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Inserito il - 22/07/2016 : 10:30:39
Un solo fotone per i nostri occhi
20 luglio 2016
La retina dell'occhio umano è straordinariamente sensibile, è in grado di rilevare un segnale luminoso e di inviare al cervello l'informazione sulla presenza di questo segnale anche se è costituito da un singolo fotone, come ha dimostrato un esperimento su volontari (red)
da lescienze.it
L'occhio umano è in grado di rilevare singoli fotoni. La dimostrazione di questa estrema sensibilità del nostro apparato visivo è di ricercatori dell'Università di Vienna e del Research Institute of Molecular Pathology, sempre di Vienna, che firmano un articolo pubblicato su “Nature Communcations”.
Per capire meglio la portata di questa scoperta, facciamo un passo indietro. Nel 1942, il fisiologo Selig Hecht della Columbia University dimostrò che il nostro occhio è in grado di rilevate un segnale luminoso anche se è costituito da un numero molto ridotto di fotoni: da cinque a sette. Tuttavia, la difficoltà nella realizzazione di un apparato sperimentale adatto aveva impedito di chiarire se questo numero molto ridotto fosse la soglia minima, oppure se addirittura bastasse un singolo fotone per attivare i fotorecettori della retina e rendere il soggetto cosciente del segnale.
Sfruttando sofisticate tecnologie di ottica quantistica, Alipasha Vaziri e colleghi hanno progettato una fonte di luce in grado di emettere singoli fotoni e hanno testato i limiti della capacità di rilevazione della visione umana su tre soggetti con vista normale. In particolare, l'apparato usato genera coppie di fotoni, uno dei quali diretto verso l'occhio del soggetto, e l'altro verso una telecamera di controllo.
I volontari testati hanno segnalato di percepire anche qualche segnale luminoso che in realtà non c'era. SI tratta di un fenomeno atteso e legato al fatto che le cellule della retina mantengono costantemente un livello di attività minima, i cui picchi casuali possono trarre in inganno la persona.
In ogni caso, la percentuale di risposte esatte era decisamente superiore a quella che si sarebbe ottenuta rispondendo a caso, quindi sufficiente per affermare che la rilevazione del singolo fotone era effettivamente avvenuta. I ricercatori hanno inoltre scoperto che la capacità di identificare un segnale aumenta se nei cinque secondi precedenti è preceduto da un altro segnale.
http://nature.com/articles/doi:10.1038/ncomms12172
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