La Scienza, l’Universo e Tutto Quanto

Altro materiale da studiare

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.qolah.org/thesis/thesis-tientjuen.pdf&ved=2ahUKEwjR49n0zryGAxWshf0HHYDQASk4ChAWegQIFhAB&usg=AOvVaw3bUKsbMfroWPTN_iN-yNjZ

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://physics.mit.edu/news/journal/physicsatmit_05_vuletic/%23:~:text%3DSubsequently%252C%2520a%2520single%2520photon%2520can,(%25E2%2580%259Cread%2520photon%25E2%2580%259D).&ved=2ahUKEwiQ-r380LyGAxUw9LsIHdbkB-cQFnoECBMQBg&usg=AOvVaw1bNeYSPML3BP8DMwfNo5zd

Se vuoi sapere come si fa un singolo fotone, direi che c’è una bella letteratura a riguardo.

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Chissà a quale gatto nero pensavi, HC: scommetto a quello sbagliato. E non hai capito nemmeno perché ti ho citato la fusione, vedo: quel gatto (che è senza alcun dottroato o laurea specifica nel settore, anzi, non è nemmno un ingegnere, tu pesa che ignorante!) sapeva e s benissimo che la fusione è uiun fenomeno che esiste dall’alba dell’universo e che è replicabile anche sulla Terra (appunto, con certe bombe). Il punto però è come la rivendi, dati gli strumenti e le capacità che hai, ovvero le teorie che ne vai nascere o derivare.
Ma parliamo di altro: c’è uno di quei “fisici un tanto al chilo” che, su yutube, ci racconta di JADES-GS-z14

qualcuno glielo dovrebbe dire che stiamo a zero universi e sta sprecando soldi e tempo. Però se invece abbiamo il multiverso, allora va anche bene.

grazie, Fe’ - letto ieri sera, quel paper (a single-photon server, eccetera)
Lì si dice che si stimolano un po’ di atomi er far s che un singolo fotone sia emesso nella direzione che si vuole. il principio sarebbe lo stesso del laser (eccitare per far emettere il fotone quando l’elettrone torna al suo orbitale), si stimolerebbero enne atomi che però condividerebbero quel fotone (e non si può sapere da quale atomo provenisse, ci sta per quel poco che ho capito dei fotoni). Ma c’è di più:
lo fai rimbalzare sugli specchi (per dargli la direzione giusta, immagino) e poi lo infili in una fibra ottica:

The photon eventually leaves the resonator through the partially transmitting mirrors, is collected into an optical fiber, and delivered to a photodiode that can detect a single photon.

Ora, lo riceve un fotodiodo. Cioè una specie di lampadina. Lo dovrebbe consumare, no? Cioè, lui poi manda un segnale elettrico, ma il fotone di partenza si è fermato lì, dico bene?

Ora, qui c’è un passaggio che per me, all’inizio, sembrava poco chiaro:

After a variable delay time, the sample is illuminated by the read pump beam counterpropagating relative to the write pump beam. If the phased-oscillator array is still intact, the sample will directionally emit exactly one photon into the resonator. This is the useful photon that for our experiment is registered on the same photodetector.

Mi dicevo: “Aspetta, cosa significa se l’array eccetera è ancora intatto? Si intende che il tuo diodo non manderà un segnale elettrico, ma sparerà fuori un fotone? Perché poi dici che è quello il fotone sperimentale. Cioè, ne ottieni uno, lo fai navigare fin dentro una fibra ottica e poi, alla fine di quella ci accendi qualcosa che ne emette un altro, ed è quest’ultimo quello che usi per l’esperimento?”

e in effetti anche: in realtà parlano di fotone in lettura e fotone in scrittura. Pare ne trovassero il 50%, di scritture, perché evidentemente l’altro 50% erano gli altri entangled. Sempre se ho capito bene, eh?

The longest measured entangled-state lifetime so far is 3 µs, which is the time it takes a laser-cooled atom to move a distance comparable to a period of the grating, on the order of 500 nm

ora, non resta che vedere come portarne uno a New York. Aspetta, cinquecento nanometri? Vabbè, la prova la facciamo tra qualche anno, tempo di affinare gli strumenti.

Perché? Gli esperimenti si fanno da 50 anni e passa e ci sono fiori fiore di spiegazione su come sono fatti, e li ho pure riportati. Potresti farli anche te!

Siamo in totale amore di polemica.

Aspetta, io ci gioco anche sopra, ma non venirmi a dire che un fotone è stato prodotto al cern e poi fatto arrivare a New York - quel fotone lì. O è proprio quello che intendi?

No, sto cercando di capire. Poi sono fatto come sono fatto e rompo le scatole, ma non sto facendo polemica. Vabbé, sugli youtuber un tanto al chilo magari un pochino anche sì, eh?

No intendo dire che gli esperimenti di cui ti ho messo i link coi dettagli di esecuzione (ce ne sono 3 o 4) mostrano come produrre un fotone con un laser modulato in fase e con recettore ad esempio un interferometro di Mach Zehnder . Ma appunto ci sono vari metodi e ci sono calcoli e descrizioni dettagliate su cosa è stato fatto da singoli ricercatori .

Tra l’altro qui c’è gratuito il PDF dell’esperimento del 72

E parla ad esempio di “Electro optical shutter”. Basterebbe chiudere le fessure entro la frequenza di quel particolare fascio di luce e otterresti un quanta di luce (fotone singolo). Se fa appunto in maniera autonoma mica a mano.

Comunque stai leggendo tante cose, ma vedo che gli argomenti sparano in direzioni diverse, e mi crea confusione…

Lo sai che sono un casinaro di prim’ordine. Comunque il “come” del singolo fotone ora (da ieri sera, in realtà) è sufficientemente risolto, per me. Quindi passo oltre - cioè, tieni conto che sulla fisica quantistica sono inciampato mentre cercavo di capire la faccenda della relatività perché ci eero inciampato mentre cercavo di capire cos’era quella cosa dell’inflazione che sarebbe accaduta in pochi istanti dopo il big bang, e come ma si parlasse di galassie che si allontanavano se c’abbiamo buchi neri (e galassie stesse) che in teoria dovrebbero fermare l’espansione.

E mentre cercavo di capire tutto questo mi è arrivato il limite di c (che era un’altra cosa che sapevo, ma non ne sapevo il perché, dato che ci arrivi solo se fai certi studi, sennò a te da studiare Leopardi e muto: c’hai la siepe e ciao).

Ora, non è che “so tutto e bon”, diciamo che almeno ho capito che posso fidarmi quando leggo: “prendasi un fotone, uno specchio, una lente colorata e, con l’aiuto di un fisico adulto e di un ingegnere di mezza età…” , anche se non saprei farlo con le mie mani. Insomma, capire almeno che è possibile - e questo lo dico anche alla luce dei tanti fisici (ma probabilmente ancora studenti, spero) che commentavano certi articoli e certi quesiti con un “ma no, non ne facevano davvero uno, erano tanti, solo che, statisticamente…” (cosa che a un certo punto mi sembrava anche un certo demone sostenesse) o altri che dicevano “ma è solo un esperimento mentale, mica lanciavano davvero fotoni”, con ciò confondendomi ancora di più.

E invece no, è “uno” proprio nel senso di “uno alla volta” (salvo future smentite), generato eccitando enne (mila) atomi perché ne buttino fuori, fra tutti, uno solo. Un po’ come se (tanto per fare un esempio babbano dal valore nullo,ma che può far capire ad altri babbani) si pogasse in una discoteca immenssa e affollatissima per far si che un singolo partecipante volasse fuori dalla porta. E insomma, si tratta solo di calibrare bene la botta generale che dai a tutti, poi vedi che, con l’onda, uno - giusto uno - salta.

JADES-GS-z14: a circa 300 milioni di anni dal big bang, perché a 13,6 miardi di anni luce da noi, e con un redshift di 14 e passa. Quindi quello che vediamo sarebbe molto antico, risalente appunto a uno sputo dal big bang. E qui partono le domande babbane, quelle che piacciono tanto ad HC.

Ma se possiamo intercettare cose che stanno anche a 45 miliardi di anni luce di distanza (perché l’inflazione ha spinto cose lontano lontano, quindi sembrano più lontane dell’età dell’universo solo per un trucco inflativo - o così me l’hanno venduta) perché questa, che sta a 13,6 sarebbe più antica? E quel 13,6, stante che il redshift c’è (e mica di bruscolini) non vuole dire che in realtà sarebbe ben più giovane di 13,6 miliardi di anni?

Adesso cerco le risposte, che son le prime cose che mi son salite dalla babbanite - di sicuro ci sarà una spiegazione chiara da qualche parte. Se già la sapete,scrivetela qui, grazie.

Ah, un indizio anche solo da wiki:

JADES-GS-z14-0, la cui distanza dal nostro Sistema Solare è stata valutata in oltre 13,6 miliardi di anni luce e che quindi, data l’espansione dell’Universo, dovrebbe avere un’attuale distanza comovente calcolata in più di 33,5 miliardi di anni luce

distanza comovente, questa sconosciuta. Mi sa che devo capire meglio il discorso dei 45 miliardi di anni luce di raggio d’osservabile di cui sopra. Per sapere, ma astrofisci ne abbiamo? @anon53200230 , tu che fai nella vita?

In realtà quel (poco) che avevo capito era che ne prendono N, ma gli si dà un “nome” diverso ossia una polarizzazione per distinguerli. A questo punto hai tempo per acchiapparne uno e capire chi è dal suo “nome”.
Non è semplice per nulla, ma le descrizioni passo passo degli esperimenti aiutano.

Invece, pensa: nel paper che hai citato per ultimo ieri (“A single-photon server with just one atom”) si parla proprio di stimolare tanti atomi per ottenere UN fotone in fuga. Esattamente uno, che ti entra nella fibra ottica, che ti accende il diodo, che manda un segnale - che poi vabbé, se adesso mi dici che erano enne, guarda che ricomincio coi fotoni, eh?

Ma adesso, la storia dell’espansione più veloce della luce: è la storia del “co-movente” - affascinante. Ho capito niente, però è affascinante lo stesso. Dunque, 13, 6 miliardi di anni luce, ma oltre 33 come comovenza, molto brillante perché giovane, niente buco nero al centro (datele quel mezzo miliardo di anni, e poi vediamo se non ce l’ha pure lei - è un pensiero babbano: i buchi neri, dopo il big bang, hanno ancora da formarsi. Ma anche no, magari questa galassia è un’eccezione a quanto osservato finora, chissà), tanto idrogeno e elio e energia e stelle che si formano e con esse anche altri elementi, tra i quali abbonda…l’ossigeno! Occhio, abbiamo O e abbiamo H. L’H2O è a un passo? Nel senso, meno rara la possibilità che ce ne sia (non nelle stelle, eh? E nemmeno nello spazio, dai) di quel che si potrebbe pensare a guardare nel nostro orto?..

Nel periodo storico che sto facendo, Benjamino Franklin si è messo a giocare con gli aquilone, e poi ha inventato il parafulmini, che lo stesso che in sostanza usiamo ancora oggi.

E un tizio ha aggiunto l’anidride carbonica all’acqua, cosa che in sostanza facciamo ancora oggi, allo stesso modo, più o meno. E lo stesso tizio, Priestley, l’anno dopo, studiando le piante, si accorge che producono un gas, che poi verrà battezzato “ossigeno”…scoperto solo nel 1774, dunque.
Per Wiki non fu il primo a scoprirlo, questione di pochi anni, ma fu il primo a pubblicare. Però entrambi gli scienziati lo scoprirono per conto loro, si vede che era il momento.

E senza aggiungere che una decina di anni prima un altro chimico scoprì un altro elemento gassoso, tale “idrogeno”.

Nell’ultimo numero di Le Scienze mi ha molto colpito l’intervista sulle particelle che arrivano sulla Terra.

  1. perchè hanno una energia altissima, in alcuni casi
  2. perchè è veramente altissima, nel senso che i nostri acceleratori di particelle, in confronto, fanno cagare. Che dico, anche facessimo un acceleratore pari alla circonferenza della Terra, il più grande possibile, farebbe cagare.
  3. che l’origine di queste particelle iper energetiche è a tutt’oggi sconosciuta.
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E son passati giusto 200 anni (1824) dallo studio di Fourier grazie al quale s’iniziò a ipotizzare l’effetto serra.

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Qui posso darti la risposta della scienza ufficiale, che poi può sembrare far acqua, ma per il momento qualcosa di meglio non c’è.
Che l’inflazione dello spazio è molto superiore a c. Pertanto quella che noi vediamo è un oggetto che ha 13.6B di anni ma di trova probabilmente verso l’orizzonte dell’universo osservabile (controllato su Wikipedia: 33Bly da qui).
Come fa a muoversi più velocemente della luce? Beh perché è lo spazio tempo a espandersi. Se prendi i puntini su un palloncino, e lo gonfi, i puntini sul palloncino si muovono più velocemente di quanto si muovono i puntini dal centro del palloncino.
Ma qui siamo oltre cio che ho studiato, e questo è quel poco che ho capito. Non sono un cosmologo quindi prendo questa spiegazione per buona. Soggetta a revisione, ma non sono nella posizione di dire che sia sbagliata.

Grazie, @HC, però te non sei stato attento: il palloncino era nei video che mi sono sciroppato in precedenza, prima di Andy’s corner - infatti sapevo dello spazio fra le galassie che aumenta (da cui il messaggio sulla stranezza delle galassie che invece fanno a testate, tra le quali la Via Lattea e Andromeda, che si corrono incontro a 300 km/s, se ricordo bene, che però ci sta perché son cose relativamente locali), ipotesi per spiegare il redshift, e che sì, con quella si batte la velocità della luce, ma senza che questo faccia venir meno il discorso che niente possa superare la stessa, come da formule - e sì, non le so scrivere ma ho capito il concetto, per cui niente viaggi a ritroso nel tempo, che a me il libero arbitrio piace, e tuttavia pure l’inviolabilità del principio di causa ed effetto, e no, non mi sta bene che, per ogni variazione su un percorso obbligato, si crei un altro universo.

Ma comunque “comovimento” (comovenza) è la parola chiave da cercare per capire il discorso dei 13,6 miliardi di anni luce che adesso sono 33 e rotti.

Fourier mi porta brutti ricordi di “sistemi” alle superiori. Lui e Laplace

Tanto poi il grosso del lavoro l’ha fatto chi è venuto dopo: Claude Pouillet, Eunice Newton Foote, John Tyndall e Svante Arrhenius (solo per restare all’ '800).

Ho un nuovo libro nel cassetto. Non so se sopravviverò alla lettura: pare abbia anche formule matematiche, oltreché esercizi a piè di pagina e 1100 pagine.

Però se riesco a leggerlo, poi a HC faccio dei pipponi così…

edit - ragazzi, parte dalle frazioni nella premessa. E poi mi fa ripassare da Platone (!) passando per Pitagora e poi Euclide… Cioè, ma non scherza mica, eh? D’altronde, 1100 pagine…Preparo un file per le correzioni alla punteggiatura: la mia vendetta non conosce confini.

ps
Penrose: Nobel nel 2020 per i suoi studi sui buchi neri. Ovviamente, il libro è del 2005: li tratta, ma mancherà ciò che ne ha fatto un premio Nobel. Maledetti (ma forse anche no: c’è caso sia stato un premio tardivo)