Questo articolo è inserito nella pagina d'archivio "Velocità della luce"

L'avevo tra le bozze, scritto velocemente e sicuramente da correggere... ma ve lo mando comunque... Fantascienza o ?

Doppia domanda a cui basterebbe una risposta: "La colpa è del principio di Heisenberg!".

Analizziamo meglio la faccenda...

Una prima risposta sulla velocità potrebbe riferirsi alla relatività einsteniana. Ossia: " Perché questa è la velocità massima della causalità nel nostro spazio tempo."  In altre parole, se fosse maggiore otterrei una risposta ancor prima di aver formulato una domanda. La colpa quindi è della struttura del nostro spaziotempo. Punto e a capo.

Ottima risposta che, però, pare abbastanza vaga e semplicistica. Così è se vi pare! Cambiate spaziotempo e cambierà anche lei. Scusatemi, ma a me sembra una risposta di comodo... Se vi chiedessi perché le foglie sono verdi, mi direste "perché è così", Un passo successivo sarebbe, invece, riferire il colore alla presenza della clorofilla, mettendo, però, sotto al tappeto il fatto che il colore è una creazione del nostro cervello  può essere considerato un effetto soggettivo e non oggettivo. Il colore non è una costante universale.

Entriamo, allora,  nella teoria quantistica dei campi. Il campo elettromagnetico, quello che trasmette la luce, ossia l'unica forma di informazione che è capace di viaggiare nel vuoto (a parte le onde gravitazionali con i loro enormi problemi attuali), ci invia dei segnali attraverso i suoi messaggeri, i fotoni reali, quelli capaci di colpire il nostro occhio e di lasciare la successiva elaborazione al cervello. E' proprio questo segnale quello che viaggia alla nostra velocità particolare, ben sapendo, però, che lo farebbero anche i messaggeri di altri campi, come i gluoni, ma ben più difficile da osservare. I fotoni reali, quelli che inviano il segnale "visibile" (che varia tra le diverse creature capaci di vedere) si creano quando agitiamo  i campi elettrici e magnetici e creiamo il campo elettromagnetico. Esso si propaga utilizzando i fotoni, ma sta molto attento al percorso che deve fare.

Nessun problema... Portiamoci nel vuoto, dove è prevista la costanza della velocità della luce. Ammettiamo pure di averla misurata, ma siamo sicuri che siamo veramente entrati nel vuoto. Eh no... il vuoto non è facile da definirsi. Il vero vuoto non è assolutamente vuoto. Esso non solo raggruppa tutti i campi quantici, ma anche quando non è "agitato" è in grado di ribollire freneticamente. Esso è ricco di energia che, però, non può comparire dal nulla e perciò è ovvio che non è composta dal nulla, ma da vibrazioni virtuali che si accendono e si spengono in tempi brevissimi, dominate dal principio di Heisenberg, che ammette questa turbolenza che è propria del nostro Universo.

Costantemente, nel vuoto più vuoto che c'è nascono e muoiono istantaneamente vibrazioni come i fotoni virtuali (virtuali perché durano un tempo brevissimo) e anche elettroni e positroni che si annichiliscono altrettanto istantaneamente. In tal modo abbiamo un vuoto non vuoto che non può essere meno turbolento di quanto previsto da Heisenberg. Esso deve possedere una sua energia limite che non può scendere sotto un certo valore che è quello dell'Universo. Il che vuole anche dire che i messaggi del campo elettromagnetico sono costretti a scontrarsi continuamente con questo brulichio di vibrazioni virtuali che rallentano il loro percorso, come, in grande, lo fanno gli atomi che compongono vuoti molto meno vuoti di questo, siano essi capaci di mostrarsi come gas, liquidi o solidi.

Una risposta migliore dovrebbe perciò essere: "La velocità ha un certo valore perché il vuoto non è vuoto e perché la turbolenza di esso limita il tempo necessario a muoversi nello spaziotempo".

299.792.458 m/s assume questo valore perché questo è ciò che permette il cosiddetto vuoto dell'Universo. Forse se fosse ancora meno vuoto, la velocità massima sarebbe minore e viceversa. Ho detto una bestemmia? Penso di no... tutto sta nella risposta alla seconda domanda (perché è costante?) Beh... perché la turbolenza è costante in media e le variazioni sono troppo piccole per essere notate con la nostra tecnologia attuale. Forse, forse, però, una prova ce l'abbiamo.

Chiediamo a Casimir e al suo effetto. Lui ha dimostrato che tra le due piastre sottili esiste meno turbolenza, dato che non tutte le funzioni d'onda sono permesse. La prova è che le piastre si avvicinano spinte dalla pressione maggiore dello spazio esterno. Insomma, abbiamo a disposizione un vuoto più vuoto dell'altro. Come decidere, allora, che lo spaziotempo sia veramente un vuoto-non vuoto costante? Gli esperimenti non possono dircelo e dobbiamo aspettare... Tuttavia, in fondo in fondo, lo abbiamo già ammesso. La velocità c dipende (vedi Maxwell) da due "costanti" permeabilità e permettività. Esse non possono essere misurate direttamente dato che sono proprio legate a quanto sia vuoto il vuoto. Vengono calcolate a partire dalla velocità della luce intesa come costante assoluta. Insomma, il gatto si morde la coda!

Resta il sottile piacere di capire che la velocità della luce è quella che è grazie al principio di Heisenberg. Ancora una volta è proprio lui che comanda la realtà che, al momento, sembra quella più profonda e oggettiva. Domani chissà ...

Galileo e Newton pensavano sicuramente che la velocità della luce non fosse infinita. Tuttavia, la tecnologia non permetteva di misurarla. Resta il fatto che, malgrado questo grande errore, la scienza ha risolto moltissimi problemi. Poi, Roemer è riuscito a calcolarne un valore approssimato fino a ottenere un valore che attraverso miglioramenti ha portato alla rivoluzione di Maxwell e alla relatività. Oggi potremmo essere pronti al passaggio successivo, ossia a misurare la non costanza della velocità della luce.

Devo ammettere che mentre scrivevo questo articolo in modo molto rozzo e semplicistico pensavo di dire qualcosa di puramente fantascientifico. Poi, però, ho voluto fare una ricerca più approfondita e ni sono accorto che qualcuno aveva già  cominciato a pensarci ... molte cose non tornano, ma una non costanza di c nel tempo potrebbe eliminare l'inflazione, che a molti sembra  una soluzione di comodo, e spiegare perché l'Universo sia così omogeneo. Ammettendo una velocità della luce estremamente più veloce nell'Universo primordiale non vi sarebbe bisogno dell'inflazione e si spiegherebbe la "piattezza". Vi lascio qualche link che può aiutare a saperne di più. Chissà che non stia nascendo una nuovo "etere" quantistico... Torno ai miei lavori di giardino, che non mi vietano, comunque, di pensare...

articolo 1            e link contenuti

articolo 2

articolo 3