Rappresentazione artistica di un wormhole

Wormhole e viaggi nel tempo? Non proprio…

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Costruito all’Università Federico II di Napoli il primo prototipo di wormhole in grafene

Purtroppo, come spesso accade, quello che può essere un esperimento innovativo e dalle molteplici applicazioni viene ingigantito dai media con titoli eccessivamente risonanti. Qualche tempo fa, infatti, si è diffusa la notizia secondo cui, all’università di Napoli Federico II, sarebbe stato messo a punto il primo prototipo di wormhole spaziotemporale, aprendo la strada a futuri viaggi nel tempo. Tuttavia, lo stesso professor Capozziello, uno degli autori della ricerca, ha esplicitamente dichiarato a Scientificast: “Noi non viaggeremo nel tempo e non abbiamo prodotto una macchina nel tempo”. Lasciamo dunque alla spalle la fantascienza e torniamo con i piedi per terra per vedere, dal punto di vista più prettamente scientifico, di cosa si tratta e cosa è stato combinato dal team dell’Università partenopea.

Partiamo da una domanda di base: che cos’è un wormhole? Si tratterebbe di una sorta di cunicolo in grado di mettere in contatto due punti dello spaziotempo molto distanti tra di loro. L’uso dell’espressione “si tratterebbe” non è casuale: quella di cui stiamo parlando è, infatti, un’assunzione puramente teorica, mai osservata o verificata sperimentalmente.

Come si collega con quanto fatto a Napoli? All’Università Federico II sono state applicate le equazioni di Einstein, che descrivono la gravità e il comportamento dello spaziotempo, cambiandone il soggetto: invece dello spaziotempo, è stato impiegato il grafene. Il risultato è stata la creazione di un “modello analogo”, cioè la riproduzione di una struttura prevista dalla teoria (il wormhole), ma in un contesto completamente diverso: una struttura a stato solido, il grafene, invece dello spaziotempo. La cosa davvero curiosa ed interessante è che il grafene si è comportato in maniera del tutto “analoga” a quanto previsto per lo spaziotempo.

 Come funziona a livello pratico questo wormhole di grafene?

Tecnicamente si tratta di due foglietti di grafene interconnessi tra loro mediante legami chimici ed un nanotubo.

Schema esplicativo della struttura del prototipo di wormhole in grafene costruito dai ricercatori della Federico II di Napoli

Schema esplicativo della struttura del prototipo di wormhole in grafene costruito dai ricercatori della Federico II di Napoli

A rendere tutto così eccezionale sono le proprietà chimiche del grafene che, di base, è costituito da uno strato di atomi di carbonio che formano 6 legami, assumendo una struttura a “nido d’ape”. Tuttavia, in alcuni casi, i legami formati dal grafene possono diventare 5 o 7 e, di conseguenza, la struttura pentagonale o eptagonale. Si è notato che, quando si formano 5 legami, gli elettroni e quindi la corrente elettrica si muove verso l’interno della struttura; quando invece se ne formano 7, il flusso è diretto verso l’esterno. Questo è uno dei punti chiave: è possibile  controllare la corrente di elettroni indotta dal grafene tramite la geometria del grafene stesso. In pratica, in questo modello la corrente elettrica fa la stessa cosa che farebbe il tempo in cunicolo spazio temporale, cioè muoversi in una direzione diversa a seconda della geometria dello spaziotempo.

Le possibili applicazioni del modello

Una domanda che a questo punto purtroppo ci si potrebbe porre è: “Sì bello, ma a cosa dovrebbe servire?”. Anche se non sembra, le applicazioni di questo modello in ambito pratico sarebbero interessanti. Di fatto, si avrebbe un superconduttore perfetto la cui geometria genera corrente elettrica e ne regola il passaggio con una resistenza bassissima, quasi inesistente. Come questo possa essere poi applicato alla vita di tutti i giorni sarà da vedere, ma spesso tra i prototipi, l’applicazione scientifica e la ricaduta tecnologica passano anni se non decenni.

Allo stato attuale, Napoli è in possesso sia del modello teorico della struttura, sia di alcune prime strutture fisiche basilari (o dimostratori) che hanno permesso di trarre delle conclusioni preliminari. Il prototipo vero e proprio, che permetterà di validare definitivamente le conclusioni raggiunte sino ad ora, è in fase di costruzione.

I viaggi alla “Interstellar”, dunque, restano ancora nell’immaginario fantascientifico. I wormhole di grafene, invece, forse porteranno a qualcosa di più pratico e concreto. Stay tuned!

 

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