Misteri gravitazionali – Potremmo esserci fatti un’idea sbagliata sulla natura fondamentale dell’universo

La simmetria è stata uno dei principi guida nella ricerca dei fisici delle leggi fondamentali della natura.

I fisici sono stati alla ricerca di leggi che spieghino sia il microscopico mondo delle particelle elementari sia il mondo macroscopico dell’universo iniziato con il Big Bang, aspettandosi che tali leggi fondamentali mantengano il rispetto della simmetria simmetria in tutte le circostanze. Tuttavia, nel 2019, due fisici hanno trovato una prova teorica che, al livello più fondamentale, la natura non rispetta la simmetria.

Come hanno fatto? Gravità e principio olografico

Esistono quattro forze fondamentali nel mondo fisico: elettromagnetismo, forza forte, forza debole e gravitàLa gravità è l’unica forza ancora inspiegabile a livello quantico. I suoi effetti su grandi oggetti, come pianeti o stelle, sono relativamente facili da vedere, ma le cose si complicano quando si cerca di comprendere la gravità nel piccolo mondo delle particelle elementari.

Diagramma di simmetria

I ricercatori hanno dimostrato che la simmetria influenza solo le regioni ombreggiate nel diagramma, non attorno al punto nel mezzo, quindi non può esserci una simmetria globale. Credito: Kavli IPMU

Per cercare di comprendere la gravità a livello quantico, Hirosi Ooguri, direttore del Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe di Tokyo, e Daniel Harlow, assistente professore al Massachusetts Institute of Technology, hanno iniziato a studiare il principio olografico.

Questo principio spiega i fenomeni tridimensionali influenzati dalla gravità su uno spazio piatto bidimensionale che non è influenzato dalla gravità. Questa non è una vera rappresentazione del nostro universo, ma è abbastanza vicina da aiutare i ricercatori a studiare i suoi aspetti di base.

I due hanno quindi mostrato come i codici quantici di correzione degli errori, che spiegano come i fenomeni gravitazionali tridimensionali emergano da due dimensioni, come gli ologrammi, non siano compatibili con alcuna simmetria.
Significa che tale simmetria non può essere possibile nella gravità quantistica.

Hanno pubblicato le loro conclusioni nel 2019, ottenendo elogi dagli editori di riviste e una significativa attenzione da parte dei media. Ma come è nata un’idea del genere?

Sono andato al suo seminario con alcune domande già preparate“, dice Ooguri. “Dopo abbiamo discusso molto e poi abbiamo iniziato a pensare che forse questa idea che aveva potesse essere usata per spiegare una delle proprietà fondamentali della gravità quantistica, sulla mancanza di simmetria“.

È iniziato tutto ben oltre quattro anni fa, quando Ooguri trovò un documento sull’olografia e la sua relazione con i codici di correzione degli errori quantistici di Harlow, che all’epoca era un post doc alla Harvard University. Poco dopo, i due si incontrarono all’Institute for Advanced Study di Princeton mentre Ooguri era lì in anno sabbatico e Harlow vi si recò per tenere un seminario.

Nuove idee e ipotesi di ricerca nascono spesso da conversazioni di questo tipo, afferma Ooguri, che è anche professore presso il California Institute of Technology negli Stati Uniti. Ooguri viaggia almeno una volta ogni due settimane per tenere lezioni, partecipare a conferenze, seminari e altri eventi.

Il progresso scientifico è fortuito“, afferma Ooguri. “Succede spesso in un modo che non ti aspetti”.

Sì, oggi è più facile con e-mail e videoconferenze“, continua, “ma quando scrivi un’e-mail devi avere qualcosa di cui scrivere. Quando qualcuno si trova nello stesso edificio, posso attraversare il corridoio e porre domande sciocche”.

Queste domande sciocche sono la chiave per il progresso nelle scienze fondamentali. A differenza di altri campi, come la scienza applicata in cui i ricercatori lavorano per un obiettivo specifico, la prima domanda o idea che viene posta da un fisico teorico di solito non è quella giusta, dice Ooguri. Ma, attraverso la discussione, altri ricercatori pongono domande derivate dalla loro curiosità, portando la ricerca in una nuova direzione, atterrando su una domanda molto interessante, che ha una risposta ancora più interessante.

Riferimento: “Vincoli sulle simmetrie dall’olografia” di Daniel Harlow e Hirosi Ooguri, 17 maggio 2019, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.122.191601

Più letti nella settimana

Siamo davvero andati sulla Luna? Il complotto lunare

Sono trascorsi oltre 50 anni dal giorno in cui la missione Apollo 11 sbarcò sulla Luna. Sono stati realizzati film, documentari, scritti libri ed esaminate le rocce

New Horizons: lo spazio profondo è davvero completamente buio

Quattro anni fa, gli astronomi hanno avuto una spettacolare...

Rinvenuta grotta lunare che potrebbe ospitare gli astronauti – video

Mentre la NASA e altre agenzie spaziali pianificano una...

Rinvenuti cristalli di zolfo giallo su Marte

Gli scienziati della NASA sono rimasti sbalorditi quando una...

Pi greco: nuova rappresentazione scoperta nella teoria delle stringhe

I ricercatori hanno trovato una nuova rappresentazione in serie...

In Tendenza

Perché le slot semplici saranno sempre popolari su Elabet?

Nonostante ogni mese ci siano decine, o addirittura centinaia...

Kew Gardens: il 50% delle specie al suo interno sono a rischio

La crisi climatica è una minaccia in continua evoluzione...

Nano transparent screen: da 100 pollici sarà rivoluzionario

Nel mondo della tecnologia, l’innovazione non conosce limiti, e...

Venere: individuati possibili segni di vita

Un team di ricercatori ha presentato nuove prove della...

WorldView Legion: 2 satelliti di categoria superiore

Il 18 luglio 2024, Maxar Intelligence ha rilasciato le...

La fisica cambia andando avanti o indietro nel tempo?

Le interazioni deboli violano la T-simmetria, dimostrando che le leggi della fisica non sono identiche se il tempo scorre avanti o indietro

Offerte Amazon di oggi: mouse gaming super scontati!

Per le offerte Amazon di oggi ha pensato di...

Offerte Amazon di oggi: mini frigo portatili super scontati!

Per le offerte Amazon di oggi vorrei proporti i...

Articoli correlati

Popular Categories