I fisici sono in grado di calcolare la forza che la luce esercita sulla materia

Per molto tempo, qualcosa come 150 anni circa, i nostri scienziati lo sanno la luce esercita una pressione sulla materia con cui interagisce. Purtroppo ea quanto pare è stato pubblicato ufficialmente così, fino ad ora non conoscevamo un metodo con cui misurare questa forza.

Il problema alla base di tutta questa ricerca è che un fotone in quanto tale non ha massa, ma ha quantità di moto e, come sicuramente stai pensando, questa quantità di moto esercita una forza sull'oggetto con cui interagisce. Questa ipotesi fu formulata intorno al 1619 dall'astronomo e matematico tedesco Johannes Kepler.

Keppler è stato il primo a parlare della pressione che la luce esercita sulla materia

Entrando un po 'più in dettaglio, soprattutto se si vuole consultare questa teoria, è formulata nel trattato Di Cometi e grazie allo stesso Johannes Kepler ha potuto spiegare il motivo per cui la luce del sole è la causa, quando si esercita una pressione, che la coda di qualsiasi cometa si allontana sempre dalla posizione del Sole stesso.

È interessante notare che non è stato fino al 1873 che il fisico scozzese James Clerk Maxwell formulò una formula Trattato di elettricità e magnetismo che ciò era dovuto all'impulso. Nel loro studio si presumeva che la luce deve essere una forma di radiazione elettromagnetica che trasporta quantità di moto ed esercita pressione. Come dettaglio, vi dico che questo lavoro è servito come base fondamentale per il successivo lavoro di Einstein sulla relatività.

Come ha recentemente commentato l'ingegnere Kenneth chau dal campus Okanagan della University of British Columbia (Canada):

Fino ad ora, non avevamo determinato in che modo questo momento si trasforma in forza o movimento. Tutto questo perché la quantità di impulsi trasportati dalla luce è molto piccola e non disponiamo di apparecchiature sufficientemente sensibili per risolvere questo problema.

Al momento l'essere umano non dispone della tecnologia necessaria per misurare direttamente l'impulso esercitato dalla luce quando colpisce un oggetto

Poiché a livello tecnico non abbiamo la tecnologia necessaria per misurare questo impulso, il team di fisici e ingegneri ha deciso di costruire un dispositivo che utilizzo di uno specchio per misurare la radiazione esercitata dai fotoni. L'idea è di sparare impulsi laser allo specchio in modo che restituisca una serie di onde elastiche che si muovono sulla sua superficie e vengono rilevate da una serie di sensori acustici.

Nelle parole di Kenneth chau:

Non possiamo misurare direttamente la quantità di moto del fotone, quindi il nostro approccio è stato quello di rilevare il suo effetto in uno specchio. 'ascolto'le onde elastiche che lo attraversavano. Siamo stati in grado di tracciare le caratteristiche di quelle onde fino alla quantità di moto che risiede nell'impulso di luce stesso, che apre la porta per definire e modellare finalmente la quantità di moto della luce all'interno dei materiali.

C'è ancora molto lavoro da fare, sebbene le possibilità offerte da questa ricerca siano molte

Al momento c'è ancora molto lavoro da fare per sapere con certezza fino a che punto può portarci un'indagine come questa, anche se, secondo le persone che ci lavorano, potrebbe essere abituata migliorare la tecnologia della vela solare, un metodo di propulsione senza motore per veicoli spaziali che utilizzerebbe appunto la pressione esercitata dalla radiazione solare sulla vela invece del vento.

D'altra parte, conoscere con certezza la pressione che la luce può offrire sull'oggetto su cui cade può aiutarci crea una pinzetta ottica migliore, un metodo che oggi viene utilizzato per intrappolare e manipolare particelle incredibilmente piccole. Per avere un'idea della dimensione che viene manipolata con questa tecnica, diciamo che stiamo parlando di scale di un singolo atomo.

Segun Kenneth chau:

Non siamo ancora arrivati, ma la scoperta in questo lavoro è un passo importante e sono entusiasta di vedere dove ci porterà dopo.