9 febbraio 2015

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Il Big Bang non c'é stato: l'universo é sempre esistito

L'universo potrebbe essere stato presente da sempre, secondo un nuovo modello che applica termini di correzione quantistica, per completare la teoria della relatività generale di Einstein.
Il modello può anche spiegare la materia oscura e l'energia oscura, risolvendo più problemi in una sola volta.

Il Big Bang non c'é stato: l'universo é sempre esistito

L'età ampiamente accettata dell'universo, come stimato dalla relatività generale, è di 13,8 miliardi di anni. In principio, tutto ciò che esiste è pensato di aver occupato un solo punto infinitamente denso , o singolarità.
Solo in un secondo momento, questo punto ha cominciato ad espandersi in un "Big Bang" e ha creato l'universo.
Anche se la singolarità del Big Bang deriva direttamente e inevitabilmente dalla matematica della relatività generale, alcuni scienziati vedono come problematico perché la matematica può spiegare solo ciò che è accaduto subito dopo, non prima della singolarità; ed è proprio qui che la cosa inizia a farsi terribilmente interessante, un vero e proprio mistero tutto da esplorare.
"La singolarità del Big Bang è il più grave problema della relatività generale, perché le leggi della fisica sembrano finire lì" Ahmed Farag Ali presso Benha Università e la Città Zewail di Scienza e Tecnologia, sia in Egitto, ha detto a Phys.org.
Ali é coautore con Saurya Das presso l'Università di Lethbridge in Alberta, Canada, hanno mostrato in un articolo pubblicato in Physics Letters B che la singolarità del Big Bang può essere risolto con il loro nuovo modello in cui l'universo non ha inizio né fine.

Vecchie idee rivisitate:

I fisici sottolineano che i loro termini di correzione quantistici non sono applicati ad hoc , nel tentativo di eliminare specificamente singolarità Big Bang. Il loro lavoro si basa su idee da parte del fisico teorico David Bohm, che è noto anche per i suoi contributi alla filosofia della fisica. A partire dagli anni 1950, Bohm esplorato sostituzione geodetiche classiche (il percorso più breve tra due punti su una superficie curva) con traiettorie quantistiche.
Nel loro documento, Ali e Das hanno applicato queste traiettorie Bohmiana ad un'equazione sviluppata nel 1950 dal fisico Amal Kumar Raychaudhuri all'Università Presidenza a Kolkata, India. Raychaudhuri era anche insegnante di Das quando era uno studente universitario di tale istituzione negli anni '90.

Utilizzando il Raychaudhuri equazione quantistica corretta, Ali e Das derivati ​​Friedmann equazioni quantistiche corretta, che descrivono l'espansione e l'evoluzione dell'universo (compreso il Big Bang) nel contesto della relatività generale. Anche se non è una vera e propria teoria della gravità quantistica , il modello contiene elementi sia la teoria quantistica e la relatività generale. Ali e Das anche aspettano che i loro risultati a tenere, anche se e quando una teoria completa della gravità quantistica è formulata.

Nessun singolarità né materia oscura

Oltre a non prevedere una singolarità del Big Bang, il nuovo modello non prevede una singolarità "Big Crunch". In relatività generale, un possibile destino dell'universo è che inizia a restringersi fino a quando non crolla su se stessa in un Big Crunch e diventa ancora una volta un punto infinitamente denso.
Ali e Das spiegano nel loro articolo che il loro modello evita singolarità a causa di una differenza fondamentale tra geodetiche classiche e traiettorie Bohmiana. Geodetiche classiche eventualmente incrociano, ei punti in cui convergono sono singolarità. Al contrario, le traiettorie Bohmiana mai si incrociano, in modo singolarità non compaiono nelle equazioni.
In termini cosmologici, gli scienziati spiegano che le correzioni quantistiche possono essere considerate come un termine cosmologico costante (senza la necessità di energia oscura) e un termine di radiazione. Questi termini mantengono l'universo in una dimensione finita, e quindi gli si può dare un'età infinita. I termini possono anche fare previsioni che sono d'accordo a stretto contatto con gli attuali osservazioni della costante cosmologica e densità dell'universo.
[fonte]

Una nuova particella di gravità

In termini fisici, il modello descrive l'universo come un fluido quantistico, composto da gravitoni. Gli scienziati propongono che questo fluido potrebbe essere composto ipotetici gravitoni, cioé particelle senza massa che trasmettono la forza di gravità. Questi  gravitoni, si pensa possano svolgere un ruolo chiave, nella teoria della gravità quantistica.
In un articolo correlato, Das e un altro collaboratore, Rajat Bhaduri di McMaster University del Canada, hanno prestato ulteriore credito a questo modello. Essi mostrano che gravitoni possono formare un condensato di Bose-Einstein (dal nome di Einstein e un altro fisico indiano, Satyendranath Bose) a temperature che erano presenti nell'universo in tutte le epoche.
Motivati dal potenziale del modello, di risolvere il rompicapo del Big Bang , i fisici intendono analizzare il loro modello più rigorosamente in futuro. Il loro lavoro futuro, include rifare il loro studio, tenendo conto delle piccole perturbazioni disomogenei e anisotropi, ma non aspettatevi piccole perturbazioni di influenzare in modo significativo i risultati.
"E 'una soddisfazione constatare che tali correzioni semplici possono potenzialmente risolvere i tanti problemi in una volta", ha detto Das.

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