Оптические эксперименты с графеном можно гипотетически использовать для анализа пространств с различной кривизной, выяснил профессор Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) Илья Вайнштейн. Его статья «When Lost in a Multiverse Again» опубликована в журнале Materials Today — одном из ведущих мировых изданий в области наук о материалах (Q1, импакт-фактор 24,372).
«Даже привычное нам значение числа Пи — 3,14 — это всего лишь признак уютной Евклидовой реальности, — объясняет Вайнштейн. — Другая геометрия с другим соотношением между диаметром и длиной окружности, с другими фундаментальными константами может изменить многие физические величины, поэтому требует очень пристального внимания».
Здесь, по мнению ученого, приходят на помощь фантастические, в прямом смысле этого слова, метрологические таланты графена — уникального двумерного материала из атомов углерода, который в простых, почти настольных экспериментах позволяет оценивать постоянную тонкой структуры, «без преувеличения самую таинственную из физических констант».
Профессор УрФУ предложил наглядную калибровочную кривую — своеобразный универсальный шаблон, чтобы быстро и точно дактилоскопировать Вселенную по значениям числа Пи и постоянной тонкой структуры.
«Сегодня такие измерения приобретают особое звучание на фоне изменений в международной системе СИ, которые вступили в действие с 20 мая прошлого года. Принципиальным нововведением стал выбор нового базиса на основе семи мировых констант, три из которых — постоянная Планка, элементарный заряд и скорость света в вакууме — напрямую влияют на величину постоянной тонкой структуры», — добавляет Вайнштейн.
Вряд ли в обозримом будущем человечество научится передвигаться по мультивселенной — гипотетическому множеству параллельных миров. Однако воображение исследователя позволяет предпринять неосуществимое здесь и сейчас.
«Мы живем по законам фундаментальных физических констант, — говорит Вайнштейн, — их значения и являются теми самыми „отпечатками пальцев“, по которым можно отличить нашу реальность от другой».
Напомним, что многие годы ведущие научные умы спорят, остаются ли эти постоянные постоянными во времени и как бы выглядел мир вокруг нас с изменившимися величинами скорости света, постоянной Больцмана, числа Авогадро и другими.
В своей работе профессор Вайнштейн продолжает разговор, начатый нобелевским лауреатом Андреем Геймом два года назад на страницах журнала Nature Physics.
УрФУ — один из ведущих университетов России, участник проекта 5-100, расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных университетских игр 2023 года. Вуз выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука».