Занимаясь изучением двух наложенных друг на друга листов графена, исследователи из Университета Мэриленда вышли на широчайшие просторы теоретической физики, рассуждая о возможном взаимодействии двух вселенных.
Изучая слои графена, состоящие из углеродных шестиугольников с повторяющимися узорами, ученые случайно обнаружили их удивительное свойство. Когда растянутый и изогнутый лист углерода помещается поверх другого изогнутого листа, новый рисунок оказывает непосредственное влияние на электропроводность. Исследователи экстраполировали результаты этого эксперимента, выдвинув предположение о существовании «малых вселенных». Если бы две вселенные (одна из которых — наша) взаимодействовали бы друг с другом, то физическая модель их взаимоотношений была бы схожа с тем, как взаимодействуют наложенные друг на друга листы графена.
Так называемые муаровые узоры (возникающие при наложении двух периодических сетчатых рисунков) придают двум листам углеродного материала особые электрические свойства. Эти узоры образуются, когда два повторяющихся рисунка накладываются друг на друга, а один из слоев скручивается, смещается или растягивается. Повторение узоров изменяет физику материала и поведение электронов. В случае графена такое повторение имеет место на длине, в ~ 52 раза превышающей длину узора в отдельных листах. Затем энергетический уровень, управляющий поведением электронов, резко понижается, обеспечивая новые формы поведения — например, сверхпроводимости.
Прибегая к гипотезе двух взаимодействующих вселенных, можно было бы разобраться с рядом неразрешенных вопросов фундаментальной физики: объяснить слабую космологическую постоянную, аномальную массу бозона Хиггса, ускорение расширения нашей Вселенной и т.д. Муаровые узоры в этом отношении удобны тем, что с их помощью можно хоть как-то иметь дело с сочетанием релятивистских и квантовых эффектов, неизбежно возникающих в ходе соответствующих штудий актуальной физической науки.