domenica, Aprile 21

Vuoto, tempo e spazio: un cocktail affascinante

Per quanto possa risultare alieno il concetto di vuoto in  meccanica quantistica non contempla il nulla,  ma piuttosto una struttura complessa. Il vuoto è uno stato quantistico, lo stato dell’energia  minima possibile, definito  per questo stato fondamentale.

La struttura del vuoto influenza intrinsecamente le proprietà delle particelle che possono essere considerate quindi come eccitazioni del Vuoto.

La relazione tra vuoto e materia è un aspetto affascinante dell’intima essenza  della Natura. Per cercare di capire  la massa dobbiamo  contemplare una particella che non risenta degli effetti del Vuoto. La particella più adatta è il fotone che ha energia ma è priva di massa, viaggia  sempre  alla stessa velocità, quella della luce, arrivando istantaneamente in qualunque destinazione senza aver alcuna esperienza  del Vuoto che incontra  nel suo tragitto.

Un  mondo di particelle  senza massa sarebbe un  mondo dalla simmetria perfetta ed elegante,  mentre l’universo nel quale esistiamo è un mondo dalle simmetrie  spezzate. In fisica il concetto di simmetria identifica la proprietà dei fenomeni fisici di ripetersi sostanzialmente identici nel tempo e nello spazio.

Tuttavia anche le particelle ordinarie quando iniziano a muoversi ad una velocità  prossima a quella  della  luce iniziano a comportarsi come particelle prive di massa. Se potessimo viaggiare su un’astronave in grado di andare  quasi alla velocità della  luce saremmo in grado di percorrere distanze straordinarie con  un rallentamento progressivo del nostro orologio tanto più marcato quanto la  velocità che raggiungiamo è prossima ai 300.000  chilometri al  secondo.

Quando  arriviamo vicini a c, la velocità della luce, è come se fossimo un fotone, il  tempo non scorre più mentre  percorriamo immense distese intergalattiche. Dal  punto  di vista di un osservatore fermo è come se noi fossimo in tutto e per tutto una particella approssimativamente priva di massa. Gli effetti del Vuoto sono tagliati fuori da queste particelle senza massa, particelle  molto energetiche,  in grado di ripristinare l’antica  simmetria spezzata.

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2 Comments

  • Pierpaolo Sanna

    Salve ho letto l’articolo è sorrido al concetto di tale dottrina. Se nell’universo il 30% è materiale è il 70% è il vuoto o materia oscura, nel 70% è sempre universo materiale ma astratto. Ora se come si dice che in questo vuoto esistono energie , come è stato spiegato. Mi domando ma queste energie, la materia solida dell’universo, quale è la causa che muove entrambi ? grazie della risposta.

    • valmont57

      Ciao Pierpaolo confesso di non aver ben capito il senso della tua domanda. L’universo è composto per circa il 4% della materia che definiamo ordinaria, quella per intenderci che forma stelle, pianeti, galassie, donne, cani e vestiti. Un altro 25% è costituito da quella che definiamo materia oscura, che non sappiamo cosi sia esattamente, ma che definiamo materia per gli effetti che produce sulle rotazioni delle galassie tipiche appunto di enormi concentrazioni di massa. L’energia oscura, altra cosa di cui sappiamo davvero poco è invece la responsabile dell’accelerata espansione dell’universo. Per quanto riguarda il vuoto, ossia le sterminate distese di spazio che separano le masse è lo stato quantico di minore energia possibile, in altri termini non ci troviamo di fronte al nulla, anche se si tratta di spazio privo di materia. Certamente non ti ho soddisfatto come risposta ma ripeto non ho ben capito la tua domanda.

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