놀랍게도, 40년 전의 방정식이 양자 현상을 설명한다
A sorpresa, un'equazione di 40 anni fa descrive fenomeni quantistici
ANSA
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2026-04-11 19:43
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노벨상 수상자 파리시가 저자 중 한 명. 표면 성장을 설명하기 위해 고안됨
양자 물리학을 위해 고안되지 않았지만, 놀랍게도 노벨상 수상자 조르조 파리시가 1986년 메흐란 카르다르와 이청장과 함께 표면 성장을 설명하기 위해 작성한 방정식이, 산불 전파와 같은 현상을 설명하는 데 사용되었으며, 오늘날 양자 재료의 성장을 완벽하게 설명할 수 있다. 이는 독일 뷔르츠부르크 대학교의 사이먼 비드만이 조율한 과학 잡지에 발표된 연구로 입증되었다. "약 40년 전의 방정식인데, 카르다르와 장과 함께 표면 성장에 관심이 있었을 때의 것이다"라고 파리시는 ANSA에 말했다. 문제의 복잡성을 이해하기 위해 담배를 피울 때 일어나는 현상을 생각해볼 수 있다. "종이 위에는 타지 않은 흰 영역과 타면서 색이 변하는 영역이 있다. 경계선은 직선이 아니라 진동, 곡선, 움푹 들어간 부분이 보이며, 계속 피우면 형태가 계속 변해서 점점 더 불규칙해진다"고 노벨상 수상자는 말한다. 이 현상을 더 정확하게 연구하기 위해 1제곱미터의 종이 위에서 무염 불로 타는 전파를 관찰하는 실험이 수행되었다. 유사하게, 2차원 양자 재료를 연구하면서 과학 잡지에 발표된 연구의 저자들은 "관찰된 것이 카르다르-파리시-장 방정식과 완벽하게 일치한다는 것을 보았다"고 파리시는 지적한다. 많은 수학자들이 집중적으로 연구한 "방정식은 산불 전파와 같은 구체적인 상황에 적용될 수 있지만, 이 연구의 장점은 양자 재료의 성장, 즉 양자 시스템을 위해 고안되지 않은 방정식으로 양자 문제를 설명할 수 있다는 것을 입증했다는 것이다. 마지막으로 더 복잡한 재료와 같은 다른 맥락에서 이 방정식을 연구하기 위한 새로운 실험 시리즈의 가능성이 열린다"고 파리시는 지적한다.
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Il Nobel Parisi fra gli autori. Pensata per descrivere la crescita delle superfici
Non era stata pensata per la fisica quantistica ma, a sorpresa, l'equazione scritta nel 1986 dal Nobel Giorgio Parisi con Mehran Kardar e Yi-Cheng Zhang per descrivere la crescita delle superfici, e utilizzata per descrivere fenomeni come la propagazione degli incendi, oggi riesce perfettamente a descrivere la crescita di materiali quantistici. E' quanto dimostra la ricerca pubblicata sulla rivista Science e coordinata da Simon Widmann, dell'Università tedesca di Würzburg. "E' un'equazione che risale a circa 40 anni fa, quando con Kardar e Zhang eravamo interessati alla crescita delle superfici", ha detto Parisi all'ANSA. Per avere un'idea della complessità del problema, si può pensare a quanto accade quando si fuma una sigaretta: "Sulla carta si osserva una zona bianca non bruciata e poi la zona che, bruciando, cambia colore. Il confine - dice il Nobel - non è una linea dritta, ma si osservano oscillazioni, curvature e rientranze, e quando si continua a fumare la forma continua a cambiare diventando sempre più irregolare".Per studiare questo fenomeno con maggiore precisione, sono stati effettuati esperimenti, in cui, su un foglio di carta di un metro quadrato, si osserva la propagazione di una bruciatura senza fiamma. In modo simile, studiando materiali quantistici a due dimensioni, gli autori della ricerca pubblicata su Science "hanno visto che quanto osservato era in perfetto accordo con l'equazione di Kardar-Parisi-Zhang", osserva Parisi.Studiata intensamente da molti matematici, "l'equazione può essere applicata a situazioni concrete, come la propagazione di incendi, ma il merito di questa ricerca è aver dimostrato che riesce a spiegare anche la crescita dei materiali quantistici, vale a dire - rileva - che un problema quantistico può essere descritto da un'equazione non pensata per i sistemi quantistici. Infine, si apre la possibilità di una nuova serie di esperimenti per studiare questa equazione in altri contesti, come i materiali più complessi".Riproduzione riservata