peuterey torino Nuovi limiti per effetti di gravità quantistica

peuterey duplicity Nuovi limiti per effetti di gravità quantistica

La teoria della relativit di Albert Einstein, che ha rivoluzionato la fisica all del Novecento, si basa su un postulato fondamentale: la velocit della luce nel vuoto costante. Ha cio lo stesso valore circa 300.000 chilometri al secondo qualunque sia la velocit dell che effettua la misura. Questo contrario a qualunque intuizione e alle leggi della fisica classica, perch ogni corpo che si muove, ogni onda che si propaga nello spazio (come il suono) ha una velocit che dipende dallo stato di moto dell Per quanto assurdo questo dato possa sembrare, confermato da innumerevoli prove sperimentali condotte per pi di un secolo, e nessun fisico ormai sarebbe disposto a metterla in discussione.

E rientra benissimo anche nelle leggi della meccanica quantistica, un grande teoria fisica, che si occupa dei fenomeni alle scale microscopiche. Secondo questa teoria, la luce ha una duplice natura, ondulatoria e corpuscolare: associato all luminosa c infatti un pacchetto discreto di energia, il quanto di luce, chiamato fotone. Ora, in questo quadro concettuale, non ci sono particolari problemi per la velocit della luce, che vale sempre 300.000 chilometri al secondo circa nel vuoto, sia che la si consideri come un sia che la si consideri come una particella.

Dunque la velocit della luce una costante fondamentale della natura. O almeno cos potrebbe essere fino a una certa soglia dell associata all luminosa: oltre tale limite, come per esempio nel caso dei lampi di raggi gamma (gamma ray burst, GRB), brevi ma potentissime emissioni di radiazioni elettromagnetiche da sorgenti cosmiche dovute alla fusione di stelle di neutroni, la velocit dei fotoni potrebbe variare in funzione della loro energia, secondo alcuneE per verificare la possibile esistenza di questo effetto che un gruppo di ricerca guidato da Maria Grazia Bernardini, dell di Montpellier, in Francia, e associata dell nazionale di astrofisica (INAF) in collaborazione con la sezione INAF di Milano, ha condotto uno studio, illustrato sulla rivista “Astronomy che ha avuto come oggetto proprio lampi di raggi gamma.

Illustrazione di un lampo di raggi gamma. (Cortesia Crediti: ESO/L. Cal Kornmesser)L che la velocit di un fotone possa dipendere dalla sua energia nasce dal tentativo di formulare una teoria della gravit quantistica, per far rientrare in un unico quadro teorico coerente la teoria quantistica, che si occupa dei fenomeni alla scala di atomi e particelle,
peuterey torino Nuovi limiti per effetti di gravità quantistica
con la teoria della relativit nella sua forma generale, che spiega la gravit come deformazione che le masse producono sul dello spazio tempo, e quindi riguarda le interazioni tra i corpi dotati di massa su scale molto grandi.

Ora, secondo alcune proposte teorie di gravit quantistica, il vuoto in cui si propaga la luce non sarebbe letteralmente “vuoto” ma avrebbe una struttura su una scala estremamente piccola, chiamata scala di Planck, dieci miliardi di miliardi di volte pi piccola del diametro di un protone. E proprio questa struttura potrebbe alterare il moto del fotone fino a cambiarne la velocit

effettivamente fosse cos due fotoni emessi nello stesso momento con energia diversa e che si propagano nel vuoto quantistico, accumulano un ritardo l rispetto all ha spiegato Bernardini. ritardo, se misurato, pu essere usato per studiare le propriet dello spazio tempo e della gravit quantistica

Per accumulare un ritardo di un millesimo di secondo circa per necessario che i fotoni viaggino per miliardi di anni. Ci significa che per poter osservare un effetto di questo tipo, gli astrofisici devono osservare una sorgente molto luminosa, distante da noi almeno qualche miliardo di anni luce e che emetta fotoni ad alta energia.

si deve anche comportare bene: vorremmo che emettesse i fotoni allo stesso istante, quindi processi intrinseci che comportino che alcuni fotoni partano prima o dopo altri non andrebbero bene ha aggiunto Bernardini. modo per andare sul sicuro, selezionare sorgenti astrofisiche che abbiano processi di emissione elettromagnetica di durata il pi breve possibile e di avere molti oggetti, in modo da contaminare poco la nostra misura con eventuali ritardi dovuti a processi intrinseci

La scelta dei ricercatori caduta sui GRB corti, che hanno energie di decine o centinaia di chiloelettronvolt (migliaia di elettronvolt; l unit di misura dell usata in ambito atomico e in fisica delle particelle) rilevati dal satellite Swift, una missione NASA con partecipazione del Regno Unito e dell grazie al contributo dell e dell spaziale italiana (ASI). Sottraendo l intrinseco dovuto al ritardo di emissione, gli autori non hanno potuto n convalidare n escludere le previsioni delle teorie della gravit quantistica, ma stabilire un nuovo limite sull oltre la quale gli effetti di gravit quantistica diventano importanti.

lavoro mette in luce quanto sia necessario, per misurare un effetto cos piccolo, avere satelliti che misurano con precisione energia e tempo di rivelazione dei fotoni emessi da queste sorgenti ha concluso Bernardini.

Gli occhi dei ricercatori sono quindi puntati su una nuova generazione di osservatori, sia a Terra sia nello spazio, che entreranno in funzione nei prossimi anni; in particolare sul Cherenkov Telescope Array, un progetto internazionale per l da Terra di raggi gamma di altissima energia, e sulla rete di microsatelliti HERMES, un progetto che vede coinvolte diverse sezioni INAF, universit italiane e centri di ricerca europei e statunitensi.
peuterey torino Nuovi limiti per effetti di gravità quantistica