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Alla ricerca di gravitoni

14.10.2013

Gli scienziati intendono utilizzare l'inflazione dell'universo primordiale per rilevare i gravitoni, le ipotetiche particelle responsabili della gravità. La scoperta dei gravitoni rivoluzionerà la fisica moderna, inoltre, ci sarà un modo per sviluppare modi per controllare la gravità. Non c'è bisogno di dire quale significato avrebbe, ad esempio, per l'umanità una spinta antigravitazionale, consentendo il lancio in orbita di enormi carichi.

Tuttavia, la fantastica conquista dello spazio su antigrav è ancora molto lontana. Finora, i fisici Lawrence Krauss e Frank Wilczek dell'Arizona State University e dell'Australian National University hanno proposto di rilevare la quantizzazione della gravità misurando la polarizzazione del fondo cosmico a microonde. Pertanto, sarà possibile non solo rilevare e studiare i gravitoni, ma anche associare ai gravitoni onde gravitazionali causate dall'inflazione (rapida espansione) dell'Universo primordiale.

La fisica moderna, nel tentativo di trovare un modo per combinare la meccanica quantistica e la teoria della gravità, ha raggiunto un vicolo cieco. La maggior parte degli scienziati vede la soluzione a questo problema nella scoperta di particelle speciali: i gravitoni, che trasportano una "carica gravitazionale". Finora queste particelle non sono state rilevate, inoltre molti scienziati ritengono che non esistano o che non si possano trovare.

Tuttavia, i sostenitori della teoria dei gravitoni ritengono che finora i gravitoni non siano stati rilevati a causa del fatto che la gravità è debole rispetto ad altre forze di interazione come l'elettromagnetismo. Per rilevare i gravitoni, è necessario un dispositivo così massiccio da trasformarsi in un buco nero sotto la sua stessa massa. Alcuni ricercatori ritengono che per questo motivo non saremo mai in grado di rilevare i gravitoni.

Lawrence Krauss e Frank Wilczek propongono un nuovo modo per rilevare i gravitoni. Gli scienziati ritengono che nell'universo primordiale, subito dopo il Big Bang, l'inflazione abbia creato onde gravitazionali, le cui tracce sono lasciate nel fondo cosmico a microonde. Queste tracce sono fotoni disposti in un certo ordine. La scoperta di questo schema fotonico significherebbe che la gravità si propaga con l'aiuto di particelle, cioè quegli stessi gravitoni. Di conseguenza, dopo aver dimostrato l'esistenza dei gravitoni, gli scienziati riceveranno la teoria universale desiderata, in particolare l'analisi delle osservazioni può diventare un collegamento tra le prime onde gravitazionali e la costante di Planck, utilizzata nella meccanica quantistica.

Ci sono una serie di problemi con la proposta di Krauss e Wilczek. Prima di tutto, oggi semplicemente non esiste una tecnologia per le corrispondenti misurazioni del fondo cosmico a microonde, cioè è impossibile rilevare le prime onde gravitazionali usando strumenti moderni, sarà necessario svilupparne di nuovi. Inoltre, sarà necessario dimostrare che qualsiasi polarizzazione del fondo cosmico a microonde è realmente associata alle onde gravitazionali, e non a nessun altro fenomeno.

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