Categorie: Meccanica quantistica Relatività Spazio-Tempo
Tags: energia oscura gravità quantistica gravitoni Nexus teorie del tutto
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:30
Con la gravità quantistica… tutto è risolto ***
Lo faccio molto raramente, ma questa volta ho deciso di fare un piccolo strappo alla regola e parlare di una delle tante teorie che cercano di spiegare il TUTTO. Sembrerebbe magnifica, ma, come al solito, senza prove sperimentali la Scienza sconfina nella fantasia e -spesso- nella filosofia scientifica, molto interessante, ma poco “produttiva”.
Sapete come la penso a riguardo… E’ relativamente facile (?!) impostare teorie che riescano a spiegare i grandi problemi ancora aperti del Cosmo, ma è molto meno semplice trovare appoggi sperimentali che le confermino. Preferisco soprassedere per non ingarbugliarci in concetti astrusi e complessi che spesso portano solo a grande confusione. Molto meglio limitarsi alla Scienza confermata: c’è ancora tanto da imparare.
Qual è il problema più grande che si pone di fronte a una descrizione veramente completa della fisica del Cosmo? Non è difficile rispondere: la gravità quantistica, ossia quel qualcosa che sappia legare le evidenze della meccanica quantistica con la realtà della gravità. In aggiunta, sarebbe perfetto che questa unificazione potesse anche spiegare la natura dell’energia e della materia oscura. Sarebbe un colpo da maestro e un Nobel permanente per i secoli futuri!
Teorie che cercano di spiegare ce ne sono tante, ma -come al solito- rimangono tali. Magari elegantissime dal punto di vista matematico, ma senza alcuna prova “tangibile”. Spesso, anzi, si dice che per la stessa essenza della teoria non è possibile avere un riscontro sperimentale. Scusate, ma un approccio di questo genere esce subito dalla fisica e diventa un divertimento, magari complicatissimo, o poco di più.
In questo contesto, spicca abbastanza la teoria chiamata Nexus, proprio perché lega la gravità quantistica con la relatività generale e con il “settore” oscuro dell’Universo (energia e materia). Tutto si basa su una ipotetica particella, il gravitone Nexus che emerge spontaneamente dal processo di unificazione delle due grandi teorie ancora così lontane per la Scienza di oggi. La differenza fondamentale tra il classico “gravitone” ipotizzato nel modello standard e il “nuovo” gravitone è la sua caratteristica fondamentale di NON essere un mediatore di forza, un semplice messaggero, ma una particella che impone una rotazione costante a ogni particella che entra nei suoi “confini”. Inoltre il gravitone Nexus può essere considerato come un “globulo” di energia del vuoto che può emergere e scomparire in un processo che assomiglia alla divisione del citoplasma delle cellule (la citochinesi).
Il gravitone è esso stesso l’energia oscura e costituisce lo spaziotempo. L’emissione di un gravitone di minima energia da parte di un gravitone ad alta energia implica l’espansione di quest'ultimo mentre assume un livello energetico più basso. Questo processo si manifesta come energia oscura e permea tutto il Cosmo. In questo modo, ma non chiedetemi come, si riescono a spiegare quantisticamente i buchi neri senza introdurre il concetto di singolarità collegato alla relatività generale.
Quest’ultima conclusione è riportata in questo articolo… buon divertimento, ma non impostiamo discussioni che vadano verso la fantasia più sfrenata senza solide basi fisiche…
QUI una spiegazione del gravitone Nexus inviataci direttamente da colui che lo ha teorizzato, Stuart Marongwe (grazie Stuart!!)
30 commenti
Se non ho frainteso l'articolo, mi sembra di capire che questo nuovo gravitone, secondo questa teoria, determini la struttura stessa del tessuto spazio temporale e quindi da essa nascono le sue proprietà di contrarsi o dilatarsi.
Non mi è chiara però la definizione di particella, poichè mi sembra che la cosa sia interpretabile in due differenti modi:
1) il gravitone è una particella subatomica che determina le proprietà del tessuto spaziotemporale (in base alle interazioni con altre particelle subatomiche ed ai suoi differenti livelli di energia);
2) il gravitone non è una componente subatomica della materia, ma un mattone fondamentale del tessuto spazio temporale.
Personalmente sono propenso a pensare che il tessuto spazio temporale possieda delle proprietà intrinseche e che questo interagisca con la materia (un pò come dire che nell'infinito teatro del cosmo, oltre agli attori, anche la scenografia ha caratteristiche proprie), proprietà che probabilmente appartengono al “vuoto”, ma una teoria non può essere accettata o confutata in base alle proprie preferenze soggettive, deve trovare conferme, proprio quelle che per ora mancano a queste affascinanti teorie.
Paolo
Chiedo, scusa, ma vorrei precisare meglio cosa intendo per mattone fondamentale della struttura spazio temporale (ho una fervida fantasia
), ossia l'ipotesi 2).
Nel vuoto quantico si producono continuamente particelle ed antiparticelle “virtuali” che si annichiliscono, ma ciò dura una frazione infinitesima di tempo.
La perfetta simmetria tra le particelle e le antiparticelle “virtuali” prodotte non muta la quantità di materia ed energia complessiva presenti nell'universo (il famoso principio che nulla si crea nulla si distrugge non viene violato).
Ammettiamo invece che vi sia una particella “virtuale” che non si annichilisca completamente (la cui antiparticella non è simmetrica), per cui varia il suo livello energetico (un po' come dire che l'energia del vuoto non può essere nulla).
Le probabilità che si determini un livello energetico piuttosto che un altro dipendono dalle interazioni con le altre particelle normali e virtuali (come potrebbe essere la densità della materia in quell'area di spaziotempo).
Ovviamente la mia è pura speculazione da principiante allo sbaraglio, però volevo rendere l'astrusa fantasiosa idea che sottintende quel “mattone” del tessuto spaziotemporale
.
Paolo
Cerco di essere più preciso (anche se non sono certo un esperto della teoria). La meccanica quantistica ci dice che ogni particella deve essere continuamente in movimento. La RG, invece, descrive la gravità come una proprietà geometrica dello spazio-tempo. Un movimento globale come quello previsto dalla MQ distruggerebbe lo spazio-tempo di Einstein, da cui la discrepanza che crea problemi enormi di unificazione.
Il gravitone Nexus sarebbe un qualcosa che è l'essenza stessa dello spazio-tempo considerato come un vuoto non vuoto, pieno di particelle e il gravitone regalerebbe proprio il movimento senza distruggere lo spazio-tempo. Lo spazio-tempo non sarebbe più una struttura geometrica che viene deformata dalle masse, ma sarebbe composta proprio dai gravitoni che spiegherebbero, comunque, la fenomenologia della gravità einsteniana. Sarebbero, altresì, proprio la materia oscura e l'energia deriverebbe dalla loro attività continua di unione e di separazione.
Chiedo scusa, ma non so andare oltre nella spiegazione per limiti di ... conoscenza...
Dici bene Enzo nell'introduzione (come al solito, senza prove sperimentali la Scienza sconfina nella fantasia e -spesso- nella filosofia scientifica, molto interessante, ma poco “produttiva”).
Il gravitone non é mai stato osservato direttamente , ma si tratta del quanto più piccolo della forza più debole quindi non é facile acchiapparlo , la sua esistenza é ovvia nel senso che é definita come la particella che media la forza gravitazionale e quindi se esiste la gravità esiste anche il gravitone .
Ben diverso é il caso delle particelle che nascono da varie teorie , come la supersimmetria , la teoria delle stringhe o altre teorie ancora più esotiche , in questo caso non si può dare niente per scontato , al momento l' esistenza di particelle supersimmetriche ( squark , selettroni , fotini ... ) é un' ipotesi molto quotata ( leggasi : "si spera tanto che esistano" ) , perché risolverebbe un sacco di casini della teoria , ma non se n' é vista una , un' altra particella la cui esistenza viene data per scontata é il Bosone di Higgs , in questo caso la sua esistenza é postulata perché sembra l' unico modo di spiegare il fatto che le particelle abbiano una massa , ma anche questa particella si fa desiderare .
Altre entità sono state tirate fuori quà e là , nell' ambito di varie teorie.
Ora anche il Gravitone Nexus??? ma si tratta di pure di "ipotesi di lavoro" al momento .
Stiamo in attesa di ulteriori sviluppi e quello che a noi più importa di riscontri a favore.
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Ne rimarrà soltanto uno ... e forse neanche quello
Mah!!! A volte dubito che si siano prese grandi cantonate (vedi la recente scoperta del Bosone di Higgs? che sembrerebbe certa).
Ma ancora mancano tasselli per comporre il puzzle che non è completamente chiaro.....
Speriamo in bene.
In mezzo al poco che si trova in rete a proposito di questa "teoria nexus" di Stuart Marongwe spicca questo articolo: http://francis.naukas.com/2015/03/10/el-graviton-nexus-de-stuart-marongwe/, è in Spagnolo ma si capisce benissimo (e sennò c'è Google Traduttore).
L'autore, che sembra essersi studiato per bene la teoria nexus, è apertamente critico. Marongwe sostiene che tutto l'universo sia energia oscura (ΩΛ = 1) contraddicendo le osservazioni che vogliono un ΩΛ ≈ 0,7. Pare non esserci molto spazio per la materia barionica, ma per fortuna di Marongwe Ωb ≈ 0,04 è quasi zero (peccato che in quello 0,04 ci siamo anche noi). Tutto prezzemolo e niente "ciccia", quindi. Pare non sia nemmeno compatibile con la relatività speciale...
Il peggio, non è nemmeno una teoria quantistica, ma classica. Le ipotesi quantistiche sono introdotte ad-hoc (spazio quantizzato, Δx Δp ≈ ℏ, ecc.) ma la teoria non assume la forma di teoria quantistica dei campi. Nemmeno si capisce da dove emergano le altre interazioni fondamentali oltre la gravità (ma qui l'autore è speranzoso in un futuro articolo che ce lo spieghi...). La conclusione la riporto in lingua originale: "En mi opinión, el joven Marongwe no ha estudiado teoría cuántica de campos y no tiene ni idea de lo que debe ser una teoría cuántica de la gravedad.".
Tombale, direi...
grazie Mik! ottimo e utilissimo contributo
De nada!
Hie Vinccenzo
Thank you for publishing about my work on your blog.I am not fluent in Italian but I understand from your thread that there seem to be a confusion about that Nexus predicts that (ΩΛ = 1) no that is not so .An expert on cosmology can tell from Eq 28 of the peer reviewed paper in IJGMMP that the work done per unit mass in expanding the universe to its present size is represented by the term GM_{Λ}r/R^2. Here r is the present size of the universe and R the Hubble radius. If you multiply this term by the baryonic mass of the universe we get the work done in expanding space-time to its present radius.Dividing this by the total energy of the universe we get ΩΛ = 0.7 I understand the confusion begins with the blog post Francis on his blog who is not an expert on cosmology.It would have been cordial had he asked me first before coming to such a false conclusion.Thank you .
I have prepared a document to explain the Nexus Graviton in very simple terms here https://www.academia.edu/11369612/A_SIMPLE_SIMPLE_EXPLANATION_OF_THE_NEXUS_GRAVITON
thank you very much Stuart!!!
I strongly appreciate your kindness and I will try to translate your explanation for the majority of the readers of this blog. I love Science and your effort to this aim is very important. Thank you again!!!
cari amici...
come ho detto a Stuart, cercherò di tradurre al meglio le sue considerazioni "semplificate". resta, comunque, un onore per noi che l'autore di una teoria così innovativa si sia interessato al nostro blog! Questa è Scienza vera e scambio onesto e corretto di opinioni!!!! Penso che non capiti spesso nei vari blog più o meno scientifici...
Qualsiasi aiuto nella traduzione (come sapete i tempi miei sono molto ristretti in questo periodo) è sicuramente benvenuto!!!!
Thank Vicenzo
It is shocking to witness, 500 years after Galileo Galilei and Giordano Bruno such extreme prejudice against scientific progress.
Thank you once again for an objective analysis of my paper
Minchiation (si legge minchiescion) Enzo, il blog è diventato internazionale!
Quello che mi chiedo è come faccia uno scienziato americano ad essere al corrente di quanto avviene in un piccolo blog dedicato a volenterosi dilettanti di un piccolo (attualmente insignificante) paese del Sud-Europa.
Porca pupazzation!
Beh... forse ha capito che noi accettiamo le discussioni senza alcun preconcetto iniziale. Qui si parla di scienza senza nessun interesse recondito... Di certe situazioni ne ho già vissute troppe durante in miei 40 anni di lavoro professionistico... una critica veramente costruttiva è merce molto rara! Magari Stuart non ha ragione su tutto, ma andrebbe comunque valutato con onestà intellettuale e non con preconcetti personali di dubbia origine!
Hie Vincenzzo
This study confirms one of the many predictions of the Nexus Model that space-time is flat at small scales or high energies http://dx.doi.org/10.1038/nphys3270
thanks Stuart!!!
Buon Giorno a Tutti.
Sono un curioso delle meccaniche dell'Universo, e se pur senza una cultura scientifica adeguata (e ben lungi dall'esserlo) sono uno di quelli che cerca spesso di fantasticare sulla formazione del Tutto.
Qualche anno fà "meditando", ma forse è meglio dire fantasticando, mi sono accorto che non riuscivo a spiegarmi come fà un qualcosa a muoversi nello spazio/tempo, visto che il Movimento è la somma di "un'infinità di altri Micro Movimenti", e che anche questi Micro Movimenti non sono che la somma di altri Micro Movimenti più piccoli, in somma ... Un circolo vizioso sembra necessario per spiegare il Movimento.
Con mio stupore, vedendo un documentario, ho scoperto che 2500 anni fà un certo Parmenide aveva i miei stessi gratta capi,
Sono rimasto esterrefatto.
Sono molte le cose che ancora non conosciamo, siamo alla ricerca della Verità, ma è anche vero che comprendiamo poco e niente degli attori che ne fanno parte, e aver rimesso in discussione la Gravità ne è una prova, se così si può dire.
Scusate se sono andato fuori Tema.
caro Renato,
io mi porrei il problema opposto: come si riesce a pensare al NON movimento, in un Universo in cui tutto si muove. Il movimento è una proprietà innata nelle particelle e tutto il Cosmo è in continuo movimento. Solo lo zero assoluto potrebbe bloccare questa continua danza.
Grazie della risposta Professor Zappalà.
Dire però che tutto nell'Universo si muove, non risponde al quesito.
Quel che non riesco a capire del movimento è dov'è la particella nel mentre và da un'ipotetico punto A ad un ipotetico e immediatamente successivo punto B.
Forse lo Spazio/Tempo lo percepiamo come un qualcosa di analogico, ma forse è costituito da immumerevoli Momenti che ne fanno in definitiva un qualcosa di "digitale" se vogliamo definirlo così.
Spero di essere riuscito a spiegare qual'è il dilemma.
Comunque è molto interessante il comportamento delle particelle in prossimita dello Zero Assoluto, magari la Temperatura è il "carburante" dello Spazio/Tempo.
Caro Renato,
potrei risponderti in termini di meccanica quantistica. La particella è ovunque nello spazio o, quantomeno, h probabilità non nulla di essere ovunque nello spazio fino a che non viene rilevata. In questo contesto, il movimento non è altro che l'essenza stessa del cosmo: l'onnipresenza probabilistica. Ovviamente ad ogni istante la situazione cambia e noi diamo il nome di movimento alla configurazione in due istanti successivi.
Più che il carburante, la temperatura è proprio il movimento: l'energia termica in fondo è proprio l'energia cinetica. Se tutto si ferma si blocca il movimento e la temperatura va a zero. E' come se congelassimo lo spazio e lo rendessimo insensibile allo scorrere del tempo.
Comunque, capisco il tuo dubbio profondo e si può benissimo pensare al movimento come a una serie infinita di infinitesimi fotogrammi della realtà...
La ringrazio Professore,
il suo Blog è molto interessante.
Le auguro un buon viaggio intorno al Sole.
grazie Renato e spero che resterai con noi...
Complementando: http://teoriadelpellizco.blogspot.com.es/
non esiste niente al di fuori dalla mente....
Bene, molto bene...
L'articolo da madia INAF:
http://www.media.inaf.it/2015/03/23/nexus-una-soluzione-alla-gravita-quantistica/
Qualcuno può spiegare a me la natura di questo ruolo? che il mantenimento della linea di base invariante, ogni volta che viene eseguito, esprimere risultati diversi:
http://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+%5B%2F%2Fmath%3A%28%28x%2Fe%29%5Ex*sqrt%282*pi*x%29%29%2F%28e%5E%28i*y%29%2B1%29%2F%2F%5D%2C+x%3D%5B%2F%2Fnumber%3A10000%2F%2F%5D..+%5B%2F%2Fnumber%3A1%2F%2F%5D%2C+y%3D%5B%2F%2Fnumber%3A18000%2F%2F%5D..+%5B%2F%2Fnumber%3A90%2F%2F%5D
Ciao Vincenzo
I thought I should visit your blog and inform you about the latest developments regarding Nexus. Finally a hamiltonian formulation of General Relativity is now available in the language of quantum mechanics. The draft paper can be found here https://www.researchgate.net/publication/316990494_Canonical_Quantization_of_General_Relativity
It will be published soon in a major scientific journal. Here we see how quantum theory emerges from General Relativity. I hope you and your readers will enjoy reading it.
Best regards
Thank you very much Stuart. We appreciate a lot your interest in our small blog and we will run to read the draft paper.
Our best wishes for your paper...