28/09/20

Un'altra sorpresa tirata fuori dal "cappello" di Einstein ***

Questo articolo è inserito nella pagina d'archivio "Einstein ha sempre ragione"

 

Ormai abbiamo capito molto bene che le equazioni di Einstein sono in grado di spiegare anche ciò che nemmeno Einstein stesso si aspettava (buchi neri e Big Bang, tanto per fare un paio di esempi "a caso"...). Può darsi che adesso sia il turno dell'inflazione!

L'inflazione è una di quelle tipiche ipotesi che cerca di mettere una pezza a un modello che sembra passare "da capre a cavoli" senza alcun legame logico. Questo improvviso "gonfiamento" spaventoso dello spazio tempo appena creato dal Big Bang riesce infatti a spiegare (o almeno ci prova) non solo l'espansione stessa dell'Universo, che ancora continua a perdurare, ma, soprattutto, la quasi inspiegabile omogeneità del Cosmo, anche in zone talmente "lontane" da non potere scambiarsi informazioni tra di loro. Un po' come dire che noi italiani ci siamo messi in fila per tre, mentre lo facevano quelli della Nuova Zelanda senza essersi scambiata nessuna regola o informazione (la non causalità). Può anche essere che si sia nati insieme, profondamente allacciati, ma con quale mezzo di trasporto siamo andati così distanti?

Un possibile e auspicabile legame tra Relatività Generale e Meccanica Quantistica? Magari sì, ma l'inflazione resta una necessità apparentemente insostituibile.

Non vogliamo  entrare nei dettagli di un processo che viene introdotto attraverso l'utilizzo di campi, di particelle "ad hoc", come l'inflatone... cose che sotto certi punti di vista assomigliano alla materia oscura. La ragione di questo "personaggio" frutto della mente e del bisogno di unire due situazioni spaziotemporali, completamente staccate e diverse tra loro, è certamente necessario, dato che le uniche prove o teorie ci parlano di un post Big-Bang in cui l'omogeneità doveva essere ben lontana e di una fase non molto posteriore in cui tutte le irregolarità si sarebbero smorzate, lasciando solo quei piccoli grumi di materia che hanno dato origine all'Universo attuale (solo fluttuazioni quantiche che avrebbero dato origine agli attori dell'Universo primitivo, cioè le proto-galassie che già si intuiscono nella radiazione cosmica di fondo).

Durante l'espansione, l'Universo si è evoluto verso uno stato essenzialmente omogeneo e isotropo, come mostrato dalle celebri "mappe" della radiazione cosmica di fondo. Nuovi studi sulle equazioni di Einstein sembrano dimostrare che l'omogenizzazione sia implicita nella Relatività Generale senza alcun bisogno di palloncini che si gonfiano a dismisura. Fonte:  NASA / WMAP Science Team.

Se abbiamo un palloncino sgonfio pieno di pieghe e di sovrapposizioni, la cosa migliore è gonfiarlo a tal punto che si possa guardare solo una piccola parte di esso, tale da sembrare non solo piatta ma perfettamente omogenea.

Le speculazioni scientifiche sono state oggetto di aspri dibattiti. Rogert Penrose, non certo un conservatore integerrimo, diceva: "Quando ne sentii parlare la prima volta provai orrore. Serve a spiegare perché l'Universo è uniforme e piatto: la fase di espansione rapidissima, chiamata inflazione e verificatasi pochi istanti dopo il Big Bang, avrebbe stirato e appiattito tutte le irregolarità. Ma c'è bisogno di una fisica inventata ad hoc, a cominciare dall'inflatone, particella la cui esistenza serve solo a giustificare l'inflazione. È una teoria "artificiale", che non risolve il problema fondamentale sull'origine dell'Universo."

E se, invece, il vero segreto fosse racchiuso nelle equazioni di Einstein, il geniale cappello del prestigiatore? Parliamoci chiaro, esse non sono ancora state risolte del tutto ed è necessario riuscire a farlo in modo esauriente prima di concludere che la relatività generale si trovi veramente davanti a problemi apparentemente insuperabili, tali da aver bisogno di strani marchingegni inventati senza alcuna prova.

C'è chi lo sta facendo e comincia da avere risultati molto interessanti. Se l'espansione stessa potrebbe non essere un problema per una costante cosmologica positiva, l'omogeneità è un risultato molto complicato da ottenere. Lo spaziotempo era pieno di irregolarità e distorsioni, causate proprio dalla stessa gravità e dalle sue "emanazioni" come le onde gravitazionali.  Il loro decadimento, però, potrebbe aver agito come una specie di pialla capace di smussare uno spaziotempo estremamente "ruvido" e "caotico".  Riduciamo le cause delle irregolarità e l'omogeneità ne viene di conseguenza. La calma dopo la tempesta...

Un'analisi matematica estremamente accurata, eseguita da David Fajman dell'Università di Vienna, sembra aprire spiragli decisivi. Mai dire mai... d'altra parte, il fatto che  la stessa causa di deformazioni potrebbe portare a una regolarità matematicamente quantificabile sarebbe una soluzione piuttosto "semplice" e logica...

Articolo originale QUI

 

2 commenti

  1. Mario Fiori

    Mamma mia Enzo , si sta lavorando sul Grande Einstein e le sue equazioni: se fosse stato vivo in tutto questo tempo avremo risolto molto di più e forse tutto.

  2. caro Mario,

    temo che lui avrebbe pensato ad altro... in fondo, aveva già deciso che non si sarebbero potute risolvere... La sua ossessione era la MQ e come poterla smontare. Forse, forse, sarebbe riuscito a metterle d'accordo. Per farlo, infatti -secondo me- ci vuole quella fantasia quasi infantile che solo lui riusciva ad avere.

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