I sostenitori di una nuova teoria della gravità, considera radicale e controversa, in cui lo spazio-tempo è “traballante”, hanno affermato che il loro approccio potrebbe rendere obsoleta la materia oscura.
Nuova teoria della gravità crea scalpore nella comunità scientifica
La nuova teoria della gravità, delineata in una recente ricerca, ha sollevato la controversa possibilità che la materia oscura, che non è mai stata osservata direttamente, sia un miraggio che una parte sostanziale della comunità dei fisici insegue da diversi decenni. La teoria è considerata piuttosto progressista e deve ancora essere testata a fondo, ma le ultime affermazioni stanno creando scalpore nel mondo della fisica.
Annunciando lo studio su X (ex Twitter), il Professor Jonathan Oppenheim, dell’University College di Londra, ha dichiarato: “Sembra che stia succedendo qualcosa: abbiamo dimostrato che la nostra nuova teoria della gravità può spiegare l’espansione dell’Universo e la rotazione galattica senza materia oscura o energia oscura”.
Esistono molteplici prove dell’esistenza della materia oscura, ma la sua natura è rimasta misteriosa e le ricerche del Large Hadron Collider sono state rimaste scarne. L’anno scorso, l’Agenzia spaziale europea ha lanciato una missione, Euclid, con l’obiettivo di produrre una mappa cosmica della materia oscura.
Le argomentazioni del Professor Oppenheim sulla nuova teoria della gravità
L’ultimo studio solleva la questione se esista, tracciando parallelismi tra la materia oscura e concetti errati del passato come “l’etere”, una sostanza invisibile che è stato pensato per permeare tutto lo Spazio.
“In assenza di prove dirette dell’energia oscura o della materia oscura, è naturale chiedersi se possano essere costrutti scientifici non necessari come le sfere celesti, l’etere o il pianeta Vulcano, che sono stati tutti sostituiti da spiegazioni più semplici. La gravità ha una lunga storia di imbrogli“, ha continuato Oppenheim.
In questo caso, la spiegazione più semplice proposta è la “teoria postquantistica della gravità classica” di Oppenheim. Il Professore dell’UCL ha trascorso gli ultimi cinque anni a sviluppare l’approccio sulla nuova teoria della gravità, che mira a unire i due pilastri della fisica moderna: la teoria quantistica e la relatività generale di Einstein, che sono fondamentalmente incompatibili.
La nuova teoria della gravità di Oppenheim prevede che il tessuto dello spazio-tempo sia liscio e continuo (classico), ma intrinsecamente traballante. La velocità con cui il tempo scorre fluttuerebbe in modo casuale, come un flusso gorgogliante, lo spazio sarebbe deformato in modo casuale e il tempo divergerebbe in diverse zone dell’universo. La teoria prevede anche una rottura intrinseca della prevedibilità.
La teoria di Oppenheim, pubblicata sulla rivista Physical Review X, sfida il consenso suggerendo che lo spaziotempo potrebbe essere classico e non governato affatto dalla teoria quantistica. Ciò significa che lo spaziotempo, per quanto lo si ingrandisca da vicino, sarebbe fluido e continuo anziché “quantizzato” in unità discrete. Tuttavia, Oppenheim introduce l’idea che anche lo spaziotempo è intrinsecamente traballante, soggetto a fluttuazioni casuali che creano una rottura intrinseca della prevedibilità.
Lo studio di Oppenheim e Andrea Russo, dottorando presso l’UCL, sostiene che questa visione dell’Universo potrebbe spiegare le osservazioni fondamentali delle galassie rotanti che hanno portato alla “scoperta” della materia oscura.
Le stelle ai bordi delle galassie, dove ci si aspetta che la gravità sia più debole in base alla materia visibile, dovrebbero ruotare più lentamente delle stelle al centro, ma in realtà il movimento orbitale delle stelle non diminuisce. Da questo, gli astronomi hanno dedotto la presenza di un alone di materia invisibile (oscura) che esercita un’attrazione gravitazionale.
Nella nuova teoria della gravità di Oppenheim l’energia aggiuntiva richiesta per mantenere le stelle bloccate in orbita è fornita dalle fluttuazioni casuali dello spaziotempo, che in effetti aggiungono un ronzio di gravitazione di fondo.
Questo sarebbe trascurabile in un’interazione ad alta gravità, come la Terra in orbita attorno al Sole. Ma in situazioni di bassa gravità, come ai margini di una galassia, il fenomeno dominerebbe, e cumulativamente, potrebbe rappresentare la maggior parte dell’energia nell’Universo.
“Abbiamo dimostrato che può spiegare l’espansione dell’Universo e le curve di rotazione galattica senza la necessità di materia oscura o energia oscura“, ha aggiunto Oppenheim: “Invitiamo tuttavia alla cautela, poiché esistono altre prove indirette dell’esistenza della materia oscura, quindi sono necessari ulteriori calcoli e confronti con i dati”.
“Se così fosse, sembrerebbe che il 95% dell’energia nell’Universo sia dovuta alla natura irregolare dello spaziotempo, segnalando o un guasto fondamentale nella prevedibilità della fisica, oppure che siamo immersi in un ambiente che non obbedisce alle leggi della fisica. teoria classica o quantistica”.
Non tutti sono convinti della nuova teoria della gravità, compresi i noti teorici Prof. Carlo Rovelli e Prof. Geoff Penington, che hanno firmato una scommessa con quota 5.000:1 con Oppenheim contro la correttezza della sue affermazioni.
Le reazioni della comunità scientifica riguardano la nuova teoria della gravità di Oppenheim
“Penso che sia positivo che i fisici esplorino un’ampia varietà di approcci a problemi molto difficili come la combinazione della meccanica quantistica con la gravità“, ha affermato Penington, riguardo la nuova teoria della gravità di Oppenheim.
“Personalmente non credo che questo particolare approccio possa essere quello corretto. Ovviamente ho investito i miei soldi su questo fronte e non c’è nulla di nuovo nei documenti recenti che possa farmi cambiare questa valutazione“.
Altri sono più entusiasti: “Penso che gli autori abbiano scoperto qualcosa di veramente interessante, esplorando alcune idee belle e nuove“, ha affermato il Professor Andrew Pontzen, cosmologo dell’University College di Londra.
Un secondo articolo, pubblicato contemporaneamente su Nature Communications e guidato dal dottor Zach Weller-Davies, ex UCL e ora presso il Perimeter Institute canadese, propone un esperimento progettato per scoprire “oscillazioni” nello spaziotempo attraverso minuscole fluttuazioni nel peso di un oggetto
“L’ostacolo maggiore per la sostituzione della materia oscura è che ci sono così tante diverse linee di prova che suggeriscono la sua presenza. Finora hanno affrontato solo una di queste linee. Solo il tempo dirà se la nuova teoria della gravità, pubblicata su nature Communications, potrà davvero spiegare l’enorme varietà di fenomeni che puntano verso la materia oscura”, ha concluso Pontzen.
