C’è un grande problema che riguarda la gravità: ecco di che si tratta.

 

Modello di telo spaziotemporale che rappresenta la curvatura dello spazio causata da una grande massa centrale e l’orbita di una massa più piccola, illustrando il concetto di gravità secondo la teoria della relatività generale di Einstein.

Un gruppo di ricercatori ha scoperto un potenziale “problema tecnico cosmico” nella gravità dell’universo, spiegando il suo strano comportamento su scala cosmica.

Negli ultimi 100 anni i fisici si sono affidati alla teoria della “relatività generale” di Albert Einstein per spiegare come funziona la gravità nell’universo. La relatività generale, dimostrata da innumerevoli test e osservazioni, suggerisce che la gravità influisce non solo sulle tre dimensioni fisiche, ma anche su una quarta dimensione: il tempo. “Questo modello è stato determinante, dalla teorizzazione del Big Bang alla fotografia dei buchi neri”, ha affermato Robin Wen, l’autore principale dello studio. “Ma quando proviamo a comprendere la gravità su scala cosmica, incontriamo apparenti incongruenze con le previsioni della relatività. È come se la gravità stessa smettesse di corrispondere perfettamente alla teoria di Einstein. Chiamiamo questa incoerenza un “problema tecnico cosmico”: la gravità diventa circa l’1% più debole quando si tratta di distanze nell’ordine di miliardi di anni luce”.

Cosa succede alla gravità su larga scala.

Per più di vent’anni fisici e astronomi hanno cercato di creare un modello matematico che spiegasse le apparenti incongruenze della teoria della relatività generale. “Quasi un secolo fa, gli astronomi hanno scoperto che il nostro universo si sta espandendo“, ha detto Niayesh Afshordi, professore di astrofisica all’Università di Waterloo. “Più le galassie si allontanano, più velocemente si muovono, al punto che sembrano muoversi quasi alla velocità della luce. La nostra scoperta suggerisce che, su larga scala, la teoria di Einstein potrebbe non essere sufficiente”.

Cosa dice il nuovo modello proposto dagli scienziati.

Il nuovo modello estende le formule matematiche di Einstein in un modo da risolvere l’incoerenza di alcune misurazioni cosmologiche, senza influenzare gli usi esistenti e riusciti della relatività generale. “Pensatela come una nota a piè di pagina della teoria di Einstein”, ha detto Wen. “Una volta raggiunta una scala cosmica, si applicano termini e condizioni.” “Questo nuovo modello potrebbe essere solo il primo indizio di un puzzle cosmico che stiamo iniziando a risolvere nello spazio e nel tempo”, ha detto Afshordi. Lo studio, “Un problema tecnico cosmico nella gravità”, è stato pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

https://www.passioneastronomia.it/ce-un-grande-problema-che-riguarda-la-gravita-ecco-di-che-si-tratta/

Telescopio cinese Einstein scopre un misterioso oggetto spaziale lampeggiante. - Adamo Genco

 

Un nuovo enigmatico fenomeno celeste è stato individuato dal telescopio spaziale Einstein Probe (EP), lanciato dalla Cina lo scorso gennaio. L'oggetto, che mostra un comportamento simile a quello di ipotetici fuochi d'artificio cosmici, potrebbe rappresentare una nuova classe di fenomeni astronomici finora sconosciuti.

L'evento transitorio, denominato EP240408a, è stato rilevato l'8 aprile e ha mostrato caratteristiche spettacolari: un potente bagliore di raggi X che ha aumentato la sua luminosità di 300 volte, durando solo 12 secondi prima di svanire completamente. Le emissioni di raggi X sono poi scomparse definitivamente dopo circa 10 giorni.

"Questa scoperta suggerisce che la nostra precedente comprensione dei fenomeni celesti transitori potrebbe essere solo la punta dell'iceberg", ha dichiarato Yuan Weimin, ricercatore principale della missione EP presso gli Osservatori Astronomici Nazionali dell'Accademia Cinese delle Scienze.

Il satellite EP, dotato di tecnologia avanzata per il rilevamento dei raggi X, include due strumenti principali: un telescopio a raggi X a campo largo (WXT) e un telescopio a raggi X di follow-up. Il WXT, ispirato agli occhi dei crostacei, è progettato per combinare l'osservazione a campo largo con l'imaging focalizzato dei raggi X.

Dall'inizio delle sue operazioni, il satellite ha già identificato 60 eventi transitori confermati, oltre a numerosi altri candidati, tra cui stelle, nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri, supernove e lampi gamma. Ha anche catturato immagini a raggi X della Luna lo scorso settembre.

Tra le scoperte più significative figura anche un lampo gamma, denominato EP240315a, situato a circa 25,6 miliardi di anni luce di distanza, che fornisce nuove informazioni sui processi fisici del collasso stellare che portano alla formazione dei buchi neri.

Paul O'Brien, responsabile dell'astrofisica presso la School of Physics and Astronomy dell'Università di Leicester, ha sottolineato l'importanza di questo strumento: "Le scoperte dell'EP dimostrano che sta già avendo un impatto significativo sulla scienza".

Il satellite, chiamato anche "Tianguan" in onore dell'osservazione cinese della supernova SN1054 nel 1054 d.C., continua la lunga tradizione astronomica cinese, collegando le moderne scoperte spaziali con l'antica cultura astronomica della dinastia Song.

https://www.hdblog.it/scienza/articoli/n598299/misterioso-oggeto-spaziale-telescopio-cinese/

Nessuno è immune dalla relatività di Albert Einstein, nemmeno sulla Terra (e il tempo non è lo stesso).

 

1 Il fattore gravitazionale di Einstein

2 L’esperimento di Hafele-Keating

Quando Einstein presentò la sua teoria della relatività ristretta, nel 1905, la nostra concezione di universo cambiò per sempre. Prima di lui, gli scienziati descrivevano ogni “punto” dell’universo utilizzando solo quattro coordinate: le tre posizioni spaziali più il tempo, per indicare in quale momento si era verificato un determinato evento. Tutto questo cambiò quando il celebre scienziato realizzò che se ti muovi rispetto a un altro osservatore, invecchierai meno di qualunque altra cosa rimasta ferma. Ogni volta che un osservatore si muove nell’universo rispetto a un altro, sperimenterà una dilatazione del tempo. Il suo orologio scorrerà più lentamente rispetto all’osservatore fermo. Questa grande verità è stata messa alla prova diverse volte, nell’ultimo secolo, anche utilizzando orologi sugli aerei.

Il fattore gravitazionale di Einstein.

Quando Einstein presentò per la prima volta la sua teoria della relatività ristretta, c’era un elemento mancante: non considerava l’attrazione gravitazionale, la gravità. Non aveva ancora idea che la vicinanza ad una grande massa potesse alterare anche lo scorrere del tempo. A causa della rotazione e della gravità attrattiva di ogni particella che compone la Terra, il nostro pianeta si gonfia all’equatore e viene compresso ai poli. Di conseguenze, l’attrazione gravitazionale della Terra ai poli è leggerissimamente più forte (di circa lo 0,4%) rispetto all’equatore.

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L’obiettivo originale di Einstein, però, era di utilizzare orologi per verificare la validità della sua teoria. Fu solo negli anni Cinquanta che si riuscì a testarne l’efficacia, dato che gli orologi al quarzo o meccanici non erano affidabili per questo tipo di esperimenti. Fu così che venne creato l’orologio atomico: l’idea fu quella di utilizzare la frequenza vibrazionale di un atomo per tenere il tempo. 

L’esperimento di Hafele-Keating.

Fu grazie all’esperimento di Hafele-Keating che si riuscì a verificare con estrema precisione gli effetti del campo gravitazionale terrestre sullo scorrere del tempo. Era il 1971. Gli astronomi Richard Keating e Joseph Hafele presero tre orologi atomici. Ne lasciarono uno in aeroporto, gli altri due se li portarono a bordo di due voli intorno al mondo, uno in direzione opposta all’altro. Quello che volava verso est andava anche nella stessa direzione della rotazione terrestre. E poiché il movimento dell’aereo e la rotazione del pianeta andavano nella stessa direzione, anche le velocità si sommarono: per le sue lancette sarebbe trascorso meno tempo. L’altro venne portato a bordo di un aereo che si muoveva verso ovest, quindi contro la rotazione terrestre.

Al loro ritorno i tre orologi non erano più sincronizzati: quello che aveva viaggiato verso est (nella stessa direzione della rotazione terrestre) era indietro di 59 miliardesimi di secondo, rispetto all’orologio rimasto in aeroporto. Quello che aveva viaggiato verso ovest (e quindi in senso contrario rispetto alla rotazione terrestre) era avanti di 273 miliardesimi di secondo. Sono ovviamente valori impercettibili, ma che dimostrarono ancora una volta quanto avesse ragione Einstein.

https://www.passioneastronomia.it/il-tempo-non-e-lo-stesso-per-tutti-einstein-aveva-ragione-di-nuovo/

L'IMMAGINE CHE DIMOSTRA CHE EINSTEIN AVEVA RAGIONE. - Giò Mascia

 

Sei davanti ad uno dei fenomeni più incredibili che esistono nell'Universo, chiara dimostrazione di come la massa incurvi lo spazio che sta intorno ad un oggetto, costringendo la luce a muoversi lungo intricati percorsi previsti dalla teoria della Relatività Generale di Albert Einstein.
Il fenomeno di cui stiamo parlando, che potete osservare nell'immagine, è chiamato effetto lente gravitazionale. Vediamo di cosa si tratta.
Nell'immagine protagonista di oggi vediamo come l'ammasso di galassie Clus-022058s sia capace di generare questo effetto.
Avrete notato, infatti, impigliata nella trama delle galassie la presenza di un arco che le avvolge. Si tratta dell'immagine deformata di un'altra galassia, più distante, che sta dietro e che non potrebbe essere vista dato che l'ammasso si frappone fra noi e questa galassia. La sua forma è stata deformata dal campo gravitazionale dell'ammasso. Questo infatti, ha una massa così elevata da piegare lo spazio intorno a sé, facendo curvare le traiettorie della luce proveniente dalla galassia che sta dietro. Praticamente la luce della galassia dietro aggira le galassie che stanno davanti facendola apparire sotto forma di arco in una posizione dove nella realtà non c'è.
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La chiave per essere felici? Ce lo dice Albert Einstein.

 

Il noto esperto non ha contribuito solamente ad apportare dei grandi cambiamenti nel suo campo, egli era una mente da un’intelligenza ed una sensibilità indescrivibile, che partoriva e condivideva pensieri anche riguardo i problemi sociali e politici del suo tempo, supportando a gran voce i valori di giustizia, uguaglianza e libertà. Tra i pensieri più affascinanti del noto scienziato, particolare attenzione per quella della felicità.

Secondo lo studioso, gli unici ingredienti necessari per raggiungerla erano la capacità di godere e di apprezzare le cose semplici della vita. Tra i numerosi scritti, i 4 concetti essenziali per essere felici sono sicuramente quelli che meritano più attenzione.

Il primo concetto esposto da Einstein è il seguente: “L’importante è non smettere di fare domande. La curiosità ha una sua ragione di esistere”. Per lo studioso la curiosità era il motore dell’apprendimento, un aspetto da potenziare inevitabilmente. 

Il secondo invece, il fisico lo riassume con le seguenti parole: “Cerca di non diventare un uomo di successo. Diventa piuttosto un uomo di valore”, per raggiungere la felicità non possono mancare relazioni umane ed amicizie autentiche e sincere.

Penultimo ma di grande spessore, è il concetto che Einstein riassume così: “L’immaginazione è più importante della conoscenza. La conoscenza è limitata. L’immaginazione circonda il mondo”, colui che pensa al di fuori degli schemi, coltiva l’immaginazione e cerca continuamente soluzioni creative per affrontare le sfide della vita, vive la vita con maggiore consapevolezza e percorre la strada della via che lo conduce verso la felicità interiore.

Ed infine, il quarto concetto è: “Se vuoi vivere una vita felice, legala ad uno scopo, non alle persone o alle cose”, per lo studioso per raggiungere la felicità è inevitabile perseguire i propri obiettivi con determinazione ed al tempo stesso contribuire a ciò che produce benessere a chi ci circonda.

https://www.105.net/news/tutto-news/1355431/albert-einstein-4-regole-felicita.html?fbclid=IwAR1obQ0nmhG7-vsEnKxMaTeVdcTFm5mkLZi45XeIrZV8_P_dm59kPpa6mnQ

L’anello fuso di Einstein. - Eleonora Ferroni

 

Il telescopio Hubble ha catturato un altro sorprendente esempio dell'effetto lente gravitazionale. In questo caso la luce dalla galassia di fondo è stata distorta e curvata dalla gravità dell'ammasso di galassie che si trova di fronte. Gal-Clus-022058s è un oggetto unico nel suo genere perché sembra un anello in via di fusione.

Nell’immagine potete ammirare l’elegante spettacolo di un anello di Einstein catturato dal telescopio di Nasa/Esa Hubble. Gal-Clus-022058s, in direzione della costellazione della Fornace, è il più grande e uno dei più completi anelli di Einstein mai scoperti finora. Visivamente è un oggetto unico nel suo genere perché sembra proprio un anello “fuso”, diciamo quasi liquefatto.

Che cos’è un anello di Einstein? La forma insolita di questo oggetto è causata da un fenomeno chiamato lente gravitazionale, una delle preziose eredità ci ha lasciato Albert Einstein e predetto nella sua Teoria della Relatività Generale. Si tratta dell’immagine di una galassia molto distante dalla Terra la cui distorsione è prodotta dalla flessione dei raggi luminosi provenienti dalla sorgente a causa del forte campo gravitazionale di una galassia massiccia chiamata “lente”, che si trova tra la sorgente e l’osservatore.  Gli astronomi sfruttano l’effetto di curvatura della luce per studiare oggetti estremamente lontani e impossibili da osservare con i telescopi terrestri o con i satelliti. La lente d’ingrandimento formato galattico distorce la struttura dello spazio-tempo nei dintorni, piegando letteralmente la luce e disegnando archi o addirittura anelli quando queste le due galassie sono esattamente allineate

Nel caso dell’immagine catturata da Hubble, la luce dalla galassia di fondo è stata distorta e curvata dalla gravità dell’ammasso di galassie che si trova di fronte. L’allineamento quasi esatto della galassia sullo sfondo con la galassia ellittica centrale dell’ammasso, ha deformato e ingrandito l’immagine della galassia di fondo in un anello quasi perfetto. La gravità delle altre galassie nell’ammasso provoca ulteriori distorsioni.

(foto: Crediti: Esa/Hubble & Nasa, S. Jha; Acknowledgment: L. Shatz)

https://www.media.inaf.it/2020/12/21/anello-fuso-di-einstein/?fbclid=IwAR1T1GKh2VAmYjJJ8kFbrJj5dFTLBnbFzqvCY1QPK7YN3RV3se13SwUdmyc

La Settimana del Blog #102.

di Beppe Grillo – Eccoci qui, stiamo attraversando un periodo davvero difficile, siamo dinnanzi ad un evento globale, un evento che ci fa capire come siamo tutti collegati, come solo una singola città sperduta in un angolo del mondo possa influenzare l’intero pianeta.

Ma possiamo anche capire che lo stesso vale per le rivoluzioni, per le scoperte, per i cambiamenti. Ogni settimana proprio qui riassumiamo quello che ci ha più colpito, le scoperte che ci hanno fatto sobbalzare, quelle che a breve sconvolgeranno positivamente il mondo, dandogli lo scossa che gli serve.

Ed infatti abbiamo iniziato con la notizia di una nuova via per trattare le patologie tumorali, chiamata “il proiettile magico”. Ecco di cosa si tratta.

Abbiamo poi parlato della pelle artificiale sviluppata da un team di ricercatori per consentire ai robot di provare dolore. Questo potrebbe portare i robot a mostrare e provare empatia per noi esseri umani. Ecco il video e i possibili sviluppi.

Poi ci siamo occupati di un problema poco noto, il business delle colonnine elettriche. Si paga tanto, devi scappare di corsa e non si ha nessun servizio. Ecco, il quadro attuale, leggete qui!

É arrivata la notizia che la Svezia sta testando la sua moneta virtuale. Una vera e propria valuta elettronica nazionale lanciata dalla banca centrale svedese che utilizza la tecnologia blockchain. Ecco cosa sta succedendo.

Poi Google ha lanciato uno strumento per capire quali immagini sono dei fake e quali no. Ecco come funziona.

Godetevi “Guardians of Life”, un corto con Joaquin Phoenix che lancia un messaggio chiaro: in questo momento storico, i guardiani della nostra terra sono i popoli indigeni, che rischiano la propria vita in nome del nostro pianeta. Se non lo avete visto, guardatelo!

Ed un’altra notizia allarmante in ambito ambientale: la metà delle spiagge del mondo potrebbe scomparire entro il 2100. Ecco il recente studio.

Ci siamo occupati anche della resistenza agli antibiotici. Una nuova scoperta ci da finalmente un’alternativa. Leggete qui.

Abbiamo concluso questa settimana pubblicando la sintesi del report Keep It On, dell’associazione Access Now, che si batte per un internet gratuito e libero per tutti. In questo rapporto Access Now rivela che i governi di tutto il mondo bloccano sempre di più l’accesso ad Internet, spesso per reprimere il dissenso, ancor di più durante le proteste o le elezioni. Ecco i dati allarmanti.

Come sempre vi auguro una piacevole domenica e vi lascio con questo scritto di Albert Einstein:

“Non possiamo pretendere che le cose cambino, se continuiamo a fare le stesse cose.
La crisi è la più grande benedizione per le persone e le nazioni, perché la crisi porta progressi.
La creatività nasce dall’angoscia come il giorno nasce dalla notte oscura.
È nella crisi che sorge l’inventiva, le scoperte e le grandi strategie.
Chi supera la crisi supera se stesso senza essere ‘Superato’.
Chi attribuisce alla crisi i suoi fallimenti e difficoltà, violenta il suo stesso talento e da più valore ai problemi che alle soluzioni.
La vera crisi, è la crisi dell’incompetenza.
L’inconveniente delle persone e delle Nazioni è la pigrizia nel cercare soluzioni e vie d’uscita.
Senza la crisi non ci sono sfide, senza sfide la vita è una routine, una lenta agonia.
Senza crisi non c’è merito.
È nella crisi che emerge il meglio di ognuno, perché senza crisi tutti i venti sono solo lieve brezze.
Parlare di crisi significa incrementarla e tacere nella crisi è esaltare il conformismo, invece, lavoriamo duro.
Finiamola una volta per tutte con l’unica crisi pericolosa,
che è la tragedia di non voler lottare per superarla.”

http://www.beppegrillo.it/la-settimana-del-blog-102/

Nuova conferma per la teoria della relatività.

Rappresentazione artistica della stella S0-2 intorno al buco nero al centro della Via Lattea (fonte: Nicolle R. Fuller/National Science Foundation)

Il buco nero al centro della Via Lattea dà ragione ad Einstein.

La teoria della relatività generale di Einstein ha superato un altro esame. A confermarla sono le misure sul comportamento di una stella che ruota intorno all’enorme buco nero che si trova al centro della Via Lattea, chiamato Sagittarius A*, con una massa circa 4 milioni di volte il Sole. È quanto emerge dallo studio pubblicato sulla rivista Science dal gruppo dell’Università americana della California a Los Angeles, coordinato dall’astrofisica Andrea Ghez.

La stella si chiama S0-2, si trova a circa 26.000 anni luce dalla Terra e negli ultimi anni si è avvicinata pericolosamente al cannibale cosmico che dimora al centro della nostra galassia, orbitandovi intorno a una distanza di sicurezza per circa 16 anni. Gli effetti di questo incontro ravvicinato sono stati studiati grazie agli Osservatori Keck e Gemini e al telescopio Subaru, tutti alle Hawaii. “Le osservazioni ci hanno permesso di ricostruire in 3D l’orbita completa di S0-2”, ha rilevato Ghez.

I buchi neri sono un buon banco di prova per testare il comportamento della gravità che, come ci ha insegnato Einstein, si deve alla curvatura dello spazio tempo in presenza di masse in movimento. Come i buchi neri, giganteschi aspirapolveri cosmici, con un’attrazione gravitazionale talmente elevata che nulla riesce a sfuggire al loro abbraccio, neanche la luce.

“Einstein ancora una volta ha dimostrato di avere ragione”, ha commentato Ghez. “Le nostre misure di astrofisica estrema del movimento della stella vicino al buco nero al centro della Via Lattea indicano che la distorsione della geometria dello spaziotempo provocata dal buco nero risponde alle previsioni della relatività generale”, ha aggiunto. “La teoria, però, non riesce a spiegare del tutto cosa avvenga all’interno di un buco nero. Abbiamo quindi bisogno - ha concluso l’astrofisica - di una teoria della gravità che vada oltre Einstein”.

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/fisica_matematica/2019/07/29/nuova-conferma-per-la-teoria-della-relativita-_7544de5f-fc50-4621-b308-79461c0e67d9.html

Conferma galattica per la teoria della relatività.

Rappresentazione artistica della galassia ESO325-G004 utilizzata dal telescopio Hubble come una lente d'ingrandimeno cosmica (fonte: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Una conferma galattica per la Teoria Generale della Relatività di Einstein arriva dalle ultime osservazioni condotte dal telescopio spaziale della Nasa Hubble e dal Very Large Telescope (Vlt) dell'Osservatorio Europeo Meridionale (Eso) in Cile. I dati, pubblicati sulla rivista Science, rafforzano inoltre l'ipotesi dell'esistenza dell'enigmatica energia oscura che occuperebbe il 70% dell'universo e la cui natura è ancora ignota.

La lente gravitazionale ottenuta dalla galassie LRG 3-757, vista dal telescopio spaziale Hubble (fonte:ESA /Hubble & NASA)

Coordinati da Thomas Collett, i ricercatori dell'Istituto di Cosmologia e Gravitazione dell'Università inglese di Portsmouth hanno realizzato "la misura più precisa della Relatività Generale al di fuori del Sistema Solare". Per farlo, hanno sfruttato un fenomeno previsto proprio da Einstein nella sua teoria: la lente gravitazionale. Si tratta di un effetto lente d'ingrandimento caratterizzato dalla curvatura della luce emessa da una sorgente lontana, a causa della presenza di una massa posta tra la sorgente stessa e l'osservatore.



I ricercatori hanno usato come una lente di ingrandimento cosmica la galassia ESO325-G004, a 500 milioni di anni luce dalla Terra. Hanno poi misurato quanto velocemente si muovono le stelle al suo interno, per capire quanta massa occorre per tenerle insieme nella galassia. "Se due galassie sono allineate lungo la nostra linea di osservazione - ha spiegato Collett - vediamo immagini multiple della galassia più lontana. Misurando la massa della galassia in primo piano siamo in grado di fare calcoli simili anche sulla galassia lontana. Questo - ha concluso - rappresenta una misura della correttezza della Relatività con una precisione mai raggiunta su scala galattica".

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/spazio_astronomia/2018/06/23/conferma-galattica-per-la-teoria-della-relativita-_81f81802-d774-402f-a16d-1cd93af58914.html

I primi 50 anni della Teoria delle stringhe, l’ideatore: “Rivoluzione fatta di dimensioni extra e universi multipli”. - Davide Patitucci

È possibile immaginare l’universo come una meravigliosa sinfonia, nascosta nelle pieghe più intime della materia. Ogni suo mattoncino di base, ogni sua particella elementare è in realtà come una corda di violino, minuscola, invisibile anche al più sensibile degli strumenti scientifici.

È possibile immaginare l’universo come una meravigliosa sinfonia, nascosta nelle pieghe più intime della materia. Ogni suo mattoncino di base, ogni sua particella elementare è, in realtà, come una corda di violino minuscola, invisibile anche al più sensibile degli strumenti scientifici, almeno per il momento. 

E, come un violino produce suoni diversi a seconda del modo in cui è pizzicato, così le vibrazioni di queste minuscole corde sarebbero alla base di tutto ciò che ci circonda, essere umani compresi. Ma anche molto di più, come dimensioni extra rispetto alle tre di spazio e alla quarta di tempo cui siamo abituati. O persino universi multipli, immersi in uno spazio a più dimensioni, come un arcipelago di isole sparse nell’oceano. È lo scenario squadernato dalla Teoria delle stringhe, che ha affascinato, e allo stesso tempo tormentato per decenni fisici e matematici. Ideata esattamente mezzo secolo fa, nel 1968, dal fisico teorico italiano Gabriele Veneziano del Cern di Ginevra, per molti scienziati è l’ambita Teoria del tutto, inseguita dai più grandi fisici contemporanei: da Albert Einstein a Stephen Hawking. Una teoria in grado di mettere d’accordo due mondi che al momento fanno fatica a dialogare senza azzuffarsi: quello dell’infinitamente grande popolato da stelle e galassie, descritto dalla Relatività Generale, e quello dell’infinitamente piccolo fatto di atomi e particelle, governato invece dalla meccanica quantistica.

In questi primi giorni di maggio Gabriele Veneziano è a Firenze, dove il Galileo Galilei Institute – centro nazionale di studi avanzati per la fisica teorica parte dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) – con il supporto di Università di Firenze e Infn ospita un convegno internazionale per celebrare i 50 anni della Teoria delle stringhe. Il Fattoquotidiano.it lo ha raggiunto in occasione della conferenza “Spazio, tempo, materia: come cambia la comprensione dell’universo”, in cui lo scienziato illustra al grande pubblico la sua teoria e le sue molteplici implicazioni.

-Come cambia la nostra comprensione dell’universo con le stringhe?
-Nella mia conferenza parlo di rivoluzione delle stringhe. E uso questo termine non a caso, perché questa teoria ha introdotto un nuovo paradigma, un nuovo modo di guardare l’universo. A livello fondamentale non ci sono più particelle puntiformi, ma stringhe estese che vibrano, e che rappresentano la cosa più elementare possibile, come l’atomo indivisibile degli antichi Greci. A modi di vibrazione diversi, come per le differenti note musicali, corrispondono tutte le particelle conosciute.

-Come fanno queste corde a mettere insieme galassie e atomi?-Alcune vibrazioni delle stringhe corrispondono a particelle che non siamo ancora riusciti a osservare direttamente, come la particella mediatrice della forza di gravità, il cosiddetto gravitone, l’equivalente del fotone per la forza elettromagnetica. È proprio il fatto che la teoria preveda anche l’esistenza del gravitone, descrivendone le caratteristiche, a renderla un ottimo candidato a fare da cerniera tra macrocosmo, regno della Relatività, e micromondo, dominato da un guazzabuglio di particelle.

-Ma le sorprese della sua teoria non finiscono qui: negli anni ci ha regalato anche la possibile esistenza di dimensioni extra.
-La teoria delle stringhe è molto rigida, non ammette scorciatoie e, per funzionare, ha bisogno di 6 nuove dimensioni. Sono, però, talmente piccole e arrotolate su se stesse da non essere direttamente osservabili. Un po’ come quando guardiamo da lontano un cavo e ci appare come una linea retta di una sola dimensione, sebbene abbia una struttura cilindrica a più dimensioni. Ma la teoria delle stringhe ammette anche un’altra possibilità sul modo di concepire l’universo in cui viviamo.

-Quale?
-La teoria descrive un universo confinato in una sorta di membrana tridimensionale, immersa in uno spazio a più di tre dimensioni. In queste dimensioni supplementari è in grado, però, di avventurarsi solo la forza gravitazionale.

-Per questo la gravità è così debole rispetto alle altre forze della natura, tanto che un magnete può sollevare una graffetta da un tavolo nonostante l’attrazione esercitata da tutta la Terra?
-È uno dei misteri ancora irrisolti della fisica contemporanea. La gravità potrebbe apparire più debole perché sarebbe come ‘diluita’ in più dimensioni.

-Ma con le stringhe, oltre alle dimensioni, anche il numero di universi si moltiplica
-In regioni diverse dello spazio potrebbero esserci soluzioni diverse alle equazioni della Teoria delle stringhe, ognuna delle quali corrisponderebbe a un universo a sé, a mondi diversi. È un problema ancora aperto. L’ultimo studio di Hawking, scomparso il 14 marzo 2018, tende ad esempio, a semplificare il quadro riducendo il numero di possibili universi. Tutto dipende da com’è nato il cosmo, dalle condizioni iniziali che hanno dato luogo al Big Bang. Nella cosmologia moderna, ad esempio, il Big Bang non ha più nulla a che vedere con l’inizio del tempo.

-La sua teoria si spinge, infatti, a sbirciare anche prima del Big Bang, che non sarebbe quindi l’inizio di tutto. In questo caso, cosa ci sarebbe stato prima?
-Mi permetta una battuta: per scoprirlo ci vorrebbe un indovino! Se e quando il nostro universo ha avuto inizio, è una domanda alla quale, infatti, non sappiamo ancora rispondere. Ma negli ultimi trent’anni c’è stato un cambiamento importante nella descrizione della sua storia. La teoria delle stringhe, ad esempio, preferisce un universo che non ha avuto un inizio vero e proprio, ma piuttosto un rimbalzo da un altro universo, che noi fisici chiamiamo “Big Bounce”. Questo rimbalzo potrebbe emettere onde gravitazionali primordiali, diverse da quelle che sono state catturate per la prima volta negli ultimi due anni, ma che potrebbero aver lasciato come una ‘traccia fossile’ nell’universo. Onde primordiali che un giorno, grazie a nuove antenne più sensibili di quelle attuali, potremmo essere in grado di ascoltare.

-Potrebbe essere il tanto atteso battesimo sperimentale alla sua teoria. I detrattori la considerano, infatti, poco scientifica perché priva di necessari riscontri. Cosa risponde loro?
-Sono d’accordo che una teoria debba essere provata, ma trovo ingiusto considerare la teoria delle stringhe alla stregua di una speculazione filosofica. È, infatti, in linea di pricipio falsificabile. Purtroppo, non è stata ancora analizzata con la dovuta precisione per poterla mettere alla prova.

-Come ci si sente ad aver avuto un’idea che potrebbe riuscire laddove anche Einstein ha fallito: essere una Teoria del tutto?
-Sono molto soddisfatto e sorpreso nel vedere quanta strada ha fatto la teoria delle stringhe, partendo da un piccolo lavoro di ormai 50 anni fa. Non era certo nelle mie intenzioni iniziali pensare a una Teoria del tutto.

-Quale futuro prevede per la Teoria delle stringhe?
-Ci sono molti giovani entusiasti di questi particolari sviluppi della fisica. Sono molto preparati, ad esempio dal punto di vista matematico, più degli scienziati della mia generazione. Come fisici, il nostro obiettivo è capire la natura. Penso che grazie a questi giovani studiosi ci siano buone chances per la teoria delle stringhe di superare lo scoglio della prova sperimentale, malgrado le numerose difficoltà, soprattutto tecniche, che si devono ancora affrontare.

https://www.ilfattoquotidiano.it/2018/05/14/i-primi-50-anni-della-teoria-delle-stringhe-lideatore-rivoluzione-fatta-di-dimensioni-extra-e-universi-multipli/4354528/