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E' possibile che la relatività generale sia tutta sbagliata?

Sabato 14 Aprile 2012, 07:00 in Astronomia, Cosmologia, Divulgazione, Fisica, Fisica delle particelle, Scienza di

In un recente articolo apparso su Discover Magazine, lo scienziato inglese Julian Barbour spiega il suo tentativo di ridisegnare la struttura dell'Universo riformulando nuovi concetti di gravità, spazio e tempo.

Circa quarant'anni fa, il sogno di Julian Barbour di svelare i segreti più nascosti dell'Universo lo portò a sacrificare la sua carriera accademica dato che decise di intraprendere una strada indipendente verso il tentativo di sviscerare, per così dire, la teoria della relatività e con essa i concetti di gravità, di spazio e di tempo. In un recente articolo apparso nel numero di Marzo sulla rivista Discover Magazine, lo scienziato inglese spiega come stia tentando di ridefinire i concetti introdotti da Einstein estendendo così la teoria della relatività verso la sua parte logica più estrema. 

Meno di un secolo fa, Albert Einstein era da tutti riconosciuto come il pensatore più radicale nell'ambito della fisica. Grazie alla formulazione della teoria generale della relatività, Einstein aveva introdotto nuovi concetti di spazio e di tempo unificandoli in una sorta di continuo spaziotemporale a quattro dimensioni che permea l'intero Universo. Nella visione di Einstein questa struttura dinamica e flessibile dello spazio-tempo viene considerata la sorgente della forza gravitazionale che si incurva e viene distorta in maniera significativa da oggetti di grande massa, come il Sole, attirando verso di sé corpi celesti più piccoli come i pianeti. Il risultato di ciò è la forza che percepiamo come gravità.

Tuttavia, questa nuova struttura dello spazio-tempo creava qualche problema che i cosmologi hanno cercato di eliminare sin dall'inizio. Da un lato, la relatività da sola non è in grado di spiegare il moto delle galassie o, se volete, il modo con cui l'Universo si sta espandendo. Infatti, considerando che il modello della gravità di Einstein è corretto, oggi sappiamo che il 96% circa di ciò che costituisce il cosmo è mancante. Per tener conto di questa differenza, i cosmologi hanno introdotto due componenti misteriose e ancora sconosciute: la materia scura e l'energia scura che rappresentano, rispettivamente, il 23% circa e il 73% circa del contenuto massa-energia dell'Universo, la seconda responsabile, a quanto pare, dell'espansione accelerata dello spazio. In più, dobbiamo dire che Einstein non fu in grado di elaborare una teoria quantistica della gravità, cioè una descrizione matematica che potesse riconciliare in qualche modo le leggi della gravità valide su larga scala con le leggi della meccanica quantistica che descrivono il comportamento delle particelle su scale atomiche e subatomiche (vedasi Idee sull'Universo).

Nonostante alcuni scienziati abbiano tentato di girare attorno alla teoria sperando magari di trovare qualche punto debole, Barbour assieme ad un gruppo di altri scienziati hanno sentito la necessità di andare oltre. Il loro scopo è quello di 'demolire', per così dire, la struttura dello spazio-tempo che sta alla base della teoria della relatività e ridisegnare la struttura dell'Universo attraverso una nuova descrizione della realtà fisica. Questo codice cosmico permetterebbe così di eliminare la necessità di supporre l'esistenza della materia scura e dell'energia scura e potrebbe aprire la porta alla teoria quantistica della gravità che lo scienziato tedesco non fu mai in grado di formulare. Insomma, se Barbour ha ragione, allora alcuni concetti fondamentali sull'origine e l'evoluzione dell'Universo potrebbero essere riscritti.

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