Giugno 28, 2022

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Un nuovo modello cosmologico indica un universo parallelo

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Esplorando nuovi paradigmi matematici, la ricerca nella fisica moderna consente di mettere in discussione le leggi generalmente accettate che spiegano il mondo che ci circonda. A volte vicine alla fantascienza, a volte più consensuali, alcune teorie moderne offrono uno sguardo nuovo sull’universo. I ricercatori statunitensi hanno appena evidenziato, utilizzando due fogli di grafene sovrapposti, la possibilità che un secondo universo interagisca con il nostro.

Dopo aver studiato strati di grafene (costituiti da carbonio esagonale) con schemi ripetuti, due ricercatori dell’Università del Maryland hanno scoperto casualmente una proprietà sorprendente. Quando la piastra di carbonio curva estesa viene posizionata su un’altra piastra ugualmente curva, il nuovo modello creato ha un effetto diretto sulla conduttività elettrica. I ricercatori si sono quindi resi conto che i risultati di questi esperimenti potevano essere paragonati ai “mini-universi” e che il fenomeno in questione poteva essere generalizzato ad altri campi. Secondo loro, se due mondi (il nostro universo è uno) interagiscono tra loro, allora questo modello fisico può essere applicato. In altre parole, può esistere una realtà parallela alla nostra.

Applicandolo all’intero universo, il modello cosmologico può prevedere e spiegare alcune proprietà del nostro universo, come la sua espansione accelerata e il bosone di Higgs, una particella elementare che può giustificare la massa di altre particelle.

La ripetizione dei modelli moiré influenza il comportamento dell’elettrone

In dettaglio, i modelli chiamati “motivi moiré” conferiscono queste speciali proprietà elettriche di due fogli di materiale al carbonio. Si formano quando due motivi ripetuti si sovrappongono e uno degli strati è attorcigliato, invertito o allungato. La ripetizione di questi schemi modifica la fisica della materia e il comportamento degli elettroni.

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(A) Singolo strato curvo di grafene. (b) Un doppio strato uniformemente curvo a due strati con motivi di grafene disuguali. Disegnandone uno leggermente rimpicciolito rispetto all’altro, risultando in modelli moiré familiari. © Alireza Parhizkar e Viktor Galitsky (2022)

I ricercatori hanno riferito che nel caso del “grafene ad angolo magico”, il motivo moiré si ripeteva su una lunghezza circa 52 volte più lunga della lunghezza del singolo motivo fogliare. Quindi il livello di energia che controlla il comportamento degli elettroni diminuisce drasticamente, consentendo nuovi comportamenti, come la superconduttività.

Per condurre i loro esperimenti, i ricercatori hanno anche esaminato la scala dell’universo in questione: la scala della lunghezza (o valore fisico in generale) descrive il livello di accuratezza. Date le dimensioni di un atomo, ad esempio, un decimo di millimetro è molto, ma è insignificante su una scala di campi matematici: le due scale sono molto diverse. Dovresti sapere che diversi campi della fisica impongono limiti fondamentali su alcune scale (più piccole e più grandi), e questo dà significato alle equazioni (fisica classica vs fisica quantistica per esempio).

Nel caso di nostro interesse è stata utilizzata la lunghezza di Planck (che è correlata alla costante cosmologica). Per determinarne il valore, si dovrebbero misurare molti dettagli nell’universo – come la velocità con cui le galassie si allontanano l’una dall’altra – e includerli nelle equazioni e calcolare il valore della costante. Tuttavia, la combinazione di effetti relativistici e quantitativi crea alcune difficoltà nel farlo. I motivi moiré fanno luce su questo problema perché possono produrre grandi variazioni nelle scale.

A lavoro preliminare, i ricercatori avevano già studiato la teoria dei due universi interagenti, chiamati “mondi binari”. Ciascuno di essi sarebbe completo in sé, riempito con identiche combinazioni di materia e campi. Ma il nuovo modello esplora di più, suggerendo che i due mondi interagenti potrebbero spiegare una debole costante cosmologica. Questi risultati potrebbero rispondere a molte domande in sospeso su alcune leggi della fisica contraddittorie o confuse.

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fonte : Ricerca sulla revisione fisica