Svelare i segreti della gravità attraverso le onde sismiche

Gli scienziati stanno studiando l'uso dei moti sismici della Terra per testare modelli alternativi di gravità oltre la teoria della relatività generale di Einstein

0
705
Svelare i segreti della gravità attraverso le onde sismiche
Svelare i segreti della gravità attraverso le onde sismiche

Gli scienziati stanno studiando l’uso dei moti sismici della Terra per testare modelli alternativi di gravità oltre la teoria della relatività generale di Einstein. Analizzando le onde sismiche sotto gravità modificata, i ricercatori possono limitare queste teorie e continuare la ricerca per una comprensione più completa.

Testare la possibilità di modelli di gravità diversi dalla relatività generale potrebbe essere più vicino di quanto pensiamo. Un team di ricercatori ha proposto che potremmo essere in grado di utilizzare i movimenti sismici nella Terra stessa per testare la gravità modificata.

I ricercatori stanno esplorando la possibilità di utilizzare i movimenti sismici sulla Terra per testare modelli di gravità diversi dalla teoria della relatività generale di Einstein. L'attuale comprensione della gravità si basa sul presupposto che la materia oscura e l'energia oscura, che costituiscono il 95% dell'universo, siano entità fisiche. Tuttavia, la relatività generale è nota per essere incompleta, portando a proposte di teorie della gravità modificate. Esaminando il modo in cui le onde sismiche viaggiano sotto gravità modificata, gli scienziati possono utilizzare le ben note proprietà della Terra per limitare queste teorie. Sebbene non siano state trovate deviazioni dal lavoro di Einstein, lo sviluppo di più strumenti per sondare la gravità modificata rimane essenziale. Credito: Laboratorio Nazionale Argonne
I ricercatori stanno esplorando la possibilità di utilizzare i movimenti sismici sulla Terra per testare modelli di gravità diversi dalla teoria della relatività generale di Einstein. L’attuale comprensione della gravità si basa sul presupposto che la materia oscura e l’energia oscura, che costituiscono il 95% dell’universo, siano entità fisiche. Tuttavia, la relatività generale è nota per essere incompleta, portando a proposte di teorie della gravità modificate. Esaminando il modo in cui le onde sismiche viaggiano sotto gravità modificata, gli scienziati possono utilizzare le ben note proprietà della Terra per limitare queste teorie. Sebbene non siano state trovate deviazioni dal lavoro di Einstein, lo sviluppo di più strumenti per sondare la gravità modificata rimane essenziale. Credito: Laboratorio Nazionale Argonne

Non capiamo il 95% dei contenuti dell’universo

Collettivamente conosciute come il settore oscuro, le incognite includono sia la materia oscura che l’energia oscura. La materia oscura sembra essere la forma dominante di materia nell’universo, con ogni galassia che contiene fino all’80% di questa forma invisibile di materia. Nel frattempo, l’energia oscura è una fonte di energia che pervade tutto lo spazio-tempo ed è responsabile dell’espansione accelerata del cosmo.

Ma l’affermazione che la materia oscura e l’energia oscura siano entità fisiche si basa sul presupposto che la nostra comprensione della gravità sia corretta. Attualmente, la nostra migliore comprensione della gravità viene dalla teoria della relatività generale di Einstein. Questa teoria ci dice che la gravità è la manifestazione della flessione e della deformazione dello spazio-tempo stesso.

Ma sappiamo che la relatività generale è incompleta e che si rompe nei centri dei buchi neri e all’inizio dell’universo. Quindi sappiamo di non avere ancora molta chiarezza riguardo la gravità. Motivati ​​da questo, molti scienziati nel corso dei decenni hanno proposto teorie sulla gravità modificata, che costituiscono un insieme di estensioni e perfezionamenti del modello originale di Einstein.

Tuttavia, tutte queste estensioni devono affrontare una serie di difficili ostacoli. Gli scienziati hanno testato la relatività generale in molti contesti e su molte scale, quindi è difficile costruire una teoria che sia significativamente diversa dalla relatività generale vanigliata per spiegare potenzialmente la materia oscura e l’energia oscura, e che tuttavia soddisfi tutti i vincoli noti osservati.



Più gli scienziati hanno la possibilità di sviluppare modi per sondare la gravità modificata, meglio è. E così un team di ricercatori ha scoperto che non abbiamo necessariamente bisogno di guardare le stelle per testare varie teorie gravitazionali modificate. Possiamo invece guardare nella profondità della Terra.

I ricercatori hanno scoperto che sotto la gravità modificata, le onde sismiche viaggiano attraverso la Terra a velocità diverse e in modi diversi.

Poiché conosciamo bene le tante proprietà della Terra, come la sua massa e il suo momento di inerzia, possiamo ribaltare questa conoscenza per utilizzare i dati sismici per vincolare le teorie gravitazionali modificate.

Finora i dati non suggeriscono alcuna necessità di una deviazione dal lavoro originale di Einstein. Tuttavia lo sviluppo di più strumenti alternativi per sondare la gravità modificata rimane essenziale.

Fonte: Universe Today

2