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Fisica della materia: premiati giovani ricercatori senesi

Riconoscimento per pubblicazione su metodo per individuare nuovi livelli energetici di atomi rari, in un esperimento realizzato soltanto da tre gruppi di ricerca al mondo

Riconoscimento internazionale per il gruppo di ricerca di Fisica della Materia dell’Università di Siena, coordinato dal professor Emilio Mariotti: la rivista scientifica Measurement Science and Technology ha segnalato tra i 5 migliori articoli del 2013 quello che descrive un aspetto innovativo nel progetto di ricerca che alcuni fisici senesi, nei laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare a Legnaro, in provincia di Padova, portano avanti insieme ai colleghi degli atenei di Pisa e Ferrara. gruppomariotti_800x500Le indagini sperimentali sono dedicate a nuove metodologie per misure di precisione dei livelli energetici degli atomi “raffreddati” e “intrappolati” in una Trappola Magnetico – Ottica, basata su fasci laser. Si tratta di ricerche di frontiera di cui si occupano pochissimi gruppi di ricerca al mondo: “Attualmente si stanno svolgendo solo altri due progetti su questi temi: uno, non ancora completato, in Giappone e uno, in cui la fase di misura è appena cominciata, in Canada – dice il professor Mariotti, del dipartimento di Scienze fisiche, della Terra e dell’Ambiente dell’Università di Siena –. Al nostro piccolo gruppo di ricerca contribuiscono, oltre ai giovani ricercatori e ai dottorandi, anche i laureandi e neolaureati del corso di studi triennale, che si formano nei laboratori di Siena su tematiche all’avanguardia, e hanno l’opportunità di lavorare con tecnologie avanzate; dando un contributo spesso non trascurabile, firmano anche loro pubblicazioni di rilievo internazionale: speriamo che questo sia per loro l’inizio di una brillante carriera, anche non accademica – continua Mariotti  -. Si tratta comunque di un’esperienza formativa importante per il futuro”.

L’articolo scientifico premiato dalla rivista edita dall’Institute of Publishing di Londra, propone e dimostra, nel caso di atomi di rubidio, la possibilità di rivelare i livelli energetici degli atomi, confinati dalla trappola magnetico ottica, con un semplice e innovativo metodo di “eccitazione risonante”. Più di recente, lo stesso metodo è stato applicato con successo per rivelare nuovi livelli energetici del Francio, l’elemento chimico più instabile (e perciò tra i meno studiati) che si trovi in natura.

Questi esperimenti necessitano di soluzioni innovative in diversi aspetti della Fisica degli atomi e dei nuclei; si sono rivelate di importanza fondamentale le competenze sviluppate a Siena, relative alle tecnologie per il trattamento di celle in vetro poste sotto alto vuoto, alla costruzione di sistemi dedicati per la stabilizzazione di sorgenti laser, alle strategie di rivelazione di segnali ottici debolissimi, e appunto, a nuovi metodi di studio spettroscopico.

Le misure hanno come scopo ultimo una possibile verifica del Modello Standard alle energie della scala degli atomi, e permettono di studiare più approfonditamente oggetti ancora parzialmente sconosciuti come isotopi rari non stabili. “Non chiedete mai a uno scienziato a cosa serve la ricerca che fa: sostanzialmente non ha una risposta vera e che sia comprensibile a tutti. Di sicuro gli sviluppi sono imprevedibili, come attestano la storia della fisica e della tecnologia. Vale sempre la pena di aumentare il nostro livello di conoscenza dell’Universo” – conclude Mariotti.

Nella foto di gruppo, da sinistra, il professor Emilio Mariotti, lo studente di dottorato dell’Università di Siena Luca Marmugi, un laureando giapponese che ha trascorso un periodo di tirocinio a Siena (fa parte della collaborazione citata nel pezzo), il dr. Tomassetti dell’Università di Ferrara e la laureanda dell’Università di Siena Veronica Coppolaro

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