Le scoperte archeologiche del futuro e le ricerche di tesori nei prossimi decenni potrebbero essere condotte grazie ai principi fondamentali della fisica quantistica. Ecco un nuovo strumento, brevettato dall’Università di Birmingham, per scansionare a fondo il sottosuolo attraverso un sensore di gravità quantistico.
Cercare tesori e reperti con un sensore di gravità quantistico
Grazie a questi nuovi dispositivi, potremmo analizzare gli atomi in caduta libera e rivelare tutte le più sottili variazioni nell’attrazione gravitazionale terrestre. È qualcosa di diverso rispetto alla tecnologia LIDAR che abbiamo imparato a conoscere. E siamo anche distanti dal classico uso dei muoni. Il sensore di gravità quantistico lavora infatti sulle variazioni gravitazionali che riflettono le più minute differenze nella densità del materiale nascosto. Per esempio un reperto archeologico, una tomba, un tesoro…
In parole povere, i muoni rivelano i vuoti e i pieni mentre il nostro sensore riesce a definire i contorni e le caratteristiche dell’oggetto nascosto oltre ad analizzare tutto il sottosuolo.
L’esperimento nella caverna
In un esperimento di recente conduzione da parte dell’Università di Birmingham (presso la caverna di Poole), un sensore portatile basato su questa tecnologia ha rivelato la presenza di un tunnel sotterraneo, stimandone lunghezza, altezza e profondità, grazie all’analisi del movimento quantistico degli atomi.
Appare chiaro che strumenti del genere potrebbero trovare molte applicazioni. Per esempio, si potrà utilizzare un sensore di gravità quantistico in cartografia, in ingegneria, in geologia. Pensiamo a come potrebbe essere utile per monitorare la fauna degli abissi o il magma sotto i vulcani. Poi, potremo anche scoprire tombe nascoste o altri reperti evitando pericolosi e costosi scavi.
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Il prototipo di sensore gravitazionale pesa circa quindi chilogrammi, e dunque appare come uno strumento abbastanza leggero e maneggevole. Un dispositivo pratico, insomma, e facilmente trasportabile nei siti da analizzare. Gli ingegneri che hanno lavorato al progetto vorrebbero però renderlo ancora più piccolo e leggero.
L’idea è quella di renderlo simile a un metal detector o a un tosaerba. Ovviamente, strumenti del genere non sono alla portata di tutti: parliamo sempre di fisica quantistica. E chi non è ferrato in fisica contemporanea potrebbe avere qualche problemino a far funzionare il sensore.
Un prototipo più pratico
Gli autori della ricerca, pubblicata su Nature, dichiarano che il loro strumento nasce per ampliare i campi di utilizzo del rilevamento della gravità. Finora infatti questa tecnica è stata usata in applicazioni geofisiche, come l’ingegneria, la ricerca sul clima e il monitoraggio delle variazioni temporali nelle falde acquifere. Da oggi, invece, sarà più semplice praticare la cartografia a gravità per studiare i mondi sotterranei, dimezzando i tempi di misurazione necessari per la rimozione del rumore vibrazionale.
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Il nuovo sensore di gradiente di gravità quantistica possiede un design che sopprime gli effetti del rumore microsismico e del laser, misura le variazioni del campo termico e magnetico e rivela una capacità unica di inclinazione.
