lunedì, Aprile 15

Le fluttuazioni dello spaziotempo

Abbiamo  visto nei precedenti post come i campi che  pervadono  lo spazio sono soggetti a turbolente  fluttuazioni quantistiche. Adesso  è arrivato il momento di porci la domanda successiva,  ma anche lo spaziotempo è soggetto a fluttuazioni?

Einstein descrisse nella sua teoria della relatività generale  come  la  gravità producesse avallamenti e curvature dello spazio e dimostrò che  i suoi effetti si manifestavano direttamente nella geometria dello spaziotempo. 

Come ogni campo anche quello  gravitazionale è soggetto alle  fluttuazioni quantistiche in virtù del principio di indeterminazione,  ma questo significa che essendo il campo gravitazionale equivalente alla geometria dello spaziotempo, lo stesso  spaziotempo è soggetto  alla  fluttuazioni quantistiche.

Anche in questo caso non ci rendiamo conto di niente  fin tanto che non scendiamo nel  mondo dell’infinitamente  piccolo. Se potessimo osservare una porzione di spazio più piccola della lunghezza di Planck  pari a 1,616 252(81) × 1035 m,  lo spazio diverrebbe irriconoscibile e letteralmente ribollente di fluttuazioni quantistiche. Lo spazio in questione perderebbe i concetti di sopra e sotto, destra e sinistra, così come  perdono ogni significato,   sotto  il tempo di Planck   pari a 5,391 24(27) × 1044 s  anche i riferimenti temporali del   prima e dopo.

Il  concetto di spaziotempo einsteniano curvo,  omogeneo e regolare è perfetto solo su dimensioni di larga scala mentre quando ci addentriamo nell’infinitamente piccolo esso perde  di significato. A piccole  scale il modello di universo della relatività generale inizia a fare a cazzotti con le convulse fluttuazioni previste dalla meccanica  quantistica.

L’inconciliabilità  della  relatività generale con  la meccanica  quantistica ha spinto e spinge un vero e proprio esercito  di ricercatori ad inseguire il Santo Graal della  fisica, ovvero quella  teoria in grado di unificare in modo elegante e coerente  questi due pilastri della scienza, entrambi avvalorati da decenni di osservazioni e sperimentazioni.

  

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