Nel 1929 il fisico svedese Oskar Klein fece una previsione sorprendente: se spari a un elettrone contro una barriera, può semplicemente scivolare attraverso di essa. In effetti, questo effetto tunnel non è niente di insolito. Nel regno quantistico, è sempre possibile che una particella incontri un ostacolo.
Di solito, in una situazione del genere, la particella può raggiungere l’altro lato solo con molta fortuna. D’altra parte, Oscar Klein ha trovato una probabilità del 100 percento nei suoi calcoli: se un elettrone si muove quasi alla velocità della luce, praticamente non vede la barriera, indipendentemente dalle sue dimensioni nella realtà.
Carico …© University of Hong Kong (dettagli)
Cristallo Fonunisher
Per molto tempo, i fisici hanno dibattuto se l’ipotesi di Klein abbia qualcosa a che fare con la realtà. In effetti, la situazione da lui descritta era praticamente impossibile da ricreare. Ma da diversi anni i ricercatori stanno cercando prove indirette nel grafico 2D della materia. Nella sottile rete di carbonio, gli assemblaggi multiparticelle – le cosiddette quasiparticelle – possono penetrare un po ‘in un tunnel attraverso una barriera in situazioni speciali.
I ricercatori che lavorano con Xiang Zhang presso l’Università della California a Berkeley ora vogliono osservare questo fenomeno in prima persona, ma in un ambiente completamente diverso: hanno disposto grandi cilindri acrilici di pochi centimetri sulla superficie e poi hanno lasciato passare le onde sonore dal lato. È così che quello che i ricercatori chiamano un “cristallo acustico” è derivato dalla categoria dei metamateriali. È costituito da una serie di componenti identici che sono modellati in modo tale che le onde cambino in modo mirato.
Nell’esperimento di Xiang Zhang, i componenti combinavano le onde sonore in modo da seguire equazioni simili a quelle delle quasiparticelle nei grafici. I fisici hanno riferito che le eccitazioni passavano attraverso una regione di cilindri più piccoli senza perdite, sebbene le normali onde sonore debbano essere indebolite qui. Nella rivista «Science». Questo tunnel acustico ha funzionato nel 100% dei casi anche quando i ricercatori hanno aumentato l’ostacolo, proprio come previsto da Oscar Klein.
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