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In un'affascinante scoperta nel campo della fisica, gli scienziati sono riusciti a osservare particelle che si comportano in modo sorprendentemente simile ai gravitoni, le ipotetiche particelle che trasmetterebbero la forza di gravità. Questo importante risultato, ottenuto non nel tessuto dello spazio cosmico ma all'interno di un semiconduttore, potrebbe segnare un passo significativo verso l'unificazione della teoria della relatività generale e della meccanica quantistica, due pilastri della fisica che finora hanno mostrato difficoltà a conciliarsi.
La ricerca, condotta da un gruppo di studiosi tra cui Loren Pfeiffer dell'Università di Princeton e Aron Pinczuk (scomparso nel 2022), ha le sue radici in una pubblicazione del 1993. Il team ha dedicato decenni allo studio degli elettroni all'interno di una lamina di arseniuro di gallio, un materiale semiconduttore, posto in un frigorifero a bassissima temperatura e sottoposto a un potente campo magnetico. In queste condizioni estreme, gli elettroni manifestano comportamenti quantistici non convenzionali, interagendo fortemente l'uno con l'altro e formando uno stato di materia particolare noto come "liquido incompressibile".
Questo liquido mostra movimenti collettivi degli elettroni, che a loro volta possono dare origine a eccitazioni simili a particelle. Indagando queste eccitazioni con l'ausilio di un laser accuratamente calibrato, il team è riuscito ad identificare caratteristiche tipiche dei gravitoni, come un particolare tipo di spin quantico.
Sebbene queste eccitazioni non siano gravitoni in senso stretto, rappresentano la simulazione più vicina di tali particelle mai osservata fino a ora. Nonostante l'esperimento non replichi le condizioni dello spazio-tempo, poiché gli elettroni sono confinati in uno spazio bidimensionale e si muovono a velocità molto inferiori rispetto a quelle che interessano la teoria della relatività, il risultato è considerato di grande importanza. Esso infatti connette diversi rami della fisica, dall'elettronica dei materiali alle teorie della gravità, in un modo precedentemente sottovalutato.