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È stato specificato il valore della massa del gravitone

15.11.2019

Un gruppo di scienziati, che comprendeva ricercatori di diverse università francesi e altre istituzioni scientifiche, ha trovato un nuovo modo per affinare il valore del limite superiore della massa del gravitone. Questo metodo si basa su misurazioni accurate di diversi parametri di grandi corpi cosmici, come stelle e pianeti gassosi giganti, grazie a ciò gli scienziati saranno in grado di fare ciò che è quasi impossibile da fare con qualsiasi altro metodo a disposizione degli scienziati.

Secondo la Teoria della Relatività Generale di Albert Einstein, nel processo di formazione di massa di enormi corpi cosmici, che deformano il continuum spazio-temporale nello spazio adiacente con la loro gravità, è coinvolta una particella elementare teoricamente priva di peso chiamata gravitone. Gli scienziati per molti anni, con successo variabile, "hanno rotto le lance", dimostrando o confutando il fatto che il gravitone ha una sua massa.

Uno dei metodi utilizzati dagli scienziati in passato era basato sui dati dello studio del tasso di espansione dell'Universo, secondo i risultati di questo metodo, si è scoperto che se il gravitone ha una massa, allora è molto piccolo, al livello di 10^-32 elettronvolt. Sfortunatamente, i risultati di cui sopra si basano su un gran numero di ipotesi e ipotesi, alcune delle quali sono ancora considerate controverse.

Il secondo metodo per determinare la massa di un gravitone è studiare piccole deviazioni nelle orbite lungo le quali si muovono corpi cosmici piuttosto massicci. Sono queste deviazioni che possono essere causate dalla presenza di una massa del gravitone diversa da zero, tuttavia, se il gravitone ha, come il fotone della luce, una massa a riposo zero, allora i gravitoni devono muoversi a una velocità prossima a quella velocità della luce per avere un effetto notevole sul mondo.

Fu questo secondo metodo che gli scienziati francesi adottarono, trovando un modo per migliorarne l'accuratezza. Gli scienziati utilizzano dati che includono la posizione "congelata" di alcune stelle e pianeti in determinati momenti. I primi momenti di un tale "blocco" iniziano nel 2000. Sulla base di questi dati iniziali, gli scienziati hanno calcolato la massa, la velocità e la posizione nello spazio del Sole, di alcuni pianeti e di grandi asteroidi.

Quindi, sulla base di diverse equazioni fondamentali, sono stati creati modelli matematici computerizzati che hanno calcolato il movimento di tutti gli oggetti analizzati in avanti nel tempo, fino al 2017, e fino al 1913. Questi periodi di tempo non sono stati scelti a caso, gli scienziati sono riusciti a trovare nella massa totale dei dati astronomici dati sufficientemente dettagliati e affidabili sui corpi cosmici di loro interesse in quel momento.

Dopo aver effettuato calcoli basati sulle deviazioni delle orbite reali dei corpi cosmici da quelle teoriche, gli scienziati hanno calcolato un nuovo valore per il limite superiore della massa del gravitone, che ora è pari a 6.76x10^-23 con una probabilità di circa 90 per cento.

I ricercatori osservano che il valore che hanno ottenuto è molto vicino al valore ottenuto dagli scienziati che lavorano all'osservatorio gravitazionale LIGO e studiano le onde gravitazionali. Ciò infonde speranza nell'affidabilità dei risultati ottenuti, ma non esclude ancora la possibilità che una tale coincidenza sia solo un incidente.

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