La teoria che unisce relatività e fisica quantistica, una nuova visione della gravità. Una nuova teoria sulla natura della gravità potrebbe finalmente riconciliare due mondi apparentemente incompatibili della fisica e offrire una spiegazione ai più grandi misteri dell’universo.
La professoressa Ginestra Bianconi dell’Università Queen Mary di Londra ha proposto un innovativo quadro teorico che suggerisce come la gravità quantistica possa emergere dall’entropia quantistica relativa.
Da più di un secolo, due teorie fondamentali guidano la nostra comprensione dell’universo: la relatività generale di Einstein, che descrive la gravità come una curvatura dello spaziotempo causata dalla massa, e la meccanica quantistica, che governa il comportamento delle particelle subatomiche.
Nonostante entrambe siano state ampiamente verificate e perfezionate nel tempo, hanno sempre resistito ai tentativi di unificazione, sfidando persino menti brillanti come Stephen Hawking e lo stesso Einstein.
La mancanza di una teoria della “gravità quantistica” rappresenta uno dei maggiori ostacoli verso una comprensione completa dell’universo.
Il nuovo approccio della Bianconi potrebbe cambiare tutto questo, trattando la metrica dello spaziotempo della relatività generale come un operatore matematico, concetto familiare nel mondo della fisica quantistica. Così descrive i suoi progressi.
“Questo lavoro propone che la gravità quantistica abbia un’origine entropica e suggerisce che il campo-G potrebbe essere un candidato per la materia oscura. Inoltre, la costante cosmologica emergente prevista dal nostro modello potrebbe aiutare a risolvere la discrepanza tra le previsioni teoriche e le osservazioni sperimentali dell’espansione dell’universo.”
La teoria della relatività generale, pur essendo la migliore descrizione della gravità a nostra disposizione, non riesce a spiegare fenomeni come la materia oscura e l’energia oscura.
Questi componenti misteriosi costituiscono circa il 95% del contenuto energetico dell’universo, lasciando solo il 5% alla materia ordinaria che possiamo descrivere comodamente con le teorie attuali.
Il nuovo quadro teorico prevede l’emergere di una costante cosmologica positiva di piccolo valore, che si allinea meglio con le osservazioni dell’espansione accelerata dell’universo sotto l’influenza dell’energia oscura.
Inoltre, dalla teoria emerge un “campo-G” che potrebbe spiegare l’influenza gravitazionale della materia oscura.
A energie basse e in regioni dello spazio con poca curvatura, quindi con poca gravità, le equazioni derivate da questa nuova teoria replicano quelle della relatività generale.
Tuttavia, si spingono oltre, offrendo predizioni che potrebbero essere verificate attraverso osservazioni cosmologiche.
Sebbene sia ancora nelle fasi iniziali, data la profondità delle sue implicazioni per la nostra comprensione fondamentale del cosmo, questa teoria merita sicuramente di essere esplorata ulteriormente.
Se confermata, questa “ricetta per la gravità” potrebbe rappresentare uno dei più significativi progressi nella fisica teorica degli ultimi decenni, offrendo finalmente una via per unificare le due teorie fondamentali che governano il nostro universo e gettando nuova luce sui suoi componenti più misteriosi.
La ricerca di Bianconi è stata pubblicata lunedì 3 marzo sulla rivista Physical Review D.
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