Un team guidato dai ricercatori María José Caturla e Carlos Untiedt, dal Dipartimento di Fisica Applicata dell'Università di Alicante, hanno studiato l'importanza degli effetti relativistici sulle interazioni a lungo raggio tra gli oggetti. Hanno pubblicato i loro risultati in due articoli della rivista di punta dell'American Physical Society Lettere di revisione fisica .

I ricercatori hanno scoperto che le leggi della relatività di Albert Einstein determinano la distanza alla quale le forze tra due oggetti iniziano ad agire. "È sorprendente vedere come la relatività ristretta di Einstein influenzi i processi quotidiani, come quello in cui due oggetti si toccano. Abbiamo dimostrato che a causa di questo effetto, elementi più pesanti, per esempio oro, esercitare forze sugli altri a distanze maggiori di quanto ci si aspetterebbe se non fosse per la relatività ristretta, " spiega il fisico Carlos Untiedt.

Queste forze sono molto importanti per comprendere una varietà di processi, comprese le reazioni chimiche o l'attrito. Untiedt dice, "Questi effetti saranno essenziali per capire quantitativamente come si formano i legami molecolari tra gli atomi".

La teoria della relatività speciale di Einstein è utile per pianificare i viaggi nello spazio e svolge un ruolo chiave nella tecnologia quotidiana. Ad esempio, consente ai sistemi GPS di calcolare con precisione le posizioni. Untiedt dice, "La relatività di Einstein è rilevante nei fenomeni cosmici o globali, ma è anche fondamentale quando si tratta di comprendere alcune proprietà della materia a livello microscopico. Man mano che gli elementi della tavola periodica diventano più pesanti, gli elettroni si muovono più velocemente intorno al nucleo, e raggiungere velocità alle quali gli effetti relativistici non possono essere ignorati."

Tale è il caso dell'oro, che ha una struttura elettronica simile a quelle dell'argento e del rame, ma una massa atomica considerevolmente maggiore. "Gli effetti relativistici sono quindi maggiori nell'oro e determinano molte delle sue proprietà, come, quando le sue proprietà elettroniche cambiano, la relatività influenza il legame atomico, tra l'altro, " spiega il ricercatore UA.

"Nel nostro studio, abbiamo dimostrato come la relatività influenzi il modo in cui due elettrodi d'oro entrano in contatto l'uno con l'altro. A quello scopo, abbiamo misurato la distanza alla quale un singolo atomo di un elettrodo metallico viene attratto da un secondo elettrodo che gli si avvicina, " aggiunge Untiedt.

Questi esperimenti hanno permesso ai ricercatori di determinare che, nel caso dell'oro, gli elettrodi interagiscono a distanze molto maggiori rispetto a quando sono coinvolti argento o rame. "Con l'aiuto di simulazioni teoriche, è stato dimostrato che l'attrazione tra atomi d'oro a lunghe distanze è principalmente spiegata dalla relatività." In sintesi, Untiedt dice, "Abbiamo dimostrato l'influenza degli effetti relativistici sulle proprietà meccaniche dei metalli a livello microscopico".