal tempo è governata dall’equazione di Schrödinger. Negli atomi le funzioni d’onda elettroniche descrivono – tra le altre cose – le distribuzioni di carica esistenti a diverse scale di grandezza (inaccessibili alla nostra esperienza quotidiana). Le osservazioni sperimentali delle distribuzioni di carica incontrano però un limite intrinseco alla procedura: la misura determina il collasso della funzione d’onda e la realizzazione di una delle infinite “realtà” possibili. Per questo motivo di solito lo studio delle distribuzioni di carica è puramente teorico o, almeno, lo è stato fino ad oggi. Continua a leggere

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Il magnesio la sa lunga sui nuclei atomici

Nuclear islands of deformation

Rappresentazione artistica di un nucleo di magnesio. (Phoocredit:carloscastilla/iStock/Thinkstock).

Un gruppo di ricercatori coordinato da Pieter Doornenbal (RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science (RNC)) ha scoperto che i nuclei di magnesio con un gran numero di neutroni sembrano perdere la tipica struttura a guscio (shell). I protoni e i neutroni che compongono un nucleo atomico sono tenuti insieme da un equilibrio di forze. Quando il numero di neutroni è “simile” al numero di protoni, il nucleo è generalmente stabile e nucleoni si dispongono in gusci come conseguenza delle leggi della meccanica quantistica. Più in dettaglio, la stabilità dei nuclei è connessa alla teoria dei numeri magici. La lista di numeri magici noti è piuttosto esigua: l’ultima scoperta in merito si deve ai ricercatori dell’Università di Tokio, in collaborazione con il nostro Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che conferma la presenza del 34 nel novero dei numeri magici che, ad oggi, sono otto: 2, 8, 20, 28, 34, 50, 82 e 126. Vediamo dove eravamo rimasti. Continua a leggere