Ricreare il Big Bang all'interno dei metamateriali

L'analogia tra la fisica dell'elio superfluido e la relatività generale è ben nota. La matematica che descrive questi sistemi è essenzialmente identica, quindi misurare le proprietà di uno ti dice automaticamente come si comporta l'altro.

Ora Igor Smolyaninov dell'Università del Maryland ha trovato un'altra interessante analogia matematica tra i metamateriali ottici e la relatività generale. I metamateriali sono sostanze in cui la permittività e la permeabilità sono state manipolate in modo da consentire un controllo preciso sul comportamento della luce. Sono stati notoriamente usati per creare mantelli dell'invisibilità che nascondono oggetti alla vista.

Ma Smolyaninov ha un'altra idea. Perché non creare materiali che riproducano il comportamento della luce in vari tipi di spaziotempo. Fa l'esempio di un metamateriale che è un equivalente formale di uno spaziotempo (2+2) con due dimensioni di spazio e due di tempo.

Il suo pezzo forte, tuttavia, è la dimostrazione matematica di un evento in cui una transizione di fase all'interno di un metamateriale (2+2) porta alla creazione improvvisa di uno spaziotempo 2+1 (due dimensioni dello spazio e una del tempo) insieme a una grande popolazione di particelle.

Pensaci un momento. Quello che Smolyaninov sta descrivendo è un analogo ottico del Big Bang in cui viene creato uno spaziotempo insieme alle particelle per popolarlo. La caratteristica di questa transizione di fase sembra essere una specie di big bang giocattolo, dice.

In linea di principio questo è un esperimento che potrebbe essere fatto in laboratorio in cui potresti guardare il Big Bang in azione.

Rif: arxiv.org/abs/0908.2407 : Modelli ottici del Big Bang e metriche spazio-temporali non banali basate su metamateriali

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