Een team onder leiding van onderzoekers María José Caturla en Carlos Untiedt, van de afdeling Toegepaste Natuurkunde van de Universiteit van Alicante, hebben het belang van relativistische effecten op langeafstandsinteracties tussen objecten bestudeerd. Ze hebben hun resultaten gepubliceerd in twee artikelen van het vlaggenschiptijdschrift van de American Physical Society: Fysieke beoordelingsbrieven .

De onderzoekers ontdekten dat de relativiteitswetten van Albert Einstein de afstand bepalen waarop krachten tussen twee objecten beginnen te werken. "Het is verrassend om te zien hoe de speciale relativiteitstheorie van Einstein alledaagse processen beïnvloedt, zoals die waarbij twee objecten elkaar raken. We hebben bewezen dat als gevolg van dit effect, zwaardere elementen, bijvoorbeeld goud, krachten uitoefenen op anderen op grotere afstanden dan je zou verwachten als de speciale relativiteitstheorie er niet was, " legt natuurkundige Carlos Untiedt uit.

Deze krachten zijn van groot belang om een ​​verscheidenheid aan processen te begrijpen, inclusief chemische reacties of wrijving. Untiedt zegt, "Deze effecten zullen essentieel zijn om kwantitatief te begrijpen hoe moleculaire bindingen tussen atomen worden gevormd."

De speciale relativiteitstheorie van Einstein is nuttig om ruimtereizen te plannen en speelt een sleutelrol in de dagelijkse technologie. Bijvoorbeeld, het stelt GPS-systemen in staat om posities nauwkeurig te berekenen. Untiedt zegt, "Einsteins relativiteit is relevant in kosmische of mondiale fenomenen, maar het is ook fundamenteel als het gaat om het begrijpen van bepaalde eigenschappen van materie op microscopisch niveau. Naarmate elementen in het periodiek systeem zwaarder worden, elektronen bewegen sneller rond de kern, en snelheden bereiken waarmee relativistische effecten niet kunnen worden afgewezen."

Zo is het met goud, die een elektronische structuur heeft die lijkt op die van zilver en koper, maar een aanzienlijk grotere atoommassa. "Relativistische effecten zijn daarom groter in goud en bepalen veel van zijn eigenschappen, als, wanneer de elektronische eigenschappen veranderen, relativiteit beïnvloedt atomaire binding, onder andere, ’, legt de UA-onderzoeker uit.

"In onze studie we hebben bewezen hoe relativiteit de manier beïnvloedt waarop twee gouden elektroden met elkaar in contact komen. Daartoe, we hebben de afstand gemeten waarop een enkel atoom van een metalen elektrode wordt aangetrokken door een tweede elektrode die het nadert, ', vult Untiedt aan.

Met deze experimenten konden onderzoekers vaststellen dat, in het geval van goud, elektroden interageren op veel grotere afstanden dan wanneer het zilver of koper betreft. "Met behulp van theoretische simulaties, het werd bewezen dat de aantrekkingskracht tussen goudatomen op lange afstanden grotendeels wordt verklaard door relativiteit." Samenvattend, Untiedt zegt, "We hebben de invloed van relativistische effecten op de mechanische eigenschappen van metalen op microscopisch niveau bewezen."